Brevet FR3009279A1 — publié le 20150206

La présente invention se rapporte à un ensemble propulsif pour aéronef. Un aéronef est mû par plusieurs ensembles propulsifs comprenant chacun un turboréacteur logé dans une nacelle. Une nacelle présente 5 généralement une structure tubulaire suivant un axe longitudinal comprenant une section amont fixe constituée par une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane fixe destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, et une section aval abritant des moyens d'inversion de poussée et destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur, l'amont et 10 l'aval de la nacelle étant définis par référence au sens d'écoulement du flux d'air dans la nacelle en fonctionnement jet direct, l'amont de la nacelle correspondant à une partie de la nacelle par laquelle le flux d'air pénètre, et l'aval correspondant à une zone d'éjection dudit flux d'air. Le rôle d'un inverseur de poussée est, lors de l'atterrissage d'un 15 avion, d'améliorer la capacité de freinage de celui-ci en redirigeant vers l'avant au moins une partie de la poussée générée par le turboréacteur. Dans cette phase, l'inverseur obstrue la veine du flux d'air froid traversant le nacelle, et dirige ce dernier vers l'avant de la nacelle, générant de ce fait une contre-poussée qui vient s'ajouter au freinage des roues de l'avion. 20 En outre, une nacelle abrite de façon connue plusieurs dispositifs d'actionnement annexes liés à son fonctionnement, comme par exemple un dispositif de dégivrage ou d'antigivrage, destiné à empêcher l'accumulation de glace ou de givre pouvant se former sur le bord d'attaque de la nacelle lorsque l'avion est en vol, et pouvant conduire à une modification de profil 25 aérodynamique de la nacelle, ou à un endommagement du turboréacteur en cas d'arrachement de blocs de glace. Les différents états de fonctionnement de l'ensemble propulsif résultent, à titre d'exemple non limitatif et non exhaustif : - du mode de fonctionnement du turboréacteur, qui peut être un 30 fonctionnement haut régime, un fonctionnement bas régime, ou turboréacteur à l'arrêt ; - du mode de fonctionnement de la nacelle, qui peut être un fonctionnement en jet inversé ou en jet direct selon que le dispositif d'inversion de poussée est activé ou non, ou encore en mode dégivrage selon que le 35 dispositif de dégivrage ou d'antigivrage est activé ou non. Ces états de fonctionnement sont gérés depuis le cockpit de l'avion, par le pilote, qui est le seul à connaître l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif. Ceci génère les inconvénients suivants. Tout d'abord, le fait que le pilote soit l'unique personne en mesure 5 de connaître l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif peut être dangereux, notamment lorsque des opérateurs réalisent des opérations de maintenance au sol du turboréacteur ou de la nacelle. Ensuite, le déplacement d'un avion pendant une phase de « taxiing », c'est-à-dire de déplacement au sol de l'avion entre sa place de 10 fonctionnement et la piste de décollage, est généralement effectué en utilisant les turboréacteurs de l'aéronef en fonctionnement bas régime. La problématique constante de recherche de réduction de bruit, de consommation de carburant et d'émission de CO2 a récemment conduit les compagnies aériennes et les avionneurs à développer un système permettant 15 aux aéronefs de se déplacer au sol tout en maintenant les turboréacteurs à l'arrêt. On connaît à cet effet le système « EGTS », acronyme anglo-saxon de « Electrical Green Taxiing System », développé par les sociétés HONEYWELL et SAFRAN, qui consiste à équiper les roues de l'avion de 20 moteurs électriques alimentés par le groupe auxiliaire de puissance de l'avion. Ce système a pour but d'améliorer les coûts d'exploitation de l'avion, en ce que les turboréacteurs sont à l'arrêt, lors du déplacement de l'avion, depuis sa place de stationnement jusqu'à la piste de décollage. Toutefois, aucun moyen ne permet aujourd'hui aux autorités 25 aéroportuaires ou aux compagnies aériennes de s'assurer que l'avion fonctionne bien en mode électrique lors de la phase de « taxiing », c'est-à-dire que les turboréacteurs de l'avion sont bien à l'arrêt pendant cette phase. La présente invention vise, notamment et non limitativement, à résoudre les inconvénients précités, à savoir assurer une sécurité optimale aux 30 opérateurs lors d'opérations de maintenance au sol, et à permettre aux autorités aéroportuaires de connaître à distance le régime de fonctionnement du turboréacteur, notamment lorsque l'avion est au sol. A cet effet, la présente invention se rapporte à un ensemble propulsif pour aéronef, comprenant une nacelle supportant un turboréacteur, 35 remarquable en ce que ladite nacelle comprend des moyens visuels d'indication de l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif. Ainsi, en prévoyant une nacelle comprenant des moyens visuels adaptés pour indiquer l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif, l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif est connu depuis l'extérieur de l'environnement de l'aéronef. En d'autres termes, le pilote n'est plus la seule 5 personne à connaître le régime de fonctionnement de l'ensemble propulsif. Cela permet notamment, de manière avantageuse, aux opérateurs de réaliser des opérations de maintenance du turboréacteur ou de la nacelle, au sol, en toute sécurité, en ce qu'ils connaissent précisément le mode de fonctionnement de l'ensemble propulsif. 10 Par ailleurs, ces moyens visuels d'indication de l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif permettent aux autorités aéroportuaires ou aux compagnies aériennes de s'assurer, à distance et depuis l'extérieur de l'avion, que l'avion fonctionne bien en mode électrique lors de son déplacement depuis sa place de stationnement jusqu'à la piste de décollage, c'est à dire que 15 les turboréacteurs sont bien à l'arrêt lors de ce type de déplacement de l'avion. Optionnellement, la nacelle de l'ensemble propulsif selon l'invention comprend : - une section amont constituée par une entrée d'air et équipée d'au moins un dispositif de dégivrage ou d'antigivrage de ladite entrée d'air, 20 - une section médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, et - une section aval abritant un dispositif d'inversion de poussée, ledit dispositif comprenant au moins un capot mobile entre une position ouverte dans laquelle il crée un passage dans la nacelle de façon à dévier au moins 25 partiellement un flux d'air secondaire traversant ladite nacelle, correspondant à un fonctionnement de la nacelle en jet inversé, et une position fermée dans laquelle il ferme ce passage, correspondant à un fonctionnement de la nacelle en jet direct, et les états de fonctionnement de l'ensemble propulsif sont compris dans le 30 groupe suivant : - turboréacteur à l'arrêt ; - fonctionnement bas régime du turboréacteur ; - fonctionnement haut régime du turboréacteur ; - fonctionnement jet direct de la nacelle ; 35 - fonctionnement jet inversé de la nacelle ; - dispositif de dégivrage ou d'antigivrage désactivé ; - dispositif de dégivrage ou d'antigivrage activé. Ainsi, les moyens visuels selon de l'ensemble propulsif selon l'invention sont principalement adaptés pour indiquer l'état de fonctionnement du turboréacteur, de la nacelle et/ou du dispositif de dégivrage ou 5 d'antigivrage. Selon d'autres caractéristiques toutes optionnelles de l'ensemble propulsif selon l'invention : - les moyens visuels d'indication de l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif comprennent au moins un ensemble 10 lumineux comprenant : o au moins un dispositif lumineux, et o au moins un calculateur adapté pour récupérer des informations relatives à l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif et pour piloter le dispositif lumineux 15 en fonction desdites informations récupérées ; - le dispositif lumineux est visible depuis l'extérieur de la nacelle ; - la nacelle comprend au moins une paroi extérieure et au moins une paroi intérieure destinée à être au contact du flux 20 d'air secondaire, et la paroi extérieure de ladite nacelle est conformée pour supporter le dispositif lumineux ; - l'ensemble propulsif est commandé par au moins un régulateur numérique à pleine autorité, et le calculateur récupère les informations relatives à l'état de fonctionnement 25 de l'ensemble propulsif depuis ledit régulateur numérique, puis génère au moins un signal de commande du dispositif lumineux ; - le dispositif lumineux présente des caractéristiques colorimétriques spécifiques à chaque état de fonctionnement 30 de l'ensemble propulsif ; - le dispositif lumineux comprend au moins une diode électroluminescente polychromatique ; - le dispositif lumineux comprend une pluralité de diodes électroluminescentes de couleurs différentes ; 35 - le calculateur peut être intégré à un système électrique de commande du dispositif d'inversion de poussée. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des figures ci-annexées, dans lesquelles : - la figure 1 illustre schématiquement un ensemble propulsif selon l'invention ; - la figure 2 représente schématiquement l'architecture électrique prévue entre le FADEC, le calculateur et le dispositif lumineux ; - la figure 3 est un diagramme de fonctionnement de l'ensemble propulsif selon l'invention. Sur l'ensemble des figures, des références identiques ou analogues désignent des organes ou ensembles d'organes identiques ou 15 analogues. On se réfère à la figure 1, illustrant un ensemble propulsif 1 selon l'invention, comprenant une nacelle 3 supportant un turboréacteur (non représenté). 20 La nacelle 3 abrite un dispositif d'inversion de poussée (non représenté) en sa section aval 5 et un dispositif de dégivrage ou d'antigivrage (non représenté) en sa section amont 7. La nacelle 3 présente une paroi extérieure 9 directement en contact avec l'air ambiant et une paroi intérieure (non visible sur la figure) en contact 25 avec le flux d'air secondaire s'écoulant depuis l'amont vers l'aval de la nacelle, dans un canal annulaire entourant le turboréacteur. Selon l'invention, la nacelle comprend des moyens visuels d'indication de l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif. On entend par l'expression « état de fonctionnement de l'ensemble 30 propulsif » les différents modes de fonctionnement de la nacelle et du turboréacteur. A titre d'exemple, les états de fonctionnement du turboréacteur sont les suivants : turboréacteur arrêté, haut régime, bas régime. Les états de fonctionnement de la nacelle sont constitués par les 35 modes jet direct et jet inversé. De façon connue, en mode jet inversé, le capot du dispositif d'inversion de poussée est ouvert et crée un passage dans la nacelle de façon à dévier au moins partiellement un flux d'air secondaire traversant ladite nacelle, tandis qu'en mode jet direct, le capot du dispositif d'inversion de poussée positionné de façon à fermer ce passage. En outre, un autre état de fonctionnement de la nacelle est relatif 5 au dispositif de dégivrage ou d'antigivrage, selon que ce dispositif est activé ou désactivé. Selon l'invention, les moyens visuels d'indication de l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif sont constitués par un ensemble lumineux comprenant un dispositif lumineux 11 piloté par un calculateur 14 10 (représenté sur la figure 2). Le dispositif lumineux 11 est en fait constitué par un ensemble de diodes électroluminescentes 12 de puissance de différentes couleurs, par exemple, rouge, verte, bleue, argent, etc., dont chaque couleur fait référence à un état de fonctionnement de l'ensemble propulsif. L'intensité des diodes 15 électroluminescentes peut être réglée à volonté grâce à un circuit électrique connu de l'homme du métier permettant de jouer sur la luminosité desdites diodes. En variante, le dispositif lumineux peut être constitué par une ou plusieurs diode(s) électroluminescente(s) polychromatique(s). 20 Le dispositif lumineux se présente par exemple sous la forme de bandes de diodes électroluminescentes 13 et 15 disposées sur la paroi extérieure 9 de la nacelle 3. Sur cette figure, deux bandes de diodes sont représentées. Il va de soi qu'il est tout à fait envisageable de ne prévoir qu'une seule bande de 25 diodes, ou plusieurs bandes de diodes. Le dispositif lumineux est piloté par un calculateur adapté pour récupérer des informations relatives à l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif. A cet effet, et comme représenté sur la figure 2, le calculateur 14 30 est relié à un régulateur numérique à pleine autorité, bien connu de l'homme du métier sous l'acronyme anglo-saxon « FADEC » (« Full Authority Digital Engine Control »), et au dispositif lumineux 11. Le calculateur reçoit des informations provenant du FADEC, tels que le régime du turboréacteur, la poussée du turboréacteur, ou encore des 35 informations relatives aux commandes de déploiement du dispositif d'inversion de poussée. En outre, lorsque l'ensemble propulsif est équipé d'un dispositif de dégivrage ou d'antigivrage (« NAI » pour « Nacelle Anti-Icing » en terminologie anglo-saxonne), le calculateur est également relié audit dispositif. Le calculateur peut être intégré à un système électrique de 5 commande des inverseurs de poussée, connu sous l'acronyme anglo-saxon « ETRAS ®» (« Electrical Thrust Reverser Actuation System »). Lorsque le dispositif d'inversion de poussée ne comprend pas de tel système électrique, le calculateur est constitué par un dispositif annexe relié au FADEC. 10 Comme représenté sur la figure 3 illustrant le diagramme de fonctionnement de l'ensemble propulsif selon l'invention, le calculateur récupère les informations grâce au FADEC, puis envoie un signal électrique de commande au dispositif lumineux en fonction des informations relevées. Par exemple, pour un fonctionnement « turboréacteur à l'arrêt », le 15 calculateur envoie un signal électrique aux diodes électroluminescentes de couleur rouge, tandis que lorsque le calculateur récupère l'information selon laquelle le dispositif d'inversion de poussée est déployé, correspondant à un fonctionnement jet inversé de la nacelle, le calculateur envoie un signal électrique aux diodes électroluminescentes de couleur argent. 20 Par ailleurs, il est également envisagé de répartir les signaux électriques sur plusieurs diodes de couleurs différentes lorsque les états de fonctionnement de la nacelle sont indépendants les un des autres. Dans ce cas, le calculateur commande l'allumage des diodes relatives à un état de fonctionnement du turboréacteur, comme par exemple un 25 fonctionnement « bas régime » et, simultanément, le calculateur commande l'allumage des diodes relatives à un état de fonctionnement de la nacelle, comme par exemple « dispositif de dégivrage ou d'antigivrage désactivé ». La présente invention est particulièrement avantageuse en ce 30 que l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif est connu depuis l'extérieur de l'environnement de l'aéronef. Cela permet à des personnes autres que le pilote de connaître le régime de fonctionnement de l'ensemble propulsif. Ainsi, on assure la sécurité des opérateurs lors d'opérations de maintenance du turboréacteur ou de la nacelle au sol. 35 Par ailleurs, grâce à la présente invention, les moyens visuels d'indication de l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif permettent aux autorités aéroportuaires ou aux compagnies aériennes de s'assurer, à distance et depuis l'extérieur de l'avion, que les turboréacteurs sont bien à l'arrêt et que l'avion fonctionne en mode électrique lors de son déplacement depuis sa place de stationnement jusqu'à la piste de décollage, ce qui permet de réduire le bruit, la consommation en carburant et l'émission de gaz CO2 pendant cette phase de « taxiing ». En outre, la présente invention est facile à mettre en oeuvre, en ce qu'elle ne nécessite l'ajout d'aucun capteur supplémentaire. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de cet ensemble propulsif, décrites ci-dessus uniquement à titre d'exemples illustratifs, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes faisant intervenir les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. A titre d'exemple, les moyens visuels peuvent tout à fait être adaptés, pour indiquer l'état de fonctionnement d'une tuyère primaire ou secondaire. De plus, la présente invention s'applique également dans le cas où la nacelle présente des systèmes hydrauliques. Dans ce cas, le FADEC est 20 directement utilisé comme élément de contrôle du dispositif lumineux. REVENDICATIONS1. Ensemble propulsif (1) pour aéronef, comprenant une nacelle (3) supportant un turboréacteur, caractérisé en ce que ladite nacelle comprend des 5 moyens visuels d'indication de l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif. 2. Ensemble propulsif selon la revendication 1, ladite nacelle (3) comprenant : - une section amont (7) constituée par une entrée d'air équipée 10 d'au moins un dispositif de dégivrage ou d'antigivrage, - une section médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, et - une section aval (5) abritant un dispositif d'inversion de poussée, ledit dispositif comprenant au moins un capot mobile entre une position ouverte 15 dans laquelle il crée un passage dans la nacelle de façon à dévier au moins partiellement un flux d'air secondaire traversant ladite nacelle, correspondant à un fonctionnement de la nacelle en jet inversé, et une position fermée dans laquelle il ferme ce passage, correspondant à un fonctionnement de la nacelle en jet direct, 20 ledit ensemble propulsif étant caractérisé en ce que les états de fonctionnement de l'ensemble propulsif sont compris dans le groupe suivant : - turboréacteur à l'arrêt ; - fonctionnement bas régime du turboréacteur ; - fonctionnement haut régime du turboréacteur ; 25 - fonctionnement jet direct de la nacelle ; - fonctionnement jet inversé de la nacelle ; - dispositif de dégivrage ou d'antigivrage désactivé ; - dispositif de dégivrage ou d'antigivrage activé. 30 3. Ensemble propulsif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens visuels d'indication de l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif comprennent au moins un ensemble lumineux comprenant : - au moins un dispositif lumineux (11), et- au moins un calculateur adapté pour récupérer des informations relatives à l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif et pour piloter le dispositif lumineux en fonction desdites informations récupérées. 4. Ensemble propulsif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif lumineux est visible depuis l'extérieur de la nacelle. 5. Ensemble propulsif selon l'une des revendications 3 ou 4, la nacelle comprenant au moins une paroi extérieure (9) et au moins une paroi intérieure destinée à être au contact du flux d'air secondaire, caractérisé en ce que la paroi extérieure de ladite nacelle est conformée pour supporter le dispositif lumineux. 6. Ensemble propulsif selon l'une quelconque des revendication 3 à 5, ledit ensemble étant commandé par au moins un régulateur numérique à pleine autorité, caractérisé en ce que le calculateur récupère les informations relatives à l'état de fonctionnement de l'ensemble propulsif depuis ledit régulateur numérique, puis génère au moins un signal de commande du dispositif lumineux. 7. Ensemble propulsif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le dispositif lumineux (11) présente des caractéristiques colorimétriques spécifiques à chaque état de fonctionnement de l'ensemble propulsif. 8. Ensemble propulsif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le dispositif lumineux (11) comprend au moins une diode électroluminescente polychromatique. 9. Ensemble propulsif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le dispositif lumineux comprend une pluralité de diodes électroluminescentes (12) de couleurs différentes. 10. Ensemble propulsif selon l'une quelconque des revendications 35 2 à 9, caractérisé en ce que le calculateur est intégré à un système électrique de commande du dispositif d'inversion de poussée.