Brevet FR3020339A1 — publié le 20151030

CHAMBRE DE TRANQUILLISATION MODULAIRE ET SYSTÈME DE CONDUITES POUR CONTROLER L'ÉCOULEMENT D'AIR DE LA COUCHE LIMITE DOMAINE La présente divulgation concerne le contrôle d'un écoulement laminaire sur une nacelle d'avion, et plus particulièrement, le contrôle de l'écoulement laminaire à l'aide d'une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires. ARRIERE-PLAN L'écoulement d'air immédiatement adjacent à la surface d'une nacelle d'avion peut être désigné comme un écoulement d'air de couche limite. La manière dont l'air de la couche limite s'écoule sur la surface d'une nacelle d'avion peut avoir un impact sur l'efficacité opérationnelle de l'avion. Par exemple, si l'écoulement d'air de la couche limite n'est pas laminaire, mais turbulent (formant des remous à l'intérieur de la couche limite), l'efficacité opérationnelle de l'avion peut diminuer en réponse à la traînée produite par l'écoulement turbulent. En revanche, si l'écoulement au-dessus de la nacelle est laminaire, on peut s'attendre à ce que l'efficacité opérationnelle de l'avion augmente, puisque l'air dans la couche limite s'écoule aisément au-dessus de la nacelle, réduisant la traînée. RÉSUMÉ Un système pour contrôler l'écoulement d'air de la couche limite d'un avion comprenant une structure de cadre configurée pour être couplée ou attenante à une surface interne d'une nacelle d'avion, le cadre étant configuré pour supporter la nacelle, et/ou une chambre de tranquillisation modulaire configurée pour être reçue par la structure de cadre, la chambre de tranquillisation modulaire comprenant un tétraèdre tronqué coupé en son sommet par une conduite. Le cadre peut comprendre une pluralité de sous-cadres. La pluralité de sous-cadres peut être configurée pour assurer le support d'une nacelle d'avion. La chambre de tranquillisation modulaire peut être configurée pour s'emboîter à l'intérieur d'un sous-cadre. 1 Le système peut en outre comprendre une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires, chacune étant configurée pour s'emboîter à l'intérieur d'un sous-cadre. Le système peut comprendre en outre un matériau flexible configuré pour 5 coupler une première conduite à une seconde conduite. Le système peut comprendre en outre une nacelle configurée pour recevoir le système. Le système peut comprendre en outre une surface externe perforée, de l'air pénétrant dans la chambre de tranquillisation modulaire à travers la surface externe 10 perforée. Le système peut comprendre en outre une pompe (ou des pompes) qui entraîne(nt) l'air dans la chambre de tranquillisation modulaire par exemple à travers une surface perforée formée dans une nacelle d'avion. 15 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'objet de la présente divulgation est particulièrement souligné et distinctement revendiqué dans la partie finale du mémoire. Une meilleure compréhension de la présente divulgation peut toutefois être obtenue à la lecture de la description détaillée, en les considérant en conjugaison avec les figures des 20 dessins, où des numéros similaires désignent des éléments similaires. La figure 1 A illustre, selon divers modes de réalisation, une vue en perspective d'une nacelle d'avion comportant une pluralité of micro-perforations réparties sur la surface d'une partie de la nacelle ; la figure 1B illustre, selon divers modes de réalisation, une vue en coupe 25 d'une partie de la nacelle comportant une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires ; la figure 2 illustre, selon divers modes de réalisation, une vue en perspective d'une partie d'une nacelle dont la surface externe perforée à l'extérieur a été retirée par souci de clarté quant aux chambres de tranquillisation modulaires sous-jacentes ; 30 la figure 3 illustre, selon divers modes de réalisation, une vue éclatée d'une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires ; la figure 4A illustre, selon divers modes de réalisation, une vue en perspective d'une chambre de tranquillisation modulaire simple ; 2 la figure 4B illustre, selon divers modes de réalisation, une vue en coupe latérale d'une chambre de tranquillisation modulaire ; la figure 4C illustre, selon divers modes de réalisation, une vue en coupe en perspective d'une chambre de tranquillisation modulaire ; la figure 4D illustre, selon divers modes de réalisation, une vue en perspective d'une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires ; la figure 4E illustre, selon divers modes de réalisation, une vue en perspective de dessus d'une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires ; la figure 5 illustre, selon divers modes de réalisation, une grille à laquelle une 10 pluralité de chambres de tranquillisation modulaires peuvent être couplées ; et la figure 6 illustre, selon divers modes de réalisation, une vue en coupe d'une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires interconnectées. DESCRIPTION DETAILLÉE 15 La description détaillée d'exemples de modes de réalisation fait ici référence aux dessins joints, qui montrent des exemples de modes de réalisation à titre illustratif et leur meilleur mode de réalisation. Bien que ces exemples de modes de réalisation soient décrits avec suffisamment de détails pour permettre à l'homme du métier de mettre en oeuvre les inventions, il doit être entendu que d'autres modes de 20 réalisation peuvent être réalisés et que des changements logiques, chimiques et mécaniques peuvent être apportés sans s'écarter de la portée des inventions. Ainsi, la description détaillée ici est présentée à titre purement illustratif et non limitatif. Par exemples, les étapes décrites dans les descriptions de procédé ou de processus peuvent être exécutées dans n'importe quel ordre et ne sont pas nécessairement 25 limitées à l'ordre présenté. En outre, toute référence au singulier inclut plusieurs modes de réalisation, et toute référence à plusieurs composants ou étapes peut inclure un seul mode de réalisation ou étape. De plus, toute référence à attaché, fixé, relié ou similaire peut inclure une option d'attachement permanent, amovible, temporaire, partiel, complet et/ou toute autre option d'attachement possible. En 30 outre, toute référence à sans contact (ou expressions similaires) peut également inclure un contact réduit ou un contact minimal. Une nacelle 100 est représentée sur la Figure 1A. Par exemple, un nacelle 100 renferme d'ordinaire un moteur et est positionnée à l'extérieur du moteur qui propulse l'avion auquel elle est couplée. La nacelle 100, telle que représentée, peut 3 être généralement divisée en quatre sections. Celles-ci sont l'entrée 102, le capot de soufflante 104, l'inverseur de poussée 106, et l'échappement 108 (qui peut comprendre une structure de tuyère). Lorsque l'air s'écoule dans la couche limite au-dessus de la nacelle 100, il 5 peut tournoyer et tourbillonner de sorte à générer une turbulence. Comme indiqué plus haut, cette turbulence peut accentuer la traînée, ce qui peut, à son tour, réduire l'efficacité. Pour compenser cet effet, les systèmes classiques présentent des perforations intégrées. L'air peut passer dans ces perforations, avec ou sans un dispositif moteur 10 séparé tel qu'une pompe située à l'intérieur de la nacelle. Après avoir traversé les perforations, l'air peut être déposé à l'intérieur d'une cavité ou chambre de tranquillisation. Le poids des systèmes classiques peut, cependant, amener la surface externe de la nacelle (par exemple, le « revêtement ») à s'affaisser ou à se déformer. Il convient normalement d'ajouter une structure supplémentaire pour compenser 15 cette faiblesse. De plus, les chambres de tranquillisation classiques ne supportent pas la surface externe de la nacelle. Au contraire, comme décrit ci-dessus, elles ont une propension à fragiliser et à déformer la surface externe de la nacelle. De plus, les systèmes classiques requièrent également des conduites indépendantes en plus de leur structure de support (ferrures de support, brides, matériel et similaire). 20 Sur les figures 1 A et 1B, une nacelle 100 ayant une surface externe perforée couplée à une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires est représentée. Dans divers modes de réalisation, une chambre de tranquillisation peut être fabriquée au moyen d'une variété de techniques de fabrication, telles que le moulage par injection, le moulage thermoplastique et similaire. De plus, chaque chambre de 25 tranquillisation peut supporter ou pas le poids de la nacelle (ou supporter une petite partie du poids de la nacelle). Le moulage par injection peut en outre réduire le coût du système. Les chambres de tranquillisation peuvent comprendre, comme décrit dans les présentes, une conception répétitive, pour la plupart identiques entre elles, réduisant ainsi la nécessité d'une personnalisation des chambres de tranquillisation. 30 De plus, si nous nous référons plus particulièrement à la figure 1B, les lacunes associées aux systèmes d'atténuation des turbulences classiques peuvent être résolues par la mise en place d'une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires, telles que les chambres de tranquillisation 110, 112 et 114 disposées à l'intérieur de la nacelle 100 (comme décrit ici). Les chambres de tranquillisation 4 modulaires peuvent, comme décrit ci-après, et dans divers modes de réalisation, être renforcées et manquer de stabilité, par exemple, dans les systèmes classiques modernes. De plus, les chambres de tranquillisation modulaires peuvent réduire le coût associé à la fabrication et à l'installation d'une structure de chambre de tranquillisation, étant donné qu'une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires peuvent être construites conformément à une seule norme. De plus, en intégrant une conduite dans la structure de la chambre de tranquillisation, un nombre moins important de pièces (par exemple, systèmes de conduite classiques) peut être nécessaire pour assembler un système, fournissant une installation plus légère. Dans divers modes de réalisation, les chambres de tranquillisation modulaires peuvent être construites à une taille ou selon une norme particulière pour s'adapter à une zone particulière de la nacelle 100, alors qu'une taille différente peut être mieux adaptée à une zone différente de la nacelle. Ainsi, des chambres de tranquillisation modulaires de diverses tailles/empreintes peuvent être construites et intégrées. Comme le montre la figure 1B, telle que décrite ci-après, une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires peuvent être couplées, une chambre de tranquillisation modulaire à la chambre de tranquillisation modulaire adjacente suivante, pour créer une pièce modulaire plus large (voir également la figure 3). Les chambres de tranquillisation 110, 112 et 114 peuvent être reliées entre elles par une conduite intégrée 116. Cette conduite 116 peut être couplée à une pompe 118 (ou à des pompes) située(s) à l'intérieur ou en dehors de la nacelle 100, de telle sorte que de l'air puisse être aspiré par la pompe 118 à travers la pluralité de perforations de la surface externe de la nacelle 100, dans chaque chambre de tranquillisation modulaire 110, 112 et 114, dans la conduite 116, et à travers la pompe 118. Dans divers modes de réalisation, l'air aspiré par le biais de la pompe 118 peut être déposé à l'extérieur de la nacelle 100. La figure 2 montre comment une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires peuvent être situées sous la surface externe perforée 202 de la nacelle 100. Comme représenté, les chambres de tranquillisation modulaires peuvent être agencées autour de la circonférence de la nacelle 100 dans des colonnes annulaires, chaque chambre de tranquillisation modulaire dans la colonne annulaire pouvant être couplée à la pompe 118 par une conduite 116. La pluralité de chambres de tranquillisation modulaires peuvent également être agencées axialement, le long 5 d'une longueur de la nacelle, et couplées par une conduite 116 à la pompe 118. En outre encore, dans divers modes de réalisation, tous les agencements de chambres de tranquillisation modulaires peuvent être couplés les uns aux autres par une simple conduite flexible 606 (voir, par exemple, figure 6) et couplés ensuite en tant que groupe à la pompe 118. De plus, chaque chambre de tranquillisation modulaire peut, pour sa part, être couplée à la pompe 118. Dans divers modes de réalisation, l'utilisation d'une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires supportées par un cadre et/ou une pluralité de sous-cadres (tels que décrits ci-après) peut améliorer le support par unité de surface de la nacelle, tout en maintenant la communication fluidique entre la pompe et une ou plusieurs chambres de tranquillisation. Cette structure de support peut être légère ou ultralégère, réduisant ainsi le poids (et augmentant l'efficacité). La figure 3 montre une vue éclatée d'une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires 110, 112 et 114. Ces chambres de tranquillisation 15 modulaires peuvent être combinées pour créer une pièce modulaire plus importante et peuvent, comme représenté, s'adapter sur une surface externe perforée 202. En outre, comme représenté, chaque chambre de tranquillisation modulaire peut comprendre un tétraèdre tronqué ou coupé en son sommet par la conduite 116. Cependant, n'importe quelle forme de chambre de tranquillisation modulaire est 20 envisagée par la présente divulgation (par exemple, des chambres de tranquillisation triangulaires ou hexagonales peuvent être plus appropriées pour une variété de conditions d'intégration et/ou de performance). Lorsqu'une chambre de tranquillisation modulaire est coupée en son sommet par la conduite 116, (comme mieux représenté en référence à la figure 4C), une ouverture dans le sommet de la 25 chambre de tranquillisation modulaire et de la conduite 116 peut permettre à l'air de s'écouler dans la conduite 116. Les figures 4A-4C illustrent, selon différents points de vue, la construction d'une chambre de tranquillisation modulaire 110. La figure 4A montre une chambre de tranquillisation modulaire simple 110. Si une coupe de la chambre de 30 tranquillisation modulaire 110 est réalisée le long de l'axe X-X', comme le montre la figure 4B, la chambre de tranquillisation modulaire 110 comprend une chambre 402 couplée à la conduite 116. Ainsi, la conduite 116 coupe ou tronque le sommet de la chambre de tranquillisation modulaire tétraédrique 110, introduisant un évidement ou une ouverture 404 entre la chambre 402 et la conduite 116. La figure 6 C montre une vue en coupe en perspective d'une chambre de tranquillisation modulaire simple 110. Comme représenté, la conduite 116 coupe le sommet de la chambre de tranquillisation modulaire 110 pour former l'ouverture 404. Dans divers modes de réalisation, et comme le montrent les figures 4D et 4C, une conduite peut être configurée de façon variable. Par exemple, comme représenté, une conduite 116a et/ou 116b peut comprendre une architecture ramifiée ou bifurquée (par exemple, une « forme en t », une « forme en croix » et une « forme en X », et similaire). De même, une conduite 116, 116a, 116b peut comprendre une architecture tubulaire et/ou une ramification ou bifurcation tubulaire ou une autre architecture d'écoulement. De plus, une conduite 116, 116a, 116b peut comprendre n'importe quelle configuration appropriée. Ainsi, une conduite 116, 116a, 116b peut, dans divers modes de réalisation, ne pas se limiter à une configuration rectiligne ou sensiblement rectiligne (ou non ramifiée), mais peut être configurée pour permettre un branchement le plus approprié possible entre les chambres de tranquillisation. Toutes les configurations de conduites décrites dans les présentes peuvent, comme décrit dans les présentes, être couplées par un matériau flexible 606a, 606b, 606c, par exemple, et comme décrit dans de plus amples détails ci-après. Si nous regardons la figure 5, une chambre de tranquillisation modulaire 110 peut s'emboîter dans un cadre 500, qui peut comprendre une pluralité de réceptacles de chambres de tranquillisation 502a, 502b, 502c, 502e, 502f, 502g, 502h et 502i. Chaque réceptacle de chambre de tranquillisation 502a, 502b, 502c, 502e, 502f, 502g, 502h et 502i peut être configuré pour recevoir une chambre de tranquillisation modulaire. Par exemple, le réceptacle de la chambre de tranquillisation 502d peut être configuré pour recevoir la chambre de tranquillisation modulaire 110. Différents procédés peuvent être utilisés pour coupler une chambre de tranquillisation modulaire à un réceptacle. Par exemple, le réceptacle peut être construit sous forme de canal de telle sorte que les bords d'une chambre de tranquillisation modulaire puissent être adaptés (par exemple, par encliquetage ou ajustement par pression) ou assemblés autrement à l'intérieur du canal. De même, chaque réceptacle peut simplement comprendre une pluralité de bords dans lesquels une chambre de tranquillisation modulaire peut être ajustée par pression ou assemblée autrement. De plus, comme le montre la figure 5, le cadre 500, qui peut être couplé ou attenant à la surface interne 504 de la nacelle 100, peut avoir la fonction d'un cadre qui sert de support à la nacelle 100. Ainsi, l'affaissement ou la déformation dont 7 peuvent souffrir de nombreuses nacelles courantes peut être éliminé(e) ou réduit(e) par le cadre 500. Dans divers modes de réalisation, bien que le cadre décrit sur la figure 5 soit composé d'une pluralité de sous-cadres (ou réceptacles de chambres de tranquillisation) de forme carrée, n'importe quelle forme de cadre et/ou de sous- cadre peut être mise en oeuvre (par exemple, un cadre et/ou sous-cadre triangulaire). Sur la figure 6, une section transversale de deux des chambres de tranquillisation modulaires 602 et 604 couplées l'une à l'autre par deux pièces de matériau flexible 602a et 604a est représentée. Comme représenté, de l'air peut pénétrer dans une surface externe perforée 202. Cependant, chaque chambre de tranquillisation modulaire 602 et 604 peut, ici, permettre à l'air de s'écouler à travers une conduite 606 définie uniquement par chaque étendue de matériau flexible 602a et 604b. Ainsi, l'air peut s'écouler dans la conduite 606 depuis les chambres de tranquillisation modulaires 602 et/ou 604 dans la conduite 606 uniquement comme défini par les pièces de matériau flexible 602a et 604a. Ce même concept de conduites peut être mis en oeuvre, par exemple, par rapport à une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires qui sont couplées les unes aux autres par une simple extension de conduites. Par exemple, un premier groupe de trois chambres de tranquillisation modulaires interconnectées, telles que celles décrites sur la figure 3, peut être couplé à un second groupe de chambres de tranquillisation modulaires par une pièce de matériau flexible. Ainsi, différentes configurations de conduites sont possibles. Des bénéfices, autres avantages et solutions aux problèmes ont été décrits dans les présentes eu égard à des modes de réalisation spécifiques. En outre, les lignes de liaison représentées sur les diverses figures contenues dans les présentes sont censées représenter des exemples de relations fonctionnelles et/ou de couplages physiques entre les divers éléments. Il est à noter que de nombreuses relations fonctionnelles ou liaisons physiques alternatives ou supplémentaires peuvent être présentes dans un système pratique. Cependant, les bénéfices, avantages, solutions aux problèmes, et tout élément pouvant être à l'origine de la survenance ou accentuation d'un quelconque bénéfice, avantage, ou solution ne doivent pas être interprétés comme des caractéristiques ou éléments indispensables, nécessaires ou essentiels des inventions.Selon la présente invention, la référence à un élément au singulier n'est pas censé signifier « un et un seul » sauf stipulation contraire, mais plutôt « un ou plusieurs. » De plus, lorsqu'une expression similaire à « au moins un 8 de A, B ou C » est utilisée, on veut dire que l'expression doit être interprétée comme signifiant que A seul peut être présent dans un mode de réalisation, que B seul peut être présent dans un mode de réalisation, que C seul peut être présent dans un mode de réalisation, ou que n'importe quelle combinaison des éléments A, B et C peut être présente dans un seul mode de réalisation ; par exemple, A et B, A et C, B et C, ou A et B et C. Différentes hachures croisées sont utilisées sur les figures pour indiquer différents éléments mais pas nécessairement pour indiquer les matériaux identiques ou différents. Des systèmes, procédés et appareils sont prévus dans les présentes. Dans la description détaillée ici, les références à « divers modes de réalisation », « un seul mode de réalisation, » « un mode de réalisation, » « un exemple de mode de réalisation, » etc., indiquent que le mode de réalisation décrit peut inclure une fonction, structure ou caractéristique particulière, mais chaque mode de réalisation peut ne pas nécessairement inclure la fonction, structure ou caractéristique particulière. De plus, de telles expressions ne se réfèrent pas nécessairement au même mode de réalisation. En outre, Lorsqu'une fonction, structure ou caractéristique particulière est décrite en liaison avec un mode de réalisation, on fait valoir qu'il relève de la connaissance de l'homme du métier d'attribuer une telle fonction, structure ou caractéristique en liaison avec d'autres modes de réalisation, que ce soit ou non explicitement décrit. Après lecture de la description, l'homme du métier comprendra aisément comment mettre en oeuvre la divulgation dans les variantes de modes de réalisation. Tels qu'utilisés dans les présentes, les termes « comprend, » « comprenant, » ou toute autre variante de ceux-ci, sont censés englober une insclusion non exclusive, telle qu'un processus, procédé, article ou appareil qui comprend une liste d'éléments n'inclut pas seulement ces éléments, mais peut inclure d'autres éléments non expressément répertoriés ou inhérents à un tel processus, procédé, article ou appareil. 9 REVENDICATIONS1. Système de contrôle d'écoulement d'air de couche limite d'avion comprenant : une structure de cadre (500) configurée pour être couplée à une surface interne (504) d'une nacelle d'avion (100), le cadre (500) étant configuré pour supporter la nacelle (100) ; une chambre de tranquillisation modulaire (110, 112, 114; 602, 604) configurée pour être reçue par la structure de cadre (500), la chambre de tranquillisation modulaire (110, 112, 114; 602, 604) comprenant un tétraèdre tronqué coupé en son sommet par une conduite (116 ; 606). 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le cadre (500) comprend une pluralité de sous-cadres. 3. Système selon la revendication 2, comprenant en outre une pluralité de chambres de tranquillisation modulaires (110, 112, 114; 602, 604), chacune étant configurée pour s'emboîter à l'intérieur d'un sous-cadre. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un matériau flexible (606a-606c) configuré pour coupler une première conduite (116, 116a; 116b ; 606) à une seconde conduite (116, 116a, 116b ; 606). 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une nacelle (100) configurée pour recevoir le système. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une surface externe perforée (202), dans lequel de l'air pénètre dans la chambre de tranquillisation modulaire (110, 112, 114 ; 602, 604) à travers la surface externe perforée (202). 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une pompe (118) qui entraîne de l'air dans la chambre de tranquillisation modulaire (110, 112, 114 ; 602, 604). 10