Brevet FR3038885A1 — publié le 20170120

AERONEF AVEC ENTREE D'AIR CENTRALE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un aéronef avec une entrée d'air moteur qui est disposée de manière centrale. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Classiquement, un aéronef de l'état de la technique comporte un fuselage qui prend la forme d'un cylindre s'étirant autour d'un axe longitudinal, deux ailes fixées de part et d'autre du fuselage et qui s'étendent dans un plan horizontal et un certain nombre de moteurs logés dans des nacelles qui sont fixées sous les ailes. Pour les moteurs, la tendance actuelle est d'augmenter le taux de dilution. Cette augmentation entraîne également l'augmentation du diamètre du moteur et donc de la nacelle dans laquelle le moteur est logé. La place libre sous les ailes étant limitée par la présence du sol lorsque l'aéronef est en phase de roulage, il est nécessaire de trouver une nouvelle architecture permettant l'intégration de moteurs plus grands tout en assurant une distance de sécurité importante entre eux et le sol. EXPOSE DE L'INVENTION Un objet de la présente invention est de proposer un aéronef qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier présente une architecture qui assure une meilleure intégration des moteurs même pour des diamètres importants. A cet effet, est proposé un aéronef présentant un axe longitudinal, un axe transversal et un axe vertical et comportant : - un fuselage s'étendant autour de l'axe longitudinal et comportant un cockpit dans sa partie avant, - des ailes s'étendant de part et d'autre du fuselage parallèlement à l'axe transversal, et - deux moteurs, chacun présentant une soufflante et une tuyère, ladite soufflante étant mobile en rotation autour d'un axe de soufflante, l'aéronef étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre une entrée d'air située sous le cockpit et agencée pour alimenter en air les deux moteurs, et en ce que chaque axe de soufflante est sensiblement parallèle au plan contenant l'axe longitudinal et 3038885 2 l'axe transversal et présente un angle non nul par rapport à l'axe longitudinal de manière à ce que chaque soufflante se rapproche d'un plan vertical central défini par l'axe longitudinal et l'axe vertical, tandis que les tuyères s'en éloignent. Un tel aéronef permet de positionner les moteurs dans une position centrale qui dégage les ailes. Avantageusement, chaque tuyère se prolonge par un col de tuyère qui débouche 5 à distance du fuselage selon l'axe transversal. Avantageusement, chaque col de tuyère est courbé de manière à orienter le flux qui en sort selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal. Avantageusement, chaque col de tuyère débouche en amont du bord d'attaque de l'aile disposée du même côté. 10 Avantageusement, l'aéronef comporte un premier cadre s'étendent dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal, disposé à l'arrière du cockpit et supportant le cockpit. Avantageusement, chaque moteur est fixé par l'intermédiaire d'une attache avant moteur et d'une attache arrière moteur, et l'aéronef comporte un deuxième cadre 15 s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal et auquel l'attache avant moteur est fixée, et un troisième cadre s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal et auquel l'attache arrière moteur est fixée. Avantageusement, l'attache arrière moteur comporte trois bielles, chacune étant fixée entre le troisième cadre et un carter moteur du moteur. 20 Avantageusement, l'attache avant moteur comporte trois bielles, chacune étant fixée entre le deuxième cadre et un carter de soufflante du moteur. Avantageusement, l'aéronef comporte, pour chaque moteur, deux bielles de poussée et un palonnier monté mobile en rotation autour d'un axe de rotation sensiblement parallèle à l'axe transversal et fixé sur le troisième cadre, chaque bielle 25 de poussée présentant une extrémité fixée au palonnier, l'autre extrémité de l'une des bielles de poussée est fixée en partie supérieure d'un carter moteur, et l'autre extrémité de l'autre bielle de poussée est fixée en partie inférieure du carter moteur. Avantageusement, les bielles de poussée d'un moteur sont disposées sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal. 30 3038885 3 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi 5 lesquels : la Fig. 1 représente une vue de face d'un aéronef selon l'invention, la Fig. 2 représente une vue de côté de l'aéronef selon l'invention, la Fig. 3 montre une vue de côté en coupe selon la ligne de la Fig. 1, la Fig. 4 montre une vue de face en coupe à gauche selon la ligne IV-IV de la 10 Fig. 3 et à droite selon la ligne V-V de la Fig. 3, et la Fig. 5 montre une vue de dessus en coupe selon la ligne VI-VI de la Fig. 3. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION Dans la description qui suit, les termes relatifs à une position sont pris en référence à un aéronef en position normale d'utilisation, c'est-à-dire tel qu'il est 15 représenté sur la Fig. 1. La Fig. 1 et la Fig. 2 montrent un aéronef 100 selon l'invention. Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X l'axe longitudinal de l'aéronef 100 qui s'étend sensiblement horizontalement et parallèlement à la direction d'avancement de l'aéronef 100, on appelle Y l'axe transversal de l'aéronef 20 100 qui est sensiblement horizontal et perpendiculaire à l'axe longitudinal X lorsque l'aéronef 100 est au sol, et Z l'axe vertical ou hauteur verticale lorsque l'aéronef 100 est au sol, ces trois axes X, Y et Z étant orthogonaux entre eux. L'aéronef 100 comporte un fuselage 104 s'étendant autour de l'axe longitudinal X et comportant un cockpit 102 dans sa partie avant, et des ailes 106a et 106b 25 s'étendant de part et d'autre du fuselage 104 parallèlement à l'axe transversal Y. L'aéronef 100 comporte également un ensemble moteur 107 comportant deux moteurs 108a et 108b et une entrée d'air 110 située sous le cockpit 102 et agencée pour alimenter en air les deux moteurs 108-b et délimitée par une lèvre 111. L'entrée d'air 110 s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal X. L'entrée d'air 30 110 est ainsi disposée de manière centrale, c'est à dire centrée autour de l'axe longitudinal X. 3038885 4 La Fig. 5 montre l'aéronef 100 en coupe vue de dessus où le cockpit 102 qui n'est normalement pas vu sur la coupe a été représenté en traits mixtes fins pour faciliter la compréhension. Chaque moteur 108a-b est du type turboréacteur double flux et comporte 5 classiquement de l'avant vers l'arrière une soufflante 302, un carter de soufflante 303, un carter moteur 305 contenant successivement un compresseur basse pression 304, un compresseur haute pression 306 et une tuyère 308. Chaque moteur 308a-b présente un axe principal moteur 310a-b, qui est l'axe de rotation des compresseurs 304 et 306. Chaque moteur 108a-b présente ici un réducteur entre la soufflante et les 10 compresseurs 304 et 306, et chaque moteur 108a-b présente ainsi un axe de soufflante 311a-b autour duquel la soufflante 302 est mobile en rotation. L'axe de soufflante 311a-b est parallèle à l'axe principal moteur 310a-b et décalé par rapport à l'axe principal moteur 310a-b dans un plan sensiblement horizontal (plan XY) vers l'intérieur de l'aéronef 100. Un tel décalage permet, d'une part, d'avoir les soufflantes 15 302 très proches horizontalement afin de réduire la taille de l'entrée d'air 110 et, d'autre part, de dégager au mieux les tuyères 308 du fuselage 104. Chaque moteur 108a-b est logé dans une nacelle 312a-b qui s'étend à l'arrière de la lèvre 111 et qui assure la création d'une surface extérieure aérodynamique. Les moteurs 108a-b sont disposés de part et d'autre d'un plan vertical central 20 XZ défini par l'axe longitudinal X et l'axe vertical Z. Chaque axe de soufflante 311a-b est sensiblement parallèle au plan contenant l'axe longitudinal X et l'axe transversal Y et présente un angle a non nul par rapport à l'axe longitudinal X de manière à ce que chaque soufflante 302 se rapproche du plan vertical central XZ, tandis que les tuyères 308 s'en éloignent. 25 Une telle position des moteurs 108a-b permet de les placer plus haut par rapport à une position sous une aile 106a-b et donc permet d'avoir des moteurs de plus grand diamètre tout en gardant une distance de sécurité importante par rapport au sol. En outre, la structure de l'aile 106a-b est simplifiée car il n'est plus nécessaire de réaliser un mât pour y accrocher le moteur. 30 Chaque tuyère 308 se prolonge par un col de tuyère 316 qui débouche à l'extérieur sur le côté du fuselage 104, c'est à dire à distance du fuselage 104 selon l'axe transversal Y. Selon un mode de réalisation particulier, l'angle a est de l'ordre de 15° et la distance entre le col de tuyère 316 et le fuselage 104 est de l'ordre de 300 mm. 3038885 5 Pour que la poussée de chaque moteur 108a-b soit orientée parallèlement à la direction d'avancement de l'aéronef 100 en vol, chaque col de tuyère 316 est courbé de manière à orienter le flux qui en sort selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal X. le centre de courbure est ainsi disposé du côté de l'axe 5 longitudinal X par rapport à l'axe principal moteur 310a-b. Le plan de sortie du col de tuyère 316 est perpendiculaire à l'axe longitudinal X. Le col de capot soufflante 314 est également courbé pour présenter un plan de sortie perpendiculaire à l'axe longitudinal X. De telles dispositions améliorent la poussée du moteur 108a-b. 10 Chaque col de tuyère 316 et chaque col de capot soufflante 314 débouchent en amont du bord d'attaque de l'aile 106a-b disposée du même côté. Une telle implantation permet d'envoyer un flux de gaz accéléré sortant du moteur 108a-b, ce qui fournit un gain de portance permettant une réduction de la taille de l'aile 106a-b. Une structure particulière de l'aéronef 100 va maintenant être décrite à l'appui 15 des Figs. 3, 4 et 5. L'aéronef 100 comporte un premier cadre 350, un deuxième cadre 352 et un troisième cadre 354. Ces cadres 350, 352 et 354 sont fixés entre autres à des longerons qui s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal X. Chaque cadre 350, 352 et 354 s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal X. Les profils des cadres 350, 352 et 354 sont donnés ici à titre d'exemple, et dans cet exemple de 20 réalisation le premier cadre 350 et le deuxième cadre 352 sont identiques. Le premier cadre 350 est disposé à l'arrière du cockpit 102 et il supporte le cockpit 102 et la lèvre 111 qui peut alors être facilement démontée pour être remplacée. Chaque moteur 108a-b est fixé à la structure par l'intermédiaire d'une attache 25 avant moteur 402 et d'une attache arrière moteur 404. L'attache avant moteur 402 est fixée au deuxième cadre 352. L'attache arrière moteur 404 est fixée au troisième cadre 354. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, l'attache avant moteur 402 comporte trois bielles 402a-c, chacune étant fixée entre le deuxième cadre 352 et 30 le carter de soufflante 303. Deux bielles 402a-b sont fixées en partie haute du carter de soufflante 303, et une bielle 402c est fixée en partie basse du carter de soufflante 303. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, l'attache arrière moteur 404 comporte trois bielles 404a-c, chacune étant fixée entre le troisième cadre 354 et 3038885 6 le carter moteur 305. Deux bielles 404b-c sont fixées en partie basse du carter moteur 305, et une bielle 404a est fixée en partie haute du carter moteur 305. L'aéronef 100 présente également, pour chaque moteur 108a-b, deux bielles de poussée 406a-b et un palonnier 408 monté mobile en rotation autour d'un axe de 5 rotation sensiblement parallèle à l'axe transversal Y et fixé sur le troisième cadre 354 par l'intermédiaire de l'attache arrière moteur 404. Le palonnier 408 est monté ici du côté du moteur 108a-b qui est orienté vers l'axe longitudinal X pour faciliter sa fixation sur le troisième cadre 354. Chaque bielle de poussée 406a-b présente une extrémité fixée au palonnier 408. L'autre extrémité de l'une des bielles de poussée 10 406a est fixée en partie supérieure du carter moteur 305, et l'autre extrémité de l'autre bielle de poussée 406b est fixée en partie inférieure du carter moteur 305. Les extrémités des bielles de poussée 406a-b fixées au palonnier 408 sont disposées symétriquement par rapport à l'axe de rotation. Les bielles de poussée 406a-b d'un moteur 108a-b sont disposées sensiblement 15 parallèlement à l'axe longitudinal X pour compenser le vecteur poussée généré par le moteur 108a-b qui est lui-même sensiblement parallèle à l'axe longitudinal X. Pour assurer un transfert de la poussée de chaque moteur 108a-b vers le fuselage 104, l'aéronef 100 comporte également, pour chaque moteur 108a-b, un renfort 410 qui est fixé entre le troisième cadre 354 et la structure du fuselage 104 qui est ici 20 représenté par un quatrième cadre 412 disposé en aval du troisième cadre 354. REVENDICATIONS1) Aéronef (100) présentant un axe longitudinal (X), un axe transversal (Y) et un axe vertical (Z) et comportant : - un fuselage (104) s'étendant autour de l'axe longitudinal (X) et comportant un cockpit (102) dans sa partie avant, - des ailes (106a-b) s'étendant de part et d'autre du fuselage (104) parallèlement à l'axe transversal (Y), et - deux moteurs (108a-b), chacun présentant une soufflante (302) et une tuyère (308), ladite soufflante (302) étant mobile en rotation autour d'un axe de soufflante (311a-b), l'aéronef (100) étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre une entrée d'air (110) située sous le cockpit (102) et agencée pour alimenter en air les deux moteurs (108-b), et en ce que chaque axe de soufflante (31 1 a-b) est sensiblement parallèle au plan contenant l'axe longitudinal (X) et l'axe transversal (Y) et présente un angle non nul (a) par rapport à l'axe longitudinal (X) de manière à ce que chaque soufflante (302) se rapproche d'un plan vertical central (XZ) défini par l'axe longitudinal (X) et l'axe vertical (Z), tandis que les tuyères (308) s'en éloignent. 2) Aéronef (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tuyère (308) se prolonge par un col de tuyère (316) qui débouche à distance du fuselage (104) selon l'axe transversal (Y). 3) Aéronef (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque col de tuyère (316) est courbé de manière à orienter le flux qui en sort selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (X). 4) Aéronef (100) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque col de tuyère (316) débouche en amont du bord d'attaque de l'aile (106a-b) disposée du même côté. 5) Aéronef (100) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un premier cadre (350) s'étendent dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal (X), disposé à l'arrière du cockpit (102) et supportant le cockpit (102). 3038885 8 6) Aéronef (100) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque moteur (108a-b) est fixé par l'intermédiaire d'une attache avant moteur (402) et d'une attache arrière moteur (404), et en ce que l'aéronef (100) comporte un deuxième cadre (352) s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal (X) 5 et auquel l'attache avant moteur (402) est fixée, et un troisième cadre (354) s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal (X) et auquel l'attache arrière moteur (404) est fixée. 7) Aéronef (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'attache arrière moteur (404) comporte trois bielles (404a-c), chacune étant fixée entre le troisième 10 cadre (354) et un carter moteur (305) du moteur (108a-b). 8) Aéronef (100) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'attache avant moteur (402) comporte trois bielles (402a-c), chacune étant fixée entre le deuxième cadre (352) et un carter de soufflante (303) du moteur (108a-b). 9) Aéronef (100) selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il 15 comporte, pour chaque moteur (108a-b), deux bielles de poussée (406a-b) et un palonnier (408) monté mobile en rotation autour d'un axe de rotation sensiblement parallèle à l'axe transversal (Y) et fixé sur le troisième cadre (354), en ce que chaque bielle de poussée (406a-b) présentant une extrémité fixée au palonnier (408), en ce que l'autre extrémité de l'une des bielles de poussée (406a) est fixée en partie 20 supérieure d'un carter moteur (305), et en ce que l'autre extrémité de l'autre bielle de poussée (406b) est fixée en partie inférieure du carter moteur (305). 10) Aéronef (100) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les bielles de poussée (406a-b) d'un moteur (108a-b) sont disposées sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal (X).