Brevet FR3117452A1 — publié le 20220617

Hélice carénée d’un aéronef, aéronef et composant de celui-ci Hélice carénée d’un aéronef, avec une hélice située côté rotor, avec un carénage situé côté stator (19) qui entoure l’hélice à l’extérieur dans le plan radial et définit un canal d’écoulement (22) pour l’air s’écoulant par l’hélice, le carénage (19) comportant une paroi intérieure (23) orientée vers l’hélice qui est au moins en partie trouée, le carénage (19) comportant une paroi extérieure (24) opposée à l’hélice, des espaces creux (33) étant réalisés entre la paroi intérieure (23) et la paroi extérieure (24) du carénage (19), ces espaces creux étant couplés au canal d’écoulement (22) pour l’air s’écoulant par l’hélice via la paroi intérieure (23) trouée en formant des résonateurs amortissant les sons et les espaces creux (33) étant remplis de charbon actif dans une zone opposée à la paroi intérieure (23) et ainsi orientée vers la paroi extérieure (34). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 5 Hélice carénée d’un aéronef, aéronef et composant de celui-ci La présente invention concerne une hélice carénée d’un aéronef et un aéronef. La présente invention concerne en outre un composant d’un aéronef. Le document DE 10 2018 116 144 A1 expose un aéronef doté d’une carlingue et d’ailes rattachées à la carlingue. Des hélices carénées sont intégrées dans l’aile. Les hélices carénées peuvent être recouvertes de lamelles. Les hélices carénées peuvent être fixées horizontalement ou verticalement. Les hélices carénées fixées horizontalement servent à entraîner l’aéronef en cas de décollage vertical ou d’atterrissage vertical. Les hélices carénées fixées verticalement servent à produire une préimpulsion pour l’aéronef. Le document DE 10 2018 123 470 A1 expose de façon connue un aéronef dans lequel plusieurs hélices carénées sont intégrées dans une aile. Le document DE 10 2018 116 147 A1 expose de façon connue un autre aéronef. Les hélices soutenant le décollage vertical ou un atterrissage vertical de l’aéronef sont ici rattachées au niveau du nez de la carlingue de l’aéronef. Le document DE 10 2018 116 153 A1 expose de façon connue un aéronef dans lequel des hélices carénées sont rattachées à une carlingue, notamment au nez de la carlingue de l’aéronef. Ici, deux hélices carénées sont rassemblées en une unité pouvant pivoter autour d’un axe de rotation, cet axe de rotation s’étendant parallèlement à un axe de tangage de l’aéronef. Le document DE 10 2018 116 166 A1 expose la structure de base d’une hélice carénée d’un aéronef. Une hélice carénée comprend ainsi une hélice située côté rotor également appelée rotor ainsi qu’un carénage situé côté stator, le carénage entourant l’hélice à l’extérieur dans le plan radial. Le carénage définit un canal d’écoulement s’étendant dans la direction axiale pour l’air s’écoulant par l’hélice. Le document DE 10 2018 116 149 A1 expose de façon connue une autre hélice carénée d’un aéronef. Le document DE 10 2018 120 200 A1 expose également une hélice carénée d’un aéronef. Dans cette hélice carénée, une machine électrique est intégrée dans le carénage. Du bruit apparaît en situation de fonctionnement d’une hélice carénée. Il existe donc un besoin de concevoir une hélice carénée pouvant produire le moins de bruit possible en fonctionnement. Le document US 2 783 008 A expose de façon connue un composant aérodynamique d’un aéronef, notamment une aile dans laquelle un espace creux est délimité par deux parois. Une des parois est réalisée sous la forme d’une paroi trouée avec des évidements. L’espace creux est rempli avec un corps composé d’une matière absorbant les sons et notamment de laine de fibre de verre. Le document EP 1 340 736 A expose de façon connue une matière poreuse amortissant les sons qui comprend un cadre composé de groupes avec des chambres sous vide. Les chambres sous vide des groupes sont en l’occurrence plus petites que les chambres sous vide situées entre les groupes. La matière formant les chambres sous vide, donc la matière formant les parois délimitant les chambres sous vide, comprend du charbon actif ou de la grenaille de charbon. L’objectif de la présente invention est de créer une hélice carénée d’un aéronef d’un nouveau genre, un aéronef équipé d’une telle hélice carénée et un composant d’un aéronef. Cet objectif est atteint du fait d’une hélice carénée d’un aéronef, avec une hélice située côté rotor ; avec un carénage situé côté stator qui entoure l’hélice à l’extérieur dans le plan radial et définit un canal d’écoulement pour l’air s’écoulant par l’hélice ; le carénage comportant une paroi intérieure orientée vers l’hélice, laquelle est troué au moins en partie ou au moins par sections ; le carénage comportant une paroi extérieure opposée à l’hélice ; des espaces creux étant réalisés entre la paroi intérieure et la paroi extérieure du carénage, ces espaces creux étant couplés au canal d’écoulement pour l’air s’écoulant par l’hélice via la paroi intérieure trouée en formant des résonateurs amortissant les sons ; les espaces creux étant remplis de charbon actif dans une zone opposée à la paroi intérieure et ainsi orientée vers la paroi extérieure. Ainsi, l’hélice carénée comporte une hélice située côté rotor et un carénage situé côté stator qui entoure l’hélice à l’extérieur dans le plan radial et définit un canal d’écoulement pour l’air s’écoulant par l’hélice, le carénage comportant une paroi intérieure orientée vers l’hélice au moins en partie trouée, le carénage comportant une paroi extérieure opposée à l’hélice. De plus, des espaces creux sont réalisés entre la paroi intérieure et la paroi extérieure du carénage et ces espaces creux sont couplés au canal d’écoulement pour l’air s’écoulant par l’hélice via la paroi intérieure trouée en formant des résonateurs amortissant les sons et les espaces creux étant remplis de charbon actif dans une zone opposée à la paroi intérieure et ainsi orientée vers la paroi extérieure. La présente invention propose pour la première fois une hélice carénée d’un aéronef dans laquelle des espaces creux réalisés entre la paroi intérieure et la paroi extérieure du carénage sont remplis en partie de charbon actif, notamment dans une zone opposée à la paroi intérieure et ainsi orientée vers la paroi extérieure du carénage. Ceci rend possible un amortissement du bruit particulièrement efficace au niveau d’une hélice carénée d’un aéronef. Avantageusement, la zone des espaces creux remplie de charbon actif occupe entre 10 % et 60 % du volume de l’espace creux respectif. Ceci permet un amortissement du bruit particulièrement efficace au niveau de l’hélice carénée. Selon des développements préférés, la zone des espaces creux remplie de charbon actif occupe entre 20 % et 60 % du volume de l’espace creux respectif ou entre 10 % et 50 % du volume de l’espace creux respectif, notamment entre 20 % et 40 % du volume de l’espace creux respectif. Selon un perfectionnement avantageux, le charbon actif se présente sous la forme d’un non-tissé de charbon actif ou d’une natte de charbon actif. En variante, le charbon actif prend la forme d’un granulat de charbon actif qui est maintenu dans une membrane en plastique. Un non-tissé de charbon actif ou une natte de charbon actif ou une membrane en plastique maintenant un granulat de charbon actif peuvent être agencés de façon particulièrement avantageuse dans les espaces creux et ainsi mettre à disposition de façon particulièrement avantageuse l’amortissement du bruit pour l’hélice carénée. Il peut ainsi être prévu que les espaces creux soient formés par des corps alvéolaires. L’invention concerne aussi un aéronef avec une carlingue mettant à disposition un habitacle pour passagers aériens ; avec des ailes rattachées à la carlingue ; avec au moins une hélice carénée rattachée à la carlingue ou aux ailes ; caractérisé en ce que l’hélice carénée respective est réalisée telle que décrite précédemment. En outre, l’invention porte également sur un composant d’un aéronef, notamment carénage d’une hélice carénée, avec une première paroi trouée ; avec une deuxième paroi ; avec des espaces creux formés entre la première paroi et la deuxième paroi, lesdits espaces creux étant couplés à l’environnement via la première paroi trouée en formant des résonateurs amortissant les sons ; les espaces creux étant remplis de charbon actif dans une zone opposée à la première paroi et ainsi orientée vers la deuxième paroi. Des perfectionnements préférés de la présente invention ressortent de la description suivante. Sans s’y limiter, des exemples de réalisation de la présente invention seront expliqués plus en détail à l’aide du dessin, dans lequel : illustre une vue de côté d’un aéronef ; illustre une vue en élévation de l’aéronef ; illustre une vue en perspective d’une hélice carénée de l’aéronef conjointement avec des unités de lamelles ; illustre une vue en perspective d’un carénage de l’hélice carénée ; illustre la section transversale V-V de la ; illustre le détail VI de la ; et illustre une représentation schématique d’un détail de la . Les figures 1 et 2 illustrent des vues différentes d’un aéronef 10. L’aéronef 10 dispose d’une carlingue 11 qui met à disposition entre autres un habitacle pour passagers aériens. L’aéronef 10 dispose en outre d’ailes 13 rattachées à la carlingue 11. L’aéronef 10 est un avion dit avion à décollage vertical qui décolle verticalement lors du décollage du sol et atterrit verticalement lors de l’atterrissage au sol. Pour permettre un tel décollage et un tel atterrissage vertical de l’aéronef 10, l’aéronef 10 dispose au moins dans la zone de chaque aile 13 de respectivement au moins une unité de levage d’aile 14 également appelée en anglais Wing Lift Unit (WLU). Dans l’exemple de réalisation illustré, l’aile 13 présente respectivement trois telles unités de levage d’aile 14. Le décollage et l’atterrissage vertical de l’aéronef 10 se produisant en utilisant les unités de levage d’aile 14 peuvent être soutenus par au moins une unité de levage de nez 15 rattachée au niveau du nez 16 de la carlingue 11 de l’aéronef 10. Une unité de levage de nez 15 est également appelée en anglais Nose Lift Unit (NLU). Les figures 1 et 2 illustrent une telle unité de levage de nez 15 positionnée au niveau d’un côté de la carlingue 11. Il est également possible d’utiliser deux telles unités de levage de nez 15. Les unités de levage de nez 15 peuvent de préférence pivoter par rapport à la carlingue 11 et notamment de telle sorte que l’unité de levage de nez 15 respective pivote vers l’extérieur hors de la carlingue 11 pour le décollage et l’atterrissage, tandis que pour un fonctionnement en vol après le décollage et avant l’atterrissage de l’aéronef 10, l’unité de levage de nez 15 respective pivote vers l’intérieur dans la carlingue 11. Pour l’avancement de l’aéronef 10 après son décollage, l’aéronef 10 dispose d’au moins une unité d’avancement 12, dans l’exemple de réalisation illustré de deux unités d’avancement 12 intégrées dans la queue de la carlingue 11. Tant une unité de levage d’aile 14 respective qu’une unité de levage de nez 15 respective ainsi qu’une unité d’avancement 12 respective de l’aéronef 10 peuvent comprendre une hélice carénée 17. La illustre une vue en perspective d’une unité de levage d’aile 14 comprenant une hélice carénée 17. L’hélice carénée 17 dispose en l’occurrence d’une hélice située côté rotor 18 et d’un carénage situé côté stator 19. La illustre en outre des unités de lamelles 20, 21 réalisées sous la forme de modules de construction supplémentaires de l’unité de levage d’aile 14, notamment d’une unité de lamelles supérieure 20 et d’une unité de lamelles inférieure 21. Les deux unités de lamelles 20, 21 sont ouvertes pour le décollage et l’atterrissage et libèrent un canal d’écoulement 22 pour un flux traversant défini par le carénage 19 de l’hélice carénée 17. En revanche, lorsque les unités de levage d’aile 14 ne sont pas nécessaires, notamment en situation de vol normale après le décollage et avant l’atterrissage, les unités de lamelles 20, 21 sont fermées et ferment le canal d’écoulement 22 du carénage 19 de l’hélice carénée 17 respective. Tel que détaillé précédemment, une hélice carénée 17 dispose par conséquent de l’hélice située côté rotor 18 et du carénage situé côté stator 19. Le carénage 19 situé côté stator définit un canal d’écoulement pour l’air s’écoulant par l’hélice 18, ce canal d’écoulement 22 s’étendant dans la direction axiale A (voir la ) de l’hélice carénée 17. Le carénage 19 entoure le rotor et/ou l’hélice 18 à l’extérieur dans le plan radial vu dans la direction radiale R de l’hélice carénée 17. Le carénage 19 de l’hélice carénée 17 comporte une paroi intérieure 23 orientée vers l’hélice 18 de l’hélice carénée 17 et une paroi extérieure 24 opposée à l’hélice 18. Tant la paroi intérieure 23 que la paroi extérieure 24 se composent de préférence respectivement d’au moins une couche en matière plastique renforcée en fibres, de préférence d’une matière plastique CFK ou en variante d’une matière plastique GFK. La paroi intérieure 23 du carénage 19 de l’hélice carénée 17 définit le canal d’écoulement 22 de l’hélice carénée 17 pour l’air s’écoulant par le rotor 18. La paroi intérieure 23 du carénage 19 de l’hélice carénée 17 qui définit le canal d’écoulement 22 de l’hélice carénée 17 pour l’air s’écoulant par le rotor 18 est au moins en partie trouée. La illustre les évidements 36 de la paroi intérieure 23 formant la perforation de celle-ci. Des espaces creux 33 sont réalisés entre la paroi intérieure 23 et la paroi extérieure 24 du carénage 19 de l’hélice carénée 17. On dispose de préférence à cette fin entre la paroi intérieure 23 et la paroi extérieure 24 du carénage 19 au moins un cœur alvéolaire doté d’alvéoles 34, les alvéoles 34 définissant les espaces creux 33. La illustre à titre d’exemple trois cœurs alvéolaires 25, 26 et 27. Le cœur alvéolaire 27 est en l’occurrence disposé, vu dans la direction axiale A, entre les cœurs alvéolaires 25 et 26. Le cœur alvéolaire respectif peut se composer d’une matière plastique renforcée en fibres. Chacun des cœurs alvéolaires 25, 26 et 27 dispose d’une pluralité d’alvéoles 34 et ainsi d’espaces creux 33, les alvéoles 34 s’étendant dans la direction radiale R ou pour l’essentiel dans la direction radiale R de l’hélice carénée 17. Sur la , une alvéole 34 est respectivement illustrée dans la zone de chaque cœur alvéolaire 25, 26, 27. Pour les alvéoles 34 s’étendant dans la direction radiale R, les parois alvéolaires 35 du cœur alvéolaire 25, 26, 27 définissant les alvéoles 34 et ainsi les espaces creux s’étendent dans la direction radiale R entre la paroi intérieure 23 et la paroi extérieure 24. Les alvéoles 34 du cœur alvéolaire 25, 26 et 27 respectif connexes à la paroi intérieure 23 et à la paroi extérieure 24 sont ouvertes. Les alvéoles 34 s’étendent pour l’essentiel dans la direction radiale R du carénage 19 et ainsi de l’hélice carénée 17 dans une section 28 située du côté d’entrée du carénage 19 de l’hélice carénée 17 dans laquelle le contour de l’hélice prend une forme cintrée en forme d’entonnoir. Les alvéoles 34 sont ensuite disposées de façon oblique par rapport à la direction radiale R. Les alvéoles 34 du corps alvéolaire 26, 27 respectif s’étendent quant à elles dans la direction radiale R dans une section de côté de sortie 29 du carénage 19 et ainsi de l’hélice carénée 17. Le contour du carénage 19 de l’hélice carénée 17 prend ici une forme de tube et/ou une forme cylindrique. Le carénage 19 de l’hélice carénée 17 comporte une encoche 31 recevant un corps d’entrée 32 dans une zone centrale 30 du carénage 19 disposée entre la section située du côté d’entrée 28 du carénage 19 et la section située du côté de sortie 29 du carénage 19. Ce corps d’entrée 32 est de préférence un corps en mousse, permettant aux pales de rotor du rotor et/ou de l’hélice 18 de l’hélice carénée 17 d’entrer dans ce corps d’entrée 32 en situation de fonctionnement tout en n’endommageant pas en fonctionnement les pales de rotor du rotor et/ou de l’hélice 18. Au moins quelques-unes des alvéoles 34 et ainsi quelques-uns des espaces creux 33 sont reliés au canal d’écoulement 22 via les évidements 36 de la paroi intérieure 23 trouée. Dans la section située du côté de sortie 29 du carénage 19, au moins quelques-unes des alvéoles 34 et ainsi quelques-uns des espaces creux 33 du corps alvéolaire 26 sont reliés au canal d’écoulement 22 via les évidements 36 de la paroi intérieure 23 trouée. Tel que détaillé ci-dessus, des alvéoles 34 formant des espaces creux 33 sont ainsi disposées entre la paroi intérieure 23 et la paroi extérieure 24 du carénage 19 de l’hélice carénée 17. Les espaces creux 33 définis par les alvéoles 34 sont couplés au canal d’écoulement 22 pour l’air circulant par l’hélice 18 de l’hélice carénée 17 via les évidements 36 de la paroi intérieure 23 trouée. Ceci permet de réaliser des résonateurs amortissant les sons sous la forme de résonateurs de Helmholtz. Les espaces creux 33 sont remplis de charbon actif dans une zone opposée à la paroi intérieure 23 et ainsi orientée vers la paroi extérieure 24. Le charbon actif peut en l’occurrence se présenter sous la forme d’un non-tissé de charbon actif ou d’une natte de charbon actif. En variante, il est possible que le charbon actif 37 se présente sous la forme de granulat de charbon actif qui est maintenu et/ou fixé dans une membrane en plastique. Le remplissage des espaces creux 33 avec du charbon actif permet de mettre à disposition un amortissement du bruit particulièrement avantageux, en permettant notamment de régler la fréquence des résonateurs en direction de fréquences réduites de l’ordre de 300 Hz à 1 500 Hz. Ceci permet de garantir un amortissement du bruit particulièrement avantageux. La zone des espaces creux 33 remplie de charbon actif occupe de préférence entre 10 % et 60 %, de façon préférée entre 20 % et 60 % ou entre 10 % et 50 % du volume de l’espace creux respectif 33. De façon particulièrement préférée, la zone de l’espace creux respectif 33 remplie de charbon actif occupe entre 20 % et 40 % du volume de l’espace creux respectif, cette zone de l’espace creux 33 remplie de charbon actif étant éloignée de la paroi intérieure 23 et orientée vers la paroi extérieure 24. La présente invention concerne non seulement l’hélice carénée 17 décrite ci-dessus mais aussi le carénage 19 de l’hélice carénée 17 en tant que tel. On entend par carénage 19 de l’hélice carénée 17 un composant d’un aéronef avec une première paroi, notamment la paroi intérieure 23 trouée, avec une deuxième paroi, notamment la paroi extérieure 24, et avec des espaces creux 33 réalisés entre ces parois 23, 24 qui sont couplés à l’environnement, notamment au canal d’écoulement 22, via la première paroi trouée en formant les résonateurs amortissant le bruit. Tel que détaillé ci-dessus, les espaces creux 33 sont remplis de charbon actif dans une zone éloignée de la première paroi et orientée vers la deuxième paroi. La présente invention concerne également l’aéronef 10. L’aéronef 10 dispose de la carlingue 11 décrite ci-dessus ainsi que des ailes 13 rattachées à la carlingue 11. L’aéronef 10 dispose en outre d’au moins une hélice carénée 17 selon l’invention. L’hélice carénée 17 peut être rattachée au niveau de l’aile 13 sous la forme d’un composant d’une unité de levage d’aile 14 ou au niveau du nez 16 de la carlingue 11 sous la forme d’un composant d’une unité de levage de nez 15. L’unité d’avancement 12 peut comporter une hélice carénée 17. L’hélice carénée 17 respective est réalisée de la façon décrite en détail ci-dessus. L’hélice carénée 17 est notamment disposée au niveau d’une aile 13 respective sous la forme d’un composant d’une unité de levage d’aile 14. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Hélice carénée (17) d’un aéronef (10), avec une hélice située côté rotor (18) ; avec un carénage situé côté stator (19) qui entoure l’hélice (18) à l’extérieur dans le plan radial et définit un canal d’écoulement (22) pour l’air s’écoulant par l’hélice (18) ; le carénage (19) comportant une paroi intérieure (23) orientée vers l’hélice (18), laquelle est troué au moins en partie ou au moins par sections; le carénage (19) comportant une paroi extérieure (24) opposée à l’hélice (18) ; des espaces creux (33) étant réalisés entre la paroi intérieure (23) et la paroi extérieure (24) du carénage (19), ces espaces creux étant couplés au canal d’écoulement (22) pour l’air s’écoulant par l’hélice (18) via la paroi intérieure (23) trouée en formant des résonateurs amortissant les sons ; les espaces creux (33) étant remplis de charbon actif (37) dans une zone opposée à la paroi intérieure (23) et ainsi orientée vers la paroi extérieure (34). Hélice carénée (17) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la zone des espaces creux (33) remplie de charbon actif occupe entre 10 % et 60 % du volume de l’espace creux (33) respectif. Hélice carénée (17) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la zone des espaces creux (33) remplie de charbon actif (37) occupe entre 20 % et 60 % du volume de l’espace creux (33) respectif ou entre 10 % et 50 % du volume de l’espace creux respectif (33), notamment entre 20 % et 40 % du volume de l’espace creux (33) respectif. Hélice carénée (17) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le charbon actif (37) se présente sous la forme d’un non-tissé de charbon actif ou d’une natte de charbon actif. Hélice carénée (17) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le charbon actif se présente sous la forme d’un granulat de charbon actif qui est maintenu dans une membrane en plastique. Hélice carénée (17) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les espaces creux (33) sont formés par des corps alvéolaires (25, 26). Aéronef (10), avec une carlingue (11) mettant à disposition un habitacle pour passagers aériens ; avec des ailes (13) rattachées à la carlingue (11) ; avec au moins une hélice carénée (17) rattachée à la carlingue (11) ou aux ailes (13) ; caractérisé en ce que : l’hélice carénée (17) respective est réalisée selon l’une quelconque des revendications 1 à 6. Carénage (19) d’une hélice carénée (17) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, avec une première paroi trouée (23) ; avec une deuxième paroi (24) ; avec des espaces creux (33) formés entre la première paroi (23) et la deuxième paroi (24), lesdits espaces creux étant couplés à l’environnement via la première paroi (23) trouée en formant des résonateurs amortissant les sons ; les espaces creux (33) étant remplis de charbon actif (37) dans une zone opposée à la première paroi (23) et ainsi orientée vers la deuxième paroi (24). Carénage selon la revendication 8, caractérisé en ce que la zone des espaces creux (33) remplie de charbon actif (37) occupe entre 10 % et 60 % du volume de l’espace creux (33) respectif. Carénage selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le charbon actif (37) se présente sous la forme d’un non-tissé de charbon actif ou d’une natte de charbon actif ou sous la forme de granulat de charbon actif qui est maintenu dans une membrane en plastique.