Brevet FR3162731A1 — publié le 20251205

Dispositif d’admission d’air comportant au moins une cloison hélicoïdale et aéronef comprenant au moins un tel dispositif d’admission d’air L'invention a pour objet un dispositif d’admission d’air (42) comprenant un conduit d’admission (46), une vanne (48) ainsi qu’au moins une cloison hélicoïdale (58) positionnée dans le conduit d’admission (46), ladite cloison hélicoïdale (58) présentant un bord extérieur en contact avec le conduit d’admission (46) et délimitant au moins un conduit hélicoïdal (60) dans le conduit d’admission (46). Cette cloison hélicoïdale (58) permet d’allonger la distance parcourue par un flux d’air entrant dans le conduit d’admission (46) pour atteindre la vanne (48) à l’état fermé. L’invention a également pour objet un aéronef comportant au moins un tel dispositif d’admission d’air. Figure 4 Dispositif d’admission d’air comportant au moins une cloison hélicoïdale et aéronef comprenant au moins un tel dispositif d’admission d’air La présente demande se rapporte à un dispositif d’admission d’air comportant au moins une cloison hélicoïdale ainsi qu’à un aéronef comprenant au moins un tel dispositif d’admission d’air. Selon un mode de réalisation, un aéronef 10 comprend un fuselage 12, des ailes 14 prévues de part et d’autre du fuselage 12 ainsi que des ensembles de propulsion 16 reliés aux ailes par des mâts 18. L’aéronef 10 comprend au moins un dispositif d’admission d’air 20, visible sur la FIG. 2 , qui débouche au niveau d’une paroi aérodynamique 22 en contact avec un flux d’air 24 lorsque l’aéronef 10 est en vol. Ce dispositif d’admission d’air 20 est configuré pour capter une partie du flux d’air 24 et l’acheminer en direction d’un équipement de l’aéronef. La paroi aérodynamique 22 peut être prévue au niveau du fuselage 12, d’une aile 14, d’un ensemble de propulsion 16 ou d’un mât 18. Selon une configuration, le dispositif d’admission d’air 20 comprend un conduit d’admission 26, qui s’étend entre une première extrémité 26.1 reliée à la paroi aérodynamique 22 et une deuxième extrémité 26.2, ainsi qu’une vanne 28 reliée à la deuxième extrémité 26.2 du conduit d’admission 26 et configurée pour occuper un état passant dans lequel la vanne 28 permet à un flux d’air canalisé par le conduit d’admission 26 de la traverser et un état fermé dans lequel la vanne 28 bloque le flux d’air dans le conduit d’admission 26. Selon une configuration, la première extrémité 26.1, qui débouche au niveau de la paroi aérodynamique 22, est évasée et forme une entrée d’air de type affleurant. Le dispositif d’admission d’air 20 est optimisé pour réduire la traînée de l’aéronef lorsque la vanne 28 est à l’état ouvert. Lorsque la vanne 28 est à l’état fermé, le conduit d’admission 26 et la vanne 28 à l’état fermé forment une cavité 30, représentée de manière schématique sur la FIG. 3 , qui débouche au niveau de la paroi aérodynamique 22. Le flux d’air 24 s’écoulant au-dessus de la cavité 30 engendre un phénomène vibro-acoustique, avec une fréquence de l’ordre de 200 Hz, qui produit un bruit d’origine aérodynamique. La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur. A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif d’admission d’air comprenant un conduit d’admission, qui s’étend entre une première extrémité prévue pour déboucher au niveau d’une paroi aérodynamique et une deuxième extrémité, ainsi qu’une vanne reliée à la deuxième extrémité du conduit d’admission. Selon l’invention, le dispositif d’admission d’air comprend au moins une cloison hélicoïdale, positionnée dans le conduit d’admission, comportant un bord extérieur en contact avec le conduit d’admission et délimitant au moins un conduit hélicoïdal dans le conduit d’admission. La cloison hélicoïdale permet d’allonger la distance parcourue par un flux d’air entrant dans le conduit d’admission pour atteindre la vanne à l’état fermé, ce qui permet de réduire la fréquence de résonance du flux d’air entrant dans le conduit d’admission et, in fine, les nuisances sonores. Selon une autre caractéristique, le dispositif d’admission d’air comprend un support axial autour duquel est enroulée chaque cloison hélicoïdale. Selon une autre caractéristique, chaque cloison hélicoïdale est reliée de manière étanche au support axial et/ou au conduit d’admission. Selon une autre caractéristique, le conduit d’admission comprend au moins un premier tronçon délimité par une paroi tubulaire sensiblement cylindrique qui s’étend à partir de la deuxième extrémité du conduit d’admission et présente un axe de révolution. Selon une autre caractéristique, chaque cloison hélicoïdale est positionnée dans le premier tronçon du conduit d’admission et présente une longueur sensiblement égale à celle du premier tronçon. Selon une autre caractéristique, le support axial est une tige cylindrique qui présente un axe confondu avec l’axe de révolution de la paroi tubulaire, le support axial présentant une longueur supérieure ou égale à celle du premier tronçon du conduit d’admission. Selon une autre caractéristique, le dispositif d’admission d’air comprend plusieurs cloisons hélicoïdales. Selon une autre caractéristique, les cloisons hélicoïdales présentent un même sens d’enroulement, un même pas et sont espacées entre elles d’un même espacement. Selon une autre caractéristique, le dispositif d’admission d’air comprend deux cloisons hélicoïdales qui présentent chacune un bord amont situé au niveau de la première extrémité du conduit d’admission ou le plus proche de cette dernière, les bords amont des deux cloisons hélicoïdales étant alignés. L’invention a également pour objet un aéronef comportant au moins une paroi aérodynamique ainsi qu’un dispositif d’admission d’air selon l’une des caractéristiques précédentes qui débouche au niveau de la paroi aérodynamique. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l’invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels : FIG. 1 est une vue latérale d’un aéronef, FIG. 2 est une coupe longitudinale d’un dispositif d’admission d’air illustrant un mode de réalisation de l’art antérieur, FIG. 3 est une représentation schématique du dispositif d’admission d’air, visible sur la FIG. 2 , formant une cavité ainsi que des flux d’air circulant au-dessus et dans ladite cavité, FIG. 4 est une vue latérale d’un dispositif d’admission d’air comportant une cloison hélicoïdale illustrant un mode de réalisation de l’invention, FIG. 5 est une vue de dessus du dispositif d’admission d’air visible sur la FIG. 4 , FIG. 6 est une coupe longitudinale du dispositif d’admission d’air visible sur la FIG. 4 , FIG. 7 est une vue de dessus d’un dispositif d’admission d’air comportant deux cloisons hélicoïdales, qui illustre un mode de réalisation de l’invention, FIG. 8 est une représentation schématique d’un conduit d’admission d’air, d’une cloison hélicoïdale et d’un conduit d’admission d’air équipé d’une cloison hélicoïdale illustrant un mode de réalisation de l’invention. Selon un mode de réalisation visible sur la FIG. 4 , un aéronef comprend au moins une paroi aérodynamique 40 ainsi qu’au moins un dispositif d’admission d’air 42. La paroi aérodynamique 40 présente une face extérieure F40 contre laquelle s’écoule un flux d’air 44 selon une direction d’écoulement lorsque l’aéronef est en vol. La paroi aérodynamique 40 peut être prévue au niveau du fuselage, d’une aile, d’un ensemble de propulsion ou d’un mât de l’aéronef. Bien que décrite appliquée à un aéronef, l’invention n’est pas limitée à cette application. Le dispositif d’admission d’air 42 peut équiper tout type de véhicule et déboucher au niveau d’une paroi aérodynamique d’un véhicule. Le dispositif d’admission d’air 42 comprend un conduit d’admission 46, qui s’étend entre une première extrémité 46.1, également appelée entrée d’air, reliée à la paroi aérodynamique 40 et une deuxième extrémité 46.2, ainsi qu’une vanne 48 reliée à la deuxième extrémité 46.2 du conduit d’admission 46 et configurée pour occuper un état passant dans lequel la vanne 48 permet à un flux d’air canalisé par le conduit d’admission 46 de la traverser et un état fermé dans lequel la vanne 48 bloque le flux d’air dans le conduit d’admission 46. Selon une configuration, la première extrémité 46.1, qui forme l’entrée d’air du conduit d’admission 46, débouche au niveau de la paroi aérodynamique 40 et présente une forme qui s’évase en direction de la face extérieure F40 de la paroi aérodynamique 40. Selon cette configuration, la première extrémité 46.1 du conduit d’admission 46 forme une entrée d’air de type affleurant. Lorsque la vanne 48 est à l’état fermé, le conduit d’admission 46 et la vanne 48 à l’état fermé forment une cavité 50 qui débouche au niveau de la paroi aérodynamique 40. Cette cavité 50 est délimitée par le conduit d’admission 46 et un fond 52 (correspondant à la vanne 48 à l’état fermé) distant de la paroi aérodynamique 40. Dans le cas d’une entrée d’air de type affleurant, le conduit d’admission 46 comprend un premier tronçon, délimité par une paroi tubulaire 54 sensiblement cylindrique qui s’étend à partir de la deuxième extrémité 46.2 du conduit d’admission 46, ainsi qu’un deuxième tronçon, délimité par une paroi de raccordement 54’ évasée, reliant la paroi tubulaire 54 et la paroi aérodynamique 40. La paroi tubulaire 54 présente un axe de révolution A54 sensiblement parallèle à une direction d’admission DD qui peut être perpendiculaire ou inclinée par rapport à la face extérieure F40 de la paroi aérodynamique 40. A titre indicatif, la direction de référence DD forme un angle d’environ 60° avec la face extérieure F40 de la paroi aérodynamique 40. Selon un agencement, le fond 52 est sensiblement perpendiculaire à la direction de référence DD et à l’axe de révolution A54. Comme illustré sur la FIG. 8 , le conduit d’admission 46 présente une profondeur L1 correspondant à une distance mesurée au niveau de l’axe de révolution A54 entre une surface contenant la face extérieure F40 de la paroi aérodynamique 40 et le fond 52 ainsi qu’un volume V1. Le premier tronçon du conduit d’admission 46 délimité par la paroi tubulaire 54 présente une longueur L54. Selon une représentation schématique simplifiée visible sur la FIG. 8 , le conduit d’admission 46 ne comprend qu’un premier tronçon directement relié à la paroi aérodynamique 40 et ne comprend pas de paroi de raccordement 54’. En complément, l’axe de révolution A54 de la paroi tubulaire 54 est sensiblement perpendiculaire à la face extérieure F40 de la paroi aérodynamique 40. Dans ce cas, la profondeur L1 est sensiblement égale à la longueur L54 de la paroi tubulaire 54. Lorsque l’axe A54 est incliné par rapport à la normale à la face extérieure F40 comme illustré sur la FIG. 4 , le conduit d’admission 46 peut comprendre deux tronçons délimités par une paroi tubulaire 54 et une paroi de raccordement 54’. Dans ce cas, la profondeur L1 est supérieure à la longueur L54. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à ces modes de réalisation pour le dispositif d’admission d’air. Quel que soit le mode de réalisation, le dispositif d’admission d’air 42 comprend un conduit d’admission 46, qui s’étend entre une première extrémité 46.1 débouchant au niveau d’une paroi aérodynamique 40 et une deuxième extrémité 46.2, ainsi qu’une vanne 48 reliée à la deuxième extrémité 46.2 du conduit d’admission 46 et configurée pour occuper un état passant dans lequel la vanne 48 permet à un flux d’air canalisé par le conduit d’admission 46 de la traverser et un état fermé dans lequel la vanne 48 bloque le flux d’air dans le conduit d’admission 46. Selon un mode de réalisation privilégié, le conduit d’admission 46 comprend au moins un premier tronçon délimité par une paroi tubulaire 54 sensiblement cylindrique qui s’étend à partir de la deuxième extrémité 46.2 du conduit d’admission 46 et présente un axe de révolution A54. Selon une particularité de l’invention, le dispositif d’admission d’air 42 comprend un support axial 56, positionné au niveau de l’axe de révolution A54 de la paroi tubulaire 54 du conduit d’admission 46, ainsi qu’au moins une cloison hélicoïdale 58, positionnée autour du support axial 56, qui s’étend entre un bord intérieur 58.1 relié au support axial 56 et un bord extérieur 58.2 adjacent au conduit d’admission 46. Cette cloison hélicoïdale 58 permet d’allonger la distance parcourue par un flux entrant dans le conduit d’admission 46 pour atteindre le fond 52, ce qui permet de réduire la fréquence de résonance du flux d’air entrant dans le conduit d’admission 46 et, in fine, les nuisances sonores. Selon une configuration, le support axial 56 présente une longueur supérieure ou égale à la longueur L54 du premier tronçon du conduit d’admission 46 délimité par la paroi tubulaire 54. Selon un mode de réalisation, le support axial 56 est une tige cylindrique qui présente un axe confondu avec l’axe de révolution A54 de la paroi tubulaire 54. Selon une configuration, chaque cloison hélicoïdale 58 est reliée de manière étanche au support axial 56 et/ou au conduit d’admission 46. Chaque cloison hélicoïdale 58 s’étend dans le premier tronçon du conduit d’admission 46 délimité par la paroi tubulaire 54 et présente une longueur sensiblement égale à celle du premier tronçon. En variante, au moins une cloison hélicoïdale 58 s’étend au niveau du deuxième tronçon du conduit d’admission 46 délimité par la paroi de raccordement 54’ évasée. Selon un mode de réalisation visible notamment sur la FIG. 7 , le dispositif d’admission d’air 42 comprend plusieurs cloisons hélicoïdales 58, 58’. Ces dernières présentent un même sens d’enroulement autour du même support axial 56, un même pas et sont espacées entre elles d’un même espacement. Selon une configuration visible sur la FIG. 7 , le dispositif d’admission d’air 42 comprend deux cloisons hélicoïdales 58, 58’ qui séparent le conduit d’admission 46 en deux conduits hélicoïdaux 60, 60’. Comme illustré de manière schématique sur la FIG. 8 , les deux conduits hélicoïdaux 60, 60’ présentent des longueurs L2 sensiblement identiques et nettement supérieures à la profondeur L1 de la cavité 50 ainsi que des volumes V2 sensiblement identiques, chaque volume V2 étant sensiblement égal à la moitié du volume V1 de la cavité 50. Chaque cloison hélicoïdale 58, 58’ présente un bord amont 58.3, 58.3, reliant les bords intérieur et extérieur 58.1, 58.2, situé au niveau de la première extrémité 46.1 ou le plus proche de cette dernière. Selon un agencement, chaque bord amont 58.3, 58.3’ est sensiblement parallèle à la direction d’écoulement du flux d’air 44 s’écoulant contre la face extérieure F40 de la paroi aérodynamique 40. Lorsque le dispositif d’admission d’air 42 comprend deux cloisons hélicoïdales 58, leurs bords amont 58.3, 58.3’ sont alignés et sensiblement parallèles à la direction d’écoulement du flux d’air 44 s’écoulant contre la face extérieure F40 de la paroi aérodynamique 40. Chaque cloison hélicoïdale 58, 58’ est enroulée selon un sens d’enroulement autour du support axial 56. Selon une première variante, le sens d’enroulement de chaque cloison hélicoïdale 58, 58’ correspond au sens horaire. Selon une deuxième variante, le sens d’enroulement de chaque cloison hélicoïdale 58, 58’ correspond au sens antihoraire. Quel que soit le mode de réalisation, le dispositif d’admission d’air comprend au moins une cloison hélicoïdale 58, 58’ qui présente un bord extérieur 58.2 en contact avec le conduit d’admission 46, ladite cloison hélicoïdale 58, 58’ étant configurée pour délimiter dans le conduit d’admission 46 au moins un conduit hélicoïdal 60, 60’. Ce dernier présente une longueur L2, un volume V2 et une section de passage S2. Il est possible de moduler la longueur L2 des conduits hélicoïdaux 60, 60’ en ajustant le pas des cloisons hélicoïdales 58, 58’. Ainsi, plus le pas des cloisons hélicoïdales 58, 58’ est petit plus la longueur L2 des conduits hélicoïdaux 60, 60’ est importante et plus la fréquence de résonance est réduite. Il est également possible de moduler le volume V2 et la section de passage S2 des conduits hélicoïdaux 60, 60’ en ajustant le nombre de cloisons hélicoïdales 58, 58’. Ainsi, plus le nombre de cloisons hélicoïdales 58, 58’ est important plus le volume V2 et la section de passage S2 de chaque conduit hélicoïdal 60, 60’ sont réduits et plus la fréquence de résonance est réduite. Ainsi, il est possible d’ajuster la fréquence de résonance d’un dispositif d’admission d’air 42 en ajustant au moins une caractéristique parmi le nombre de cloisons hélicoïdales 58, 58’, le pas de chaque cloison hélicoïdale 58, 58’, le sens d’enroulement de chaque cloison hélicoïdale 58, 58’ et la géométrie de chaque cloison hélicoïdale 58, 58’ au niveau de la première extrémité 46.1 (correspondant à l’entrée du conduit d’admission 46). Dispositif d’admission d’air (42) comprenant un conduit d’admission (46), qui s’étend entre une première extrémité (46.1) prévue pour déboucher au niveau d’une paroi aérodynamique (40) et une deuxième extrémité (46.2), ainsi qu’une vanne (48) reliée à la deuxième extrémité (46.2) du conduit d’admission (46) ; caractérisé en ce que le dispositif d’admission d’air (42) comprend au moins une cloison hélicoïdale (58, 58’) positionnée dans le conduit d’admission (46), comportant un bord extérieur (58.2) en contact avec le conduit d’admission (46) et délimitant au moins un conduit hélicoïdal (60, 60’) dans le conduit d’admission (46). Dispositif d’admission d’air (42) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d’admission d’air (42) comprend un support axial (56) autour duquel est enroulée chaque cloison hélicoïdale (58, 58’). Dispositif d’admission d’air selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque cloison hélicoïdale (58) est reliée de manière étanche au support axial (56) et/ou au conduit d’admission (46). Dispositif d’admission d’air selon l’une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que le conduit d’admission (46) comprend au moins un premier tronçon délimité par une paroi tubulaire (54) sensiblement cylindrique qui s’étend à partir de la deuxième extrémité (46.2) du conduit d’admission (46) et présente un axe de révolution (A54). Dispositif d’admission d’air (42) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque cloison hélicoïdale (58) est positionnée dans le premier tronçon du conduit d’admission (46) et présente une longueur sensiblement égale à celle du premier tronçon. Dispositif d’admission d’air (42) selon l’une des revendications 4 à 5, caractérisé en ce que le support axial (56) est une tige cylindrique qui présente un axe confondu avec l’axe de révolution (A54) de la paroi tubulaire (54), le support axial (56) présentant une longueur supérieure ou égale à celle du premier tronçon du conduit d’admission (46). Dispositif d’admission d’air selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d’admission d’air (42) comprend plusieurs cloisons hélicoïdales (58, 58’). Dispositif d’admission d’air selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les cloisons hélicoïdales (58, 58’) présentent un même sens d’enroulement, un même pas et sont espacées entre elles d’un même espacement. Dispositif d’admission d’air selon les revendications 7 à 8, caractérisé en ce que le dispositif d’admission d’air (42) comprend deux cloisons hélicoïdales (58, 58’) qui présentent chacune un bord amont (58.3, 58.3) situé au niveau de la première extrémité (46.1) du conduit d’admission (46) ou le plus proche de cette dernière, les bords amont (58.3) des deux cloisons hélicoïdales (58, 58’) étant alignés. Aéronef comportant au moins une paroi aérodynamique (40) ainsi qu’un dispositif d’admission d’air (42) selon l’une des revendications précédentes qui débouche au niveau de la paroi aérodynamique (40).