EP-3931435-B1 - EXPANDABLE CELLULAR SYSTEM FOR A SANDWICH PANEL

Inventors

• DESJOYEAUX, BERTRAND
• SILVA DE VASCONCELLOS, Davi
• TAILLARD, FRANÇOIS
• BOUILLON, FLORENT

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20200220

Claims (10)

1. A sandwich panel (10) for a nacelle (100) of an aircraft turbojet engine, including: - a so-called outer skin (14, 141), intended to be in contact with an air flow, - a so-called inner skin (12, 120, 121, 122, 123), opposite to the outer skin (14, 141), - an intermediate system (15) comprising partitions (16, 161) linking the inner (12, 120, 121, 122, 123) and outer (14, 141) skins, so as to form cells (18, 180, 181, 182, 183), characterized in that the inner skin (12, 120, 121, 122, 123) of at least one cell (18, 180, 181, 182, 183) has at least one undulation intended to enable the constituent materials of the sandwich panel to be deformed in case of thermal variation, and at least one partition (161) of said at least one cell (18, 180, 181, 182, 183) has at least one wavy area (24).
2. The sandwich panel according to any one of the preceding claims, wherein the inner skin (12, 120, 121, 122, 123) of said at least one cell (18, 180, 182, 183) has a broken line (202, 222) and/or a curve (20, 201, 22, 221) at its intersection with at least one plane (P1, P2) transverse to the outer skin (14, 141).
3. The sandwich panel according to any one of the preceding claims, wherein the inner skin (12, 120, 121, 122, 123) of said at least one cell (18, 180, 181, 182, 183) has a broken line (202, 222) and/or a curve (20, 201, 22, 221) at its intersection with at least two planes (P1, P2) transverse to the outer skin, said planes (P1, P2) being secant and preferably perpendicular.
4. The sandwich panel according to any one of the preceding claims, wherein the inner skin (12, 120, 121, 122, 123) of said at least one cell (18, 180, 181, 182, 183) has a broken line (202, 222) and/or a curve (20, 201, 22, 221) at its intersection with any plane transverse to the outer skin.
5. The sandwich panel according to any one of the preceding claims, wherein all the partitions (161) of said at least one cell have at least one wavy area (24).
6. The sandwich panel according to the preceding claim, wherein the wavy area (24) is disposed in contact with the inner skin (12, 120, 121, 122, 123).
7. The sandwich panel according to any one of claims 5 to 6, wherein the wavy area (24) has an undulation according to a vertical and/or horizontal direction.
8. The sandwich panel according to any one of the preceding claims, wherein the outer skin (141) is perforated and the inner skin (12, 120, 121, 122, 123) is an acoustic reflector, so that the sandwich panel has an acoustic attenuation function.
9. The sandwich panel according to any one of the preceding claims, wherein the constituent materials of the sandwich panel (10) are metals and/or composite materials such as OMCs or CMCs.
10. An ejection nozzle (109) of a nacelle (100) of an aircraft turbojet engine including a sandwich panel (10) according to any one of the preceding claims.

Description

La présente invention se rapporte à un système alvéolaire pour panneau sandwich, et plus particulièrement à un système alvéolaire pour panneau sandwich soumis à des gradients thermiques ou des changements de température, tel qu'un panneau sandwich destiné à équiper une tuyère d'éjection d'une nacelle de turboréacteur d'aéronef. Un panneau sandwich comprend de manière connue deux peaux sensiblement parallèles, reliées par un système intermédiaire comprenant des cloisons transversales aux peaux. Ces cloisons transversales forment, avec les peaux qu'elles relient, un système alvéolaire. Dans un mode de réalisation, les peaux du panneau sandwich sont pleines. On parle alors de panneau structural. Un tel panneau structural a une fonction de rigidification. Dans un autre mode de réalisation, une peau du panneau sandwich est perforée, c'est-à-dire perméable acoustiquement, et l'autre peau est un réflecteur acoustique perforé ou non. On parle alors de panneau acoustique. Un tel panneau acoustique permet une atténuation acoustique. L'invention sera plus particulièrement décrite au regard d'un panneau sandwich, structural ou acoustique, destiné à équiper une tuyère d'éjection d'une nacelle de turboréacteur d'aéronef, sans pour autant y être limité. Une tuyère d'éjection est disposée de manière connue à l'arrière d'un turboréacteur d'aéronef, plus précisément en aval de la turbine du turboréacteur de manière concentrique à une virole, elle-même fixée sur le bord aval de la chambre de combustion du turboréacteur. Les termes « amont » et « aval » s'entendent par rapport au sens d'écoulement des gaz d'échappement du turboréacteur. Une tuyère comporte généralement au moins un panneau sandwich périphérique, présentant une peau au contact du flux d'air chaud en sortie du turboréacteur, dite peau externe, et une peau opposée, dite peau interne. Un tel panneau sandwich disposé en périphérie d'une tuyère d'éjection est soumis à des températures élevées du côté de la peau externe au contact du flux d'air chaud. Il existe un gradient thermique entre la peau interne et la peau externe du panneau sandwich. Ce gradient de température peut atteindre 200 voire 300°C entre les deux peaux. Ce gradient thermique entre les peaux engendre des contraintes mécaniques au niveau des matériaux formant le panneau sandwich. Ces contraintes peuvent également être dues aux coefficients de dilatation thermiques variables des matériaux constitutifs du panneau. De telles contraintes mécaniques peuvent engendrer la rupture du panneau sandwich si elles sont supérieures à la tenue des matériaux. Il est nécessaire de réduire ces contraintes mécaniques, de façon à pouvoir utiliser des matériaux dont la tenue est plus faible et qui ont comme avantage d'être plus légers, tels que les céramiques. Une solution connue consiste à séparer chaque cloison du système intermédiaire en deux parties, dans un plan parallèle aux peaux interne et externe, de sorte que chaque cloison présente une première partie raccordée à la peau interne et une seconde partie raccordée à la peau externe, les première et seconde parties étant reliées entre elles par un système de bielles. Ce système de bielles permet de réduire les contraintes mécaniques mais il a pour inconvénient d'augmenter la masse du panneau sandwich. En outre, chaque cloison étant séparée en deux parties, dans un plan parallèle aux peaux interne et externe, elles ne forment pas, avec les peaux interne et externe, un système alvéolaire. Un tel panneau ne peut donc pas être utilisé en tant que panneau acoustique. Une autre solution connue pour des panneaux acoustiques, consiste à réaliser des cellules de structure intermédiaire ouvertes au niveau de la peau externe, de sorte que lesdites cellules soient partiellement fermées. La peau externe est donc formée de plusieurs éléments de peau. L'inconvénient de cette solution est que ces ouvertures engendrent des fuites d'air importantes, ce qui diminue le rendement d'atténuation acoustique. Le document US 4 323 614 décrit une structure alvéolaire en céramique, comportant des cellules alvéolaires possédant des parois incurvées leur permettant de s'adapter aux déformations dues aux contraintes thermiques dans des plans normaux à l'axe longitudinal de la cellule. Le document US 4 161 231 décrit une structure alvéolaire métallique rigide traitant d'une différence de dilatation thermique au sein de la structure. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients tout en réduisant les contraintes mécaniques engendrées par des gradients thermiques. A cet effet, l'invention a pour objet un panneau sandwich pour nacelle de turboréacteur d'aéronef, comportant : une peau dite externe, destinée à être au contact d'un flux d'air ;une peau dite interne, opposée à la peau externe,un système intermédiaire comprenant des cloisons reliant les peaux interne et externe, de façon à former des alvéoles, caractérisé en ce que la peau interne d'au moins une alvéole présente au m