Brevet FR2008421A1 — publié le 19700123

Î549T i 20Q8421 la présente invention a pour ;jet une macMne à écoulement de fluide, telle qu'une turbine à gaz. l'invention permet de réaliser une maciiine à écoulement de fluide comprenant un rotor à aubes, placé dans un conduit d'écou-5 lement de fluide, une couronne d'aubes fixes espacées angulaire-ment les unes des autres, en amont du rotor, et des organes pour obturer au moins une partie des intervalles séparant les aubes fixes adjacentes,, De préférence, les organes d'obturation peuvent fermer les 10 intervalles entre les aubes fixes, dans un secteur angulaire prédéterminé de ladite couronne. L'angle inclus du secteur angulaire peut être compris entre 70° et 140° environ, et, de préférence, entre 90° et 120°, environ, 15 les organes d'obturation peuvent fermer lesdits intervalles selon une séquence prédéterminée. Ils sont, de préférence, montés de façon à obturer progressivement des intervalles successifs, selon une séquence commençant à une extrémité angulaire dudit secteur, et finissant à l'autre extrémité angulaire. 20 Les organes obturateurs peuvent être constitués de palettes mobiles à raison d'une par intervalle, pouvant se déplacer entre une première position où. elles n'obturent pas notablement l'intervalle où elles se trouvent, et une seconde position où el-les l'obturent beaucoup plus. 25 Chaque palette peut être montée à pivot, de façon à se dépla cer de la première à la seconde position. Les axes longitudinaux des aubes fixes peuvent s'étendre ra-dialement par rapport à l'axe de la couronne, chaque palette étant montée à pivot autour d'un axe s'étendant radialement à l'axe de 30 la couronne, et parallèle à un plan contenant les axes longitudinaux des aubes fixes. Lesdits axes des palettes peuvent se trouver dans un plan contenant les bords d'attaque des aubes fixes. La machine à écoulement de fluide peut être une turbine à 35 gaz. 69 15491 2 2008421 La turbine à gaz peut être une turbine d'extrémité entraînant une machine soufflante placée dans un conduit (soufflante carénée)» L'invention concerne également un avion équipé d'au moins une soufflante carénée, telle que définie ci-dessus, ladite souf-5 fiante étant une soufflante de sustentation» L'avion peut être équipé de deux ou plusieurs de ces soufflantes de sustentation, ainsi que de moyens de commande simultanée du degré d'obturation de chaque turbine à gaz, de façon à commander sa position» 10 L'invention va maintenant être décrite, simplement à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 est une vue de dessous d'un avion selon l'invention ; - la figure 2 est une vue d'une machine à écoulement de flui-15 de faisant partie de l'appareil de la figure 1, également conforme à l'invention ; - la figure 3 est une vue selon la ligne 3-3 de la figure 2 ; et la figure 4 est une vue développée d'une partie de la structure de la figure 3« 20 Si nous nous reportons maintenant à la figure 1, nous y voyons un avion 10, équipé d'un moteur à réaction 12, pour la progression avant, et d'un autre moteur à turbine à gaz 14» Le moteur à turbine à gaz 14 comprend une partie contenant un compresseur 16, une partie oïl a lieu la combustion 18, et une partie destinée 25 à une turbine à haute pression 20. La turbine à haute pression entraine le compresseur. Les gaz d'échappement sortant de la turbine 20, pénètrent dans un conduit d'échappement 22, qui bifurque» Les deux branches 24 et 26 du conduit d'échappement bifurqué, conduisent les gaz d'échappement à des soufflantes sustentatrices 30 carénées 28 et 30, respectivement, situées..dans les ailes bâbord 32, et tribord 34» de l'avion 10» Les soufflantes 28 et 30 étant identiques, une seule sera décrite en détail» La soufflante sustentatrice carénée 28 (figure 2) comprend un conduit de souffle 36, traversant les faces supérieure et inféri-35 eure de l'aile 32» L'axe du conduit est essentiellement vertical. 69 î5491 3 2008421 ïïn rotor de soufflante 38, placé dans le conduit 36» est équipé d'une pluralité d'aubes de -ventilation 40, anguiairement espacées les unes des autres. Le rotor 38 est monté sur un arbre (non représenté), placé dans un carter aérodynamique 42» 5 Les extrémités externes et radiales des aubes de ventilation 40, font saillie dans les parois du conduit 36» et portent des aubes de turbine d*extrémité 44. Les aubes 44 sont placées dans un conduit d'échappement de turbine 46, coaxial au conduit 36« Le conduit 46 reçoit les gaz d'échappement de la turbine, provenant 10 de la partie 24 du conduit qui bifurq.ue et s*ouvre à son extrémité inférieure, dans l'atmosphère, à travers la face inférieure de l'aile 32. A l'intérieur du conduit 46, immédiatement en amont des aubes de la turbine 44» se trouve une couronne de palettes de guidage ou d'aubes fixes 48, à l'entrée de la turbine. L'axe 49 de la 15 couronne d'aubes fixes est le même que celui de l'arbre de la soufflante. Les axes longitudinaux des aubes fixes s'étendent ra-dialement à l'axe de la couronne» Disposées autour d'un secteur de la couronne d'aubes fixes 48, se trouvent des palettes 50. Chaque palette est placée dans 20 i'intervalle entre deux aubes fixes adjacentes 48, et se déplace d'une première position où elle n'obture pas sensiblement cet intervalle, à une seconde position où elle l'obture beaucoup plus. L'angle 52 du secteur est compris entre 70 et 140°, et, de préférence, entre 90 et 120°. Chaque palette 50 est montée à pivot 25 autour d'un axe 51 (figure 3) qui s'étend radialement par rapport aux axes 49 de la couronne d'aubes fixes, et parallèlement à un plan contenant les axes longitudinaux des aubes fixes. Plus précisément, les axes respectifs des palettes 50 sont situés dans un plan contenant les bords d'attaque des aubes fixes 48. On compren-30 dra que, pour la commodité, on n'a pas représenté les aubes 40 de ventilation sur la figure 3o Un appareillage de commande 58 est prévu pour commander le mouvement des palettes 50 de la première à la seconde position. L'appareillage de commande 58 est conçu de façon à ce que les pa-35 lettes puissent occuper des positions intermédiaires, dans lesquel 69 15491 2008421 les elles obturent partiellement les intervalles oïl elles sont placées» L'appareillage de commande 58 est également conçu de façon à eé que les palettes 50 obturent leurs intervalles respectifs, selon une séquence prédéterminée. De préférence, ces intervalles 5 seront obturés progressivement, en une succession commençant à une extrémité angulaire du secteur angulaire, et finissant à l'autre extrémité angulaire. La figure 4- illustre cette caractéristique en montrant une vue développée d'une partie de la circonférence du secteur» La palette 50a occupe sa première position, et la palette 10 50b occupe sa seconde position» Les palettes 50c occupent des positions intermédiaires, illustrant l'obturation progressive et successive des intervalles» On comprendra que la figure 4 ne représente qu'une petite partie du secteur, et, qu'en pratique, la palette 50a serait à une extrémité du secteur, et la palette 50b 15 à l'autre extrémité, la différence de position entre les palettes successives 50c étant beaucoup moins marquée que sur la figure. L'appareillage de commande 58 peut avoir n'importe quelle forme susceptible de produire le mouvement successif désiré des palettes 50» C'est ainsi qu'il peut comprendre une crémaillère 20 engrênant des pignons, sur l'extrémité radialejfcent interne des arbres radiaux 59» coaxiaux aux axes des galettes 50» La crémaillère de l'appareillage de commande 58 est à denture discontinue, les parties dépourvues de dents étant espécées, de façon à provoquer le mouvement successif désiré des palettes 50» 25 L'appareillage de commande 58 de chaque soufflante sustenta- trice 28, 30 est raccordé à une commande centrale 60, permettant d'actionner simultanément les palettes 50 de chaque soufflante sustentatrice» La poussée ascensionnelle produite par ehaque soufflante peut donc être réglée en fonction de la poussée produite 30 par l'autre soufflante et permet ainsi d'agir sur la position de l'avion. La commande centrale 60 peut être actionnée par le pilote, ou être automatique» On comprendra que l'avion peut être équipé d'une soufflante sustentatrice unique, placée en son centre» Cette disposition ne 35 permettrait pas d'agir sur la position de l'avion» Par contre, 69 T 549 "I 5 2008421 l'avion peut être équipé de plus de deux soufflantes sustentatri-ces, disposées tant longitudinalement que dans le sens de l'envergure. Les positions prises par le fait du tangage et du roulis, peuvent alors être rectifiées au moyen des palettes 50 de chaque 5 soufflante. L'invention s'applique également aux véhicules sur coussins d'air (ou à effet de sol) par exemple, dans lesquels une soufflante carénée est actionnée par une turbine d'extrémité. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux termes de la 10 description qui précède, mais elle en comprend, au contraire, toutes les variantes à la portée d'un homme de métier» 69 15491 6 2008421 EEYENDICATIOHS 1°) Machine à écoulement de fluide comprenant un rotor à aubes dans un conduit d'écoulement de fluide, une couronne' d'aubes fixes espacées angulairement les unes des autres, en amont du 5 rotor, et caractérisée en ce qu'elle comprend des organes obturateurs pour fermer certains au moins des intervalles entre les aubes fixes adjacentes, 2°) Machine à écoulement de fluide selon la revendication 1, caractérisée en ce que les organes obturateurs sont disposés de 10 façon à fermer tous les intervalles séparant les aubes fixes, et situés dans un secteur angulaire prédéterminé de ladite couronne, 3°) Machine à écoulement de fluide selon la revendication 2, * caractérisée en ce que l'angle inclus du secteur angulaire est compris entre 70® et 140° environ, 15 4°) Machine à écoulement de fluide selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'angle inclus du secteur angulaire est compris entre 90° et 120° environ, 5°) Machine à écoulement de fluide selon la revendication 3» caractérisée en ce que les organes o'bturateurs sont disposés de 20 façon à fermer lesdits intervalles salon une séquence prédéterminée. 6°) Machine à écoulement de fluide selon les revendications 3» 4 et 5» caractérisée en ce que les organes obturateurs sont disposés de façon à fermer lesdits intervalles successifs selon 25 nne séquence commençant à une extrémité angulaire dudit secteur, et finissant à l'autre extrémité angulaire, 7°) Machine à écoulement de fluide selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les organes obturateurs comportent, dans chacun desdits intervalles, une pa-30 lette pouvant se déplacer entre une première position dans laquelle elle n'obture pas sensiblement l'intervalle qu'elle occupe, et une seconde position dans laquelle elle l'obture beaucoup plus, 8°) Machine à écoulement de fluide selon la revendication 7» caractérisée en ce que chaque palette est montée à pivot, pour se 35 déplacer depuis la première jusqu'à la seconde position. 69 15491 7 2008421 9°) Machine à écoulement de fluide selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque palette est montée à pivot autour d'un axe radial par rapport à l'axe de la couronne, et parallèlement à un plan contenant les axes longitudinaux radiaux des aubes 5 fixes. 10°) Machine à écoulement de fluide selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits axes des palettes sont situés flgna un plan contenant les bords d'attaque des aubes fixesô 11°) Machine à écoulement de fluide selon une quelconque des 10 revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite machine est une turbine à gaz. 12°) Machine à écoulement de fluide selon la revendication 11, caractérisée en ce que la turbine à gaz est une turbine d*extrémité entraînant une soufflante carénée. 15 15°) Avion caraetérisé en ce qu'il est équipé d*au moins une soufflante carénée selon la revendication 12, ladite soufflante étant une soufflante de sustentation. 14°) Avion selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il est équipé de deux ou plus de deux soufflantes sustentatrices tel-20 les que définies ci-dessus, ainsi que d'organes de commande du degré d'obturation dans chaque turbine à gaz, permettant de commander la position de l'avion.