Brevet FR2043753A1 — publié le 19710219

t 2043753 lia présente invention concerne ion avion comportant un ou plusieurs turboréacteurs placés dans la partie arrière du fuselage ou dans des nacelles, munie de dispositifs inverseurs de poussée et comportant des tubes der post-combustion dirigés vers 5 l'arrière et associés à des tuyères, dans lequel il est prévu dans le revêtement de réacteur constitué par une partie arrière du fuselage ou d'une nacelle plusieurs orifices de sortie de gaz associés à de» volets intérieurs qui obturent ces orifices dans la position de vol horizontal pur et qui les ouvrent dans la po-10 sition correspondant à. l'inversion de poussée en déviant simultanément les gas du réacteur en direction des orifices de sortie, et dans lequel il est prévu en outre des volets extérieurs ou des capots déflecteurs qui sont fermés ou ouverts en concordance avec le mouvement de manoeuvre des volets intérieurs, qui sont asso-15 ciés aux orifices de sortie de gaz et qui font partie de la paroi extérieure du revêtement de réacteur» Dans des turboréacteurs pour avions, on a déjà proposé de placer le dispositif d'inversion de poussée en avant du tube propulseur muni d'éléments de post-combustion. 20 Dans une telle installation, le dispositif inverseur de poussée se compose de deux coquilles en forme de paupières qui peuvent tourner par rapport à un axe de rotation orienté perpendiculairement au prolongement de 1'axe longitudinal du réacteur et qui peuvent obturer, dans la position de vol horizontal 25 pur, des orifices de sortie de gaz ménagés dans un tronçon de tube et dans la revêtement de réacteur en vue de permettre au courant de gaz de pénétrer sans entrave dans le tube de poBt-combustion ou bien qui peuvent être appliquées l'une contre l'autre par pivotement simultané à l'intérieur du oourânt de gaz en 30 vue d'obturer le passage horizontal de sortie de gaz tout en dégageant simultanément les orifices de sortie de gaz servant pour l'inversion de la poussée* Cette disposition présente évidemment l'avantage que le tube de post-combustion n'est soumis à aucune modification de 35 construction du fait qu'il n'intervient pas dans le processus d'inversion de poussée* Un inconvénient important de la disposition connue décrite plus haut consiste cependant en ce que l'ensemble du réacteur nécessite une longueur de montage importante dans le fusela-40 ge de l'avion du fait qu'il faut ajouter à une longueur déjà 69 45128 2.- 2043753 importante de montage- du tube de post-combustion une autre longueur axiale de montage du fait de la prévision du dispositif d'inversion de poussée* % En plus de l'inconvénient du grand encombrement longitu-5 dinal, cette disposition connue augmente également dans des proportions "relativement élevées le poids propre de l'énaemble de réacteur muni d'un dispositif d'inversion de poussée» En outre» du fait de la prévision du dispositif inverseur de poussée en avant du tube de post-combustion, les gaz sont 10 déchargés dans une zone de diamètre relativement grand du fuselage de 1'avion pour la ratison qu'une vitesse d'écoulement réduite des gas du réacteur dans la ssone comprise entre le dernier étage de turbine du réacteur et le tube de post-combustion nécessite de choisir une section de passage d'écoulement relativement grande* 15 I>a grande section de passage à. prévoir dans cette zone nécessite dJutiliser dans cette disposition connue des coquilles de dimensions relativement grandes pour arrêter 1'écoulement de gaz en direction du tube de postr-combustion et pour que les gaz du réacteur puissent passer, dans l'opération d'inversion de pous-20 sée, dans les orifices de sortie de gaz* Des coquilles de.grandes dimensions nécessitent cependant des forces de manoeuvre relativement grandes. L'invention a en conséquence pour but de remédier aux inconvénients des réalisations connues dans un turboréacteur et 25 de fournir un turboréacteurd'avion-qtti-r malgré l'existence d'un dispositif d'inversion de poussée ét d'un" de "propulsion muni d'éléments de post-combustion, présente un volume de montage bien plus réduit que dans les réalisations connues, notamment une longueur axiale bien plus faibla, et un poids propre diminuéauquel 30 cas le dispositif "d'inversion de poussée-doit être agencé de ma-. nière à permettre, dans toutes les conditions nécessaires de marche du turboréacteur, une manoeuvre correcte du dispositif inverseur de ^poussée à l'aide de forces relativement faibles, auquel cas en dut'rff les éléments d'actionnement du dispositif 35 d'inverseur de poussée et lés moyens prévus pour arrêter l1écoulement horizontal de gaz et par conséquent pour ouvrir simultanément les orifices de sortie de gaz intervenant dans 1'opération d'inversion de poussée doivent être disposés de manière à. occuper 11 encombrement minimal et d1 autre part, dans le cas où. l'inver-40 seUr de pouasée n'est pas utilisé, à assurer une sortie des gaz 69' *45128 3- 2043753 âiP^rô'pu^ion de la tuyère avec le minimum de résistance et de pez*t eir"' ÉPHitiergie dans l'écoulement. Le problème précité est résolu suivant l'invention, dans unàvion muni d'un turboréacteur du type précité, en ce que 5 le dispositif inverseur de poussée est placé dans une zone située iamêdi atement en amont de la tuyère-de réglace du tube de post-combustion'de chaque réacteur, en ce qu'en outre les volets inté-" rieurS- actionnés d'une manière connue en coopération avec les Volets extérieurs ou les capots défleoteurs sont constitués par 10 des eeeteurs triangulaires de la paroi du tube de post-combustion et du bouclier thermique associé, en ce que ces secteurs obturent âe f aç; topr ogr e sai ve la sortie du tube de post-combustion lorsque 1 * ouverture des orifices d'inversion de poussée par les volets extérieurs ou les capots déflecteurs augmente, ces secteurs cons-15 titUànt lorsque les voleta extérieurs ou les capots déflecteurs sont complètement ouverts, une surface circulaire entourant complètement" -'le tube de post-combustion. - '. Suivant un autre mode de réalisation de 1 ' invention, on peut -disposer d'une manière connue à. l'intérieur des orifices 20 ménagés dans le revêtement de réacteur des grilles fixes de déviation "de "Jet. Ces grilles de déviation de jet assurent non seulement 1•• orientation du jet sortant par les volets extérieurs ou capots de déviation ouverts mais égalsment une déviation en oblique et 25 vers l'avant des gaz sortant., du réacteur en les écartant latéralement âe la partie arrière du fuselage ou de la nacelle de 1'avion. L'avion suivant l'invention est caractérisé en ce que, pour 1'actionnement du dispositif d'inversion de poussée, il est 30 prévu, ext correspondance au nombre d'orifices de sortie de gas, une première voie de roulement placée entre le revêtement de réacteur et la paroi extérieure du tube de post-combustion, en ce qu'un premier levier coudé est déplaçable axialement sur la dite voie à l'aide d'un galet monté à rotation è. une extrémité du le-35 vier dont l'autre extrémité libre est guidée à. l'aide d'un second galet sur une seconde voie de roulement fixée sur la surface intérieure d'un volet extérieur ou d'un capot déflecteur, en ce qu'il est prévu, pour manoeuvrer les voleta extérieurs ou les -capots déflecteurs en même temps que les secteurs de la paroi du 40 tube dé post-combustion et du bouclier thermique, un second levier 69 45128 4.- 2043753 ooudé qui set d'un* pari: articulé par uns extrémité sur le coud* du premier levier et qui est d'autre part guidé axialement, également dans la -voie de roulement, par un galet monté sur son coude et en oe que l'autre extrémité libre de ce second levier 5 coudé est reliée à un secteur de la paroi du tube de post-combustion *t du boucliar thermique. La description ci-après se rapporte aux dessins ci-joints représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : 10 - la Fig. 1 représente la moitié supérieure d'une extré mité de fuselage d'avion, en eoupe longitudinale axiale suivant la ligne II-II de la Fig. - la Fig. 2 est mis coups faits suivant la ligne I-I de la Fig. 1 ; 15 - la Fig. 3 représenta an position de fermeture un volet extérieur aiieei qu'un secteur de la paroi du tube de propulsion du bouclier thermique, y compris une grille déflectrice; - la Fig. 4 est line coupa faite suivant la ligne IV-IV de la Fig. 1 ; 20 - la Fig. 5 représente un détail de la Fig. 3 modifié en ce qu'il est prévu des capots déflecteurs à la place des volets extérieurs (Fig. 1 et 3); - la Fig. 6 est une vue d'arrière d'un avion montrant un premier cas d'application de l'invention; 25 - la Fig. 7 est également une vue d'arrière d'un avion montrant un second cas d'application de l'invention. La Fig. 1 représente une extrémité de fueelage d'avion munie d'un revêtement de réacteur 1 qui est disposé coaxialement & l'axe longitudinal 2 d'un tube de post-combustion 3» Dans la 30 moitié supérieure de la Fig. 1, on a représenté les éléments d*actionnement d'un dispositif d'inversion de poussée 4 ainsi que les moyens pour assurer cette inversion de poussée. Comme le montre sa outre la moitié supérieure de la Fig. 1, les éléments d'actionnement du dispositif d'inversion de poussée 4 sont situés, lorsque 35 le volet extérieur 5 est fermé, entre le revêtement de réacteur 1 et la paroi extérieure du tube de propulsion 3. L'actionnement du dispositif d'inversion de poussée s'effectue de la manière suivante : Un vérin télescopique 6 actionné hydrauliquement ou 40 pneumatiquement s'accroche par le prolongement 7 de sa tige de 6.9 45128 5.- 2043753 piston 8 sur tin premier levier coudé 9 qui est déplaçable à 1 * aide d'un galet 10 à l'intérieur d'une voie de roulement 12 associée à l'orifice de sortie de gaz 11» L'autre extrémité libre du premier levier coudé 9 s'accroche également à l'aide 5 d'un galet 13 dans une voie de roulement 14 qui est fixée sur la surface intérieure du volet extérieur 5. Un second levier coudé 15 est articulé sur le coude 16 du premier levier 9. Le second levier coudé 15 peut en outre se déplacer axialement à l'aide d'un galet 17 dans la voie de roulement 12. L'autre extrémité 10 libre du second levier coudé 15 est articulée en un point 18 de la surface extérieure d'un secteur triangui aire 19 de la paroi du tube de propulsion. Ce secteur 19 est associé à une partie de surface congruente 20 (Fig. 3) du bouclier thermique 21 (Fig. 1) du tube de post-combustion 3. Lorsque la tige de piston 8 est sortie 15 complètement du vérin télescopique 6 vers la droite, le premier et le second leviers coudés 9, 15 sont déplacés dans les positions limites représentées en traits mixtes, auquel cas le volet extérieur 5 est simultanément placé un peu en avant de sa position-limite d'ouverture tandis que le secteur 19 formé par la paroi du 20 tube de propulsion et par la partie de surface 20 du bouclier thermique 21 est situé un peu en avant de la position de fermeture du tube de post-combustion 3* Ce mécanisme de manoeuvre du dispositif d'inversion de poussée 4 peut être associé à chacun des ori-, fices de sortie de gaz 11, dont, plusieurs —en fonction de la 25 disposition des surfaces portantes aérodynamiques 22, 23 de l'avion (Fig. 6 et 7)— , à savoir dans ce cas trois ou quatre orifices de sortie de gaz 11, 11' à obturer ou à fermer, peuvent être disposés dans 1-e revêtement de réacteur 1,1' correspondant à la partie arrière de fuselage. 30 Lorsqu'il est prévu plusieurs orifices de sortie de gaz 11, volets extérieurs 5, secteurs 19 et vérire télescopiques 6 qui serveat à 1'actionnement des volets extérieurs 5 et des secteurs 19, il est avantageux de synchroniser les manoeuvras des différents vérins 6* 35 La Fig. 7 montre en outre qu'on peut associer à chaque orifice de sortie de gaz 11' un secteur 19'. de la paroi du tube de propulsion et du bouclier thennique da manière que .par exemple, lorsqu'il est prévu trois orifices 11', trois secteurs 19' du type précité puissent obturer complètement le tube de propulsion, 40 auquel cas ces secteurs forment une surface circulaire fermée• 69 45158 6- 2043753 Dana le cas où 11 est prévu quatre orifices de sortie 11 (Fig.6), il est prévu quatre secteurs 19 qui obturent complètement le tube de propulsion 3 lorsque les volets extérieurs 5 sont complètement ouverts (Pig. 1). 5 Le laoitiê infêrisure d$ le l?ig. 1 est une coup® faite suivant la lign© II-II d© 1s Fig. 2 et aile représente dss éléments d© aosioeuvre d'im© tasfèra de réglage 24 reliés au tube de post-combustion 3. Pour ar. gciant er ou réduire la section de tuy vers l'extérieur pour augmenter cette section de sortie- Comme le montre la Pig. T (moitié inférieure), il est prévu ion fourreau 15 de manoeuvre de tuyère 27 qui entoure par une paroi annulaire 28 légèrement recourbée vers l'intérieur les différents volets 26 et qui peut en outre Être entraînée axif&ament à l'aide de bras 29 s'accrochent dans la revêtement de réacteur 1 (voir Pig. 2) et pas* 1'intermédiaire de trous oblongs 30 dans lesquels s'engagent des 20 broches fixes» Sa amont, ces bras 29 du fourreau de manoeuvre 27 sont reliée â dss tiges de piston 32 d'autres vérins 33 qui sont répartis, en correspondance âu nombre de bras 29, coaxialement à l'axe central' 2 du tuba de propulsion à'1'intérieur du revêtement du réacteur 1- Egalement, dans ce mode de réalisation, le nombre 25 de vérins 33 prévus pour la manoeuvre des volets de tuyère 26 n'est donné qu'à titre d8 exemple et on peut utiliser à la place de plusieurs vérins t éle se opi que s un seul mécanisme d'entraînement qui peut fit®®' r-aXi 30 • la détail ^ep^ôsaatê--s^r-l£ 3?i£> 4 montre comment .eat" manoeuvré un volo'fc âe -ëv&èsfrs 26 % il set - prévu à cet effet su oestre de chaque volet w& suppôt 34 -entre las -branches- libres -35g 36 duquel set moaté â. rotation un galet 37 à 1'aide d'un axe 38» Un axe 39 fixé dszae le support est entouré par" un guide 40 qui est 35 maintenu sucp' la paroi oasmlair© 28,- recourbée vers l'intérieur9 -du 'f ôuïTsau " do Eiasibe'SZT®® ' 21 i Lorsque, le vérin télescopique 33 déplace 1® fourreau de- meiiceuvre 27 vers la droite, la paroi annulaire 28 du fourreau pousse simultanément -, par • 1 ' intermédiaira des galets 27 et du support 34, tous les volets de tuyère 26 vers 40 l'intérieur, pas4 exemple pour réduire la section de sortie de gaz» 69 -45128 2043753 Pour augmenter la section de sortie do gae, le fourreau de manoeuvre 27 est déplacé vers la gauche par l'intermédiaire des vérins 33 et, à lBaide des axes 39 fixée stwe- les supports 34 et également à l'aide des guides 40 qui sont fixés sur la paroi annu-5 laire 28, les volets de tuyère sont ouverts simultanément. La Pig. 5 montre en outre qu'on peut prévoir à la plaos des volets extérieurs 5 des Pig. 1 et 3 des capots déflecteurs 41. Dans ce cas, comme indiqué sur la Pig. 5, on peut disposer des grilles déUsctrices 42 à l'intérieur des orifices de sortie de gaz 10 car les parois latérales 43 associées aux capots déflecteurs 41 améliorent dans des proportions importantes le guidage de l'écoulement de gaz. Le mécanisme d'actionnement des capots déflecteurs 41 , des secteurs 19, 20 de la paroi du tube de propulsion et du bouclier thermique (Pig* 5) peut être agencé en correspondance 15 aux modes de réalisation des Pig. 1 et 2. A la différence des modes de réalisation des Pig. 1 à 3, on peut également prévoir dans les modes de réalisation des Pig. 6 et 7 des capots déflecteurs 41 pour ouvrir et fermer les orifices de sortie de gas 11, 11'..ménagés dans le revêtement de réac-20 teur 1, 1' (Pig. 5). Les Pig. 1, 2, 3 et 5 montrent en outre que, dans un avion qui est muni d'un turboréacteur (non représenté sur le dessin), d'un tube de post-combustion 3, d'une tuyère de réglage 24 associée et d'un dispositif d'inversion de poussée 4, tous les 25 ensembles préoités peuvent, être intégrés suivant l'invention sous forme d'un groupe d'entraînement oompact, auquel cas, comme '» le montrent en. particulier les Pig. 1", 3 et 5, notamment dans tins position de repos du dispositif d'inversion de poussée 4, ls tube de post-oombustion 3 peut être traversé sans entrave par l'éoou-30 lement de gae* Du fait que,.dans le cas d'un vol horizontal pur, aucun élément du dispositif 'd'inversion de poussée 4 ne pénètre dans le courant de gaz chaud.lorsque les orifices 11, 11' sont fermés st du fait que le mécanisme de manoeuvre du dispositif d'inversion de poussés 4 est toujours protégé contre l'influence 35 thermique du dispositif de post-*combustion, il n'existe aucun risque que le dispositif d'inversion de poussée fonctionne incorrectement • Le bouclier thermique 21 du tube de post-combustion 3, visible sur la Pig. 1, peut le cas échéant, comme cela est bien 40 connu, être refroidi par de l'air pris au compresseur du turbo 69 45128 8.- 2043753 réacteur et s'écoulant dans le sens de la flèche F. L'air de refroidissement s'échappe dans 1'atmosphère par l'intermédiaire d1orifices 44 du bouclier tharmique 21 en même temps que les gaz chauds du réacteur sortent de la tuyère 24. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 45128 2043753 REVENDICATIONS 1•- Avion comportant un ou plusieurs turboréacteurs placés dans la partie arrière du fuselage ou dans des nacelles, munis de dispositifs inverseurs de poussée et comportant des 5 tubes de post-combustion dirigés vers l'arrière et associés à des tuyères, dans lequel il est prévu dans le revêtement de réacteur constitué par une partie arrière du fuselage ou d'une nacelle plusieurs orifices de sortie de gaz associés des volets intérieurs qui obturent ces orifices dans la position de vol horizon-10 tal pur et qui les ouvrent dans la position correspondant à l'inversion de poussée déviant simultanément les gaz du réacteur en direction des orifices de sortie et dans lequel il est prévu en outre des volets extérieurs ou des capots déflecteurs qui sont fermés ou ouverts en concordance avec le mouvement de manoeuvre 15 des volets intérieurs, qui sont associés aux orifices de sortie de gaz et qui font partie de la paroi extérieure du revêtement du réaoteur,avion caractérisé en ce que le dispositif inverseur de poussée est placé dans une zone située immédiatement en amont de la tuyère de réglage du tube de post-combustion de chaque réac-20 teur et en ce qu'en outre les volets intérieurs actionnés d'une manière connue en coopération avec les volets extérieurs ou les capots déflecteurs sont constitués par des secteurs triangulaires de la paroi du tube de post-rcombustion et du bouclier thermique associé et en ce que ces secteurs obturent de façon progressive 25 la sortie du tube de post-combustion lorsque l'ouverture des orifices d'inversion de poussée par les volets extérieurs ou les capots de déviation augmente, ces secteurs constituant, lorsque les volets extérieurs ou les capots déflecteurs sont complètement ouverts, une surface circulaire entourant complètement le tube de 30 post-combustion. 2.- Avion suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu d'une manière connue des grilles fixes de déviation d'écoulement à l'intérieur des orifices de sortie de gaz ménagés dans le revêtement de réacteur. 35 3«- Avion suivant l'une des revendications 1 et 2, ca ractérisé en ce que, pour 11actionnement du dispositif d'inversion de poussée, il est prévu, en correspondance au nombre d'orifices de sortie de gaz, aine première voie .de roulement placée entre le revêtement de réacteur et la paroi extérieure du tube de post— 40 combustion, en ce qu'un premier levier coudé est déplaçable 69 45128 10— 20437 53 axialement but la dite voie à l'aide d'un galet monté à rotation à une extrémité du levier dont l'autre extrémité libre est guidée & l'aide d'un seoond galet eur une seconde voie de roulement fixée sur la surface intérieure d'un volet extérieur ou d'un capot déflecteur en ce qu'il eat prévu, pour manoeuvrer les volets extérieurs ou les capots déflecteurs en même temps que les secteurs de la paroi du tube de post-combustion et du bouclier thermique, un second levier coudé qui eBt d'une part articulé par une extrémité sur le coude du premier levier et qui est d'autre part guidé axialement, également dans la voie de roulement, par un galet monté sur son coude et en ce que l'autre extrémité libre de ce seoond levier coudé est reliée à vin secteur de la paroi du tube de post-combustion et du bouclier thermique.