Brevet FR2080779A1 — publié le 19711119

La présente Invention concerne un code de fonctionnement de dispositifs hydrauliques d'absorption de l'énergie utilisés de préférence pour l'arrêt de- avions et. dans lesquels un liquide est pompé dans les aub--r;es d'un rotor et" d'un stator dont les aubes sont incurvées en sens oçpc^?. Jpp dispositifs de ce type équipent- des freins d'avions «. ils sont réalisés de manière que le sen~ d'écoulement du liquide soit cor-tinuellement changé dan • une chambre' fermée y Dans le cas d'un dispositif d'atsor: tion ie l'énergie équipant un mécanisme d'arrêt des avions à 11atterris, le moment d'inertie des éléments rotatifs doit être aussi faible que possible. "Dans la plupart des cas, les éléments rotatifs comprennent principalement un dispositif d'enroulement (treuil) d'une bande, un arbre, un rotor e •- le liquide qui se trouve dans l'appareil. Diverse? raisons (poids de l'avion, vitesse et vn-lentissemert maximal permis) empêchent de modifier d'une manière appréciable le moment d'inerti" du dispos! tif : 'enroulement et de 1 'arbre du rotor et, de ce fa:'^ , il n~- rest.° que la possibilité de réduire les dimensions du rotor. Le présente invention concerne un procc'd-' pour la conversion de l'ér.er~ie dans de t^l? dispositifs qui cor. s; s te à pomper un liquide autour des suLes .l'un rotor ni d t ljn stator dont les courbures sont opnosée? et à i^prim*'" ur.p vitesse tanjsrentielle progressivement accrue au liquide .-.-e ^ "o ■ -r:t dans une eharfcre de rotor, de manière à fnrr.er un to- billon potentiel, tendis qu'une petite partie v *; • liqu'-'e est transmise r>"r des canaux '• orc"''ion ';rr.« tant-1 de manière è être combin e v l'entrée du rotv>r '• vqc 1 ~ -\rtie restante du liquide et suivant un sens d ' é?oi'lf"nent opposé a a se- s de rotation du rotor, afin que le liquide s'écoulant à pression constante compense la réduction de pression dans le tourbillon audit orifice d'entrée du rotor, Avec un rotor de dimensions BAD ORIGINAL 71 06388 2 2080779 données, la présente invention assure un couple de freinage supérieur h celui qui est produit dans "> es dispositifs connus jusqu'à présent. Conformément au procédé de l'invention, le liquide er-t guidé radialer.ent at tangentiellement vers l'ouverture d'entrée du rotor, en sens opposé au sens de rotation du rotor pa.r un tourbillon approprié formé dans le liquide. Le tourbillon dit "potentiel" constitue la forme de tourbillon la plus appropriée à cette a^rlication. Pour une vitesse de rotation donnée et pour un rotor donné, on neut dire que : y = k (V1 + 72>~ . où est. "1e couple du rotor k -st une constante est 1 a vitesse d'entrée tangentielle du liquide v0 e-t la vitesse de sortie tangentielle du liquide s^ns de v, --'tar.t opposé ■"- celui de v0 I J" c. 1~ s'ensuit que lorsque la vitesse d'entrée et la "itesse de sortie sont égales, le sens d'écoulement du liquide à l'orifice d'entrée étant opposé au sens de rotation du rotor, le couple oroduit est quatre fois supérieur à celui qui est pro-•'U' t lor.-'cu-- la vitesse da liquide arrivant tangentiellement eu -"otor est nulle, c'est-à-dire lorsque l'écoulement du liquide - '--ff-ctue purement dans le sens radial. L'utilisation d'un tourbillon potentiel permet un accroissaient. considérable de la vitesse tangentielle du liquide ^rrivart qui, roins que des précautions spéciales ne soient rises, soulève des difficultés sérieuses à l'entrée du rotor pi" la formation de vapeur et par cavitation qui sont dues =■ 1j faibl- pression -tatiqu^ du liquide. Si la surface du liquide est à la pression atmosphérique, la faible pression statique urovoque la formation d'un tourbillon à l'orifice d'entrée du rotor et une aspiration d'ai" dans celui-ci. L'air produit uîïc stagnation du liquide et une diminution du couple. La réduction 1'écoulèrent du liquide produit uns réduction de débit -t, de ce fait, un accroissement 3e la pression statique à l'orifice d'entrée du rotor. 1- tourbillon cesse lorsque le débit, augmente et il se produit, en conséquence, un accroissement du couple. Le couple résultant est, de ce fait, pulsatoi-re et abaisse considérablement le rendement de la machine. La présente invention s'oppose à ce phénomène par le BAD ORIGINAL 71 06388 3 2080779 soutirage, de la région de la chambre contenant le liquide où règne une pression statique très élevée, à savoir la -ériph'rie, d'une netite par i i ,, du liqu! -le et »n r y or- transport canaux "i r-res^ior constante -'usaa*?' o r i1 o une nression stat. iaue *-st exercée --u:- ]e î,Q\..r ! s a P r du rotor sans -M^rip rédu dliauide. 11 o r. î; r • c i r- c le la 7 1 '■ ■ 1 total' conséquence, un eoûpl •- uniforme et H/:4r*wn.ent, élevé est exercé sur l'arbre du rotor. L'unh d-? ques des freins hydraulique-: de fre irage à faible vitesse suivante aj f*H * ûl- 0 0'-^"* ° 1 ' éo u.'-i. 11 on M v V - \i où M est le couple k est une constante w est le vitesse angulaire *u rotor Jette caractéristique constitua ur. que les "reins hydrauliques sont ut:lis fs po: 1 r corivr -• • r 1*arr*t .ie avions 'atterri s s are, car la force de freinage devient *r' s faible à l'extrémité ie la course de f est supprimé dans une certaine mesure matière élastique qui s'efforce de rrai frein" * an niveau élevé lorsaue la cri : our ara-- j iorer encot*r- ±c vitesse de l'appareil pour périr: 'Jet i ne o nvé nient tenir 1 vitesse des rge dir-.inu^. v»n r» /- -y : c* ^ ^ * i ; ^ttre 11 u t i 11 r h t i o. d:= OO! la nor ratière r.o Ln~ élastioue cour les c-i r.v 1 i..- a 4:io : .s, rrés°nte inve ::tion eouieorte une norr.hydr r-uli^" ec récrié c'ji e.?i ^ t î m ■' ° oa l'ae:.re .] ^ rotor foule le liquide ians u * accurrîul'.teur hydraulique uiv caract' >-is tique très plate et le couple te 1' ;orn° h s fait, r "atiquerr.ent i:vdép^ndar t de 1-, vitesse V- ro :.or. . un e f » c. ?ot;~ rie de 1 ■ 'O'" 0e ae niere a au.-r. 1 -. - t -a: -perdant, f , xn^ r'•?*1 x■ i^"Pyci' r. : p 7 1 T : X t 4é^ i t c 1 C O U T? • iT3ni.>ri ^ ^ r* d.: > 1. ^ ^ 0p r* t'^i ^ t ' '' titre d'axer-;!", on a 3." • v-"oin p • oçy.'v iH. 9 s e T o ~ 1 ' i r.v-3 v t ! o >' . -î sous , 1 ! i '-I.1. 1-e p.r.- - ,ur ce iessm, La f i - 'ure 1 représente une piste équipée de barrières BAD ORIGINAL 71 06388 4 2080779 d'arrêt des avions à l'atterrissage ainsi qu'un avion arrêté. La "igure 2 est une coupe verticale î'un dispositif d'absorption comportant un tambour de frein à bande, et la figure 3 est une coupe horizontale suivant les 5 lignes k->\ , n-3 et C-C le la figure 2. La référence numérique 1 de la figure 1 indique un avion qui est. Arrêté par un croov La figure 2 représente un dispositif d'absorption disposé en-dessous de la surface de la piste. Il comprend un carter n contenant du liquide et dans lequel est monté un ar-15 br "es canaux à pression constante sont disposés le long de la paroi d'extrémité supérieure 1\ du carter 7, entre des aubes de gui-'âge 15 placées entre la paroi d'extrémité 1 j. et une r-aroi 1 ' et eux forment des canaux dont la surface en section 70 droite est sensiblement constante. Une pomre hydraulique Î7 est montée à l'extrémité inférieure de l'arbre c, sot"' orifice d'aspiration est équipé d'une crépine 12 et communique arec un réservoir de liquide 15, "** 3 "10 î Q y-OT' 0° d ~ "''*£? "fî »* : *L ^ "t "^9 X* U.^n "5 2'' à un accumulateur 2'1. 2a i'-'"7"enc? num'rique ?2 indique une soups"e car la rielie 1e contenu 1; l'accumulateur peut être \rî~jp y*' 3 ^ » Trr> 2.x* 1'"' Le dispositif d'absorption fonctionne de la manière suivante : 40 Lorsqu'un avion est arrêté par la barrière, le tambour BAD ORIGINAL 71 06388 5 2080779 14 commence à tourner, puis le rotor 3 tourne égalèrent et fait couler le liquide vers l'extérieur, à peu près • tar-'-entiel-lement. Le courant de liquide ept d'vie dans la couronne des aubes de pu ide 7e et il la quitte * :e-: prèy tar.gertielle-nent. Pour atteindre un état d.• équilibre, la liquiîs est, contraint le s ' écouler rad i alemer.t ve .-s 1 ' arbre dans la c'smbre de retour 1 e' dans le rotor, l'n tourbillon potentiel e~ ; ain? formé dan? la chambre entre la couronne 1" #*t la paroi 'é, il comporte une composante de vitesse ta?..~?ntiellc nui au"fente considérablement ver? 1 'a: "fin d'élever la pression statique à l'orifice d'entrée du rotor, une partie du liquide d- la cbarbr* 1 " est soutirée et est, transportée à pression constante ver" l'orifice d'»ntiée du rotor par les canaux situés entre les aubes de ~ ; i-• a^-1. L'avion est freiné par le couple qui s'exeroe sur l'arbre 2 du fait de l'écoulement du liquide et son é^^-rgie est transformée en chaleur dans 1= liquide. fendant le freinare, le liquide du réservoir i? est refoulé dans 11 accumulateur 21 p?r la poir:*. - *7 et un coupl» relativement indépendant de la vitesse s'exerce sur "i'arbr^- 1 et s'-ioute ainsi au couple pro'lui i •••■r 1 ' 'oo'û 4 -n li. qui de qui est en fonction de la vitesse. Lorsque l'avion a été arrêté, le contenu de 1 'accumulateur r- ?J vidé dans 1^ réservoir par la soupape 22. BAD ORIGINAL 71 06388 6 2080779 . RE\r33DICA.TI0KS 1. Mode de fonctionneirient d'un dispositif hydraulique i'absorption de l'énergie dans lequel un liquide est pompé autour du réseau des aubes d'un rotor et d'un stator (9, 10) dont les aubes sont courbées en opposition et qui, de préférence, est destiné à être utilisé pour l'arrêt d'un avion, caractérisé en ce qu'une vitesse tangentielle progressivement croissante est itnpriméè' une partie du liquide se trouvant dans une chambre de retour (13) afin de former un tourbillon potentiel, tandis qu'une partie restante plus faible est transmise par îles canaux ^ pression constante de manière à être combinée à l'entrée du rotor avec la partie restante du liquide suivant un sens d'écoulement qui est opposé "au sens de rotation du rotor et cie manière que le courant à pression constante compense V? réduction de pression dans le tourbillon à l'orifice 3'ertr^ du rotor.- Dispositif d'absorption de l'énergie fonctionnant suivant le • ~>de de la revendication 1 et.. comprenant un carter annulaire (?) u centre duquel est monté un arbre d'entraînement v-rtical M qui supporte un rotor 9 portant des aubes et qui est entouré p-r une couronne fixe S portant des aubes de gui-d", le réseau - de,s aubes étant disposé entre une paroi d'ex-i-rémité (1 ij lu carter et une couronne (l 2], une chambre de retour (i 3) disposée sur le " côté, opposé -de la couronne étant destinée à renvoyer le liquide vers le rotor, caractérisé en ce qu'une *aib]p parti'1 du liquide de retour de la couronne des aubes de ru:.3age passe vrrr 1. )orifice d'entrée du rotor par des canaux -■ pression constante "disposés le long de la paroi d'extrémité opposée (i }). 3. Dispositif d'absorption suivant la revendication ", caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, une pompe (17)montée sur l'arbre d'entraînement(8) et qui aspire du liquide d'un réservoir (19) afin de la refouler dans un accumulateur sous ; ressior [2 l) de manière qu'une certaine quantité d ' énergie soit é^al errent absorbée lorsque le-rotor tourne à faible vitesse. BAD ORIGINAL