Brevet FR2096537A1 — publié le 19720218

2096537, La présente invention concerne des perfectionnements aux moteurs à turbine à gaz comportant des dispositifs de postcombustion pour augmenter le niveau d'énergie d'un courant de gaz chaud sortant d'une tuyère propulsive. 5 Dans ces dispositifs de postcombustion, le carburant est injecté dans un courant de gaz chaud pour accroître son niveau d'énergie. Des stabilisateurs de flammés sont montés immédiatement en aval des injecteurs pour établir un front de flammes stable, ou une zone de combustion localisée, pour le carburant qui augmente. 10 Les injecteurs de carburant du dispositif de combustion sont, de préférence, des tubes de forme allongée, ou des séries de tubes montés de façon cantilever sur un boîtier extérieur. Leur longueur est conditionnée par le fait que le carburant doit être réparti sur toute la hauteur de l'écoulement annulaire. Etant donné leur longueur et leur montage cantilever, 15 ils sont tout particulièrement sujets à des vibrations, pouvant entraîner des contraintes élevées et des pannes prématurées. Pour éviter la complexité et maintenir le faible poids, il est souhaitable de réduire les dimensions des injecteurs. Par conséquent, l'invention propose de réduire les vibrations 20 des tuyères à carburant du dispositif de postcombustion, de façon simple, et avec un poids minimal. Ces buts sont atteints en utilisant une bague d'amortissement fixée aux extrémités intérieures des injecteurs de carburant montés de façon cantilever, de préférence par un dispositif de couplage. 25 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel : - la figure 1 représente un schéma d'un moteur à turbine à gaz comportant un dispositif de postcombustion pour la propulsion supersonique; 30 - la figure 2 est une vue en coupe partielle longitudinale représentant le dispositif de postcombustion plua en détail; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe agrandie d'une partie de 35 la figure 2; et - la figure 5 est une vue en coupe prise selon la ligne V-V de la figure 4. La figure 1 représente schëmatiquement un moteur à turbine à gaz du type utilisé en vol supersonique. L'air pénètre par un orifice 71 10665 2 2096537 comportant une pointe 10, puis est-compressé dans un-compresseur d'écoulement axial 12. Cet air compressé supporte la combustion d'un:carburant dans une chambre de combustion 14, pour engendrer un courant de gaz chaud. Ce courant de gaz chaud entraîne une turbine 16, qui, à son tour, par l'inter-5 médiaire d'un arbre 18, alimente le rotor du compresseur 12. L'énergie du courant de gaz chaud peut encore être accrue par la combustion d'un autre carburant, dans un dispositif de postcombustion ou augmentateur 20. Le courant de gaz augmenté sort alors d'une tuyère convergente-divergente 22, pour fournir la poussée nécessaire au vol supersonique. 10 En vol subsonique, le courant de gaz chaud peut être ou non augmenté dans le dispositif de postcombustion, et la tuyère peut être réglée selon une configuration autre que la configuration convergente-divergente représfintée. Sur les figures 2 et 3, le courant de gaz chaud se présente 15 sous la forme d'un écoulement annulaire lorsqu'il pénètre dans le dispositif de postcombustion. Ce trajet de l'écoulement est défini par un boîtier de moteur 24 et une prise centrale 26 placée sur une structure de châssis convenable (non représentée). Le dispositif de postcombustion comporte des injecteurs 20 de carburant 30 et des stabilisateurs de flammes en forme de gouttières annulaires en V 32. Chaque injecteur comporte plusieurs tubes 33, alignés longitudinalement, et de plus en plus courts vers l'aval. Des ouvertures pratiquées dans ces tubes répartissent le carburant dans le courant de gaz chaud, et un front de flammes ou une zone de combustion stabilisée 25 est maintenu par les gouttières 32. Ce type de mécanisme à postcombustion est bien connu en soi. Chaque gouttière 32 est reliée à plusieurs rayons 34 angulaire-ment espacés, par des articulations 36. Les extrémités extérieures des rayons 34 pivotent sur le boîtier 24, des articulations 38 reliant les 30 extrémités intérieures des rayons 34 à la prise centrale 26. Les tubes 33 de chaque injecteur sont maintenus assemblés par des barrettes 40. Les extrémités extérieures des tubes 33 font saillie du boîtier 24, et sont montées sur celui-ci par un collier de fixation 42. Les extrémités extérieures des tubes 33 sont reliées à une source de 35 carburant pressurisée. Les injecteurs 30 se présentent donc selon un montage cantilever, faisant un angle dans le sens aval avec le boîtier. Les extrémités 71 10665 2096537 intérieures de. ces^ injecteurs:-sont" maintenues" ass'eiûbïé'es: pâ'r une bague d'amortissement 44. Plus particulièrement, les barrettes intérieures 40 sont placées dans le sens aval, de manière que lëe articulations 46 pivotent sur les broches 48. Les:extrémités opposées des articulations 46 pivotent 5 sur les broches 50 montées sur des pattes de fixation faisant saillie de la bague 44. Les moyens d'amortissement empêchent effectivement les vibrations dans les injecteurs de carburant. Ces vibrations sont encore amorties par le faible poids et la simplicité. 10 II va de soi que l'invention décrite eset susceptible de nombreuses modifications variantes sans pour autant sortir de son cadre. 71 10665 4 2096537 REVENDICATIONS 1. Moteur à turbine à gaz caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de postcombustion destiné à accroître le niveau d'énergie d'un courant de gaz chaud, ce dispositif de postcombustion comportant un boîtier 5 extérieur, plusieurs injecteurs de carburant de forme allongée montés sur ce boîtier et faisant saillie à l'intérieur, de façon cantilever, ces injecteurs de carburant étant espacés angulairement autour du boîtier, et un dispositif d'amortissement des injecteurs comportant une bague fixée à plusieurs injecteurs près de leurs extrémités libres intérieures. 10 2. Moteur à turbine à gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement comporte une connexion de couplage entre chaque injecteur et la bague. 3» Moteur à turbine à gaz selon la revendication 2, caractérisé en ce que les injecteurs comportent plusieurs tubes alignés dans le sens 15 longitudinal avec des tubes ayant une longueur de plus en plus courte dans le sens aval, et des barrettes maintenant les tubes assemblés, les connexions de couplage comportant des prolongements en aval des barrettes intérieures de l'injecteur, des articulations pivotant sur celles-ci, et des pattes de fixation faisant saillie dans le sens aval de la bague, et 20 pivotant sur les extrémités amont de ces articulations.