Brevet FR2067360A1 — publié le 19710820

La présente invention se rapporte à un dispositif inverseur de poussée pour moteur à réaction d'avion, comprenant deus coquilles qui peuvent se déplacer entre une position rétractée et une position déployée, un moteur pneumatique travaillant sous la commande du pilote pour imprimer un mouvement aux coquilles et un mécanisme qui ralentit automatiquement le moteur pneumatique lorsque les coquilles s'approchent de l'une des deux positions, aussi bien de la position rétractée que de la position déployée. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, un amortisseur et un frein sont-prévus pour provoquer une décélération du moteur au moment où les coquilles s'approchent de la position déployée entièrement fermée ou de la position rétractée. Suivant une -variante, l'installation peut comporter un dispositif de réaction transmettant un signal de position à'un appareil électrique de commande du moteur pneumatique ou à l'amortisseur. Dans ces cas, on peut supprimer l'amortisseur et/ou le frein. D'autres caractéristiques et avantages de l'-invention appa rateront au cours de la description. Aux dessins annexés, donnés uniquement a' titre d'exemple : - la Fig. 1 est une vue en perspective montrant les coquilles de l'inverseur de poussée et leurs biellettes d'actionnement - la Fig. 2 est une vue en coupe montrant le fonctionnement de l'un des dispositifs d'actionnement de l'inverseur de poussée - la Fig. 3 est un schéma d'une forme de réalisation-d'une installation de commande des coquilles - la Fig. 4 est une vue en coupe montrant des détails de 1' appareil combiné formant soupape d'arrêt et régulateur de pression qui est représenté sur la Fig. 3 - les Fig. 5 à 8 sont des schémas qui montrent des variantes de l'installation de commande. Sur les diverses Fig., les éléments analogues sont désignés par les mimes références. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig. 1, le dispositif comprend deux coquilles 10 d'inversion de poussée montées sur des biellettes 11 qui sont elles-mêmes articulées sur des supports fixes 12 montés dans la tuyère arrière d'un moteur à réaction (non représenté). Les coquilles 10 sont mises en mouvement par des dispositifs d'actionnement 13, eux-mtmes actionnés par un moteur pneumatique 14, pour passer d'une position rétractée, représentée en traits continus, saune position déploy#e,.-représentée en traits mixtes et dans laquelle elles sont étroitement fermées ensemble. tes dispositifs d'actionnement 13 sont reliés entre eux-par un arbre flexible 15 (Fig-.- 2.) logé dans une gaine 16 et ils-sont entraînés par le moteur 14, par l'intermédiaire d'arbres flexibles 17 logés dans des gaines 18 Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig. 2, chaque dispositif d'actionnemen-t 13 comprend un arbre -d'entr'e- 19, dont les deux extrémités opposées sont fixées respectivement aux arbres flexibles 17 et 15 et qui entraxe deux vis 20 par l'intermédiaire d' engrenages réducteurs 21, 22, et de pignons coniques 23, 24. La rotation de chaque vis 20 provoque le déplacement -d'un écrou 25 à circulation de billes le long du filetage de la vis, le couple de réaction de chaque écrou étant absorbé par l'autre écrou, auquel ce couple est transmis par une barre de .liaison 26. A-insi qu'on l!a représenté sur la Fig. 1, les écrous 25 à-circu- lation de billes sont reliés aux biellettes 1 1 - par des bras 27. Des frotteurs à charbon 28 et 29 montés dans les écrous 25 protè gent les billes 30 de la poussière, et des désintégrateurs de givre 31 et 32 sont prévus à chaque extrémité de -l'.écrou.-Des bagues de butée 33-et 34 transmettent les charges axiales des écrous à billes au bottier du réducteur. Des-micro-contacts 35- et 36 prévus aux deux extrémités de la course indiquent au pilote la posi tion des coquilles. Le moteur 14 qui est alimenté en air comprimé par le compres seur du moteur par une entrée 37 (Fig. 3) sous la commande d'un appareil combiné 38 formant soupape d'arrêt et régulateur de pres sion,- muni d'un indicateur 39 de perte de couple et, en plus des dispositifs d'actionnement 13, il entraine.également par un mécanisme à roue -et vis sans fin 40,- un arbre à cames 41 A repré senté schématiquement sur la Fig. 3 et muni des cames 41, 42, 43 et 44 qui travaillent d'une façon qui.sera expliquée dans la suite. Ainsi qu'on l'a. représenté sur la Fig. 4, l'appareil -38, qui contient un obturateur 45 qu'un ressort 46 sollicite vers la droite pour le placer en position de fermeture, est commandé par un électro-aimant .47. Cet électro-aimant n'est excité que. lorsque deux micro-contacts non représentés, qui s-ont. -connectés an, série, sont fermés. L'un de ces interrupteurs se ferme lorsque-le pilote place une manette dans la position de déploiement des coquilles pour provoquer 1 inversion de poussée et l'autre interrupteur se ferme lorsque le train d'atterrissage de l'appareil entre en contact avec le sol.Lorsque l'électro-aimant est désexcité, l'appareil 38 est fermé, mais il s'ouvre lors de l'excitation de l'électroaimant ainsi qu'on le décrira dans la suite. L'excitation de l'électro-aimant 47 repousse vers le bas un piston 48 pour faire passer des soupapes-navettes 49, 50, chargées par des ressorts 51, 52, de leur position d'arrêt à la position représentée sur la Fig. 4. Un capteur de pression 53, dont l' orifice est dirigé vers l'arrière transmet alors la pression d'entrée à travers la soupape 49 à un régulateur pilote 54. La pression en aval du régulateur 54 est transmise à une chambre 55 par 1 'in- termédiaire d'un étranglement amortisseur 56 et d'un passage 57. Un piston 58 monté sur une tige 59 se déplace alors vers la droite pour prendre la position représentée, dans laquelle latige 59 ferme le passage d'échappement 60 et la chambre 61 située à la droite du piston 58 est alors mise en communication avec l'atmosphère à travers un passage 61 A, la soupape 50 et un passage d'échappement 62. La pression en aval de la soupape d'arrêt est transmise du point de détection 65 à une chambre 63 à travers l'extrémité ouverte 64 de la tige 59. tes forces qui s'exercent sur l'obturateur principal 45 sont constituées par deux composantes de pression et une petite force élastique de fermeture qui est exercée par le ressort 46. la pression aval appliquée à la chambre 63 engendre une force de fermeture sur l'obturateur. A cette force s'oppose la pression de référence qui règne dans la chambre 55 et qui est maintenue par le régulateur pilote 54. Lorsque l1électro-aimant 47 est désexcité dans ces conditions, les soupapes à ressort 49, 50, reprennent leur position d'arrêt. La chambre 61 est alors soumise à la pression d'entrée qui est transmise du capteur 53 par l'intermédiaire de la soupape 50 et du passage 61 A. Ceci refoule le piston 58 et la tige 59, vers la gauche pour fermer l'extrémité ouverte 64 de cette tige et, en me temps, ouvrir le passage d'échappement 60 afin de mettre à l'é chappement la partie du circuit située en aval de l'appareil régu laveur. Simultanément, la transmission de la pression au régula teur pilote 54 est interrompue par la soupape 49, et la chambre 55 est mise à l'échappement sur l'atmosphère à travers les passages 57 et 66 et par l'intermédiaire de la soupape 49, la pression d'entrée pénètre dans la chambre 63 par des fuites le long des garnitures en charbon 67 du piston et cette pression ajoute son action à celle du ressort 46 pour mettre l'obturateur principal 45 en position de fermeture. te ressort 46 assure la fermeture de la soupape lorsque la pression d'alimentation est nulle. le passage de la manette du pilote à la position de déploiement de l'inverseur a non seulement pour effet d'ouvrir l'appareil 38 pour transmettre l'air à la pression réglée par cet appareil le long d'un passage 68, mais également de repousser un sélecteur 69 vers la gauche à partir de la position représentée sur la Fig. 3, pour laisser l'air sous pression passer du passage 68, à travers les passages 70, 71, à une chambre 72 d'un dispositif de verrouillage -73 des coquilles de l'inverseur. Ceci a pour effet de repousser un piston 74 vers la gauche, à l'encontre de l'action d'un ressort 75, pour extraire un pêne 76 de verrouillage d'une cavité 77 d'une came 78 qui est fixée à l'une des coquilles 10. te déplacement du piston 74 vers la gauche laisse également l'air comprimé parvenir, par un passage 79, à une chambre 80 pour refouler un piston 81 vers la gauche, à l'encontre de l'action d'un ressort 82. Le piston 81 est relié à une vanne de commande de direction 83 et à un organe 84 de commande de cette vanne. Le déplacement du piston fait passer le distributeur 83 de la position représentée en traits continus à la position représentée en traits mixtes pour laisser l'air sous pression parvenir à un passage 85 qui mène au moteur pneumatique 14. Toutefois, ce moteur ne peut pas démarrer immédiatement parce que le passage 86 qui relie le moteur à l'orifice d'échappement 87 est initialement fermé par un registre 88 et qu'un frein à disque 89 sur l'un des arbres du moteur est initialement serré. Dans la position de l'organe de commande 84 qui est représentée sur la Fig. 3, cet organe maintient une soupape d'enclenchement 90 ouverte à l'encontre de l'action de son ressort 91 et permet à une soupape d'enclenchement correspondante 92 de se fermer sous l'action de son ressort 93. L'air, qui arrive par une conduite 94 comportant un étranglement 95 et munie d'une soupape de sûreté 96, à une chambre 97 et à une chambre 98, est mis à l'échappement par les soupapes de décharge 99, 100. Le déplacement de l'organe de commande 84 vers la gauche laisse- la soupape 90 se fermer et ouvre la soupape 92.La fermeture de la soupape 90 ferme les circuits de fuite d'air qui mènent- à l'échappement à travers des limiteurs 101, 101 A et des soupapes d'échappement 102, 103, qui sont à ce moment maintenues ouvertes par les cames 43, 44 à l'encontre de l'action des ressorts 104, 105. La pression intérieure dans les passages 106, 107 qui mènent aux soupapes de décharge 99, 100 croit par conséquent pour provoquer la fermeture de ces soupapes et l'élévation de la pression intérieure des chambres 97, 98. En conséquence, un piston 108 est déplacé vers la gauche-à l'encontre de l'action d'un ressort 109 pour ouvrir le volet d'amortissement 88 et un piston 110 est déplacé vers la gau chue. à l'encontre de l'action du ressort 111 -pour desserrer le frein 89. Se moteur pneumatique 14 entraîne alors les coquilles en po sition déployée, la vitesse du fonctionnement étant limitée par un limiteur de vitesse 112. Ce limiteur 112 comprend une membrane 113 chargée par un ressort 114 et dont les-deux faces opposées sont respectivement soumises à une pression statique et une pression dynamique qui lui sont transmises par des capteurs de pression 115, 116 montés dans le passage d'entrée 68.Si la pression dynamique est supérieure à une valeur limite; la membrane 113 ouvre une soupape 117 pour laisser l'air s'échapper drun conduit4118, pour réduire la pression intérieure de la chambre 97'et agir sur le registre 88 pour réduire la vitesse du moteur 14 en fermant par tellement orifice de sortie 87. Lorsque les coquilles s'approchent de la position déployée, la came 41 ouvre -une soupape d'échappement 119 pour laisser l'air s'échapper- à travers la soupape dtenclenchement 92 qui ést ouverte. La pression intérieure du passage 106: diminue en raison de la fuite à travers le limiteur 101, et la soupape de décharge 99 s'ouvre par conséquent pour laisser l'air stéchapper -de la chambre 97 et provoquer la fermeture de l'orifice de sortie 87 par le-registre 88. il se développe un couple inverse sur l'arbr'e do moteur en raison de l'accroissement de la pression d'air dans le-pissage d'échappement fermé, et il en résulte une rapide- décélération du moteur. A un stade ultérieur de la décélération,.. la came 4? ouvre une soupape dféchappement 120 pour laisser l'air s'échapper du passage 107 à travers la soupape d'.enclenche.ment.92,.--et.-l soupape de décharge 100 s'ouvre. pour laisser l'air échapper de la chambre 98 et provoquer le serrage du frein 89. Des butées sont prévues à chaque extrémité de la course des coquilles de-l'inverseur et les cames sont. coordonnées de manière que la vitesse de sortie soit faible au moment ou les- coquilles atteignent les butées. Il se produit une séquence d'opérations. analogues lorsque la manette du pilote est ramenée.à la position- qui commande le retour des coquilles à la position rétractée. Ce mouvement désexcite l'é- lectro-aimant 47 de l'appareil 38, mais cet appareil est maintenu ouvert par admission d'air sous-pression, à travers une. entrée 121 (Fig. .4), à la surface supérieure du piston 48, cet air provenant d'un passage 122 (Fig. 3) qui est maintenu ouvert par une gorge annulaire 123 du pêne 76 de verrouillage des coquilles, jusqu'à ce que ce pêne soit apte à s'engager à nouveau dans l'encoche 77. te mouvement de la manette du pilote a également pour effet de placer le sélecteur 69 dans la position rétractée représentée, dans laquelle la chambre 72 du dispositif de verrouillage des coquilles est reliée à l'échappement et où l'air comprimé. est transmis, à travers un conduit 124, au c8té gauche du piston 81. tepiston 74 de verrouillage des coquilles se déplace alors en direction de sa position d'escamotage des coquilles sous 1'influence de son ressort de rappel 75 jusqu'à ce que son mouvement -soit.arrêté par ltarri- vée du pêne de verrouillage 76 en butée sur une. rampe de came 78. Ce mouvement est suffisant pour faire communiquer la chambre 80 avec un orifice d'échappement 125, à travers le passage 79 et une chambre 150. te piston 81 déplace alors la vanne de commande 83 dans la position d'escamotage représentée en traits continus pour laisser l'air à la pression réglée parvenir au moteur pneumatique 14 à travers le passage 86, et pour relier le passage 65 au registre 88. lorsque le volet distributeur 83 prend..la. position d'escamotage, l'organe. de commande 84 laisse la soupape. d'enclenche- ment 92 s.e fermer pour bloquer ains.i. les trajets .dfuite d'air aboutissant à l'échappeme-nt à travers les soupapes d-'éehappement 119 et 120 et les étranglements 101 et 1.01: A. ta pression intérieure re des passages 106 et 107 s'élève en provoquant la fermeture des soupapes de décharge 99 et 100. te frein à disques 89 est donc désserré et le registre 88 entièrement ouvert. te moteur pneumatique 14 entraîne alors les coquilles vers la position rétractée. Lorsque les coquilles s'approchent de cette position, la séquence de fermeture du registre est déclenchée par l'ouverture de la soupape d'échappement 102 par la came 43 puis la séquence de commande du frein à disques est déclenchée par l'ouverture de la soupape d'échappement 103 par la came 44. Lorsque les coquilles atteignent les butées de limitation, le pêne de verrouillage 76 s'engage dans l'encoche 77, ce qui assure que les coquilles restent solidement verrouillées dans la position rétractée. En même temps, une portée 126 de la tige du dispositif de verrouillage des coquilles interrompt la transmission de la pression par le passage 122 et provoque la fermeture de l'appareil régulateur 38. La vanne 83 est bloquée dans ses diverses prositions par 1' engagement d'un plongeur 127 dans des encoches de la tringlerie de commande de ce distributeur, dont l'une est représentée en 128. Le plongeur 127 est normalement rétracté par un ressort 129 mais il est déplacé en position de verrouillage par la pression appliquée à un diaphragme 130 à travers un passage 131 lorsque le frein 89 est desserré. Dans l'installation décrite ci-dessus, une came provoque la fermeture du registre 88 au moment où les coquilles s'approchent de leur position déployée ou de leur position rétractée pour décélérer le moteur et, plus tard, une autre came serre le frein 89. On décrira dans la suite certaines variantes d'installations de commande qui fournissent une position de réaction de la position des coquilles au distributeur dans lesquelles le registre est quelquefois supprimé, ou bien au registre, et dans lesquelles le frein est quelquefois supprimé. Dans l'installation représentée sur la Fig. 5, l'électro- aimant 47 du régulateur 38 est excité, comme dans les réalisations précédentes, lorsque la manette du pilote est mise en position pour le déploiement des coquilles dès que l'aérodyne a pris contact avec le sol, pour provoquer l'ouverture du régulateur- 38. Le passage de la manette du pilote à la position de déploiement déplace le sélecteur 69 vers la gauche pour transmettre l'air comprimé au caté droit du piston 74 de verrouillage des coquilles. Lorsque cette pression a repoussé le piston 74 vers la gauche pour rétracter le pêne 76 et ouvrir une soupape 132 intercalée dans le conduit 122, l'air comprimé atteint, par un passage 133 un piston 134 qui actionne la vanne de commande 83. Le piston d'actionnement 134 est donc repoussé vers le bas pour repousser une biellette 136 par l'intermédiaire d'un levier différentiel 125 > et déplacer la vanne 83 vers le bas de manière à envoyer l'air au moteur pneumatique 14 qui, de ce fait, tourne pour faire passer les coquilles à la position déployée. ta rotation du moteur transmet à la vanne 83, par l'intermédiaire du levier différentiel 135, un signal de réaction qui tend à la fermer. Ce signal de réaction est engendré par l'intermédiaire d'un réducteur 137 et d'un mécanisme 138 à vis et écrou à circulation de billes. La vitesse du piston 134 est limitée par des limiteurs 139 et 140. Lorsque les coquilles s'approchent de la position déployée, le piston 134 entre en contact avec un amortisseur 141 et son mouvement se ralentit progressivement, de sorte qu'il entre en contact avec sa butée d'extrémité avec une vitesse minimale. Lorsque le piston 134 décélère, le moteur pneumatique 14 tend à continuer à tourner mais lorsque la sortie est suffisamment déphasée par rapport à l'entrée pour qu'il se produise une inversion des orifices de la vanne 83, le moteur 14 décélère et se comporte alors en frein. Le déplacement du piston 134 est tel que la vanne 83 reste suffisamment ouverte au moment où les coquilles se ferment, pour assurer que le couple de fermeture est toujours disponible. La manoeuvre d'escamotage est l'inverse de la manoeuvre décrite ci-dessus. Après la désexcitation de l'électro-aimant 47, l'appareil régulateur et de fermeture 38 reste maintenu ouvert par la pression transmise à travers le passage 122 et la soupape 132. il est ainsi maintenu ouvert jusqu'au moment où les coquilles ont atteint la position dans laquelle le pêne de verrouillage 76 revient en prise pour verrouiller les coquilles. Une soupape de sûreté 147 protège les coquilles des contraintes excessives en limitant la différence de pression entre les deux c8tés du moteur 14. La Fig. 6 montre un dispositif analogue mais qui comporte un dispositif de réaction différent dans lequel la position du point d'articulation 142 d'un levier 143 qui relie le piston 134 à la vanne 83 est modifiée progressivement par un mécanisme à engrenages 144 entraîné par le moteur 14. te dispositif comprend l'amortisseur 88 qui est ici relié au levier 143 et commandé par ce dernier de façon à prendre une position qui dépend de l'amplitude de la course des coquilles. La Fig. 7 montre un autre dispositif dans lequel une réaction de position des coquilles analogue à celle de la Fig. 5 est appliquée à la fois au piston d'actionnement 134 de la vanne 83 et aux soupapes 102, 119 qui entrent en action vers la fin du mouvement des coquilles pour laisser s'échapper la pression qui agit sur 1' extrémité supérieure du piston 108 d'un amortisseur pneumatique à Diston et laisser déplacer ce pistonpar le ressort 109 pour fermer l'amortisseur 88. Lorsque le piston 134 se déplace pour comman- der un distributeur 83, il actionne un organe d'actionnement 146 pour laisser la soupape d'échappement 102 se fermer, ce qui provoque l'ouverture de l t amortisseur 88 par le piston 108.L'autre soupape d'échappement 119 s'ouvre sous l'action du mécanisme de réaction 145 et de l'organe d'actionnement 146, au moment où les coquilles s'approchent de leur position déployée pour provoquer à nouveau la fermeture de l'amortisseur 88. Un régulateur 112 de vitesse maximale qui est commandé par des masselottes 148 entraînées par le moteur 14 ouvre une soupape 117 lorsque cela est nécessaire pour laisser l'air s'échapper du piston 108 et provoquer une fermeture partielle de l'amortisseur. ta Fig. 8 montre une variante du dispositif de la Fig. 7 qui comporte un dispositif de réaction commandant un frein à disques 89, ce dispositif comprenant un piston d'actionnement 110, des soupapes 103, 120 de mise à l'échappement du frein et des soupapes d'enclenchement 90, 92 et un régulateur de vitesse 112 qui fonctionne de la même façon qu'on l'a décrit en référence à la Fig. 3. Au lieu d'être commandées par des cames, les soupapes d'échappement sont commandées par un organe d'actionnement 146 qui est relié au piston 134 par l'intermédiaire du mécanisme de réaction 145. REVENDICATIONS 1 - Dispositif inverseur de poussée pour moteur à réaction d'avion, caractérisé en ce qu'il comprend deux coquilles qui peuvent se déplacer entre une position rétractée et une position déployée, un moteur pneumatique travaillant sous la commande du pilote pour imprimer un mouvement aux coquilles et un mécanisme qui ralentit automatiquement le moteur pneumatique lorsque les coquilles s'approchent de la position rétractée et de la position déployée. 2 - Dispositif inverseur de poussée suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur pneumatique comprend un amortisseur, et un mécanisme actionné par le moteur pneumatique et qui imprime. un mouvement de fermeture à l'amortisseur lorsque les coquilles s'approchent de l'extrémité de leur course. 3 - Dispositif inverseur suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un servo-moteur pneumatique pour actionner l'amortisseur et des soupapes d'échappement commandées par des cames qui sont elles-m8mes actionnées par le moteur pneumatique et qui servent à laisser l'air s'échapper du servo-moteur vers la fin de la course des coquilles. 4 - Dispositif inverseur de poussée suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le mouvement de fermeture est imprimé à l'amortisseur par un signal de réaction provenant du moteur pneumatique. 5 - Dispositif inverseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un frein agissant sur le moteur pneumatique et un servo-moteur pneumatique agencé pour serrer le frein lorsque les coquilles s'approchent de la fin de leur course. 6 - Dispositif inverseur de poussee suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des soupapes d'échappement actionnées par le moteur pneumatique et qui ont pour fonction de laisser l'air s'échapper du servo-moteur pour serrer le frein. 7 - Dispositif inverseur de poussée suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend une liaison de réaction partant du moteur pneumatique et qui agit sur le servo-moteur pour provoquer le serrage du frein 8 - Dispositif inverseur de poussée suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend une vanne de commande de direction d'écoulement pour la commande du moteur pneumatique, un servomoteur pneumatique pour actionner cette vanne et un sélecteur agissant sous la commande du pilote et qui fait déplacer ladite vanne dans le sens qui correspond au sens voulu de déplacement des coquilles. 9 - Dispositif inverseur suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de réaction reliant le moteur pneumatique et ladite vanne. 10 - Dispositif inverseur de poussée suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, pour imprimer le mouvement aux coquilles, deux dispositifs d'actionnement à billes actionnés par le moteur pneumatique. 11 - Dispositif inverseur de poussée suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un pêne de verrouillage à commande pneumatique, qui verrouille les coquilles dans la position rétractée et un sélecteur actionné par le pilote pour rétracter le pêne lorsque le pilote a commandé la mise des coquilles en position déployée, et pour solliciter le pêne en direction de sa position de verrouillage lorsque le pilote commande la mise des coquilles en position rétractée. 12 - Dispositif inverseur de poussée suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un appareil combiné formant soupape d'arrêt et régulateur de pression, agencé pour s'ouvrir sous la commande d'un électro-aimnnt lorsque le pilote commande la mise des coquilles en position déployée et, pour rester ouvert par voie pneumatique, sous la commande d'un servo-moteur pneumatique qui commande le pêne de verrouillage, tant que ce pêne n'est pas revenu dans sa position de verrouillage au moment du retour des coquilles à la position rétractée.