Brevet FR2133520A1 — publié le 19721201

La présente nventio- concerne un illverseur de poussée pour moteurs à turbine à gaz possédant des conduits amlulaires par lesquels les fluides propulsifs s'écoulent vers l'air libre. Jusqu'ici il a été très difficile de conserver une force inverse suffisante aux fluides propulsifs produits par les moteurs à turbine à gaz, ell particulier par ceux comportant un conduit annulaire d'écoulement de fluide. Une des difficultés provient du fait que la dimension radiale du conduit annulaire est faible en comparaison de la dimension axiale que doit avoir l'ouverture d'échappement de fluide inversé, ménagée dans le capot ou carter formant la paroi externe du conduit.Si l'ouverture pouvait être complètement annulaire, sans obstruction, une ouverture dont la longueur axiale serait égale à la profondeur radiale de la couronne représentant la section transversale du conduit serait suffisante en théorie pour que le fluide passe quand celle-ci est complètement obturée pour empêcher tout écoulement axial, et les mêmes organes pourraient servir à obturer tantôt l'ouverture tantat la couronne.Hais une ouverture complètement annulaire ntest pas réalisable car il doit s'y loger des organes de support disposés dans l'axe du moteur de façon à Moindre ces parties du capot qui la définissent et qui, de ce fait, l'obturent partiellement. I1 en résulte, entre autres, que l'ouverture est étranglée, que la valeur de la poussée inverse est réduite, et que le compresseur subit des pressions inverses indésirables. L'ouverture doit donc avoir une surface supérieure à celle du conduit annulaire. On a déjà utilisé des volets obturateurs disposés en séries selon l'axe du moteur, certains d'entre eux pouvant se déplacer, quand on veut réaliser une inversion de poussée, de façon à ménager des intervalles entre eux pour le passage du fluide, les autres se mouvant pour venir obturer la couronne. Les mécanismes actionnant un tel dispositif sont inévitablement compli-ués t difficiles à réaliser de façon à fonctionner sûrement. De plus, ils entraînent une augmentation de poids et causent toujours une cer tain obstruction, mye après le déplacement décrit, se traduisant par une réduction du passage.On a également utilisé des volets obturateurs se repliait sur eux-mmes de façon à changer de forme quand ils pre-nne-nt leur position d'obturatIon mais Jusqu'ici il a été dlfficile d'arriver à donner une valeur convenable au passage séparant le conduit et ltouverture pour évit- > r l'étranglement. L'invention visf: donc à réaliser un appareillage obturateur plus s-rp' -' plus léger, et au moins aussi efficace, que les dispositifs connus et pouvant obturer alt rnativement l'ouverture et la couronne de surface relativement faible. Pour atteindre ce but, le capot de flux dérivé de moteur à turbine à gaz selon l'invention comporte au moins une parti mobile axialement, dégageant une ouverture dans ledit capot quand elle se déplace dans un sens, et au moins un volet obturateur pivotant, prolongeant ladite action de dégagement, l'axe de pivotement du ou desdits volets étant lui-mrne monté de façon à se déplacer selon au moins un arc de cercle quand le, ou lesdits volets pivotent. De préférence, la partie mobile du capot est relié aux volets obturateurs pour les mouvoir quand elle se déplace. De préférence, le capot est conformé de façon à entourer un ventilateur (ou compresseur basse pression) monté rotatif sur un moteur à turbine à gaz et coaxialement à lui. Dans une autre forme d'application, le capot pourra faire partie du canal d'éjection d'un moteur à turbine à gaz équipé d'un cane de réglage d'échappement monté dans la tuyère d'échappement dudit moteur, ou adjacent à elle, l'espace intermédiaire séparant le capot et la tuyère constituant un conduit annulaire d'écoulement de fluide. L'invention va être décrite en détail en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples, et dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à turbine à gaz à ventilateur caréné; - la figure 2 est une coupe axiale partielle à plus grande échelle du moteur et du canal de flux dérivé du ventilateur de la figure 1; et - la figure 3 est une vue en perspective cavalière du volet obturateur de la figure 2. La figure 1 représente un moteur à turbine à gaz à double flux 10, le moteur proprement dit comprenant un compresseur haute presion, un appareillage de combustion, une turbine de détente et une tuyère d'éjection 12, cette dernière partie étant seule représentée sur le dessin. A l'extrémité amont du moteur (par rapport à l'écoulement des gaz dans le moteur) et coaxialement à lui, est monté, rotatif, un étage de pales de ventilateur (ou compresseur basse pression) 14. Les gaz en question sont, bien entendu, l'air ambiant dont une partie se mélange au combustible et braye, puis regagne l'air libre par la turbine et la tuyère 12 sous forme de gaz chauds, le reste franchissant le ventilateur 14, court-circuitant la partie du moteur contenant la turbine, et revenant à l'air libre par un conduit dérivé 16 et un orifice 18. La paroi externe du conduit dérivé 16 est constituée par la paroi interne du capot 20 carénant le ventilateur. Ce capot comporte une partie amont 22, une partie aval 24, jointe rigidement à la partie amont 22 par une pluralité de nervures 26 (figure 2), et une partie centrale 28 pouvant se déplacer dans le sens de l'axe du moteur de façon à découvrir à volonté une ouverture 30 définie par les parties amont et aval 22 et 24. L'extrémité interne radiale (par rapport à l'axe du moteur) de l'ouverture 30 est fermée par une pluralité de volets obturateurs 32 disposés sur la périphérie du capot et aux deux côtés desquels des panneaux 34 sont montés de façon à pivoter autour d'axes 36. Chaque volet obturateur est monté, à son extrémité aval, de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe de pivotement et se déplacer d'un bloc dans le sens de l'axe du moteur. Le mouvement pivotant s'effectue autour d'un axe 38 et, simultanémentS le déplacement dans le sens de l'axe du mo t-ur s'effectue par le moyen de galets de roulement 40 équipant les volets obturateurs et dont les axes cotncident avec les axes 38, et montés dans des guides 42 fixés à la partie aval 24 du capot 22. Les galets de roulements sont montés rotatifs sur des nervures 44 dont chaque volet obturateur 32 est pourvu. Ces nervures 44 s'étendent audelà de l'extrémité aval des volets obturateurs et les extimités mêmes des nervures sont jointes à pivot à des biellettes 46, elles-mtmes montées à pivot autour d'un axe 48 monté fixe dans la partie aval 24 du capot 22. Les guides 42 sont incurv s radialement vers l'extérieur à leur extrémité amont et, quand les volets obturateurs 32 occupent la position indiquée en traits pleins sur la figure 2 dans laquelle ils ferment l'extré- mité interne de l'ouverture 30, les galets 40 sont placé à l'extrémité amont desdits guides. En outre, on voit, sur la figure 2, que la partie mobile 28 du capot 22 couvre alors l'extrémité externe de l'ouverture 30. Le moteur décrit ici est essentiellement destiné à un aéronef et, dans cc cas, son fonctionnement est le suivant A l'atterrissage, le pilote actionne des pistons 50, ou d'autres organes analogues, relies à la partie mobile 28 du capot 22. Les pistons provoquent I'ext.'nsion de la partie 28 et la poussent en direction aval. Des tiges 52 transmettent ce mouvement aux volets obturateurs 32 qui se déplacent alors d'un bloc dans le sens aval par le fait du déplacement des galets 40 sur la parti c incurvée d'abord, puis sur la partie rectiligne ensuite, des guides 42. Le pivot > ment des volets 32 est provoqué par leur jonction avec les biellettes 46 qui pivotent autour de l'axe 48, relèvent l'extrémité aval desdits volets, et font basculer leur extrémité amont vers l'intérieur, ai rection de l'enveloppe externe 54 de la partie du moteur contenant la turbIne, comme le montrent les lignes en traits interrompus de la figure 2. Le conduit de flux dérivé 16 se trouve donc obturé dans le sens axial et l'air du ventilateur sera dévié radialement vers ltextérieur par ltouvertu- re 30 sous l'action des volets obturateurs 32. S'il est nécessaire de dévier l'air du ventilateur vers l'amont quand il quitte l'ouverture 30 pour réaliser une iversion de poussée, des aubes de guidage 56, conformées et disposées en fonction du résultat recherché, pourront entre placées dans ladite ouverture. Comme on peut le voir sur la figure 2, la longueur de l'ouverture 30 est supérieure d'une quantité "b" à la profondeur radiale de la couronne 16. Les volets obturateurs occupent la totalité de l'ouverture 30 dans le sens axial et, s'ils pivotaient en gaz autour d'un axe fixe, la largeur "B" du passage ainsi dégagé serait insuffisante pour que l'air provenant du ventilateur puisse s'écouler sans engorgement. Puais le pivotement simultané et le déplacement des volets obturateurs jusqu'à la position représentée en traits interrompus sur la figure 2 augmentent la largeur de ce passage jusqu'à la valeur "C" suffisante pour éviter l'engorgement.Les volets réalisent donc ltoduration de l'ouverture ou, alternativement, du conduit sans modification de leur forme et, quand ils obturent la couronne 16, sans étrangler le passage par lequel l'air du ventilateur est dévié pour gagner l'ouverture 30. De plus, bien qu'il soit nécessaire de répartir une pluralité de volets 32 périphériquement à l'extrémité interne de l'ouverture 30 pour l'obturer complètement quand on ne recherche ni inversion de poussée ni déviation, chaque volet obturateur est d'une seule pièce et de longueur suffisante pour tendre, dans le sens axial, toute 1 'ouvertu- re 30. Cette construction en une seule pièce permet de réaliser un ensemble plus léger, plus simple et très rigide. L'invention vient d'être décrite en application au carénage externe d'un moteur à turbine à gaz à flux dérivé mais, ainsi qu'on l'a représenté schématiquement sur la figure 1, elle peut également stapplituer à un tel moteur à simple flux. Dans ce cas, la paroi du canal d'éjection 62 renfermera un c8ne de réglage 64 de la tuyère d'échappement avec lequel elle délimitera une couronne 66, l'inverseur et le déflecteur selon l'invention se trouvant alors à l'endroit indiqué par le chiffre 68. REVENDICATIONS 1. Capot de moteur à turbine à gaz comprenant au moins une partie mobile axialement, dégageant une ouverture dans ledit capot quand elle se déplace dans lin sens, et au moins un volet obturateur pivotant prolongeant ladite action de dégagement quand il pivote dans un sens, l'axe de pivotement du, ou desdits volets étant lui-mne monté de façon à se déplacer selon au moins un arc de cercle quand le, ou lesdits volets piyotent. 2. Capot selon la Revendication 1 dans lequel la partie mobile du capot est reliée aux volets obturateurs pour les mouvoir quand elle se déplace. 3. Capot selon la Revendication 1 dans lequel l'axe de pivotement desdits volets cotncide avec l'axe de rotation de paires de galets montés sur lesdits volets à proximité de l'une de leurs extrémités pour assister ledit déplacement. 4. Capot selon la Revendication 3 dans lequel, sur wze partie aval fixe dudit capot est montée au moins une paire de guides disposée de façon à recevoir chaque paire de galets pour les porter et les guider. 5. Capot selon la Revendication 4 dans lequel les guides sont incurvés sur une partie au moins de leur longueur de façon qu-e les galets et leurs axes se déplacent selon un arc de cercle. 6. Capot selon la Revendication 1 enveloppant symetriquement et coaxialement un carter de moteur à turbine à gaz sur lequel est monté coaxialement et rotativement un étage d'aubes de ventilateur dépassant radialement ledit carter et enveloppées axialement par ledit capot. 7. Capot selon la Revendication 1 constituant une partie de la tuyère d'échappement d'un moteur à turbine à gaz. 8. CApot selon la Revendication 1 tel que décrit dans la description qui précède et représenté sur les dessins annexés.