Brevet FR2486590A1 — publié le 19820115

La présente invention concerne un moteur à réaction avec ou sans dilution du jet principal équipé d'un inverseur et lfinté sur un aéronef. On sait que, en vue de raccourcir la distance d'arrêt d'un avion ou bien encore pour accroître la sécurité lors d'un freinage sur piste humide ou glacée, on peut utiliser sur les avions pourvus de moteurs à réaction, un inverseur de jet produisant une poussée de freinage. A cette fin, on connait déjà un type d'inverseur de poussée comportant deux portes symétriques montées pivotantes autour d'un axe qui est transversal et sensiblement diamétral au jet dudit moteur et qui est disposé en aval de la tuyère de sortie de celui-ci, lesdites portes pouvant occuper une position repliée pour laquelle elles forment une partie du carénage dudit moteur ou du fuselage de l'aéronef ou une position déployée pour laquelle elles sont disposées transversalement audit jet. Un tel inverseur connu est de structure particulièrement simple, surtout si le basculement s'opère autour de pivots fixes. Toutefois, le fonctionnement d'un tel inverseur connu peut soulever des difficultés. En effet, si la distance séparant la tuyère des portes de l'inverseur est trop grande, il y a diffusion du jet du moteur et par suite, la poussée de freinage est faible. De plus, ce défaut oblige à avoir des portes d'inverseur trop longues, donc trop lourdes, et influençant défavorablement la trainée de l'aéronef, en position repliée. En revanche, si cette distance est trop petite, le jet ne peut s'échapper convenablement de sorte qu'il apparait à la sortie une contre-pression nuisant au bon fonctionnement du moteur. Ces difficultés posent ce qu'on appelle le problème de la"distance critique. Par "distance critique", on désigne la plus petite valeur de la distance, séparant l'extrémité de la tuyère du moteur de chaque porte de l'inverseur et délimitant l'espace à travers lequel passe le jet réfléchi par ladite porte, qui peut être utilisée sans réduire le débit du moteur, ni entrainer de surchauffe de celui-ci. La solution au problème de la distance critique consiste alors, en vue de réduire le poids de l'inverseur et son influence sur la trainée, à trouver une structure d'inverseur permettant d'utiliser des portes les moins longues possibles, pour une distance critique imposée par les caractéristiques du moteur concerné. Des solutions au problème de la distance critique, concernant notamment la structure des portes d'inverseur,ont déjà été proposées par les demandes de brevets français 76.10968 et 77.06360. La présente invention concerne un perfectionnement aux tuyères pour moteurs à réaction équipés d'inverseurs de poussée à portes basculantes, permettant d'apporter une solution au problème de la distance critique et pouvant être utilisé seul ou en combinaison avec les perfectionnements aux portes décrites dans les demandes de brevets français précitées. Elle permet également un meilleur guidage de jets réfléchis par l'inverseur de poussée. Le perfectionnement selon l'invention est basé sur des études expérimentales de la "distance critique", conduisant à une meilleure définition de cette dernière. A ces fins, selon l'invention, la tuyère de moteur à réaction équipé d'un inverseur de poussée comportant deux portes symétriques entourant ladite tuyère et montées pivotantes autour d'axes qui sont transversaux et sensiblement diamétraux au jet dudit moteur et qui sont disposés du côté aval de la tuyère de sortie de celui-ci, les dites portes pouvant occuper une position repliée pour laquelle elles forment une partie du carénage dudit moteur ou du fuselage de l'aéronef ou une position déployée pour laquelle elles sont disposées transversalement audit jet, est remarquable en ce que le bord extrême de ladite tuyère, au lieu de former, comme cela est usuel, un orifice circulaire disposé dans un plan orthogonal au jet dudit moteur, comporte des échancrures en regard desdites portes. En effet, un inverseur a pour objectif de renvoyer vers l'avant le ou les jets du moteur en deux nappes opposées, ayant pour origine chacune des portes de l'inverseur. Par suite, contrairement à ce qui est réalisé usuellement, il n'apparait pas nécessaire de tronquer la totalité de la tuyère dans un plan orthogonal au jet du moteur pour régler la distance critique requise pour le bon fonctionnement du moteur. I1 suffit que seule la partie de la tuyère située devant chaque porte soit échancrée localement, afin de faciliter l'échappement des jets dans la direction choisie. Ainsi, selon l'invention, la tuyère peut subsister latéralement entre les deux portes, ce qui a pour résultat supplémentaire de réduire l'échappement latéral des gaz. Dans les agencements connus, cet échappement latéral ne produit pas de poussée de freinage et est donc inutile.De plus, il est pratiquement sans influence bénéfique sur la présence d'une contrepression nuisible aux fonctions du moteur et il est mal canalisé , de sorte qu'il risque de percuter ou de lécher de façon indésirable certaines surfaces de l'avion (voilure, fuselage, empennage, etc...) et de provoquer des problèmes structuraux. Le perfectionnement selon l'invention consiste donc dans le fait que la tuyère n'est pas interrompue à une certaine distance en amont de l'axe de pivotement des portes, mais est au contraire prolongée légérement en aval de cet axe. La tuyère est ensuite échancrée, seulement là ou il est souhaitable de ménager un passage pour les jets inversés et elle est maintenue intégralement dans les zones ou il est souhaitable d'interdire le passage des gaz. Le perfectionnement selon l'invention se combine donc particu lièrement bien avec celui décrit dans la demande de brevet français 77.06360, qui consiste en ce que les portes repliées de l'inverseur forment un prolongement de la tuye re.Les échancrures sont alors réalisées dans une tuyère convergente et lgexperience montre qu'uns secoue locals see,de profondeur sensiblement inférieure à la distance critique, suffit à éliminer les phénomines de contre-pres- sion d'échappement néfastes au bon fono.tionnement du moteur. il est ainsi possible, selon l'invention, de réaliser un ensemble tuyère-inverseur à portes à pivob fixe, plus compact et par conséquent plus leger. Ainsi, selon l'invention, un ensemble comprenant une tuyere pour un moteur à réaction et un inverseur de poussée pourvu de deux portes symétriques entourant ladite tuyère et montées pivotantes autour dl axes, qui sont transversaux et sensiblement diamétraux au jet dudit moteur et qui sont disposés du côté aval de la tuyère de sortie de celui-ci, les dites portes pouvant occuper une position repliée pour laquelle elles forment une partie du carénage dudit moteur ou du fuselage de l'aéronef ou une position déployée pour laquelle elles sont disposees transversalement audit jet, est remarquable en ce que le bord extrême de ladite tuyère comporte des échancrures en regard des dites portes et en ce que les parties non échancrées de ce bord extrême de la tuyère se prolongent latéralement jusqu'au voisinage desdits axes de pivotement desdites por- tes de l'inverseur. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble connu de tuyère et de portes d'inverseur, celles-ca étant en position déployée. La figure 2 est une vue en perspective d'un ensemble selon l'invention de tuyère et de portes d'inverseur,celles-ci étant en position déployée. La figure 3 est une vue schématique latérale de l'ensemble selon l'invention, les portes étant en position repliée. Sur ces figures, des éléments semblables portent des références identiques. L'ensemble connu, montré par la figure 1, comporte une tuyère sensiblement tronconique 1, destinée à être montée sur un moteur à réaction (non représenté), deux portes d'inverseur 2 et 3, et un mécanisme 4 de support et d'actionnement desdites portes 2 et 3. La tuyère 1 est limitée du côté du moteur (côté amont) par une bride de raccord 5 et du côté des portes 2 et 3 (côté aval) par une bride d'échappement 6. Les brides 5 et 6 sont circulaires, parallèles entre elles et orthogonales à l'axe X-X du moteur. Parallèlement à cet axe X-X, les brides 5 et 6 sont séparées par la distance A. Le mécanisme 4 comporte deux poutres 7 (dont une seule est visible sur la figure) solidaires de la tuyère 1 et diamétralement opposées par rapport à celle-ci. Les poutres 7 font saillie au-delà de la bride 6 et supportent, à leurs extrémités libres et en porte-à-faux, les dites portes 2 et 3, qui sont articulées, respectivement et de chaque côté, autour d'axes transversaux 8 et 9. De plus, des vérins 10, articulés à la fois sur les poutres 7 et sur les portes 2 et 3, permettent d'actionner celles-ci entre une position repliée (comme sur la figure 3) et une position déployée (montrée par la figure 1). Dans l'ensemble selon l'invention, montré par la figure 2, la tuyère 1 est remplacée par une tuyère 1', de méme longueur A, mais dont le bord aval 6 est pourvue de deux échancrures 11, une en regard de chaque porte 2' ou 3'. Sur cette figure, les échancrures 11 présentent la forme approximative de créneaux de profondeur d, laissant subsister latéralement entre eux des parties latérales de tuyère 12. Grâce aux échancrures 11, il est possible de rapprocher les axes 8 et 9 de la bride 5 et donc de raccourcir les poutres 7 et les portes 2' et 3'. Ainsi, on obtient un gain de poids et une amélioration de la trainée en position repliée. En position déployée, les poutres 7 et les portes 2' et 3' étant plus courtes, l'ensemble est plus rigide et moins sensible aux vibra-tions ét les fuites latérales de jet sont empêchées au voisinage des poutres 7 par les parties latérales 12 de la tuyère 1'. Conformément à la demande de brevet fran çais 76.10968, on peut également éviter les fuites latérales le long des portes 2' et 3' en conférant à cellesci une structure comportant des poutres latérales 13. En position repliée, les portes 2' et 3' forment un prolongement de la tuyère 1', surtout si elles présentent la structure décrite dans la demande de brevet français 77.06360, de sorte que la présence des échancrures 11 n'a pas d'effet sur le rendement du moteur. L'experience a montré que la profondeur d des échancrures pouvait être inférieure à la distance critique. Sur la figure 3, on a représenté de plus , partiellement, le carénage 14 du moteur sur lequel sont montées la tuyère 1' et les portes 2' et 3'. REVENDICATIONS 1- Tuyère de moteur à réaction équipé d'un inverseur de poussée comportant deux portes symétriques entourant la dite tuyère et montées pivotantes autour axes qui sont transversaux et sensiblement diamétraux au jet dudit moteur et qui sont disposés du côte aval de la tuyère de sortie de celui-ci, les dites portes pouvant occuper une position repliée pour laquelle elles forment une partie du carénage du dit moteur ou du fuselage de IPae- ronger ou une position déployée pour laquelle elles sont disposes transversalement audit jet, caractérisée en ce que le bord aval extrême de ladite tuyère comporte des échancrures en regard desdites portes. 2- Tuyère selon la revendication 1, caractérisée en ce que la profondeur desdites échancrures, parallèlement à l'axe du moteur, est au plus égal à la distance critique relative audit moteur et audit inverseur 3- Ensemble comprenant une tuyère pour un moteur à réaction et un inverseur de poussée pourvu de deux portes symétriques entourant ladite tuyère et montées pivotantes autour d'axes , qui sont transversaux et sensiblement diamétraux au jet dudit moteur et qui sont dis posés du côté aval de la tuyère de sortie de celui-ci, les dites portes pouvant occuper une position repliée pour laquelle elles forment une partie du carénage dudit moteur ou du fuselage de l'aéronef ou une position déployée pour laquelle elles sont disposées transversalement audit jet, caractérisé en ce que le bord extrême de ladite tuyère comporte des échancrures en regard desdites portes et en ce que les parties non échancrées de ce bord extrême de la tuyère se prolongent latéralement jusqu'au voisinage desdits axes de pivotement des dites portes de l'inverseur. 4- Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que la profondeur desdites échancrures, parallèlement à l'axe du moteur, est au plus égal à la distance critique relative audit moteur et audit inverseur.