Brevet FR2525278A1 — publié le 19831021

1. L'invention concerne une turbomachine, et plus parteulièrement un propulseur ayant un écran auto-rétracta- ble. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4 055 947, n 4 137 709 et n 4 213 736 décrivent des formes de réalisations antérieures de turbomachines La conception de base d'une turbomachine est définie par la formule D'Euler de la théorie des turbines, qui est une forme des Lois du Mouvement de Newton, appliquée à un fluide traversant un rotor, comme décrit, d'une façon générale, dans l'ouvrage "Shepard Principles of Turbomachi- nery, Energy Transfer Between A Fluid and A Rotor" (McMillan Co, McMillan & Co, 1965). Il est souhaitable d'empêcher la pénétration, dans des turbomachines telles que des propulseurs, de débris risquant de provoquer des détériorations Un tel équipement peut être endommagé par ces débris, et le propulseur ou le joint de l'arbre peut être mis hors service Pour empêcher une telle détérioration des turbomachines, des écrans fixes sont placés à une extrémité ou aux deux extrémités de la turbomachine Cependant, ces écrans fixes provoquent une perte importante de la poussée et de l'énergie du-jet de sortie de la turbomachine. L'invention concerne une turbomachine, et notam- ment un propulseur, ayant une entrée, une sortie, une gorge et un organe d'impulsion, ainsi que plusieurs arceaux entrecroisés,;, dont les extrémités sont articulées sur la périphérie de l'entrée de la turbomachine Dans une forme préférée de réalisation, cette turbomachine comporte un écran auto-rétractable, constitué de tels arceaux entrecroi- sés, places à l'entrée et à la sortie, afin que l'écran soit fermé à l'entrée pour protéger l'intérieur de la turbomachine et qu'il soit déployé par pivotement vers l'extérieur, à la sortie de la turbomachine. L'invention sera décrite plus en détail en re- gard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: 2. Les figures 1 et 2 sont des élévations partiel- les de la turbomachine selon l'invention; la figure 3 est une vue en bout, suivant la ligne 3-3 de la figure 1; et la figure 4 est une coupe d'un détail de l'in- vention. Comme représenté sur la figure 1, la turbomachi- ne, indiquée globalement en 1, comprend une enveloppe 3 qui est de préférence réalisée en mousse syntactique, de façon à former une entrée 5, une sortie 7 et une gorge 9 Un organe 11 d'impulsion, comportant au moins une ailette 13 et entrainé par un moteur 15, est placé dans la gorge 9. Un écran auto-rétractable, indiqué globalement en 17, est constitué de plusieurs arceaux entrecroisés 19, dont les extrémités 21 sont articulées sur l'entrée 5 de la turbomachine. Dans la forme préférée de réalisation de l'in- vention, la turbomachine 1 est un propulseur qui peut être utilisé dans les deux sens et qui comporte un écran auto- rétractable 17, aussi bien à son entrée normale 5 qu'à sa sortie normale 7 Comme montré sur la figure 1, lorsqu'il est fermé, l'écran 17 peut reposer sur le corps 25 du mo- teur hydraulique 15 Comme montré sur la figure 2, l'écran auto-rétractable 17, placé à l'extrémité opposée du propul- seur 1, peut être équipé d'une butée telle qu'une butée 27 en carbone, permettant à cet écran 17 de trouver un support lorsque la turbomachine fonctionne en sens inverse, comme montré sur la figure 2 La figure 3 est une vue en bout, montrant l'écran auto-rétractable en position de fermeture. Les figures 1 et 2 montrent les filets d'écoule- ment d'entrée et de sortie traversant la turbomachine 1. Les filets d'écoulement d'entrée entraînent l'écran auto- rétractable 17 vers la position de fermeture lorsqu'ils pénètrent dans la turbomachine 1 et obligent l'écran auto- rétractable 17 à s'ouvrir à leur sortie de la turbomachine, nettoyant ainsi cet écran auto-rétractable de tous débris et éliminant la traînée La butée 27 est de préférence réa- lisée en carbone afin de réduire à la fois l'usure et le 3. frottement. Comme montré sur la figure 4, chaque arceau de l'écran peut avoir une section en ellipse dont le grand diamètre, lorsque l'écran est fermé, est sensiblement paral- lèle au flux d'entrée de la turbomachine En fonctionnement, l'écoulement de l'eau à travers le propulseur 1 ouvre l'écran 17, situé à la sortie 7, et ferme l'écran 17, situé à l'en- trée 5, ce qui a pour effet d'accroître la surface de l'écran 17, lorsque ce dernier est fermé, et de diminuer la tra 1 née, lorsqu'il est ouvert Comme montré plus clairement sur la figure 3, la forme à peu près conique prise par l'écran fermé 17 augmente lasurface de cet écran et le déplace vers l'amont et le fait sortir de la région à grande vitesse située dans le plan de l'entrée 3 de la turbomachine 1, afin de réduire la traînée Comme montré également sur la figure 3, les articulations périphériques 21 de l'écran auto-rétractable 17 sont placées sur le diamètre maximal de la turbomachine 1, afin de réduire davantage la traînée. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la turbomachine décrite et repré- sentée, sans sortir du cadre de l'invention. 4. REVENDICATIONS 1 Turbomachine à écran auto-rétractable, carac- térisée en ce qu'elle comporte une entrée ( 5), une sortie ( 7), un organe ( 11) d'impulsion, disposé de façon à pouvoir tour- ner axialement dans une gorge ( 9) de la turbomachine, et plusieurs arceaux entrecroisés ( 19) dont les extrémités ( 21) sont articulées sur la périphérie de l'entrée de la turbomachine. 2 Turbomachine selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'elle comporte, en outre, une butée ( 27) d'écran, qui est placée sensiblement sur l'axe central d'écoulement de la turbomachine et en amont de l'entrée de celle-ci. 3 Turbomachine selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les arceaux sont tous de configuration sensiblement similaire. 4 Turbomachine selon la revendication 3, carac- térisée en ce que les arceaux ont une forme semi-circulaire. Turbomachine selon la revendication 3, carac- térisée en ce que les arceaux ont une forme effilée. 6 Turbomachine selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'elle comporte plusieurs arceaux entrecroi- sés ( 19), dont les extrémités ( 21) sont articulées sur la sortie de la turbomachine. 7 Turbomachine selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les arceaux ont une section en ellipse, dont le grand diamètre, lorsque l'écran est fermé, est sen- siblement parallèle au flux d'entrée de la turbomachine. 8 Propulseur à écran auto-rétractable, carac- térisé en ce qu'il comporte une entrée ( 5), une sortie ( 7), une gorge ( 9) située entre l'entrée et la sortie, un organe ( 11) d'irulsion, monté de façon à pouvoir tour- ner dans ladite gorge, et plusieurs arceaux entrecroisés ( 19) qui sont articulés sur la périphérie de l'entrée du propulseur. 9 Propulseur à écran auto-rétractable, carac- térisé en ce qu'il comporte une entrée ( 5), une sortie ( 7), une gorge ( 9) située entre l'entrée et la sortie, un organe ( 11) d'impulsion, monté de façon à pouvoir tour- ner dans la gorge du propulseur, et deux groupes d'arceaux entrecroisés ( 19), les extrémités ( 21) des arceaux d'un premier groupe étant articulées sur la périphérie de l'entrée *du propulseur, et les extrémités ( 21) des arceaux du second groupe étant articulées sur la périphérie de la sortie du propulseur. Propulseur selon la revendication 9, caracté- risé en ce que les arceaux ont une section en ellipse, dont le grand diamètre, lorsque l'écran est fermé, est sensible- ment parallèle au flux d'entrée de la turbomachine.