Brevet FR2557925A1 — publié le 19850712

La présente invention concerne un perfectionnement aux mo- teurs à réaction du type à double flux équipés d'un inverseur de poussée. Plus particulièrement elle concerne un moteur équipé d'un inverseur à porte unique tel que celui qui fait l'objet de la deman e de brevet français n 8208545 déposée par la demanderesse le 17 mai 1983. Dans cette demande de brevet, on a décrit un dispositif dans lequel un capotage extérieur entoure une tuyère axiale d'o s'écoule le "flux chaud", ce capotage délimitant avec la tuyère un conduit annulaire dans lequel circule un flux de gaz dit "flux froid" en provenance d'un ventilateur (ou "fan"). Le capotage présente au delà de l'extrémité arrière de la tuyère, un prolongement délimitant un canal circulaire. L'in- verseur est constitué par une porte unique basculante formée par une partie mobile du prolongement du capotage, articulée autour d'un axe transversal à l'axe de la tuyère, cette porte pouvant évoluer d'une position escamotée dans le prolongement du capotage à une position déployée dans laquelle elle vient en butée contre la partie opposée fixe du capotage et s'étend transversalement au canal circulaire qu'elle obture tout en dégageant un espace libre en aval de la tuyère pour permettre à la totalité des gaz de s'échapper en une veine unique radia- lement vers l'extérieur. On a indiqué dans le brevet antérieur les avantages que présen- te cette disposition et notamment la possibilité d'obtenir un flux dévié dans lequel la veine centrale chaude est enveloppée par la veine de gaz relativement froid de telle sorte que la 2 2557925 1 porte d'inversion ne soit pas directement au contact de la veine chaude. Il en résulte une possibilité de réaliser une porte de structure plus simple donc plus légère et en maté- riaux moins coûteux que dans le cas o elle est soumise di- rectement à l'action de la veine chaude. La présente invention propose un perfectionnement qui amé- liore encore cette possibilité en facilitant la déviation du flux chaud et en augmentant la masse de gaz "froid" venant au contact de la porte lors de l'inversion de poussée. A cet effet, selon l'invention, on prévoit des moyens créant, lorsque la porte d'inverseur est en position déployée, une zone de moindre pression le long de la partie du bord de la tuyère axiale avoisinant la porte basculante. Cette zone de moindre pression peut être obtenue soit en provoquant une déviation anticipée d'une partie du flux chaud qui assure un laminage localisé de la veine froide au niveau de l'espace du capotage dégagé par la porte d'inverseur, soit en bloquant au moins partiellement l'écoulement de la veine "froide" en amont de l'espace libre dégagé par la porte, soit encore en combinant ces deux possibilités. On obtient de ce fait un double effet, à savoir d'une part un rabattement de la veine chaude vers l'amont, c'est-à-dire en direction opposée à la porte déployée et d'autre part, étant donné le laminage localisé voire le blocage de la veine "froide" dans la zone de l'ouverture du capotage, un déplacement des masses de la veine froide vers la zone opposée à l'ouverture et par conséquent un renforcement de l'épaisseur de la veine froide circulant entre la porte et la veine chaude. comme 32557925 1Tout se passe comme si la veine chaude était désaxée et écar- tée de la porte. La commande des moyens créant cette zone de moindre pression est couplée avec la Commande de la porte d'inverseur et de préférence asservie au déplacement de celle-ci. On pourra obtenir l'effet recherché par divers moyens. Un de ces moyens pourra consister à assurer le long de la partie du bord de la tuyère avoisinant la porte basculante, une déviation latérale d'une partie du flux chaud avant que ce dernier franchisse le plan de l'extrémité arrière de la tuyère. Dans ce cas, on pourra prévoir un bord de tuyère équipé de volets mobiles entre une position inactive (ou de croisière) dans laquelle le flux chaud ne subit aucune déviation et une po- sition active dans laquelle lesdits volets découvrent en amont du plan d'extrémité arrière de la tuyère, au moins un espace libre en direction de la porte d'inverseur. Le ou les volets en position active pourront obturer au moins partiel- iement le canal annulaire entourant la tuyère et dans lequel circule le flux froid. Toutef-ois, on pourra préférer utiliser des moyens qui n'entraî- nent pas de modifications de la tuyère. Dans ce cas, lesdits mo- yens créant la zone de moindre pression assurent purement et simplement une restriction du passage du flux froid dans la partie du canal annulaire voisine de la porte d'inverseur. Ces moyens pourront être constitués d'un ou plusieurs volets articulés, disposés dans le-canal annulaire et mobiles entre 1 une position d'obturation du canal et une position effacée. On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif plu- sieurs formes de réalisation de l'invention en référence aux dessins annexés dans>lesquels: la figure 1 est une vue schématique en coupe de l'extrémité d'un moteur double flux à inverseur de poussée équipé d'un dispositif de l'invention selon une première forme de réa- lisation, l'ensemble étant représenté en position de croi- sière; la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 mais avec porte d'inverseur déployée; les figures 2A et 2B sont des coupes transversales de la vei- ne gazeuse respectivement selon l'art antérieur et selon la ligne IIB-IIB de la figure 2; la figure 3 représente une deuxième forme de réalisation de l'invention; la figure 4 représente une troisième forme de réalisation de l'invention qui est la forme de réalisation préférée; et la figure 4A est une coupe transversale du flux gazeux selon la ligne IVA - IVA de la figure 4 Les figures 1 a 4 représentent l'arrière d'un moteur à ré- action à porte d'inversion unique comme celui qui est décrit dans la demande du brevet 8208545 et on ne le décrira donc pas en détail. Il suffit de rappeler que l'on a désigné en 1 1 la partie arrière de'la tuyère axiale par laquelle sort le flux de gaz chaud 2; en 3 on a désigné le capotage extérieur délimitant avec la tuyère un canal annulaire 4 dans lequel circule le flux 5 de gaz dit "froid". Dans le capotage est prévue une ouverture 6 qui en position de croisière repré- sentée à la figure 1 est obturée par la porte 7 de forme hemi-tronconique articulée autour de pivots 8 diamètrale- ment opposes situés sensiblement dans un plan contenant l'axe x.x' de la tuyère. Dans l'exemple des figures 1 et 2, le bord 21 de l'ouverture du capotage peut être situé au même niveau que le plan TE de l'extrémité de la tuyère ou, comme représenté à la figure 1 légèrement en retrait vers l'amont par rapport à ce plan TE. Dans la partie de la tuyère faisant face à l'ouverture du ca- potage sont prévus un ou plusieurs orifices 11 (un seul est représenté aux figures 1 et 2 par mesure de simplicité). Des volets 12 mobiles coulissant d'amont en aval sont prévus pour obturer ou dégager les orifices 11, ces volets étant commandés par tout moyen approprié non représenté asservi au déplacement de la porte d'inverseur 7. En position de croisière, les vo- lets 12 obturent les orifices 11 et le flux chaud s'échappe axialement comme indiqué en 9, entouré par le flux froid 10. Avec le système du brevet antérieur 8208545, lorsqu'on plaçait la porte en position d'inversion déployée, l'ensemble du jet était dévié et une coupe transversale du jet dévié avait sensi- blement la configuration représentée à la figure 2A dans laquel- le FC désigne le flux chaud et FF le flux froid. 6 2557925 1On voit que le flux froid FF s'écrasait contre la porte 7 et que son épaisseur à cet endroit était plus faible qu'à l'op- posé. Au contraire, comme le montre la figure 2B, grâce à la présente invention on obtient une configuration des flux toute différente, lJ) paisseur du flux froid au droit de la porte étant nettement augmentée. En effet, lors du déploiement de la porte 7 dans la position d'inversion représentée à la figure 2, les volets 12 s'es- camotent et une partie 20 du flux chaud est admise à s'écou- ler en amont du plan TE de la tuyère. Cette partie 20 du flux chaud vient laminer le flux froid 22 contre le bord 21 du capotage. Il en résulte qu'une partie du flux froid se déplace vers la zone 23 opposée du canal annulaire. Simultanément, du fait de la déviation an- ticipée d'une partie du flux chaud, il se crée, le long du bord B de la tuyère avoisinant les orifices 11, une zone de moindre pression Z1 vers laquelle la masse du flux chaud sortant par le plan arrière TE de la tuyère a tendance à se précipiter. Ce double effet: attirance du flux chaud vers le bord 21 et déplacement du flux froid vers la partie haute du capotage permet d'obtenir la configuration de la figure 2B. On obtient donc ainsi une meilleure protection de la porte 7 contre les effets du flux chaud. Dans la forme de réalisation de la figure 3, on a prévu sur le bord B de la tuyère avoisinant la porte 7 une série d'ou- vertures 24 associées à des volets basculants 25 articulés à la tuyère en 25 A. 7 2557925 1 En position de vol en croisière, ces volets obturent les ouvertures 24. En revanche, en position de porte déployée représentée à la figure 3, lesdits volets se déploient sous l'impulsion de tout moyen de commande approprié non repré- senté et viennent en4butée contre le bord 21 du capotage en obturant totalement ou partiellement la partie inférieu- re du canal annulaire 4. Une partie du flux de gaz chaud, comme dans le cas précédent, est alors déviée de façon an- ticipée dans cette région en créant une zone Z. de moindre pression vers laquelle le reste du flux chaud est appelé. Simultanément, la circulation du flux froid étant bloquée dans cette région, ce dernier a tendance à se déplacer vers le haut du canal annulaire. La forme de réalisation préférée de la figure 4 présente l'intérêt de ne pas modifier la tuyère. A cet égard, on mon- te sur le bord du capotage 3 situé au voisinage de la porte, un ou de préférence plusieurs volets 26 articulés en 27 sur le capotage et destinés à évoluer à l'intérieur du canal annulaire 4. En position de vol en croisière, ces volets sont escamotés dans l'alignement du capotage, comme repré- senté en traits interrompus, à l'intérieur d'un logement 13. Au contraire, en position de porte d'inversion déployée, les volets 26 basculent dans la position en trait plein jusqu'à venir en butée contre la tuyère en obturant la re- gion du canal 4 dans laquelle ils se trouvent. On obtient le même effet que dans le cas de la figure 3. On 8 2S5792s 1 voit sur la figure 4A que le flux chaud FC est très décentré vers l'amont par rapport au flux froid FF ce qui fournit une protection maximale de la porte 7. Comme on l'a déjà indiqué, il y a intérêt à ce que la com- mande de la porte 7 et des volets soit synchronisée. A cet effet, les volets sont prolongés vers l'arrière, au-delà de leur axe 27 par un bras 28 de commande qui par son pro- pre poids ou sous l'action d'un ressort par exemple assure le déploiement automatique des volets lorsque la porte 7 commence à s'ouvrir. Le flux de gaz froid agissant der- rière les volets suffit à les maintenir dans la position de la figure 4. En revanche, lorsque la porte se referme, un téton 29 porté par celle-ci relève le bras 28 et repla- ce les volets en position escamotée tant que la porte res- te fermée. 1 REVENDICATIONS 1 - Moteur à réaction du type à double flux équipé d'un inverseur de poussée dans lequel un capotage extérieur en- toure une tuyère axiale d'o s'écoule un "flux chaud", le capotage délimitant avec celle-ci un conduit annulaire dans lequel circule un flux de gaz dit "flux froid", ledit ca- potage présentant, au-delà de l'extrémité arrière de la tuyère, un prolongement délimitant un canal circulaire et l'inverseur étant constitué par une seule porte basculante formée par une partie mobile du prolongement du capotage articulée autour d'un axe transversal à l'axe de la tuyère, la porte pouvant évoluer d'une position escamotée dans le prolongement du capotage à une position déployée dans la- quelle elle vient en butée contre la partie opposée fixe du capotage et s'étend transversalement au canal circulai- re qu'elle obture tout en dégageant un espace libre en aval de la tuyère pour permettre à la totalité des gaz de s'é- chapper en une veine unique radialement vers l'extérieur, caractérisé en ce que, pour aider à la déviation de la vei- ne gazeuse, on prévoit des moyens (11-12; 24-25; 26} créant, lorsque la porte d'inverseur(7)est en position active déployée, une zone de moindre pression Z1 le long de la partie B du bord de la tuyère(1)axiale avoisinant la porte basculante. 2 - Moteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la commande des moyens créant une zone de moindre pression Zl est couplée avec la commande de la porte d'inverseur(7). - 2557925 1 3 - Moteur selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les moyens (11-12; 24-25; 26) créant la zone de moin- dre pression Z1 assurent, le long de la partie B du bord de la tuyère avoisinant la porte basculante, une déviation latérale d'une partie du flux chaud avant que ce dernier franchisse le plan TE de l'extrémité arrière de la tuyère(). 4 - Moteur selon la revendication 3 caractérisé en ce que le bord B de la tuyère avoisinant la porte basculante est équipé d'au moins un volet mobile(12; 29 entre une position inac- tive ou de croisière dans laquelle le flux chaud ne subit au- cune déviation et une position active dans laquelle le ou les dits volets découvrent, en amont du plan d'extrémité ar- rière de la tuyère, au moins un espace libre(11l; 24) en di- rection de la porte d'inverseur. 5 - Moteur selon la revendication 4 caractérisé en ce que le ou lesdits volets(25)en position active obturent au moins partiellement le canal annulaire(4)entourant la tuyère(l). 6 - Moteur selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les moyens(26)créant la zone de moindre pression Zl assu- rent une restriction du passage du "flux froid" dans la par- tie du canal annulaire(4)voisine de la porte d'inverseur(7). 7 - Moteur selon la revendication 6 caractérisé en ce que les moyens assurant une restriction sont constitués par au moins un volet articulé(26), disposé dans le canal annulaire(4)et mobile entre une position d'obturation du canal et une posi- tion effacée. 11i 2557925 1 8 - Moteur selon la revendication 7 caractérisé en ce que le volet(26)est articulé sur la paroi(3)du capotage et, en position escamotée, est aligné avec ladite paroi du capo- tage. 9 - Moteur selon l'une quelconque des revendications 7 et 8 caractérisé en ce que le déplacement du volet est asservi au déplacement de la porte d'inverseur par l'intermédiaire d'une tringlerie(28)associée au volet(26)et actionnée par la porte (7).