Brevet FR2604482A1 — publié le 19880401

La présente invention concerne un inverseur de poussée pour moteur à réaction d'aéronef, ainsi qu'un moteur d'aéronef équipé dudit inverseur de poussée. Des inverseurs de poussée pour moteur à réaction d'aéronef connus comportent au moins une porte dont l'extrémité aval par rapport au générateur de jet est montée pivotante autour d'un axe qui est transversal et au moins sensible- ment diamétral audit jet, ladite porte pouvant pivoter entre une position escamotée dans laquelle elle forme une partie de la tuyère du moteur et une position déployée dans laquelle elle est disposée au moins sensiblement transver- salement audit jet. Il existe, en fait, trois types principaux d'inverseur de poussée: - un premier type dans lequel, en position escamotée, les portes sont disposées autour de la tuyère sans modifier celle-ci, la position déployée, correspondant à l'inversion de poussée, étant obtenue pour la combinaison d'un mouvement de recul et d'un mouvement de rotation; - un deuxième type dans lequel les portes, en position escamotée, forment un prolongement de la tuyère, une simple rotation permettant alors de passer en position déployée correspondant à l'inversion de poussée, et - un troisième type décrit dans le brevet FR-A-2 348 371, dans lequel les portes forment elles-mêmes la partie terminale de la tuyère sans entraîner aucun allongement de celle-ci, et une simple rotation des portes autour de leur axe d'articulation permet, comme dans le deuxième type, de passer de la position repliée des portes à leur position déployée, c'est-à-dire la position d'inversion de poussée, ou vice versa. Si le fonctionnement de la tuyère n'est pas, en principe, modifié par un inverseur de premier type, il n'en est pas 2 2604482 1 de même pour les autres systèmes, et la théorie, comme l'expérience, montre que l'obtention de bonnes performances dépend, à différents degrés selon les réalisations particu- lières, de l'étanchéité existant er.!:- la tuyère proprement dite et les portes de l'inverseur. Ainsi, dans un inverseur du troisième type, la pression statique régnant dans l'espace délimité entre le générateur de jet et les portes est pratiquement toujours supérieure à la pression ambiante. Il est alors nécessaire de supprimer toutes les fuites vers l'air ambiant et de garantir une étanchéité aussi parfaite que possible entre le générateur de jet et les portes de l'inverseur. Cependant, dans certaines configurations, il pourrait être avantageux de permettre à de l'air ambiant de pénétrer dans ledit espace. De plus, dans le cas d'un inverseur dont les portes forment un prolongement de la tuyère (deuxième type), ladite pression statique peut devenir inférieure à la pression ambiante, et il peut être souhaitable, pour obtenir la plus grande poussée possible, de laisser entrer entre les portes et le générateur de jet tout l'air ambiant qui peut y être naturellement aspiré. La présente invention a pour objet de satisfaire à toutes les exigences précédentes. A cet effet, l'inverseur de poussée, du type décrit ci-dessus, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'un joint au moins partiellement souple est prévu entre les parties en regard des surfaces intérieure et extérieure, respectivement de la porte et du générateur de jet, la section transversale du joint étant continuellement adaptée à l'espace existant entre la porte et le générateur de jet en position escamotée de la porte, et le joint étant conçu de façon qu'il s'applique d'autant plus fortement à la À-3 2604482 1 porte, ou au générateur de jet, que la pression existant dans l'espace entre la porte et le générateur de jet en position escamotée de la porte est plus grande. Ainsi, le joint selon l'invention permet de garantir une étanchéité parfaite quand la pression entre la porte et le générateur de jet est supérieure à la pression ambiante, le joint s'appliquant d'autant plus fortement que ladite pression est plus grande, et, par ailleurs, en cas de dépression, le joint laisse entrer l'air ambiant entre la porte et le générateur de jet. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'aire délimitée par le joint entre les parties en regard des surfaces intérieure et extérieure, respectivement de la porte et du générateur de jet, est choisie, en fonction de la pression susceptible d'exister entre la porte et le générateur de jet, de façon à limiter l'aire de la surface intérieure de la porte sur laquelle s'exerce ladite pression, et donc la poussée exercée, par le jet vers l'extérieur, sur la porte. Cette caractéristique est particulièrement intéressante pour un inverseur de poussée/ tel que celui décrit dans le brevet FR-A-2 494 775, dans lequel, pour augmenter la sécurité de fonctionnement dudit inverseur, on prévoit des moyens garantissant que le déverrouillage des portes n'est possible que lorsque celles-ci ont tout d'abord été amenées en position surescamotée, le ou les vérins de commande de la position des portes devant alors pouvoir vaincre les forces de poussée qui s'exercent sur lesdites portes, notamment la pression statique existant entre le générateur de jet et les portes. Dans ce cas, l'inverseur de poussée comportant des moyens pour surescamoter les portes, ladite aire délimitée par le 4 2604482 joint peut être déterminée pour que la puissance des moyens de surescamotage puisse rester dans des limites acceptables pour ne pas atteindre une valeur excessive. Avantageusement, le joint est constitué d'un support de joint rigide fix4 à la surface extérieure du générateur de jet, respectivement à la surface intérieure de la porte, et d'une bande élastique fixée, à un de ses bords longitudi- naux, audit support de joint et dont l'autre bord longitudinal est destiné à venir au contact de la surface intérieure de la porte, respectivement de la surface extérieure du générateur de jet. En particulier, le support de joint étant fixé à la surface extérieure du générateur de jet, ledit support de joint présente une partie centrale, qui est au moins sensiblement transversale au générateur de jet et dont la courbure cor- respond à celle de la partie correspondante de la surface extérieure du générateur de jet, et deux parties latérales symétriques qui sont disposées, chacune, sensiblement à angle droit par rapport à ladite partie centrale et qui s'étendent parallèlement aux bords latéraux de la porte et au voisinage de ceux-ci en position escamotée de la porte. Le support de joint peut être constitué d'un profilé présentant une âme et des ailes intérieure et extérieure, l'aile intérieure servant à la fixation du support sur la surface extérieure du générateur de jet et l'aile exté- rieure servant à la fixation de ladite bande élastique. Dans ce cas, l'inclinaison de l'âme du support de joint par rapport à un plan tangent à la surface extérieure du générateur de jet peut croître, de façon continue, depuis chaque extrémité du support de joint pour atteindre au voisinage du centre de la partie centrale du support de joint une valeur d'approximativement 900. 2604482 1 Avantageusement, ladite bande élastique peut être réalisée en caoutchouc ou en silicone armée. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue en perspective schématique d'un moteur à réaction d'aéronef muni d'un inverseur de poussée, montrant l'agencement du joint selon l'invention. Les figures 2,3,4 et 5 sont des coupes transversales sché- matiques du joint de l'invention selon les lignes II-II, III-III, IV-IV et V-V, respectivement, de la figure 1. La figure 6 illustre schématiquement les différentes positions pouvant être prises par une porte de l'inverseur de poussée de la figure 1. En se référant en particulier à la figure 1, le moteur à réaction 1 d'un aéronef (non représenté) est muni d'un inverseur de poussée 2 comportant deux portes d'inversion de poussée 3 et 4 identiques, articulées autour d'un axe 20 (figure 6) qui est transversal et au moins sensiblement diamétral au jet fourni par le générateur de jet 5 du moteur 1. A cet effet, les portes 3 et 4 comportent, d'un côté, des ferrures d'articulation 6 et 7, respectivement, et, de l'autre côté, des ferrures d'articulation identiques (non visibles sur le dessin). Les ferrures d'articulation 6 et 7 sont articulées à l'extrémité aval 8, dans le sens d'écoulement du jet, d'un vérin de commande 9, par l'intermédiaire de biellettes 10 et 11. L'autre extrémité 12 du vérin de commande 9 est 6 2604482 fixée à la surface extérieure du générateur de jet 5 par l'intermédiaire d'un cadre 13. De même, les autres ferrures d'articulatio.n, a:xées par le générateur de jet 5 sur la figure 1) sont articulées à l'extrémité aval d'un dispositif de verrouillage (non visible). On notera qu'une description détaillée de l'articulation de portes d'inversion de poussée pour un moteur d'aéronef est donnée dans le brevet FR-A-2 494 775. Selon l'invention, un joint 14 au moins partiellement souple est prévu entre les parties en regard, en position repliée des portes 3 et 4, dessurfaces intérieure 4.1 et extérieure 5.1, respectivement de la porte 4 et du géné- rateur de jet 5 (un joint identique est prévu entre la porte 3 et le générateur 5, lequel joint n'est pas représenté sur la figure 1 pour des raisons de clarté du dessiri). La section transversale du joint 14 est continuellement adaptée (comme on le verra plus en détail par la suite en référence aux figures 2 à 4) à l'espace existant entre la porte et le générateur de jet en position escamotée de la porte, et le joint 14 est conçu de façon qu'il s'applique d'autant plus fortement à la porte 4 (ou 3) que la pression existant dans l'espace entre la porte et le générateur de jet est plus grande. On conçoit que, selon la position du joint 14 sur le géné- rateur de jet 5, l'aire délimitée par le joint 14 entre les parties en regard des surfaces intérieure 4.1 et extérieure 5.1, respectivement de la porte 4 et du générateur de jet 5, peut varier au choix selon la réalisation particulière envisagée, ce qui permet de limiter l'aire de la surface 7 2604482 1 intérieure 4.1 de la porte 4 sur laquelle s'exerce la pression existant entre la porte 4 et le générateur de jet 5. Cette caractéristique est particulièrement intéressante lorsqu'il est nécessaire, pour des raisons de sécurité, de surescamoter les portes avant de pouvoir déployer ces dernières, car l'eire ainsi délimitée par le joint 14 peut alors être déterminée pour que la puissance des moyens permettant ledit surescamotage puisse rester dans des limites acceptables pour ne pas atteindre une valeur excessive. En se référant maintenant plus particulièrement aux figures 2 à 4, le joint 14 est constitué d'un support de joint rigide 15 fixé (par tout moyen approprié 16) à la surface extérieure 5.1 du générateur de jet 5, et d'une bande élastique 17 fixée, à un de ses bords longitudinaux, au support de joint 15 par des moyens de fixation appropriés 18 et dont l'autre bord longitudinal (le bord libre 17.1 de. la bande 17) est destiné à venir au contact de la surface intérieure 4.1 de la porte 4. La bande élastique 17 est de préférence réalisée en caoutchouc ou en silicone armée. Comme on peut le constater sur la figure 1, le support de joint 15 présente une partie centrale 25a,qui est moins sensiblement transversale au générateur de jet 5 et dont la courbure correspond à celle de la partie correspondante de la surface extérieure 5.1 du générateur de jet 5, et deux parties latérales symétriques (dont une seule 25b est visible sur la figure 1) qui sont disposés, chacune, sensi- blement à angle droit par rapport à la partie centrale 25a, et qui s'étendent parallèlement aux bords latéraux 4a de la porte 4 et au voisinage de ceux-ci en position escamotée de la porte. Le support de joint 15 est constitué, dans cet exemple de réalisation, d'un.profilé présentant une âme 15a et 8 2604482 des ailes intérieure 15b et extérieure 15c, l'aile inté- rieure 15b servant à la fixation du support sur la surface extérieure 5.1 du générateur de jet 5 et l'aile extérieure c servant à la fixation de la bande élastique 7. Comme le montrent les figures 2 à 4, l'inclinaison de l'âme a du support de joint 15 par rapport à un plan tangent à la surface extérieure 5.1 du générateur de jet croît, de façon continue, depuis chaque extrémité du support de joint , extrémité fixée à la surface 5.1 par une plaque de fixation 19 (figure 5), pour atteindre au voisinage du centre de la partie centrale 25a du support de joint 15 une valeur d'approximativement 900 (figure 2). En se référant à la figure 6, la manoeuvre des vérins de commande permet, par l'intermédiaire des biellettes 10 et 11, de déployer les portes 3 et 4, lesquelles prennent la position représentée sur la figure 1 et indiquée par P1 sur la figure 6. En position déployée, les portes 3 et 4 peuvent être verrouillées par un dispositif mécanique non représenté. La manoeuvre inversée des vérins de commande permet, toujours par l'intermédiaire des biellettes 10 et 11, de ramener les portes 3 et 4 en position repliée le long du générateur de jet 5, et, plus précisément, le long du canal de jet froid 5a lorsque ledit générateur de jet 5 comporte un générateur de jet chaud 5a et un canal périphérique de jet froid 5b. En fait, les portes 3 et 4 peuvent prendre soit une position d'escamotage normal, désignée par P2 sur la figure 6, pour laquelle le profil desdites portes continue celui de la partie 1, soit une position de surescamotage, désignée par P3 sur la figure 6, pour laquelle le profil desdites portes se trouve en retrait par rapport au carénage de la partie 1. 9 2604482 1 En se référant encore à la figure 6, le joint 14 est agencé de façon que, en position d'escamotage normal P2, le bord libre 17.1 de la bande 17 vient s'appliquer sur la surface intérieure de la porte d'inversion de poussée correspondan- te, et cela d'autant plus fortement que la pression régnant entre la porte et le générateur de jet, en fait la surface extérieure 5.1 du canal périphérique de jet froid 5b dans le cas illustré, est plus grande. Ainsi, l'étanchéité sera d'autant meilleure que la pression interne est plus grande. En revanche, en cas de dépression entre la porte et le générateur de jet, le joint, jouant le rôle d'un clapet, laissera entrer tout l'air ambiant qui peut y être naturel- lement aspiré (la flèche en traits interrompus sur la figure 6 représente l'entrée d'air ambiant, la bande 17 étant alors dans la position représentée en traits interrompus). De plus, on voit bien sur la figure 6 que, comme la position du joint 14 peut être choisie sur la surface extérieure du canal périphérique de jet froid 5b de façon variable en direction longitudinale D de celui-ci, l'aire de la surface intérieure de la porte 3,4 sur laquelle s'applique ladite pression interne peut être limitée de façon que les moyens pour surescamoter ladite porte en position P3 n'aient à vaincre qu'une résistance moindre. Cela permet, en particulier, de déployer plus rapidement les portes en position P1, et, ainsi, d'optimiser la distance de freinage. Néanmoins, pour le choix de la position du joint 15, il faudra également tenir compte du fait que la pression interne entre la porte et le générateur de jet doit conser- ver une valeur suffisante, car elle joue également un r8le d'autoverrouillage interdisant le déploiement intempestif de l'inverseur, dans le sens que, avant tout déploiement, les portes doivent tout d'abord être surescamotées. 2604482 REVENDICATIONS 1 1 - Inverseur de poussée pour moteur à réaction d'aéronef, du type comportant au moins une porte dont l'exz:-mité aval par rapport au générateur de jet est montée pivotante autour d'un axe qui est transversal et au moins sensible- ment diamétral audit jet, ladite porte pouvant pivoter entre une position escamotée dans laquelle elle forme une partie de la tuyère du moteur et une position déployée dans laquelle elle est disposée au moins sensiblement transver- salement audit jet, caractérisé en ce qu'un joint (14) au moins partiellement souple est prévu entre les parties en regard des surfaces intérieure (4.1) et extérieure (5.1), respectivement de la porte (4) et du générateur de jet (5), la section transver- sale du joint étant continuellement adaptée à l'espace existant entre la porte (4) et le générateur de jet. (5) en position escamotée de la porte (4), et le joint (14) étart conçu de façon qu'il s'applique d'autant plus fortement à la porte (4), ou au générateur de jet (5), que la pression existant dans l'espace entre la porte (4) et le générateur de jet (5) en position escamotée de la porte (4) est plus grande. 2 - Inverseur de poussée selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire délimitée par le joint (14) entre les parties en regard des surfaces intérieure (4. 1) et extérieure (5.1), respectivement de la porte (4) et du générateur de jet (5), est choisie, en fonction de la pression susceptible d'exister entre la porte (4) et le générateur de jet (5), de façon à limiter l'aire de la surface intérieure (4.1) de la porte (4) sur laquelle s'exerce ladite pression. 3 - Inverseur de poussée selon la revendication 2, comportant des moyens pour surescamoter la porte, il 2604482 caractérisé en ce que l'aire délimitée par le joint (14) est déterminée pour que la puissance desdits moyens de surescamotage puisse rester dans des limites acceptables pour ne pas atteindre une valeur excessive. 4 - Inverseur dp poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le joint (14) est constitué d'un support de joint rigide (15) fixé à la surface extérieure (5.1) du générateur de jet (5), respectivement à la surface intérieure (4.1) de la porte (4), et d'une bande élastique (17) fixée, à un de ses bords longitudinaux, audit support de joint (15) et dont l'autre bord longitudinal est destiné à venir au contact de la surface intérieure (4.1) de la porte (4), respectivement de la surface extérieure (5.1) du générateur de jet (5). - Inverseur de poussée selon la revendication 4, caractérisé en ce que, le support de joint (15) étant fixé à la surface extérieure (5.1) du générateur de jet (5), ledit support de joint (15) présente une partie centrale (25a),qui est au moins sensiblement transversale au géné- rateur de jet (5) et dont la courbure correspond à celle de la partie correspondante de la surface extérieure (5.1) du générateur de jet (5), et deux parties latérales (25b) symétriques qui sont disposées, chacune, sensiblement à angle droit par rapport à ladite partie centrale (25a) et qui s'étendent parallèlement aux bords latéraux (4a) de la porte (4) et au voisinage de ceux-ci en position escamotée de la porte (4). 6 - Inverseur de poussée selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support de joint (15) est constitué d'un profilé comportant une âme (15a) et des ailes intérieure (15b) et extérieure (15c), l'aile intérieure (15b) servant à la fixation du support (15) sur la surface extérieure (5.1) du générateur de jet (5) et 12 2604482 l'aile extérieure (15c) servant à la fixation de la bande élastique (17). 7 - Inverseur de poussée selon la revendicati: caractérisé en ce que l'inclinaison de l'âme du support de joint (15) par ranport à un plan tangent à la surface extérieure (5.1) du générateur de jet (5) croît, de façon continue, depuis chaque extrémité du support de joint (15) pour atteindre au voisinage du centre de la partie centrale (25a) du support de joint (15) une valeur d'approximative- ment 90 . 8 - Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que ladite bande élastique (17) est réalisée en caoutchouc ou en silicone armée. 9 - Moteur à réaction d'aéronef, comportant un générateur de jet chaud et un canal périphérique de jet froid entourant le générateur de jet chaud, caractérisé en ce qu'il comporte un inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, le joint (14) étant fixé à la surface extérieure (5.1) du canal périphérique de jet froid (5b).