Brevet FR2611233A1 — publié le 19880826

i 2611233 La présente invention concerne les ensembles de groupe moto- propulseur d'avion du type comportant d'une part, une structure centrale fixe, en général suspendue à un mât solidaire de l'avion, dans l'axe de laquelle est logé un générateur de gaz dont la tuyère délivre un jet de gaz chauds et, d'autre part, un ventilateur (ou "fan") amont concentrique au générateur de gaz tournant à l'intérieur d'un canal annulaire, entourant la structure fixe et, délimité vers l'extérieur par un capotage périphérique, ce ventilateur assurant la circulation forcée d'un flux froid dans le canal pour améliorer les performances du groupe motopropulseur. Ce type de propulseur est appelé communément moteur à double flux à très grand taux de dilution. Plus particulièrement, l'invention concerne ur; groupe moto-propulseur du type ci-dessus équipé d'un inverseur de poussée agissant sur le flux froid. Selon l'invention, le groupe moto-propulseur est caractérisé en ce que le capotage est constitué d'une première partie annulaire amont fixe entourant le ventilateur et une seconde partie annulaire aval située dans le prolongement de la partie fixe et susceptible de coulisser parallèlement à l'axe du groupe moto-propulseur; et en ce que dans cette partie coulissante du capotage est logé un système d'inversion de poussée constitué par un ensemble de portes susceptibles de basculer autour de pivots portés par la partie coulissante du capotage, chaque porte étant attelée par au moins une bielle à la structure fixe centrale de telle sorte que le recul de la partie coulissante du capotage provoque la rotation des portes, ce qui dégage dans cette partie du capotage des ouvertures avec obturation du canal annulaire, les portes dépassant radialemrnent à l'extérieur du capotage. Dans le type de groupe moto-propulseur visé par l'invention, le capotage périphérique est relié à la structure fixe par une couronne d'aubes fixes située entre le ventilateur amont et l'extrémité arrière du canal annulaire, la longueur de la zone du capotage située en aval de la couronne d'aubes fixes étant relativement courte. L'inversion du flux froid provenant du ventilateur ne peut être réalisée que dans cette zone aval du capotage. Or la masse de flux à dévier est importante en raison de la section du canal annulaire et les dimensions du puits d'inversion devant être dégagé pour admettre ce flux dévié, doivent être également importantes et pratiquement s'étendre sur une longueur à peu près égale à la zone aval du capotage. Si l'on ménageait un tel puits d'inversion dans un capotage monobloc, on aboutirait à une fragilisation préjudiciable de cette partie du groupe moto-propulseur et à des impossibilités de maintenir les performances et caractéristiques requises tant pour la sécurité en vol que pour un bon freinage de l'avion lors de l'atterrissage. La solution proposée par l'invention d'un capotage dont la partie arrière est susceptible de se déplacer vers l'arrière permet de résoudre ce problème de manière simple, économi- que et efficace, tandis que le système d'attelage par bielles des portes d'inverseur réalise 2 i2611233 une commande d'ouverture et de fermeture de celles-ci automatique, sûre et de grande simplicité. Selon un aspect particulier de l'invention, la partie coulissante du capotage est constituée d'une partie annulaire amont et d'une partie annulaire aval reliées entre elles par des poutres parallèles à l'axe de la structure fixe, poutres dans lesquelles sont logés les pivots autour desquels pivotent les portes. Par ailleurs, la zone coulissante du capotage est montée sur des rails du mât solidaire de la voilure de l'avion, le déplacement en translation de la zone coulissante étant obtenu par un système d'actionnement, notamment par vérins à vis, logés pour partie dans la partie fixe amont du capotage et pour partie dans les poutres de la partie coulissante. En ce qui concerne les portes, leur axe de pivotement est situé sensiblement à mi-longueur de celles-ci tandis que les bielles de basculement, une par porte de préférence, sont attelées au voisinage du bord arrière de chaque porte, c'est-à-dire en aval de l'axe de pivotement, le point d'attelage étant de préférence situé sensiblement au quart de la longueur de la porte à partir de son bord arrière. Il est à noter qu'en position d'inverseur escamoté, l'espace entre l'arrière de la partie fixe du capotage et la partie annulaire aval de la partie coulissante du capotage a une longueur inférieure (environ inférieure de moitié) à la longueur totale de la porte de telle sorte que l'avant de celle-ci chevauche la partie fixe du capotage en prenant ap- pui sur un joint d'étanchéité prévu sur le bord de cette partie fixe de capotage. Cette disposition est particulièrement avantageuse car elle constitue une sécurité. En effet, seule la partie aval de la porte est soumise à la surpression régnant dans le canal annu- laire, ce qui tend à maintenir la porte fermée. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront dans la description Z5 qui suit donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue générale en perspective du groupe moto-propulseur de l'invention équipé du système d'inversion en position active; la figure 2 est une vue en coupe partielle montrant le système d'inversion dans ses posi- tions escamotée et active; la figure 3 est une vue de détail du joint d'étanchéité de porte; la figure 4 représente en coupe le détail du système d'entraînement de la partie mobile du capotage; La figure 5 est une vue schématique de l'arrière avec coupes partielles représentant à gauche les portes escamotées et à droite les portes déployées. A la figure 1, on a représenté en 1 une partie de l'aile d'un avion avec son bec avant Z, sous laquelle est fixé par l'intermédiaire d'un mât support 3, le groupe moto-propulseur 26 1 1 233 constitué d'une structure fixe centrale 4 suspendue au mât 3 et contenant le générateur de gaz (non représenté) situé dans l'axe x-x' de la structure fixe 4 et un capotage désigné de façon générale en 6 entourant la structure fixe en étant écarté de celle-ci de façon que soit ménagé entre eux un canal annulaire CA, (dont l'orifice d'entrée est indiqué en O) dans lequel est destiné à circuler un flux froid FF sous l'action d'un ventilateur 14 à pales tournantes concentriques à la structure fixe (voir également figure 2). En , on a représenté la tuyère d'éjection des gaz chauds FC provenant du générateur de gaz. Le capotage 6 est constitué d'une partie amont fixe 7 rattachée à la structure fixe 4 par une couronne d'aubes fixes 15 montées sur la paroi 16 interne de la partie fixe du capotage, et d'une partie aval mobile désignée de façon générale en 8 et coulissant sur deux rails 23 prévus dans le mât 3. La partie de capotage coulissante 8 est formée de deux parties annulaires 9 et 10 réunies entre elles par des poutres 11 et lia parallèles à l'axe x-x' du moteur, ménageant entre elles des ouvertures dans lesquelles sont logées les portes basculantes 13 d'un système d'inversion à portes. Dans l'exemple représenté, les portes sont au nombre de quatre. Comme on le voit en particulier à la figure 2, la paroi interne 16 de la partie fixe 7 de capotage s'étend vers l'aval au-delà des aubes fixes 15 jusqu'au bord désigné en 16a, tandis que la paroi externe de cette partie fixe 7 est interrompue en amont du bord 16a au niveau du cadre annulaire 18 qui rigidifie cette partie fixe 7. Comme le montre la figure 4, le déplacement en translation de la partie coulissante 8 du capotage est commandé par un système d'entraînement constitué dans l'exemple représenté, sans qu'il s'agisse là d'un moyen limitatif, par une série de vérins à vis 19. La tête Z0 de chaque vérin est logée dans le cadre 18, accouplée à un système d'entraînement 22 en rotation et immobilisée en translation. Le corps de vis traverse la partie annulaire 9 de la partie coulissante de capotage et s'étend dans une des poutres 11. Un écrou 21, bloqué en rotation est traversé par la vis 39. Les vérins dont la manoeuvre est synchronisée s'étendent à peu près parallèlement à l'axe x-x' du groupe moto-propulseur. Chaque porte 13, en forme générale de portion de tronc de cane comporte une paroi externe 24 qui, comme on le voit sur la figure 2, s'aligne avec la paroi extérieure du capotage en position de porte fermée et une paroi interne en forme de dos d'âne c'est- â-dire présentant deux inclinaisons. La partie arrière 25 de cette paroi interne (représentant approximativement la moitié de la longueur de la porte) est destinée à prendre place exactement dans le prolongement de la paroi interne 16 du capotage, le bord arrière 26 de la porte venant en appui contre un joint d'étanchéité 27 porté par la partie arrière 10 du capotage 8. La partie avant 28 de la porte, est destinée à chevaucher, en position de porte fermée la zone aval 16 de la partie fixe du capotage et s'étend jusqu'à la partie annulaire 9. Au niveau de l'intersection des parties 25 et Z8 de la paroi interne de la porte est prévu un épaulement 29 qui, en position de porte fermée, vient en appui contre le joint d'étan- chéité 17 de telle sorte que l'espace 32 avoisinant l'avant 28 de la porte se trouve isolé du canal CA. De la sorte, en position de porte fermée représentée en trait continu à la figure 2, la pression P appliquée sur la paroi arrière 25 de la porte est la pression régnant dans le canal CA, tandis que la pression p appliquée sur l'avant Z8 de la porte est celle qui règne à l'extérieur du groupe moto-propulseur, c'est- à-dire une pression plus faible. Il en résulte que la porte est sollicitée par cette différence de pression dans sa position fermén6e, ce qui élimine tout risque d'ouverture intempestive en vol de la porte. Chaque porte basculante 13 est articulée autour de deux pivots 33 portés par des poutres 11 ou lla et une bielle 34 est articulée d'une part en 35 dans une chape 36 solidaire de la structure fixe 4 et d'autre part en 37 à la paroi interne 25 de la porte. De préférence il existe une seule bielle par porte située dans le plan médian de celle-ci et s'étendant à travers le canal CA. L'axe d'articulation 35 est situé au voisinage de la couronne d'aubes fixes, tandis que l'axe 36 est situé à peu près au quart (1) de la longueur de la porte à partie de son bord arrière 26. Par ailleurs, l'axe d'articulation de la porte passant par les pivots 33 se trouve sensible- ment à une distance L correspondant à la moitié de la longueur de la porte à partir de son bord arrière 26. Grâce à l'ensemble de ces dispositions, en commande d'inversion de poussée, les vérins 19 font reculer la partie coulissante du capotage dans la position représentée en traits interrompus à la figure 2, ce qui entraIne automatiquement, grâce aux bielles 34 une rotation des portes 13 qui viennent occuper la position en trait interrompu en obturant le canal CA, en dégageant dans le capotage un puits d'inversion de longueur PI importante et en faisant saillie vers l'extérieur pour guider le flux dévié. REVENDICATIONS 1 - Groupe moto-propulseur d'avion du type comportant, d'une part, une struc- ture centrale fixe dans l'axe de laquelle est logé un générateur de gaz dont la tuyère délivre un jet chaud et, d'autre part, un ventilateur amont concentrique au générateur de gaz et tournant à l'intérieur d'un canal annulaire délimité par la structure fixe et par un capotage périphérique porté par la structure fixe, ledit ventilateur assurant la circulation forcée d'un flux froid dans le canal pour améliorer les performances du groupe moto-propulseur, ledit ensemble étant caractérisé en ce que le capotage (6) est constitué d'une première partie annulaire amont fixe (7) entourant le ventila- teur et une seconde partie annulaire.aval (8) située dans le prolongement de la partie fixe et susceptible de coulisser parallèlement à l'axe (x-x') du groupe moto-propulseur et en ce que dans cette partie coulissante (8) du capotage est logé un systènie d'inver- sion de poussée constitué par un ensemble de portes (13) susceptibles de basculer au- tour de pivots (33) portés par la partie coulissante du capotage, chaque porte étant attelée par au moins une bielle (34) à la structure fixe centrale (4) de telle sorte que le recul de la partie coulissante (8) du capotage provoque la rotation des portes (13) ce qui dégage des ouvertures (PI) avec obturation du canal annulaire (CA), les portes dépassant radialement à l'extérieur du capotage. 2 - Groupe moto-propulseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie coulissante (8) du capotage est constituée d'une partie annulaire amont (9) et d'une partie annulaire aval (10) reliées entre elles par des poutres (11) parallèles à l'axe de la structure fixe, les portes étant articulées respectivement autour de deux pivots logés dans des poutres consécutives. 3 - Groupe moto-propulseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie coulissante (8) du capotage est montée sur des rails (23) d'un mât (3) solidaire de la voilure de l'avion et portant la structure fixe. 4 - Groupe moto propulseur selon les revendications 1 et 2 prises ensemble carac- térisé en ce que le déplacement en translation de la partie coulissante (8) du capotage est réalisé par un système d'actionnement (19) logé pour partie dans la partie fixe amont (7) du capotage et pour partie dans les poutres (11) de la partie coulissante (8). 5 - Groupe moto-propulseur selon la revendication I caractérisé en ce que les bielles (34) de basculement des portes s'étendent radialement dans le canal annulaire (CA) et sont attelées au voisinage du bord arrière (26) de chaque porte et en aval de l'axe de pivotement de la porte passant par les pivots (33). 6 - Groupe moto-propulseur selon la revendication 5 caractérisé en ce que le point d'attelage (37) de la bielle (34) à la porte est situé sensiblement au quart de la longueur de celle-ci à partir de son bord arrière (Z6). 7 - Groupe moto-propulseur selon les revendications 5 et 6 caractérisé en ce que l'axe de pivotement (33) des portes est situé sensiblement à la moitié de la lon- gueur de celles-ci. 8 - Groupe moto-propulseur selon la revendication 1 dans lequel la partie fixe (7) du capotage est reliée à la structure centrale fixe par une série d'aubes fixes (15) situées en aval du ventilateur (14) caractérisé en ce que, en position d'inverseur esca- moté c'est-à-dire de portes (13) alignées avec le capotage, la partie arrière (25) des portes (13) obture l'espace entre le bord arrière (16a) de la partie fixe du capotage et la partie annulaire aval (10) de la partie coulissante (8) du capotage, tandis que la partie avant (28) des portes recouvre une zone (16) de la partie fixe du capotage. 9 - Groupe moto-propulseur selon la revendication 8 caractérisé en ce que le bord (16a) de la partie fixe du capotage est muni d'un joint d'étanchéité (17) contre lequel vient en appui un épaulement (29) prévu dans la face interne de la porte. - Groupe moto-propulseur selon les revendications 8 et 9 caractérisé en ce que, en position d'inverseur escamoté, la partie arrière (25) de la face interne de la porte, s'aligne avec la paroi interne (16) de la partie fixe du capotage en assurant une continuité matérielle du canal annulaire (CA). 11 - Groupe moto-propulseur selon les revendications 8, 9 et 10 caractérisé en ce qu'en position d'inverseur escamoté, la pression (P) régnant dans le canal annulaire (CA) s'exerce sur la partie arrière (25) de la porte alors que sur la partie avant (28) de la porte, isolée par le joint d'étanchéité (17), règne une pression plus faible (p), cette différence de pression agissant dans le sens du maintien des portes en position fermée.