Brevet FR2635825A1 — publié le 19900302

La présente invention concerne un inverseur de poussée à portes de moteur à réaction, dans lequel l'inverseur est destiné à dévier tout ou partie du jet propulsif lorsqu'une commande en mode reverse est désirée. Ce type d'inverseur est bien connu et l'on sait que les portes basculantes s'intégrent, en position fermée, dans un capotage extérieur délimitant le canal de circulation du jet en mode de fonctionnement direct, tandis qu'elles basculent, sous l'effet de vérins, en position d'inversion transversalement au canal pour dévier tout ou partie du jet. Pour faciliter la déviation du jet ces portes présentent un déflecteur frontal fixe qui fait saillie par rapport à la paroi interne de la porte. En raison de la configuration des moteurs équipés de ces inverseurs, que l'on a représenté pour illustration à la figure 1 des dessins annexés, en position de portes fermées ou position de croisière, la partie amont des parois internes des portes se trouve décalée par rapport à la paroi extérieure du canal en constituant ainsi une zone en dépression qui peut perturber la circulation de la veine du jet en entraînant un surcroît de consommation de carburant. La présente invention concerne une solution pour remédier à cet inconvénient consistant dans ce fait que chaque porte est équipée d'au moins un volet auxilaire monté du côté radialement interne de la porte et qui, en position de porte fermée, vient se placer dans l'alignement de la paroi extérieure du canal en suivant ainsi la surface théorique de délimitation aérodynamique de la veine du jet, tandis qu'en position de porte ouverte, ledit volet s'efface contre la partie amont en retrait de la porte en dégageant ainsi le déflecteur frontal. ! Z Des solutions de ce type ont déjà été proposées mais elles sont mécaniquement complexes et entrainent une augmentation de poids non négligeable de l'ensemble de la structure et donc ne permettent pas de bénéficier des gains de consommation de carburant entrainé par la présence du volet. L'invention se caractérise par l'adoption d'une structure mécanique très simple, légère et totalement efficace. A cet effet, le volet auxiliaire est articulé à son extrémité aval autour d'un axe fixe solidaire de la paroi interne de la porte et il est sollicité élastiquement, par exemple par un ressort, dans sa position effacée contre la porte. Un levier articulé à la porte et dont une extrémité coopère avec le volet amène automatiquement celui-ci dans sa position alignée avec la paroi extérieure du canal annulaire, en position de porte fermée, grâce à la coopération de l'autre extrémité du levier avec une butée portée par la partie fixe du moteur. Selon l'invention, l'extrémité amont du volet comporte une fente de guidage dans laquelle est engagé de façon mobile un axe prévu à l'extrémité du levier articulé à la porte, ladite fente présentant avantageusement une configuration sensiblement arquée dont la convexité est orientée vers la porte. De préférence, le ressort de rappel élastique du volet est un ressort spiral agissant entre le levier et une partie fixe de la porte. Afin de permettre un ajustement de la position du volet en position de porte fermée, la butée sur laquelle prend appui le levier est réglable en hauteur. Enfin, on notera que chaque porte pourra être équipée d'un seul volet occupant toute la largeur de la porte ou de deux volets séparés. On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation préférée de l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma illustrant une porte d'inverseur connue en position fermée non équipée de volet auxiliaire les figures 2 et 3 représentent schématiquement la cinématique d'une porte d'un inverseur avec volet auxiliaire selon l'invention, respectivement en position de porte fermée et de porte ouverte la figure 4 représente schématiquement, en élévation, une porte selon l'invention équipée de deux volets la figure 5 représente une porte avec volet selon l'invention la figure 6 montre le détail de commande du volet, en position de porte fermée la figure 7 montre le volet en position de porte ouverte les figures 8, 9 et 10 représentent une variante de réalisation dans laquelle la porte est équipée d'un seul volet. Dans la description qui suit, ainsi que dans les dessins, il sera question exclusivement de l'adaptation de l'invention à un Z0 inverseur à portes destiné à équiper un moteur du type à double flux et dans lequel la déviation du jet intéresse seulement le flux secondaire froid circulant dans un canal annulaire entourant la structure du moteur qui émet le flux chaud. On comprendra cependant que l'invention s'appliquera de la même Z5 façon à un inverseur équipant un moteur à double flux dont les portes basculantes seraient situées en aval de la tuyère d'éjection des gaz chauds. Une telle adaptation à la portée d'un simple technicien doit être considéré comme appartenant à la présente invention. Comme on l'a déjà indiqué, on a représenté & la figure 1 une porte d'inverseur classique non équipée de volet auxiliaire. Dans cette figure, dont l'aspect général sera utilisé pour décrire l'invention, on a désigné en 1 la partie axiale du moteur dans laquelle circule le flux primaire chaud et, en 2 le capotage extérieur du moteur qui ménage avec la partie 1 un canal annulaire 3 pour la circulation du flux froid secondaire provenant par exemple d'une soufflante située à l'avant du moteur et circulant selon les flèches 4. La paroi extérieure du canal annulaire est délimitée par la surface interne 5 du capotage 2. Des portes basculantes dont une est représentée en 6 sont montées dans des ouvertures du capotage, leur axe d'articulation étant schématisé en 7. La commande de chaque porte 6 est réalisée par un vérin 8 articulé en A à la structure fixe 2 et en B à la porte. A l'avant, la porte 6 présente un déflecteur frontal 9 qui en position de porte fermée vient en appui contre une avancée C du capotage. La paroi interne amont de la porte est en retrait par rapport au déflecteur. On voit donc nettement, qu'en raison de cette configuration classique, Z0 lorsque la porte est fermée, cette partie amont 10 n'est pas alignée avec la surface interne 5 le long de laquelle circule le flux froid et dont on a schématisé en 11 le prolongement au droit de la porte. De ce fait, entre la poutre 10 de la porte et cette ligne 11, il existe un espace 12 perturbant l'écoulement Z5 de la veine fluide 4. Quant on équipe la porte, comme dans le cas de l'invention d'un ou plusieurs volets auxiliaires, on aboutit à la configuration des figures 2 à 4. Dans cette forme de réalisation, étant donné la présence du vérin 8 dans l'axe médian de la porte 13, celle- ci comporte dans sa partie amont une saignée 18 appelée tunnel de vérin permettant le logement de celui-ci en position de porte fermée. On a donc prévu deux volets auxiliaires 16 symétriques par rapport au tunnel 18 (figure 4), chacun des volets étant articulé à la porte autour d'axes 17. On voit qu'en position de porte fermée, sans modifier le déflecteur frontal 15, les volets 16 viennent coincider avec la ligne 11 de la figure 1 en reconstituant parfaitement la géométrie régulière de la surface extérieure de la veine fluide (figure 2). Les volets sont alors dans le prolongement de la partie arrière 19 de porte. En revanche, en position de porte ouverte (figure 3), les volets 16 s'escamotent contre la partie amont 20 de la porte de façon à dégager complètement le déflecteur 15. On décrira à présent, en référence aux figures 5 et 6 le mécanisme de commande des volets. A l'extrémité amont du volet 16 est prévue une pièce 18 destinée à venir en appui, en position de porte fermée, contre un joint 190 équipant l'avancée constituant le bord du puits de déviation le long duquel la veine fluide est déviée en mode réverse; Cette pièce 18 présente une fente de guidage 124 dans laquelle est engagée de façon glissante un axe 23 porté à l'extrémité d'un levier coudé 21 articulé autour d'un axe 22 tournant dans un palier 123 fixé contre la face extérieure du déflecteur 15. Un ressort spiral 24 entourant l'axe 22 est amené à une extrémité en 26 sur le palier et à son autre extrémité en 25 sur Z5 l'axe 22 de telle sorte que ledit ressort exerce sur le levier 21 un couple de rappel élastique dans le sens de la flèche F. L'extrémité libre du levier porte par exemple un galet 31 tournant fou autour d'un axe 32, ce galet pouvant être remplacé par une pièce sphérique ou par tout autre organe permettant un contact glissant contre une butée 33 fixée par vis 251 à la structure 2 du capotage. On notera que la butée 33 peut avantageusement être réglable en hauteur par coopération de faces striées 241 prévues sur la semelle de la butée et sur son support. Lorsque la porte est en position ouverte, le levier est sollicité par son ressort dans la position en trait interrompu de la figure 5 et l'axe 23, glissant dans la fente 124, rabat le volet automatiquement contre la porte 13. A cet effet, un logement 20a pour la pièce 18 est prévu dans la paroi interne 20 de la porte. On notera la forme sensiblement arquée de la fente dont la convexité fait face à la porte, avec ses parties 27 et 29 inclinées et ses parties 28 et 30 rectilignes.Lorsque le vérin 8 ramène la porte vers sa position fermée, vers la fin du mouvement, le galet 31 prend contact avec la butée 33, ce qui entraine le basculement du levier contre l'action du ressort 24 et l'écartement du volet par rapport à la porte. En position de porte fermée, on notera que l'action du vérin 8 sur la porte assure, par l'intermédiaire du levier 21, le blocage dy volet 16 en position d'appui contre la partie 200. De plus, un verrouillage du volet dans sa position de la figure 6 est obtenu par la géométrie du levier 21 et de la fente 124. En effet, la surface S1-S'1 de la partie avant inclinée 27 de la fente est telle que dans la position de la figure 6, elle est Z5 sensiblement perpendiculaire à la ligne A1-A'l joignant les axes 22 et 23 du levier. Grâce à cette disposition, on obtient par appui de l'axe 23 sur la partie 27 un auto-coincement du mécanisme et tous les efforts notamment aérodynamiques, qui s 'exercent selon la flèche G sur le volet (et qui pourraient tendre à la faire vibrer) sont absorbés directement dans la porte sans interférer avec le couple de rappel du ressort 24 ni créer une force d'appui f du galet 31 sur la butée qui soit trop importante. De même, en position de porte ouverte, cette géométrie levier- fente assure une stabilité du volet, comme on l'a représenté à la figure 7. En effet, dans cette position, la ligne A1-A'1 passant par les axes 22 et 23 du levier est sensiblement perpendiculaire & la surface S2 S'2 de la poutre arrière inclinée 29 de la fente 124 sur laquelle prend appui l'axe 23. Ainsi un effort statique ou vibratoire s'exerçant par exemple selon la flèche M sur le volet sera repris directement par la porte grâce à l'autocoincement et au verrouillage du mécanisme sans création de couple de rappel et sans sollicitation sur le ressort de rappel du levier. Dans le cas des figures 8 & 10, on utilise, en variante, un seul volet 160 par porte, ce volet étant articulé en 170 autour d'axes situés plus en aval que dans la forme de réalisation précédente. La porte 130 pivote autour de l'axe 140, tandis que le volet unique 160 pivote autour des axes 170. Le déflecteur 150 est identique & celui du cas précédent. Pour permettre le passage du vérin, la porte présente un tunnel 131 et le volet une découpe rectangulaire 165. On a représenté en 121 schématiquement deux leviers de commande du volet similaires au levier 21 de la forme de réalisation Z5 précédente. REVENDICATION S 1. Inverseur de poussée à portes basculantes pour moteur à réaction muni d'un capotage extérieur délimitant un canal de circulation du jet de propulsion, les portes basculantes de l'inverseur s'intégrant, en position fermée, dans ledit capotage et basculant sous l'effet de vérins, en position d'inversion, transversalement au canal pour dévier le jet de propulsion, lesdites portes étant du type à déflecteur frontal et présentant une partie amont en retrait par rapport au déflecteur frontal de sorte qu'en position fermée, cette partie amont est décalée par rapport à la paroi extérieure du canal en constituant ainsi une zone en dépression, chacune des portes présentant au moins un volet auxiliaire monté du c8té radialement interne de la porte qui, en position de porte fermée, vient se placer dans l'alignement de la paroi extérieure du canal en suivant la surface théorique de délimitation aérodynamique de la veine jet, tandis qu'en position de porte ouverte, ledit volet s'efface contre la partie amont en retrait de la porte en dégageant ainsi le déflecteur frontal, ledit inverseur étant caractérisé en ce que zo ledit volet (16) est articulé à son extrémité aval autour d'un axe fixe (17) solidaire de la paroi interne (20) de la porte (13), et il est sollicité élastiquement par un ressort (24) dans sa position effacée contre la porte, tandis qu'il est amené dàns sa position alignée avec la paroi (5) extérieure du canal par l'action d'un levier (21) articulé à la porte et dont une extrémité (23) coopère avec le volet (16) tandis que son extrémité opposée (31) coopère, en position de porte fermée, avec une butée (33) portée par la partie fixe du moteur. 2. Inverseur selon la revendication 1 dans lequel l'extrémité amont du volet comporte une fente (124) de guidage dans laquelle est logé de façon mobile un axe (23) prévu à l'extrémité du levier articulé à la porte. 3. Inverseur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l'extrémité opposée du levier est munie d'un organe (31) capable d'entrer en contact glissant avec la butée fixe (33). 4. Inverseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le ressort de rappel élastique (24) du volet est un ressort spiral agissant entre une partie solidaire de la porte et le levier (21). 5. Inverseur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que la fente de guidage (124) présente une configuration sensiblement arquée dont la convexité est tournée vers la porte. 6. Inverseur selon les revendications 2 et 5 caractérisé en ce que la partie amont (27) de la fente (124) présente un plan d'appui (S1S'1) pour l'axe (23) de l'extrémité du levier plan d'appui qui en position de porte fermée, est sensiblement perpendiculaire à une ligne (A1-A'l) joignant l'axe (23) à l'axe (22) de rotation du levier. 7. Inverseur selon les revendications 2 et 5 caractérisé en ce que la partie aval (29) de la fente (124) présente un plan d'appui (S2S'2) pour l'axe (23) de l'extrémité du levier, plan d'appui qui, en position ouverte de la porte, est sensiblement perpendiculaire à la ligne (A1-A'1) joignant les axes (23) et (22) du levier. 2635825 8. Inverseur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la butée (33) sur laquelle vient prendre appui le levier est réglable en hauteur. 9. Inverseur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque porte est équipée d'un seul volet occupant sensiblement toute la largeur de la porte. 10. Inverseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que chaque porte est équipée de deux volets séparés articulés respectivement à la porte et équipés chacun d'au moins un levier de commande et d'un ressort de rappel élastique.