Brevet FR2641372A1 — publié le 19900706

DESCRIPTION La présente invention concerne un outillage adapté à la mesure de la section de tuyère d'éjection d'un canal de turboréacteur, notamment à la sortie d'un inverseur de poussée du flux secondaire froid d'un turboréacteur à double flux. Elle concerne également le procédé de mesure utilisant ledit outillage. Le montage sur un avion d'un ensemble de propulsion, constitué par exemple d'un turboréacteur à double flux équipé d'un ensemble d'inversion de poussée disposé dans le prolongement aval du canal secondaire de flux froid du turboréacteur, alimenté, par exemple, par une soufflante placée en amont, impose notamment de connaître la section de passage des gaz de flux froid à la sortie d'éjection de l'inverseur de poussée.De manière connue, ces mesures d'une section de tuyère ont été obtenues à partir de mesures directes effectuées manuellement par un opérateur à l'aide des-outils habituels de contrôle géométrique (pied à coulisse, équerre, compas, réglet etc...) Le but de l'invention est de faciliter l'acquisition des mesures géométriques de base, d'améliorer et de fiabiliser ces mesures tout en procurant un gain de temps sur les manipulations, en réalisant un outillage qui permet l'acquisition et le traitement des mesures de manière automatique de manière à obtenir une valeur de la mesure de la section de tuyère. L'outillage répondant à ces conditions comporte un corpssupport équipé d'un nombre déterminé de capteurs électroniques disposés selon une hauteur de la section à mesurer dans un plan transversal perpendiculaire à l'axe de la tuyère et un corps de guidage composé de deux poignées fixées sur ledit corps-support et portant du côté radialement intérieur, un nombre nl de roues, qui sont en appui sur la surface du capot primaire et du côté radialement extérieur un nombre n2 de roues qui sont en appui sur le bord d'extrémité du cône externe, une desdites roues intérieures et une roue extérieure en appui sur la surface intérieur du cône externe étant associées, chacune, à un codeur angulaire.De manière avantageuse, dans ledit outillage, ledit corps-support a la forme d'une plaque polygonale et est équipé de cinq capteurs électroniques, associés par deux pour mesurer une hauteur et le cinquième capteur permettant de déterminer la position d'un point particulier dans la direction douze heures de la tuyère, ledit nombre nl est égal à trois, ledit nombre n2 est égal à deux et ledit corps-support porte sur la face opposée à la face de fixation dudit corps de guidage un élément de guidage complémentaire portant, d'une part, du côté radialement intérieur, deux roues en appui sur le capot primaire, et, d'autre part, du côté radialement extérieur, deux roues en appui sur la surface intérieure du cône externe. Le procédé de mesure d'une section de tuyère utilisant ledit outillage est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - (a) ledit outillage comportant une liaison à une alimentation électrique et une liaison de transmission des signaux émis par les capteurs et les codeurs à une chaîne de mesure est placé entre le capot primaire et le cône externe délimitant la section de tuyère à mesurer - (b) ledit outillage est déplacé le long de l'une des sections gauche ou droit-e de tuyère à partir d'une position douze heures jusqu'à une position six heures, un enregistrement des valeurs mesurées par les capteurs et codeurs étant déclenché aux différentes positions correspondant à une section élémentaire préalablement déterminée - (c) l'étape (b) précédente est répétée pour l'autre section complémentaire, droite ou gauche, le même outillage réversible étant utilisé - (d) les différentes valeurs obtenues lors des étapes précédentes (b) et (c) sont traitées par une unité de calcul ou ordinateur selon un programme préétabli et mis en mémoire qui délivre la valeur de mesure de la section totale de tuyère. D'autre caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente un outillage de mesure d'une section de tuyère conforme à l'invention, selon une vue schématique de face - la figure 2 représente l'outillage de mesure de la figure 1, selon une vue schématique de côté - la figure 3 représente, selon une vue analogue à celle de la figure 2, ùn outillage de mesure conforme à l'invention et muni de moyens de guidage complémentaires ;; - la figure 4 représente l'outillage de la figure 3, selon une vue schématique de derrière - la figure 5 représente l'outillage des figures 3 et 4, selon une vue schématique de dessus - la figure 6 représente une vue schématique en section par un plan transversal perpendiculaire à l'axe commun à l'inverseur de poussée et au turboréacteur de la section gauche de tuyère de sortie dudit inverseur - la figure 7 montre la décomposition en sections élémentaires à mesurer de la section gauche de tuyère représentée sur la figure 6 - la figure 8 représente un détail de l'outillage de la figure 1 ou de la figure 3 dans une position vers la direction douze heures de la tuyère - les figures 9a et 9b montrent les détails de la position des capteurs de hauteur placés sur l'outillage de la figure 1 ou de la figure 3. Un outillage 1 permettant la mesure de la section de passage dans une tuyère, notamment le passage des gaz de flux secondaire froid à la sortie d'éjection d'un inverseur de poussée associé à un turboréacteur à double flux est représenté schématiquement sur les figures 1 et 2. L'outillage 1 est composé d'un corps-support 2 et d'un corps de guidage 3. Dans l'exemple représenté, ledit corps-support 2 a la forme d'une plaque polygonale présentant sept sommets 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g et sept côtés. Quatre capteurs électroniques 4, 5, 6, et 7 d'un type connu en soi, sont disposés respectivement sur les sommets 2b, 2c, 2f et 2g. Dans l'application représentée sur les dessins, l'outillage 1 est disposé entre le capot primaire 8 correspondant à la surface diamétralement interne de la tuyère et le bord aval d'extrémité du cône externe 9 qui correspond à la surface diamétralement externe de la tuyère. Lesdits capteurs 4 et 7 d'une part1 et 5 et 6 d'autre part, sont respectivement disposés suivant une direction normale au capot primaire 8 et passant par ledit bord aval de cône externe 9. Un capteur supplémentaire 10 est placé sur le côté 2a-2g du corps-support 2, en vue de déterminer la position d'un point remarquable de l'enveloppe de tuyère dans la direction douze heures, cime cela sera précisé plus loin. Ledit corps de guidage 3 est composé de deux poignées 3a et 3b qui sont fixées sur ledit corps-support 2. Le corps de guidage 3 porte du côté radialement intérieur trois roues 11, 12 et 13 dont les appuis sur le capot primaire 8 définissent un plan. Le corps de guidage 3 porte également du côté radialement extérieur deux roues 14 et 15 qui se placent en appui sur le bord d'extrémité du cône externe 9, comme cela est par exemple visible sur la figure 2. La roue 11, ainsi qu'une roue 16 placée du côté radialement extérieur en appui sur la surface intérieure du cône externe 9 sont équipées de codeurs angulaires d'un type connu en soi susceptibles de mesurer les circonférences respectives du capot primaire 8 et du cône externe 9. Une variante de réalisation de l'outillage qui est avantageuse dans certaines applications est représentée sur les figures 3 à 5. L'outillage 100 conserve, comme précédemment l'outillage 1 décrit en référence aux figures 1 et 2, le corps-support 2 équipé des cinq capteurs 4 & 7 et 10 et le corps de guidage 3 à deux poignées 3a et 3b portant les six roues 11 à 16. Mais dans ce cas, sur la face du corps-support 2 opposée à celle sur laquelle est fixé le corps de guidage 3 est fixé un élément de guidage 17 complémentaire qui porte, d'une part, du côté radialement intérieur, deux roues 18 et 19 qui sont en appui sur le capot primaire 8 et, d'autre part, du côté radialement extérieur, deux roues 20 et 21 qui sont en appui sur la surface intérieure du cône externe 9.Ces quatre roues 18 à 21 sont équipées de pneumatiques à gomme tendre, ce qui permet d'assurer une bonne adhérence sur les enveloppes de tuyère, notamment lors du déplacement de l'outillage, comme cela sera précisé plus loin. Des ressorts sont associés auxdites roues 18 à 21 de manière que les roues 18,19 exercent des forces F1 sur le capot primaire 8 et que les roues 20,21 exercent des forces F2 sur l'intérieur du cône externe 9. Les ressorts sont choisis de manière à ce que les forces F2 soient supérieures aux forces F1 afin de plaquer les roues 11, 12 et 13 sur le capot primaire 8. Par ailleurs, les roues 19 et 21 sont orientées de manière à guider l'outillage 100 et parallèle au bord d'extrémité du cône externe 9 tandis que les roues 18 et 20 sont orientées de façon à former un angle déterminé a avec ledit bord de cône externe.De cette manière, les roues 14 et 15 sont appliquées avec une force F3 sur le bord du cône externe 9 et un guidage correct de l'outillage 100 est ainsi assuré pendant son déplacement. Les formes polygonales du corps-support 2 de l'outillage 1 ou de l'outillage 100 sont déterminées en fonction des formes particulières de la section de tuyère à mesurer. Un exemple d'application est ainsi représenté schématiquement sur la figure 6. Un capot primaire 8 et un cône externe 9 sont ainsi reliés par un îlot supérieur 22 placé en position 12 heures et par un ilot inférieur 23 placé en position six heures. La position du sommet 2a est déterminée en fonction de la configuration dudit îlot supérieur 22. La partie comportant les sommets 2b, 2c, 2f et 2g répond aux conditions de fixation du corps de guidage 3 sur le corps-support 2 et la position des sommets 2d et 2e est déterminée en fonction de la configuration dudit ilot inférieur 23. La figure 6 montre l'outillage dans trois positions : à l'extrémité douze heures, à l'extrémité six heures et dans une position intermédiaire. La section totale de tuyère est obtenue dans l'exemple représenté sur la figure 6 en additionnant les sections gauche et droite. Une section gauche ou droite est décomposée pour la mesure en un nombre déterminé de sections élémentaires telles que représentées sur la figure 7. Dans l'exemple représenté, on prévoit ainsi une section élémentaire telle que S1 qui fait intervenir les septs hauteurs indiquées sur la figure 7, H1 à H7, entre le capot primaire 8 et le cône externe 9, perpendiculairement audit capot primaire. A l'extrémité douze heures, à partir de l'ilot supérieur 22, on prévoit trois sections. - S2 correspondant au triangle A B C, A et C étant les points extrêmes respectivement sur la circonférence de cône externe 9 et de capot primaire 8 et B étant un point intermédiaire remarquable de délimitation de l'pilot 22 - S3 correspondant au triangle A C K, C K étant la hauteur H1 précédemment définie - S'3 étant la section complémentaire entre AK et la surface du cône externe 9. A L'extrémité six heures, au-delà de la hauteur PQ correspondant à H7, on prévoit également deux sections - S4 correspondant au triangle E L F, adjacent à l'îlot inférieur 23 - S5 correspondant à la section P Q E L située entre H7 et ledit triangle E L F. Pour effectuer la mesure recherchée de section de tuyère en utilisant l'outillage de mesure 1 ou 100 précédemment décrit en référence aux figures 1 et 2 ou 3 à 5 respectivement et conforme à l'invention, l'opérateur intervient de la manière ci-après décrite, selon le procédé conforme à l'invention. A l'aide des poignées 3a et 3b du corps de guidage 3 de l'outillage, l'opérateur déplace ledit outillage qui a été placé entre le capot primaire 8 et le cône externe 9 qui délimitent la section de tuyère en sortie d'inverseur de poussée, dans l'exemple représenté sur les figures 6 et 7, à partir de l'extrémité douze heures, jusqu'à l'extrémité six heures. A chaque position de l'outillage correspondant à l'une des sections élémentaires à mesurer précédemment définies,l'opérateur appuie sur un bouton poussoir situé sur une poignée, par exemple, de manière à assurer l'acquisition des mesures.Dans ce but, l'outillage 1 ou 100 comporte une liaison à une alimentation électrique et une liaison de transmission des signaux émis respectivement par les capteurs 4 à 7 et 10 montés sur le corps-support 2 de l'outillage et par les codeurs angulaires associés aux roues 11 et 16 portées par le corps de guidage 3 de l'outillage, comme cela a été précédemment décrit. Ladite liaison de transmission connue en soi est reliée à une chaine de mesure dans laquelle les valeurs géométriques mesurées, hauteurs et segments de circonférence, sont mises en mémoire dans une unité de calcul ou un ordinateur 24 qui délivre la valeur de mesure de la section de tuyère, selon un programme de calcul préétabli, d'un genre connu en soi.Pour l'acquisition des mesures permettant de déterminer les sections élémentaires S2, S3 et S'3 précédemment définies en référence à la figure 7, l'outillage est placé en position douze heures, en butée au point A et le capteur 10 est muni d'un palpeur qui prend la position du point B, comme cela est montré sur le détail de la figure 8. Pour chaque position N0i, i variant de 1 à 7 dans l'exemple représenté sur la figure 7, sept valeurs données par les cinq capteurs et les deux codeurs sont enregistrées. Les figures 9a et 9b schématisent le principe de mesure d'une hauteur de section de tuyère à partir des valeurs mesurées par les capteurs 5 et 6, dans l'exemple représenté. Les paramètres utilisés sont la hauteur h entre extrémités de capteurs et les angles aS, a6 de capteur et les valeurs mesurées sont h i5 et h i6. La hauteur Hi correspondante est obtenue suivant Hi = h + hi5 cos aS + hi 4 cos a4 Le codeur de la roue 11 permet de mesurer les circonférences élémentaires Cli correspondant à chaque point de mesure correspondant à une hauteur H. sur le 1 capot primaire 8 et de même le codeur de la roue 16 permet de mesurer les circonférences élémentaires CEicorrespondantes sur le cône externe 9. Les circonférences interne CI et externe CE sont obtenues par la somme des circonférences élémentaires. On détermine pour la section élémentaire S1 une hauteur moyenne à partir des mesures de Hi telle que : Hm = Somme des Hi / nombre de Hi. On obtient ainsi une section S1 telle que S1 = 1/2 x Hm x (CE + CI). La section élémentaire S2 se déduit de la valeur constante de AC et de la mesure de position. Les sections élémentaires 8'3 et S4 sont considérées comme constantes. La section élémentaire S3 se déduit des valeurs constantes de AK et AC et de la valeur mesurée CK = H1. La section élémentaire S5 se déduit de la valeur constante de EL, de la valeur mesurée PQ = H7 et des segments LP et EQ. La valeur de la section gauche envisagée est ainsi obtenue par la somme des sections élémentaires S1, S2, S3, S'3, S4 et S5. L'outillage 1 ou 100 est réversible et permet également à l'opérateur d'effectuer les mesures analogues sur la section complémentaire de tuyère droite dans le cas qui vient d'être décrit. REVENDICATIONS 1 - Outillage pour la mesure d'une section de tuyère notamment la section de sortie d'un inverseur de poussée du flux secondaire d'un turboréacteur à double flux caractérisé en ce qu'il comporte un corps-support (2) équipé d'un nombre déterminé de capteurs électroniques (4,5,6,7,10) disposés selon une hauteur de la section à mesurer dans un plan transversal perpendiculaire à l'axe de la tuyère et un corps de guidage (3) composé de deux poignées (3a, 3b) fixées sur ledit corps-support (2) et portant, d'une part, du côté radialement intérieur un nombre nl de roues (11,12,13) qui sont en appui sur la surface du capot primaire (8) et, d'autre part, du côté radialement extérieur, un nombre n2 de roues (14,15) qui sont en appui sur le bord d'extrémité du cône externe (9), une (11) desdites roues intérieures et une roue extérieure (16) qui se trouve en appui sur la surface intérieure du cône externe (9) étant associées, chacune à un codeur angulaire. 2 - Outillage de mesure d'une section de tuyère selon la revendication 1 dans lequel ledit corps-support (2) a la forme d'une plaque polygonale et est équipé de cinq capteurs électroniques (4,5,6,7,10) associés par deux (4 et 7, 5 et 6) pour mesurer une hauteur et le cinquième capteur (10) permettant de déterminer la position d'un point particulier (B) dans la direction douze heures de la tuyère, ledit nombre nl est égal à trois, ledit nombre n2 est égal à deux. 3 - Outillage de mesure d'une section de tuyère selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel ledit corpssupport (2) porte sur la face opposée à la face de fixation dudit corps de guidage (3) un élément de guidage (17) complémentaire portant, d'une part, du côté radialement intérieur, deux roues (18,19) en appui sur le capot primaire (8) et, d'autre part, du côté radialement extérieur, deux roues (20,21) en appui sur la surface intérieure du cône externe (9). 4 - Outillage de mesure d'une section de tuyère selon la revendication 3 dans lequel lesdites quatre roues (18,19,20,21) de l'élément de guidage complémentaire sont équipées de pneumatiques à gomme tendre présentant une bonne adhérence et sont assciées à des ressorts d'appui? 5 - Outillage de mesure d'une section de tuyère selon l'une des revendications 3 ou 4 dans lequel une roue extérieure (21) sur deux et une roue intérieure (19) sur deux sont orientées parallèlement au bord d'extrémité du cône externe (9) et les deux autres roues (18,20) de l'élément de guidage complémentaire sont orientées de manière à former un angle a déterminé avec le plan contenant ledit bord d'extrémité du cône externe (9). 6 - Procédé de mesure d'une section de tuyère utilisant un outillage selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - (a) ledit outillage (1;100) comportant une liaison à une alimentation électrique et une liaison de transmission des signaux émis par les capteurs et les codeurs à une chaîne de mesure est placé entre le capot primaire (8) et le cône externe (9) délimitant la section de tuyère à mesurer ; - (b) ledit outillage (1;;100) est déplacé le long de l'une des sections gauche ou droite à partir d'une position douze heures jusqu'à une position six heures, un enregistrement des valeurs mesurées par les capteurs et codeurs étant déclenché aux différentes positions correspondant à une section élémentaire préalablement déterminée - (c) l'étape (b) précédente est répétée pour l'autre section complémentaire, droite ou gauche, le même outillage (1:100) reversible étant utilisé - (d) les différentes valeurs obtenues lors des étapes précédentes (b) et (c) sont traitées par une unité de calcul ou ordinateur (24) selon un programme préétabli et mis en mémoire qui délivre la valeur de mesure de la section totale de tuyère. 7 - Procédé de mesure d'une section de tuyère selon la revendication 6 dans lequel au cours des étapes (b) ou (c), la position à douze heures dudit outillage permet de déterminer trois sections élémentaires (S2, S3, S'3) différentes puis six arrêts déterminent les hauteurs et segments de circonférences pour la mesure d'une section élémentaire intermédiaire (sî) et une section supplémentaire élémentaire (S5) est déterminée à la position à six heures de l'outillage.