Brevet FR2648869A1 — publié le 19901228

DESCRIPTION La présente invention concerne un inverseur de poussée de turboréacteur à double flux. Dans ce type de turboréacteur comprenant un canal primaire de circulation des gaz dits de flux chaud constituant une veine principale d'éjection et un canal annulaire, coaxial au canal primaire, où circulent des gaz dits de flux froid, à la sortie par exemple d'une soufflante située à l'entrée du turboréacteur, et constituant une veine secondaire d'éjection. particulièrement lorsque le taux de dilution est élevé, l'inversion de poussée met en oeuvre principalement ou uniquement la dérivation du flux secondaire froid. La figure 1 des dessins joints montre un exemple connu de réalisation d'un inverseur de poussée de ce type ccrposé de trois parties principales, une partie fixe 1, située en amont, dans le prolongement de la paroi externe du canal de flux secondaire qui est délimité intérieurement par l'enveloppe de structure centrale du turboréacteur, une partie mobile 2 et un cône arrière fixe 3. Ladite partie fixe amont 1 comprend un panneau externe 4 de nacelle, un panneau externe 5 de veine du flux secondaire et un cadre avant 6 qui assure la jonction desdits panneaux 4 et 5. Ledit cadre avant 6 sert également de support au dispositif de commande des déplacements de la partie mobile 2 qui est essentiellement composée d'un certain nombre d'éléments déplaçables, communément appelés portes 7, ce nombre pouvant varier en fonction des applications particulières, par exemple deux, trois ou quatre portes 7 formant un ensemble annulaire, éventuellement en coopération avec une partie fixe, selon le mode de montage de l'ensemble de propulsion constitué par le turboréacteur sur l'avion. Chaque porte 7 est associée à un moyen de commande des déplacements tel qu'un vérin 7a. En aval, amont et aval étant définis par rapport au sens normal de circulation des gaz en poussée directe. la partie fixe 1 se termine par un bord de déviation 8, fixé sous le cadre avant 6 et destiné à assurer une orientation adéquate de l'écoulement, en position d'inversion de poussée. Chaque porte 7 est composée d'un panneau externe 9 venant se placer en position fermée dans le prolongement du panneau externe 4 de la partie fixe amont 1 pour constituer la paroi aérodynamique continue limitant le flux extérieur au moteur représenté par la flèche 10, d'un panneau interne 11 et d'une structure intérieure 12, assurant la liaison entre les panneaux 9 et 11. La porte 7 est complétée par un ensemble de déflecteurs destinés à canaliser l'écoulement inversé lorsque l'inverseur se trouve en position d'inversion de poussée et la porte 7 en position ouverte ou déployée. Cet ensemble comporte notamment en amont de la porte 7 un déflecteur frontal 13. Afin que la porte 7, en position ouverte d'inversion ae poussée, assure des performances suffisantes, il est habituellement nécessaire, comme dans l'exemple connu représenté à la figure 1, que la partie avant du panneau interne 11 s'écarte, dans une direction radiale extérieure, d'une surface théorique représentée par la ligne 14, correspondant à une enveloppe théorique de délimitation aérodynamique continue parfaite de la veine du flux secondaire des gaz, représenté par la flèche 15. Une cavité 16 se trouve ainsi formée du côté intérieur de la porte 7 lorsqu'elle se trouve en position fermée correspondant à la poussée directe, délimitée, à l'avant, par le déflecteur frontal 13 de porte et par le bord de déviation 8 de la partie fixe amont 1, du côté externe par la partie avant du panneau interne l1 de porte et du côté radialement interne par ladite surface théorique 14. Une partie du flux est forcée par le bord de déviation 8 dans ladite cavité 16, créant ainsi une distorsion du flux et des perturbations dans les écoulements. Il en résulte des pertes aérodynamiques qui sont néfastes au fonctionnement en poussée directe. D'autres exemples de réalisation du type d'inverseur de poussée de turboréacteur à portes basculantes sont décrits notamment par FR-A-2 486 153, FR-A-2 506 843 et FR-A-2 559 838 ainsi que par FR-A-2 030 034. Aucune solution pleinement satisfaisante n'a toutefois été proposée dans les descriptions citees pour une amélioration du profil de veine correspondant à une enveloppe aérodynamique de veine correcte en fonctionnement de poussée directe. Le but de l'invention est d'apporter une solution à ces problèmes. Ces buts sont atteints, conformément à l'invention, par un inverseur de poussée à portes basculantes susceptibles de dévier le flux secondaire d'un turboréacteur à double-flux dans lequel chaque porte est associée par des moyens de liaison à une plaque qui est disposée du côté radialement interne de ladite porte de manière que, en position fermée de la porte correspondant à la position de poussée directe de l'inverseur, le profil de face interne de ladite plaque suit la ligne théorique de délimitation aérodynamique du profil de la veine de circulation du flux secondaire et, en position ouverte de la porte correspondant à la position d'inversion de poussée de l'inverseur, ladite plaque est disposée sur la face interne de la porte par l'action desdits moyens de liaison et des moyens de déplacement de la porte. Cet inverseur de poussée est caractérisé en ce que la partie arrière de la plaque est reliée à la porte par une première et une deuxième biellettes et la partie avant de la plaque est reliée par une troisième biellette à un axe de pivotement placé sur une partie avant de la porte. Un système complémentaire à galet et gouttière peut dans ce cas assurer le déplacement de la plaque par rapport à la porte. Dans tous les cas et conformément à l'invention, un profil de paroi limitant extérieurement la veine du flux secondaire, qui correspond à une enveloppe aérodynamique continue de profil théorique de veine est obtenu, en position de poussée directe et également, en position d'inversion de poussée, un profil de la face interne de porte est obtenu qui assure les performances recherchées d'inversion. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture qui va suivre de trois modes de réalisation qui diffèrent par certains détails mais qui sont conformes à l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une demi-vue schématique, en coupe longitudinale par un plan passant par l'axe de rotation d'un turboréacteur, d'un inverseur de poussée à portes basculantes, en position fermée, d'un type connu et qui a fait précédemment l'objet d'une description - la figure 2 représente, dans une vue analogue à celle de la figure 1, un inverseur de poussée à portes basculantes. en position fermée, dans un premier mode de réalisation conforme à l'invention - la figure 3 représente, dans une vue analogue à celle de la figure 2, l'inverseur de poussée à portes basculantes, représenté sur la figure 2, mais dans une position déployée, à portes dans une position d'ouverture complète et dans une position intermédiaire. Selon le mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 2 et 3 , un inverseur de poussée susceptible d'effectuer dans les phases de vol pertinentes d'un avion l'inversion du flux secondaire d'un turboréacteur associé à double flux, comporte les ensembles et pièces qui ont été précédemment décrits en référence à la figure 1 dans un exemple connu de réalisation et on conservera les mêmes références de ces éléments lorsqu'ils sont identiques ou correspondants. L'inverseur de poussée comporte ainsi la partie fixe amont 1 composée du panneau externe 4 de nacelle, du panneau externe 5 de veine du flux secondaire représenté par la flèche 15, panneau dont l'extrémité aval est prolongée par le bord de déviation 8 et du cadre avant 6 formant le support du vérin 7a, puis la partie mobile 2 constituée des portes 7, chacune composée du panneau externe 9 constituant la paroi de délimitation aérodynamique du flux extérieur au moteur représenté par la flèche 10 lorsque la porte 7 est en position fermée, du panneau interne 11, de la structure intérieure 12 et de l'ensemble des déflecteurs comportant notamment le déflecteur frontal 13 et enfin le cône arrière fixe 3. De manière également connue, la porte 7 à son bord avant porte un élément d'appui 18 qui coopère, lorsque l'inverseur se trouve en position fermée correspondant au fonctionnement en poussée directe, avec un élément support 17 porté par le cadre avant 6 de la partie fixe amont 1 et avec lequel il forme une étanchéité. Conformément à l'invention, la surface théorique 14, représentée à la figure 1 de l'exemple connu où elle délimite avec le déflecteur frontal 13, le bord de déviation 8 et la partie avant du panneau interne 11 la cavité 16, en constituant l'enveloppe aérodynamique continue théorique de la veine secondaire, est matérialisée, dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 1 lorsque l'inverseur est en position fermée, par la face interne 19 d'une plaque 20. La partie arrière de la plaque 20 porte deux chapes 21 sur lesquelles s'articulent une première et une deuxième biellettes 22 et 23 dont l'autre extrémité respectivement s'articule sur la structure intérieure 12 de la porte 7. La face externe 25 de la plaque 20 porte un élément proéminent 26 constituant un verrou qui vient se placer, cortune il sera décrit plus loin en référence à la figure 2, lorsque la plaque 20 se déplace par rapport à la porte 7, dans un logement 27 ménagé sur la face interne du panneau interne 11 de la porte 7 et dans lequel le verrou 26 est soumis à un blocage élastique duquel il se libère sous l'action d'un certain effort, obtenu de la manière décrite ci-après. La partie avant de la plaque 20 porte un logement 28 ou s' articule l'extrémité 29 d'une troisième biellette 30. Cette troisième biellette 30 a une forme coudée en L dans laquelle ladite extrémité 29 est celle d'une première branche 30a la plus longue dont l'autre extrémité, située au coude 30b, pivote autour d'un axe 31 porté par une chape 32 fixée à l'avant de la porte 7. Une deuxième branche 30c de ladite biellette 30 porte à son extrémité un galet 33 susceptible de coopérer avec une gouttière 34 formant un chemin de roulement et fixée sur le cadre avant 6 de la partie fixe amont 1 de l'inverseur. Dans la position fermée de l'inverseur représentée à la figure 2, ledit galet 33 est en butée à l'extrémité de fond de ladite gouttière 34. On va donner en référence aux figures 2 et 3 une description sommaire du fonctionnement de l'inverseur de poussée qui vient d'être décrit dans le premier mode de réalisation conforme à l'invention. Dans la position fermée de l'inverseur correspondant à un fonctionnement en poussee directe représenté à la figure 2, comme dans L'exemple connu représenté à la figure 1, le panneau externe 9 de porte 7 délimite le flux extérieur 10. Par contre et de manière remarquable, conforme à l'invention, la veine du flux secondaire 15 est délimitée extérieurement par une paroi aérodynamique continue, confondue avec la ligne théorique 14 et constituée des faces internes du panneau externe 5 de la partie fixe amont 1 de l'inverseur, de la plaque 20 qui se raccorde à son extrémité aval avec la partie arrière du panneau interne 11 de porte 7 et enfin du cône arrière fixe 3. Aucun écoulement n'atteint dans ce cas la cavité 16 interne de la porte 7 et toute distorsion du flux ainsi que toute perturbation de l'écoulement aérodynamique principal sont évitées de manière avantageuse par les moyens de l'invention. Lorsque le signal est transmis, par des moyens connus non représentés aux dessins. au dispositif de commande des déplacements de la partie mobile 2 de l'inverseur de passer en position d'inversion de poussée, le vérin 7a actionne la porte 7 qui commence à s'ouvrir, comme représenté dans la position A de la figure 3. Dans ce déplacement la plaque 20 reliée à la porte 7 par les biellettes 22 et 23 suit le déplacement de ladite porte 7. Pendant ce temps le galet 33 d'extrémité de la biellette 30 est astreint à suivre le chemin de roulement fixe de la gouttière 34 fixée à la partie fixe 1 de l'inverseur. Le profil de ladite gouttière 34 est tel que lorsque le galet 33 arrive à l'extrémité ouverte de sortie de ladite gouttière 34, le pivotement de la biellette 30 a amené la plaque 20 en position jointive contre la face interne de la partie avant du panneau interne 11 de la porte 7, en même temps que se réalise. par la pénétration du verrou 26 dans le logement 27 accompagnée d'un blocage élastique, le verrouillage de ladite plaque 20 sur la porte 7. Sous l'action du vérin 7a, la porte 7 continue son déplacement vers l'ouverture complète en position d'inversion de poussée correspondant à la déviation du flux secondaire, telle que schématisée à la position B de la figure 3, tandis que le galet 33 de la biellette 30 s'est désolidarisée de la gouttière 34 et la plaque 20 reste verrouillée sur la porte 7. De même, lorsque, de la même manière, un signal de retour à la position de poussée directe. telle que représentée à la figure 2, est transmis, la porte 7 revient à sa position de fermeture sous l'action du vérin 7a et les mêmes déplacements se produisent en sens inverse de ce qui vient d'être décrit lors de l'ouverture. Notamment, lorsque le galet 33 de la biellette 30 retrouve la gouttière 34, sous l'effort exercé par la biellette sur la plaque 20, le verrou 26 est libéré de son logement 27 et par suite du pivotement de la biellette 30 autour de l'axe 31, lorsque le galet 33 atteint sa position de butée à l'extrémité de fond de la gouttière 34, la plaque 20 reprend sa position écartée de la partie avant du panneau interne 11 de la porte 7, selon la ligne théorique 14 du profil de veine secondaire. REVENDICATIONS 1 - Inverseur de poussée de turboréacteur à double flux comportant des portes basculantes (7) susceptibles, en position fermée, de s'intégrer dans la paroi extérieure du canal annulaire du flux secondaire et, en position ouverte, de dévier ledit flux secondaire, chaque porte (7) étant constituée au moins d'un panneau externe (9) d'un panneau interne (11) d'une structure de liaison (12) entre lesdits panneaux (9,11) et d'au moins un déflecteur frontal (13) et étant associée à des moyens de commande des déplacements tels qu'un vérin (7a), chaque porte (7) étant associée par des moyens de liaison (22, 23, 30) à une plaque (20) formant volet de porte. qui est disposée du côté radialement interne de ladite porte (7) de manière que, en position fermée de la porte (7) correspondant à la position de poussée directe de l'inverseur, le profil de face interne (19) de ladite plaque (20) suit la surface théorique (14) de délimitation aérodynamique du profil de la veine de circulation du flux secondaire et, en position ouverte de la porte (7) correspondant à la position d'inversion de poussée de l'inverseur, ladite plaque (20) est disposée sur la face interne de la porte par l'action desdits moyens de liaison et des moyens (7a) de déplacement de la porte (7), caractérisé en ce que la partie arrière de la plaque (20) est reliée à la porte (7) par une première (22) et une deuxième (23) biellettes et la partie avant de la plaque (20) est reliée par une troisième biellette (30) à un axe de pivotement (31) placé sur une partie avant de la porte (7). 2.- Inverseur de poussée selon la revendication 1 caractérisé en ce que la troisième biellette (30) présente une forme en L dont une première branche (30a) relie à la plaque (20) audit axe de pivotement (31) et dont une seconde branche (30c) a une première extrémité solidaire dudit axe de pivotement (31) et une deuxième extrémité qui porte un galet (33) susceptible de coopérer avec une gouttière (34), formant un chemin de roulement, fixée sur un cadre avant (6) d'une partie fixe amont (1) de l'inverseur de poussée de manière qu'un déplacement de la porte (7) est accompagné d'un déplacement relatif de la plaque (20) par rapport à ladite porte (7) chaque fois que ledit galet (33) se déplace dans ladite gouttière (34). 3. Inverseur de poussée selon la revendication 2 caractérisé en ce que la face radialement externe (25) de ladite plaque (20) porte un élément constituant un verrou (26) susceptible de coopérer avec un logement (27) ménagé sur la face interne de ladite porte (7) de manière à verrouiller la plaque (20) à la porte (7) lorsque dans le déplacement de la porte (7) vers l'ouverture complète. le galet (33) de la troisième biellette (30) sort de ladite gouttière (34) coopérante.