Brevet FR2666120A1 — publié le 19920228

La présente invention concerne un moteur à turbine à gaz et un avion propulsé par ce moteur1 celui-ci comportant une première et une seconde tuyère d'ejection espacées l'une de l'autre et aptes à pivoter pour permettre un décollage vertical ou tout au moins rapide de l'aviono Elle vise à maintenir le rapport de poussée entre les deux tuyères en vue de contrôler 1' assiette de l'avion. A cet effet, dans le moteur à turbine à gaz selon 1' invention, comprenant un compresseur, une première et une seconde chambre de combustion reliées en parallèle - au compresseur en ce qui, concerne l'écoulement de l'air, une première tuyère d'éjection pour l'échappement de la première chambre de combustion, une seconde tuyère d'éjection pour ltéchappement de la seconde chambre de combustion, les dites tuyères étant espacées l'une de l'autre le long d'un axe et chacune d'elles étant déplaçable de façon à modifier la direction du courant de gaz qui en sort relativement à cet axe, il est prévu un premier passage entre le compresseur et la première chambre de combustion, un second passage entre la seconde chambre de combustion et la seconde tuyère d'éjection, un conduit reliant l'un à l'autre les dits passages et une valve pour contrôler ltécoulement dans le conduit. Dans un mode de fonctionnement typique, les deux chambres de combustion fonctionnent et la valve est ouverte de façon qu'une certaine partie du courant d'air qui s'écoule du compresseur vers la première chambre de combustion soit dirigée vers la seconde tuyère. Si, pour une raison quelconque, la première chambre de combustion s'arrente de fonctionner, la valve est fermée de façon à augmenter le débit massique à travers la première tuyère et à diminuer celui à travers la seconde tuyère en vue de maintenir constant le rapport de poussée des deux tuyères et, par là, 1' assiette de l'avion. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce moteur à turbine à gaz et d'un a-vion muni de ce moteur:: Fig. 1 est une vue de côté, en élévation, du moteur selon l'invention; Fig. 2 est une vue en coupe suivant II-II de fig. 1; Fig. 3 est une vue en bout suivant la flèche III de fig. 1; Fig. 4 est une vue de côté, en élévation, de I'aYiogn.- Comme le montre les fig. i à 3, le moteur désigné par la référence 9 comprend un premier compresseur axial 10, qui, lorsqu'il est en marche, envoie de l'air comprimé à un premier carter Il de section annulaire, situé immédiatement en aval du compresseur, et à un second compresseur axial ou compresseur haute pression il, entouré par la paroi intérieure 11A du carter. Ce carter Il présente deux tubulures 13, qui s'étendent radialement et aboutissent à des conduits coudés respectifs 14, dont chacun se termine par une tuyère avant 15. Le carter il constitue un passage entre le compresseur 10 et les tuyères 15. Les conduits 14 sont aptes à pivoter relativement au carter il entre une position A, dans laquelle le courant de gaz qui stéchap pe des tuyères est parallèle à l'axe 16 du moteur, et une position B, dans laquelle ce courant est tranversal au dit axe. Chaque tubulure 13 et la zone adjacente du carter Il constituent une première chambre de combustion ou chambre de combustion auxiliaire 17, comportant un brûleur 18 raccordé à une conduite d'alimentation en combustible 19. L'écoulement du combustible vers la conduite 19 est contrôlé par un système 20 comportant un levier de commande manuelle 20A. Le second compresseur 12 alimente en air comprimé une seconde chambre de combustion ou chambre de combustion principale 21, dont les gaz de combustion s'échappent à travers deux turbines 22, 23, reliées de manière à entraîner respectivement les compresseurs 10, 12. Le courant de gaz sortant de la turbine 23 pénètre dans un second carter 24, muni de deux tubulures 25, qui s'retendent radialement et aboutissent à des conduits coudés respectifs 26, dont chacun se termine par une tuyère d'éjection arrière 27. Le carter 24 constitue un passage entre la chambre de combustion 21 et les tuyères arrière 27. Comme les conduits coudés 14, les conduits coudés 26 peuvent pivoter relativement au carter associé 24 entre des positions A et B qui correspondent à celles des tuyères avant 15. La chambre de combustion 21 est reliée à une conduite d'alimentation en combustible 28.L'alimentation est contrôlée par un système 29 comportant un levier de commande manuelle 29A. On comprend que les deux chambres de combustion 17, 21 sont reliées en parallèle au compresseur 10, le courant d'air sortant de ce dernier étant divisé par la paroi lIA. En supposant le moteur qui vient d'être décrit installé dans l'avion représenté à la fig. 4, lorsque le dit moteur est en marche, au moins la chambre de combustion principale 21 est en service et une poussée est exercée sur l'avion par les jets J soF tant des tuyères 15, 27. Cette poussée propulse l'avion vers 1' avant ou vers le haut, suivant que les tuyères se trouvent dans la position A ou dans la position B.Des composantes de ces forces vers l'avant et vers le haut sont évidemment obtenues si les tuyères se trouvent dans des positions intermédiaires entre les positions A et B. Les tuyères 15 et 27 sont placées respectivement en avant et en arrière du centre de gravité 34 de l'appareil. En supposant que les tuyères sont dans la position B et que l'aVten a quitté le sol, par exemple est en train de planer, sa position en vol est déterminée principalement par les poussées respectives aux tuyères avant 15 et aux tuyères arrières 27. Cette position en vol est donc fortement influencée par l'entrée en service et la mise au repos de la chambre de combustion auxiliaire. Elle est aussi déterminée par une tuyère d' assiette 36 relativement petite, disposée a I'extrémité arrière de l'appareil et qui peut être commandée par le pilote pour le réglage de l'assiette . Cette tuyère est alimentée par de l'air venant du compresseur 12. Les forces influençant la position en vol que produisent la mise en service et la mise au repos de la chambre de combustion auxiliaire 17 peuvent être compensées en utilisant la tuyère d'assiette 36, mais il faut alors utiliser à cet effet d' importantes quantités d'air, avec une diminution correspondante de la performance du moteur. Cet inconvénient est éliminé au moins en partie par l'invention, qui prévoit une conduite de bypass 30 et une valve 31, actionnable par un levier de commande manuel 32. On supposera que la valve 31 est fermée et que la chambre de combustion 17 est hors service. Si l'on déplace alors la valve vers sa position d'ouverture, la pression dans le carter Il augmente celle dans le carter 24. I1 en résulte une diminution de la chute de pression à travers la turbine 23, en supposant la turbine 22 engorgée, un ralentissement du compresseur 10 relativement au compresseur 12. En d'autres termes, l'ouverture de la valve 2 équivant à une réduction de section des tuyères arrière et aboutit à un déplacement de poussée des tuyuères avant vers les tuyères arrière, diminuant évidemment le potentiel de pous sée de la chambre de combustion auxiliaire 17.En conséquence, si l'on déclenche la combustion dans la chambre auxiliaire 17 alors que la valve 31 est ouverte, l'augmentation de poussée aux tuyères avant due à cette chambre est inférieure a ce qutel- le aurait été si la valve 31 était fermée, tandis que la pous sée aux tuyères arrière est augmentée. En d'autres termes, il se produit une augmentation totale de poussée, tandis que lté- quilibre de l'inclinaison de l'appareil dans le sens longitudinal tend à rester inchangé. Si l'on met au repos la chambre de combustion auxiliaire ou si cette chambre tombe en panne, on ferme de nouveau la valve 31 pour éviter un changement inopportun de cette inclinaison.La tuyère d'assiette 36 peut toujours être utilisée pour la correction de l'assiette, mais son importance et, par conséquent, sa consommation d'air sont fortement réduites. On peut, comme variante, utiliser la soupape 31 au lieu de la tuyère 36 pour modifier l'assiette de l'appareil. Le courant sortant du conduit 30 pour pénétrer dans le carter 24 peut être dévié par un déflecteur 33 pour former un film le long de la face interne de ce carter. Ceci se justifie en partie pour des raisons d'aérodynamisme et, en partie, par une utilisation de l'air sortant de la conduite 30 pour le refroidissement du carter 24. Dans ce contexte, il convient de signaler que l'ouverture de la valve et, par conséquent, l'augmentation de la pression dans le carter 24 peuvent produire une augmentation de température dans ce dernier, qu'il peut donc être désirable de refroidire lorsque la valve 31 est ouverte. - REVENDICATIONS 1.- Moteur de type turbine à gaz pour la propulsion d'avions, caractérisé en ce qu'il comprend un compresseur, une première et une seconde chambre de combustion reliées en partie lèle au compresseur en ce qui concerne l'écoulement de l'air, une première tuyère d'éjection pour l'échappement de la première chambre de combustion, une seconde tuyère d'éjection, pour 1' échappement de la seconde chambre de combustion, les dites tuyères étant espacées l'une de l'autre le long d'un axe et chacune d'elles étant déplaçable de façon à modifier la direction du courant de gaz qui en sort relativement à cet axe, un premier passage entre le compresseur et la première chambre de combustion, un second passage entre la seconde chambre de combustion et la seconde tuyère d'éjection, une conduite reliant l'un à 1' autre les dits passages et une valve pour contrôler l'écoulement dans cette conduite. 2.- Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le raccordement entre la dite conduite et le second passage comporte un moyen pour convertir le courant sortant de la conduite en un film de refroidissement à l'intérieur du second passage. 3.- Moteur selon la revendication 1 ou la revendication 2 r caractérisé en ce qu'il est installé dans un avion dans une position telle que les tuyères se trouvent respectivement en avant et en arrière du centre de gravité de l'avion.