Brevet FR2698913A1 — publié le 19940610

La présente invention concerne un inverseur de poussée de type à portes basculantes destiné à équiper un moteur à réaction Dans ce type d'inverseur connu, les portes sont conçues pour évoluer entre deux positions, à savoir une position dite "de croisière" dans laquelle elles constituent des éléments de capotage d'un canal d'éjection des gaz permettant une circulation du flux de gaz d'amont en aval, et une position dite "d'inversion de poussée" dans laquelle les portes, après basculement, obturent au moins partiellement le canal d'éjection et dévient un flux de gaz radialement vers l'extérieur et vers l'amont. Plus particulièrement, l'invention propose un perfectionnement aux portes d'inverseur connues dans lesquelles, afin d'aider à l'inversion et au guidage du flux dévié, on prévoit au moins une structure déflectrice s'étendant à peu près perpendiculairement à la porte à partir de la face interne de celle- ci, structure déflectrice située à l'extrémité amont de la porte et/ou sur les bords latéraux de celle-ci On a déjà proposé, notamment dans la demande de brevet français N O 92 02230 déposée le 22 Février 1992 au nom de la demanderesse, une configuration de structure déflectrice destinée à assurer un contrôle de la direction du jet dévié, ceci pour éviter le phénomène de ré-ingestion par le moteur et/ou les interférences du jet dévié avec les structures, notamment de la voilure de l'avion. La solution décrite dans cette demande de brevet antérieure consiste à ménager dans l'épaisseur d'une plaque déflectrice, une série d'ouvertures de profil spécial qui permet d'imposer aux veines de gaz dévié une orientation privilégiée. Si une telle disposition s'est révélée efficace en général, elle présente cependant des limites pour certains cas particuliers, notamment pour les moteurs disposés sous voilure, qui requièrent une orientation de la nappe déviée selon des angles beaucoup plus fermés. La configuration nouvelle de la structure déf lectrice objet de la présente invention a pour but de répondre à ce problème Dans cette optique, l'inverseur selon l'invention se caractérise par le fait que l'inverseur comprend une semelle destinée à être fixée sur le bord de la porte, une série d'aubes déflectrices s'étendant dans le prolongement de la semelle et étant fixées à celle-ci et un raidisseur transversal coiffant l'ensemble des aubes et étant fixé à celles-ci. Avantageusement, le raidisseur transversal et la semelle sont solidaires de façon à constituer un cadre indéformable, la semelle présentant à ses deux extrémités des membranes latérales délimitant avec la semelle un espace en U o sont logées les aubes, le raidisseur transversal étant fixé aux extrémités libres des membranes latérales. Afin d'obtenir un effet d'orientation particulièrement efficace de la nappe déviée, les aubes déflectrices ont un profil aérodynamique en forme d'aile dont le bord d'attaque, de préférence arrondi, est orienté vers l'intérieur de la porte et le bord de fuite est situé dans le même plan que la semelle de la structure déflectrice. Les aubes sont sensiblement parallèles entre elles et sont inclinées d'un angle compris entre O et 70 par rapport à la normale au plan de la semelle (angle d'attaque) De même, le centre géométrique de l'extrémité de chaque aube liée à la semelle est décalé par rapport au centre géométrique de l'extrémité de l'aube liée au raidisseur d'un angle compris entre O et 30 . Par ailleurs, le raidisseur transversal aura avantageusement une section en forme d'aile avec bord d'attaque arrondi orienté vers l'intérieur de la porte et bord de fuite situé dans le même plan que les bords de fuite des aubes. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description d'une forme de réalisation de la présente invention en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente schématiquement un avion équipé de moteurs situés sous la voilure et auxquels la présente invention est particulièrement adaptée; la figure 2 représente, vue de côté, une porte d'inverseur équipée de la structure déflectrice selon l'invention; la figure 3 est une vue en perspective de la structure déflectrice; la figure 4 est une vue de dessus; la figure 5 est une vue de côté d'une aube les figures 6 et 7 sont des vues en coupe de chaque extrémité de l'aube de la figure 5, respectivement selon les lignes VI-VI et VII-VII; et la figure 8 représente une porte d'inverseur déployée équipée du système de l'invention et montrant le guidage des nappes déviées par rapport au sol. La figure 1 représente schématiquement, vue de face, la partie droite d'un avion à réaction 1 du type à moteurs 2 suspendus sous les ailes 3 de l'avion Lors de l'atterrissage, l'avion roule sur le sol S et les inverseurs à portes 4 des moteurs sont en position d'inversion de poussée ou déployée Comme on le voit sur le moteur de droite de la figure 1, que l'on considère comme n'étant pas équipé du système de guidage de nappe faisant l'objet de l'invention, la direction du flux inversé est matérialisée par les flèches Fl et F 2 Les flèches Fl montrent que le flux vient frapper le sol, ce qui risque d'entraîner des projections de pierres et surtout des renvois d'air chaud selon la flèche F 3 qui peuvent être ré-ingérés par les moteurs, avec un risque de détérioration de ces derniers De même, le flux inversé selon la flèche F 2 risque de heurter l'empennage horizontal 5 de l'avion en créant des effets indésirables, notamment sur la maniabilité de l'avion. Le système de guidage des veines de gaz inversé selon l'invention dont on suppose que le moteur de gauche est équipé permet d'éliminer ces inconvénients Ainsi, les portes inférieures de l'inverseur équipé du système de guidage Gl permet d'orienter le flux inversé sensiblement selon les flèches F 4 selon une trajectoire qui tangente le sol et écarte le flux latéralement Les portes supérieures pourront être équipées d'un système de guidage similaire G 2 qui déviera le flux selon une flèche F 5 à l'écart de l'empennage horizontal 5. On décrira à présent plus en détail le système de guidage de nappe en référence aux figures 2 à 7 Il est évident que ce système peut équiper tout type de portes d'inverseur à portes et s'applique à des moteurs fixés non seulement, comme à la figure 1, sous voilure mais également à des moteurs disposés en tout autre endroit de l'avion. Comme cela est bien connu, l'inverseur de poussée est constitué par plusieurs portes 4 articulées de façon à basculer autour d'un axe A sous l'action d'un vérin de commande V entre une position dite "de croisière" dans laquelle la porte est alignée avec les parties de capotage C et libère totalement le canal annulaire CA et une position dite "d'inversion" représentée en trait plein à la figure 2 et dans laquelle la partie aval de la porte obture le canal CA tandis que sa partie amont fait saillie à l'extérieur du capotage de façon à dévier le flux Fx radialement vers l'extérieur et vers l'amont Afin d'aider à l'inversion du flux, la porte 4 présente sur son bord amont 11 au moins une structure déflectrice frontale, ou becquet, désignée de façon générale en D et s'étendant à partir de la face interne de la porte. L'invention concerne la construction particulière de cette structure déflectrice qui permet un guidage latéral du flux dévié. Cette structure déflectrice, dans la forme de réalisation représentée, donnée à titre d'exemple non limitatif, comporte une semelle 10 fixée (par soudage, rivetage ou boulonnage) contre le bord 11 de la porte A ses extrémités, la semelle est prolongée vers le haut par deux membranes latérales 12 et 13 (figure 3) qui forment avec la semelle 10 un cadre en U délimitant un espace vide 14. L'extrémité supérieure des membranes 12 et 13 est coiffée par un raidisseur transversal 15. Dans l'espace 14 sont logées des aubes 16 profilées en forme d'aile dont le pied 17 est fixé à la semelle 10 et la tête 18 est fixée sous le raidisseur 15, la tête 18 étant plus longue que le pied 17 Comme on le voit à la figure 4 qui est une vue de dessus de la figure 3, les aubes 16 sont sensiblement parallèles entre elles et sont inclinées d'un angle a par rapport à la normale N à la semelle qui peut être compris entre O et 70 selon les besoins d'orientation latérale du flux dévié. Le bord d'attaque 19 arrondi des aubes 16 est orienté vers l'intérieur de la porte, tandis que leur bord de fuite est tourné vers l'extérieur, bord de fuite qui est situé dans le même plan que la semelle 10 et les membranes 12,13 de la structure déflectrice. Par ailleurs, comme on le voit à la figure 3, le centre géométrique 21 du pied 17 de chaque aube est décalé par rapport au centre géométrique 22 de la tête 18 d'aube d'un angle b qui peut être compris entre O et 30 . Comme on le voit particulièrement aux figures 2, 5, 6 et 7 les aubes 16 ont, vues de face, une forme sensiblement trapézoïdale, leur bord de fuite 20 étant à peu près perpendiculaire au pied 17 et à la tête 18 de l'aube, tandis que leur bord d'attaque 19 est incliné Le pied d'aube 17 est plus court que la tête d'aube 18. Le raidisseur 15, quant à lui, peut avantageusement présenter également une section aérodynamique en forme d'aile avec bord d'attaque arrondi 23 (figure 2) orienté vers35 l'intérieur de la porte et bord de fuite linéaire 24 situé dans le même plan que les bords de fuite des aubes 16. Enfin, l'angle c entre le raidisseur 15 et le plan de l'espace en U 14 délimité par le cadre 10,11,13 est compris entre 30 et 900. REVENDICATIONS 1 Inverseur de poussée pour moteur à réaction du type à portes basculantes ( 4) susceptibles d'évoluer entre deux positions, à savoir une position dite "de croisière" dans laquelle les portes ( 4) constituent des éléments de capotage (C) d'un canal d'éjection (CA) des gaz permettant une circulation du flux de gaz d'amont en aval, et une position dite "d'inversion de poussée" dans laquelle les portes ( 4), après basculement, obturent au moins partiellement le canal d'éjection (CA) et dévient un flux de gaz radialement vers l'extérieur et vers l'amont, chacune desdites portes ( 4) comportant sur son bord amont ( 11) une structure déflectrice (D) s'étendant à peu près perpendiculairement à la porte ( 4) et destinée à guider le flux dévié, ledit inverseur étant caractérisé en ce que la structure déflectrice (D) comprend une semelle ( 10) destinée à être fixée sur le bord ( 11) de la porte, une série d'aubes déflectrices ( 16) s'étendant dans le prolongement de la semelle et étant fixées à celle-ci, et un raidisseur ( 15) transversal coiffant l'ensemble des aubes et étant fixé à celles-ci. 2 Inverseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le raidisseur transversal ( 15) et la semelle ( 10) sont solidaires de façon à constituer un cadre indéformable. 3 Inverseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la semelle ( 10) présente à ses deux extrémités des membranes latérales ( 12,13) délimitant avec la semelle un espace ( 14) en U o sont logées les aubes ( 16). 4 Inverseur selon la revendication 3 caractérisé, en ce que le raidisseur transversal ( 15) est fixé aux extrémités libres des membranes latérales ( 12,13). Inverseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les aubes déflectrices ( 16) ont un profil aérodynamique en forme d'aile dont le bord d'attaque ( 19) est orienté vers l'intérieur de la porte ( 4) et le bord de fuite ( 20) est situé dans le même plan que la semelle ( 10) de la structure déflectrice ( 10). 6 Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les aubes déflectrices ( 16) sont sensiblement parallèles entre elles et sont inclinées d'un angle a compris entre 0 et 700 par rapport à la normale (N) au plan de la semelle ( 10)(angle d'attaque). 7 Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le centre géométrique ( 21) de l'extrémité de chaque aube ( 16) liée à la semelle ( 10) est décalé par rapport au centre géométrique ( 22) de l'extrémité de l'aube liée au raidisseur transversal ( 15), d'un angle b compris entre 0 et 30 . 8 Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le raidisseur transversal ( 15) a une section en forme d'aile avec bord d'attaque ( 23) arrondi orienté vers l'intérieur de la porte et bord de fuite ( 24) situé dans le même plan que les bords de fuite des aubes. 9 Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'extrémité ( 18) de l'aube liée au raidisseur transversal ( 15) est plus longue que l'extrémité ( 17) liée à la semelle. Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que le raidisseur transversal fait un angle c compris entre 30 et 90 avec le plan de l'espace en U ( 14) délimité par la semelle et ses deux membranes latérales.