Brevet FR2704599A1 — publié le 19941104

Tuyère d'élection à géométrie variable pour turbomachine La présente invention a pour objet une tuyère axisymétrique à section réglable destinée à équiper une turbomachine et comportant au moins une couronne de volets, ladite couronne de volets comprenant une série de volets commandés et une série de volets suiveurs intercalés, chaque volet suiveur chevauchant les surfaces intérieures des deux volets commandés adjacents et étant retenu sur lesdits volets articulés par des moyens d'accrochage. Une telle tuyère à section réglable est connue notamment par le document US-2 969 641 qui montre une couronne de volets commandés articulés sur la partie arrière d'un carter, dans laquelle l'étanchéité entre deux volets commandés adjacents est assurée par une plaque métallique plane et flottante qui chevauche les surfaces intérieures desdits deux volets commandés. Cette plaque métallique est appuyée sur les volets par la pression des gaz en cours de fonctionnement de la tuyère. Des moyens complémentaires constitués de barrettes en appui sur la face externe des volets sont prévus pour maintenir positivement chaque volet suiveur contre les volets commandés adjacents. On peut encore citer les documents FR-A-2 227 433 et FR-A-2 524 937 qui montrent des tuyères convergente-divergente, dans lesquelles les volets suiveurs sont accrochés aux volets commandés par des moyens d'accrochage qui autorisent un déplacement axial des volets suiveurs par rapport aux volets commandés. On peut également mentionner le document FR-A - 2 096 538 qui concerne une tuyère inverseuse de poussée à section variable, dans laquelle les volets suiveurs sont montés basculants sur les arbres d'articulation des volets commandés. Dans les documents précédents, les volets suiveurs sont plans. Or, de plus en plus, il est nécessaire de diminuer les radiations infrarouges émises par le jet chaud des gaz d'échappement de la tuyère. Ceci peut être réalisé notamment par l'utilisation de volets suiveurs lobés de forme convexe. Ces volets suiveurs de forme convexe engendrent une traînée supplémentaire. Il en résulte qu'un effort axial s'exerce sur les volets suiveurs. Le but de la présente invention est de proposer une tuyère du type mentionné ci-dessus dans laquelle les moyens d'accrochage d'un volet suiveur permettent non seulement un maintien en contact avec les volets commandés adjacents lors de l'arrêt du moteur et le guidage latéral dudit volet suiveur, mais permettent également le maintien axial du volet suiveur par rapport à l'éjection des gaz. L'invention atteint son but par le fait que les moyens d'accrochage d'un volet suiveur comportent une épingle double faisant fonction de ressort de maintien dudit volet suiveur contre les surfaces intérieures des deux volets commandés adjacents, ladite épingle comportant, en amont, deux portions d'extrémité articulées respectivement sur les deux volets commandés adjacents, et, en aval, une portion médiane fixée sur ledit volet suiveur par des moyens de fixation. Avantageusement, les portions d'extrémité de l'épingle sont divergentes. L'invention s'applique avantageusement à une tuyère à volets suiveurs lobés, mais elle peut également s'appliquer à une tuyère à volets suiveurs plans. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante fait à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente schématiquement, en coupe, la partie arrière d'une turbomachine à gaz munie d'une tuyère à géométrie variable constituée selon la présente invention. la figure 2 est une vue arrière de la tuyère représentée sur la figure 1, la figure 3 montre la disposition des moyens d'accrochage d'un volet suiveur sur un volet commandé, les moyens de fixation desdits moyens d'accrochage n'étant pas représentés par souci de clarté, la figure 4 montre la fixation de l'épingle sur le volet suiveur, et la figure 5 montre l'articulation de l'épingle sur le volet commandé. La référence 1 représente une tuyère axisymétrique à géométrie variable qui est disposée en aval d'un tube à jet 2 de gaz chauds d'une turbomachine d'aviation. La tuyère 1 comporte une première série de volets 3, dits volets commandés, qui se présentent sous la forme de plaques trapézoïdales articulées de manière connue par leur extrémité amont 3b sur un anneau polygonal 4 solidaire du tube à jet 2. Elle comporte également une deuxième série de volets 5, dits volets suiveurs, qui sont intercalés entre les volets commandés et qui sont destinés à obturer les interstices séparant les volets commandés 3. Chaque volet suiveur 5 chevauche les surfaces intérieures des deux volets commandés 3 adjacents, et il est maintenu positivement en appui sur lesdits deux volets commandés 3 par un dispositif d'accrochage, se présentant sous la forme d'une épingle double 6 qui agit à la manière d'un ressort. Chaque volet commandé 3 est réalisé en matériau composite et il présente sur sa face extérieure une partie métallique 3a qui est articulée sur I'anneau polygonal 4, et qui est reliée aux moyens de manoeuvre de la série de volets commandés 3. Le volet suiveur 5 est également réalisé en matériau composite. Il se présente sous la forme d'un secteur tronconique 7 qui se termine en aval par une partie sphérique 8. Le volet suiveur 5 forme alnsi un lobe convexe, à la sortie des gaz s'échappant de la tuyère 1. Le secteur tronconique 7 est solidaire d'une pièce métallique 9 dont l'extrémité amont 10 est articulée sur l'anneau polygonal 4. L'épingle double 6 est réalisée à partir d'un fil à ressort. Elle présente, en amont, deux portions d'extrémité 11, 12 qui, au repos, sont sensiblement alignées et dirigées dans des directions opposées et qui sont articulées respectivement sur les deux volets commandés 3 adjacents au voisinage de l'articulation 3b desdits volets commandés sur l'anneau 4. L'articulation s'effectue par engagement coulissant des portions d'extrémité 1il et 12 de l'épingle 6 dans les alésages de colliers 13 fixés par boulonnage sur la face extérieure desdits volets commandés 3. L'épingle 6 est fixée en amont par sa portion médiane 15 sur la face extérieure du volet suiveur 5 par des moyens de fixation 17 qui comportent des vis 18 assurant la liaison du secteur tronconique en composite 7, de la pièce métallique 9 et de la portion médiane 15 de l'épingle 6. La portion médiane 15 se présente sous la forme d'un coude emprisonné entre la pièce métallique 9 et un cavalier 19 engagé dans les vis 18. Des écrous 20 assurent le bridage de l'ensemble. Les deux branches 21 et 22 du coude 15 s'étendent vers l'amont et rejoignent respectivement les portions d'extrémité 11 et 12 au moyen de boucles 23 et 24. La fonction ressort de l'épingle 6 et le sens de l'effort appliqué sur le volet suiveur 5 résultent de l'écart d'angle des deux portions d'extrémité 11 et 12 de l'épingle 6 entre la position montée et la position non montée. Le maintien des volets suiveurs 5 par rapport aux volets commandés 3 est assuré, à l'arrêt, par la fonction ressort de l'épingle double 6. L'épingle 6 assure ainsi une triple fonction pour le volet suiveur 5: elle permet le maintien axial du volet suiveur 5 par rapport à l'éjection des gaz, - elle permet le guidage latéral du volet suiveur 5, - elle permet le maintien en contact du volet suiveur 5 et des volets commandés adjacents 3 lors de l'arrêt du moteur. REVENDICATIONS 1. Tuyère axisymétrique à section réglable destinée à équiper une turbomachine et comportant au moins une couronne de volets, ladite couronne de volets comprenant une série de volets commandés (3) et une série de volets suiveurs (5) intercalés, chaque volet suiveur (5) chevauchant les surfaces intérieures des deux volets commandés (3) adjacents et étant retenu sur lesdits volets commandés par des moyens d'accrochage, caractérisée en ce que les moyens d'accrochage d'un volet suiveur (5) comportent une épingle double (6) faisant fonction de ressort de maintien dudit volet suiveur (5) contre les surfaces intérieures des deux volets commandés (3) adjacents, ladite épingle (6) comportant, en amont, deux portions d'extrémité (11, 12) articulées respectivement sur les deux volets commandés (3) adjacents, et, en aval, une portion médiane (15) fixée sur ledit volet suiveur (5) par des moyens de fixation (17). 2. Tuyère selon la revendication 1 dans laquelle les volets suiveurs (5) sont lobés. 3. Tuyère selon la revendication 2 dans laquelle le volet suiveur (5) se présente sous la forme d'un secteur tronconique (7) qui se termine en aval par une partie sphérique (8). 4. Tuyère selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les portions d'extrémité (11, 12) de l'épingle (6) sont divergentes.