Brevet FR2724978A1 — publié le 19960329

" Réacteur à inversion de poussée, réduisant la distance à l'atterrissage d'avions " La présente invention concerne un réacteur à inversion de poussée. Pour réduire au minimum la longueur des distan- ces de roulement à l'atterrissage d'avions, leurs réacteurs sont équipés d'un dispositif permettant d'inverser la pous- see. On connaît des réacteurs dans lesquels on in- verse le poussée en introduisant à l'extrémité de la gon- dole des moteurs, deux demi-coquilles dans le jet pour le dévier. Cette réalisation d'une inversion de poussée a l'inconvénient que des gaz chauds arrivent dans le canal d'aspiration du réacteur. Selon le document US-A-29 38 335, on connaît un dispositif d'inversion de poussée pour réacteur grâce au- quel le jet des gaz d'échappement est dévié vers l'exté- rieur à l'aide de coquilles réglables d'un cône de sortie de turbine, et est renvoyé par une gaine perméable à l'air. Le document US-A-29 52 124 décrit un réacteur équipé d'un dispositif d'inversion de poussée selon lequel on peut modifier la section la plus étroite de la tuyère de poussée à l'aide de coquilles réglables du cône de sortie. La présente invention a pour but de créer un réacteur à inversion de poussée dont le jet dévié puisse bien se diriger pour éviter le risque de pénétration de gaz chauds dans le canal d'admission du moteur, tout en permet- tant d'obtenir une poussée inverse aussi puissante que pos- sible. A cet effet, l'invention concerne un réacteur à inversion de poussée caractérisé en ce qu'il comprend une entrée d'air, une tuyère et un moteur de base ainsi qu'un canal secondaire réalisé en forme annulaire entre une enve- loppe perméable à l'air et réglable pour le fonctionnement d'inversion de poussée et une cloison d'habillage du moteur de base et en amont de la tuyère il est prévu un cône de sortie de turbine à coquilles réglables permettant d'obte- nir le degré de blocage d'écoulement dans la tuyère et les parois intérieures de l'enveloppe sont revêtues de matière réfractaire. Le réacteur selon l'invention avec inversion de poussée permet d'avoir des puissances d'inversion de pous- sée d'un maximum de 30 %- par rapport aux réacteurs usuels avec mélange, de sorte que lorsque les avions équipés de réacteurs selon l'invention peuvent atterrir sur des pistes très courtes ou partiellement endommagées, ou encore l'avion peut être déplacé de lui-même, sur une rampe sur un sol mal consolidé, en marche arrière. Les coquilles de cette tuyère en aval du moteur de base et du canal secon- daire bloquent selon l'invention les zones du jet de gaz chaud du moteur de base et conduisent à des pertes de charge dans le jet de gaz chaud. La poussée dans la direction avant du réacteur est globalement plus faible pour une gondole relativement longue et un mélange de gaz, et cela par des moyens relati- vement simples. Pour protéger les parois intérieures du réacteur contre les jets de gaz d'échappement chaud, les parois intérieures sont revêtues selon l'invention d'un ma- tériau réfractaire. Selon l'invention, les coquilles de la tuyère en aval du moteur de base et du canal secondaire peuvent basculer autour des axes de rotation ce qui permet avec une fixation de construction simple et fiable, une possibilité de réglage sans difficulté des coquilles et ainsi d'obtenir le degré de blocage de l'écoulement dans la tuyère. La limitation du nombre de coquilles à deux ou quatre selon l'invention, permet de donner une construction avantageuse à la section de la tuyère du réacteur. Selon l'invention, les vérins de réglage à com- mande hydraulique, fixés à la paroi arrière du corps de la sortie de la turbine et qui sont protégés par une cloison contre l'action de l'air chaud, agissent en toute sécurité sur les coquilles de la tuyère du réacteur. La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les des- sins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un réacteur selon l'invention en position de poussée vers l'avant, - la figure 2 est une vue du réacteur selon l'invention, en coupe axiale, en position de poussé vers l'avant, - la figure 3 est une coupe longitudinale du réacteur selon l'invention en position d'inversion de pous- sée, - la figure 4 est une vue en coupe transversale du réacteur selon l'invention en position d'inversion de poussée. Selon la figure 1, un réacteur 1 comporte une entrée d'air 2 et une tuyère 3. Le réacteur 1 comporte un canal secondaire 4 et, représenté de manière schématique, un moteur principal 5. Le canal secondaire 4 est muni d'une enveloppe 6 et le moteur de base 5 d'un habillage 7. En aval du canal secondaire 4 et du moteur de base 5, le réacteur 1 est équipé d'un mélangeur 8 servant à diviser puis à mélanger le jet chaud provenant du moteur de base 5 et le jet froid du canal secondaire 4 dans un tube de mélange 9 du moteur 1. Le mélange des jets chaud et froid se traduit par une réduction du bruit des jets et de l'émission de rayonnement infrarouge, induit, particulière- ment important pour des avions de transport militaires. Le mélangeur 8 est situé relativement loin en amont dans le tube mélangeur 9. De préférence, le mélangeur 8 et un cône de sortie 40 de la turbine sont conçus pour que le jet froid provenant du canal secondaire 4 soit rentré aussi loin que possible pour que le jet chaud se dégage aussi bien que possible du moteur de base 5. Une telle réalisa- tion préférentielle conduit à un cône de sortie de turbine relativement volumineux. Deux ou quatre coquilles 10, 11 sont prévues en aval du mélangeur 8 dans le cône de sortie de turbine 40, en étant monté pivotant autour d'axes de rotation 12, 13. Les tétons 14, 15 sont reliés à des barres de réglage 16, 17 de deux vérins de réglage 18, 19 fixés à la paroi arrière 20 du boîtier 21 de sortie de turbine. Une cloison 22 est prévue entre les coquilles 10, 11 et les vé- rins de réglage 18, 19 pour que les vérins de réglage 18, 19 ne soient pas exposés aux gaz chauds. Selon un mode de réalisation préférentiel, les vérins de réglage 18, 19 sont à commande hydraulique. Pour le fonctionnement du réacteur 1 en poussée vers l'avant, les arêtes 24, 25 des coquilles 10, 11 sont situées, parallèlement à un axe longitudinal 26 du réacteur 1. Les arêtes 27, 28 des coquilles 10, 11 tournées vers l'amont sont situées radialement derrière le mélangeur 8 pour que les jets du canal secondaire 4 et du moteur de base 5 puissent contourner sans difficulté, par exemple en vol de croisière, les coquilles 10, 11 sur le cône de sor- tie de turbine 40. Les prolongements 30, 31 des coquilles 10, 11 dépassent les axes de rotation 12, 13 et convergent vers l'axe longitudinal 26 du réacteur 1 pour former à l'extré- mité du cône de sortie de turbine 9, une ouverture 23 pour une ventilation efficace. Selon la figure 2, l'on utilisera les mêmes ré- férences qu'à la figure 1 pour désigner les mêmes caracté- ristiques. Les coquilles 10, 11 sont coaxiales à l'axe longitudinal 26 du réacteur 1. Les prolongements 30, 31 des coquilles 10, 11 convergent vers l'ouverture 23 pour assu- rer une ventilation efficace. Les arêtes 24, 25 des coquilles 10, 11 sont si- tuées parallèlement à l'axe transversal 29 du réacteur 1 lorsque celui-ci fonctionne en poussée avant. Les coquilles , 11 sont situées radialement derrière le mélangeur 8 pour que les jets du canal secondaire 4 et du moteur de base 5 puissent contourner sans difficulté le cône de sor- tie de turbine 40 à travers les coquilles 10, 11. Selon la figure 3, on utilisera les mêmes réfé- rences qu'aux figures 1 et 2 pour désigner les mêmes carac- téristiques. Pour l'inversion de poussée du réacteur 1, on actionne les volets et/ou les cascades (non représentés) de l'enveloppe 6 du canal secondaire 4 qui dévient le jet froid du canal secondaire 4 vers l'avant et bloquent le ca- nal secondaire 4 dans le tube de mélange 9. Les barres de réglage 16, 17 sont sorties des vérins de réglage 18, 19 et les coquilles 10, 11 sont bas- culées vers l'extérieur autour des axes de rotation 12, 13. Les arêtes 27, 28 des coquilles 10,11 se situent au niveau du passage de l'écoulement provenant du mélangeur 8 et blo- quent les jets de gaz chaud du moteur de base 5 et les fui- tes du canal secondaire 4 pour avoir des pertes de charge entre le mélangeur 8 et la tuyère 3 et réduire la poussée vers l'avant opposée à la poussée inverse. Les prolonge- ments 30, 31 des coquilles 10, 11 sont juxtaposés sur l'axe longitudinal 26 et ferment l'ouverture 23. Les joints 32, 33 se forment entre les coquilles mobiles 10, 11 et une partie fixe du cône de sortie de turbine 40. Selon la figure 4 on utilisera les mêmes réfé- rences qu'aux figures 1 et 2 pour désigner les mêmes carac- téristiques. Lorsque les dispositifs d'inversion de poussée sont mis en oeuvre dans le canal secondaire 4 du réacteur 1, les coquilles 10, 11 sont basculées vers l'extérieur au- tour des axes de rotation 12, 13. Les arêtes 27, 28 des co- quilles 10, lI sont situées au niveau du passage du mélangeur 8 et bloquent les jets de gaz chaud du moteur de base 5 et les fuites du canal secondaire 4 ou refoulent les jets de gaz chaud radialement vers l'extérieur pour qu'en plus de l'inversion de poussée, à partir du canal secon- daire 4, on diminue la poussée résiduelle vers l'avant dans le tube mélangeur 9 et dans la tuyère 3, en augmentant ain- si globalement jusqu'à 30 % l'inversion de poussée du réac- teur 1. Les prolongements 30, 31 des coquilles 10, 11 sont juxtaposés le long de l'axe transversal 29 et ferment l'ouverture 23. L'enveloppe 6 est revêtue de matière ré- fractaire, au moins au niveau du tube de mélange 9. R E V E N D I C A T IONS 1) Réacteur (1) à inversion de poussée, carac- térisé en ce qu'il comprend une entrée d'air (2), une tuyère (3) et un moteur de base (5) ainsi qu'un canal se- condaire (4) réalisé en forme annulaire entre une enveloppe (6) perméable à l'air et réglable pour le fonctionnement d'inversion de poussée et une cloison d'habillage (7) du moteur de base (5), et en amont de la tuyère (3) il est prévu un cône de sortie de turbine (40) à coquilles régla- bles (10, 11), permettant d'obtenir le degré de blocage d'écoulement dans la tuyère (3) et les parois intérieures de l'enveloppe (6) sont revêtues de matière réfractaire. 2) Réacteur (1) selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les coquilles (10, 11) peuvent basculer chaque fois autour d'axes de rotation (12, 13). 3) Réacteur (1) selon la revendication 1, ca- ractérisé par deux ou quatre coquilles (10, 11) prévues dans le cône de sortie (9) de la turbine. 4) Réacteur (1) selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les coquilles (10, 11) sont coaxiales à l'axe longitudinal (26). ) Réacteur (1) selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les coquilles (10, 11) sont munies de vérins de réglage hydrauliques (18, 19) fixés à la paroi arrière (20) du corps (21) de sortie de turbine et sont protégées par une cloison (22) contre l'air chaud.