Brevet FR2842500A1 — publié le 20040123

DEFLECTEUR DE SOUFFLE La présente invention se rapporte à un déflecteur de souffle de réacteur, et en particulier, mais pas exclusivement, un déflecteur de souffle de réacteur devant être utilisé sur un navire. Les déflecteurs de souffle de réacteurs, tels que ceux situés sur le pont d'envol de porte-avions, sont agencés pour dévier le souffle des réacteurs (jet) vers le haut lorsqu'un avion se prépare à décoller, de façon à protéger l'avion et le personnel du jet. Cependant, les déflecteurs de souffle de réacteurs classiques engendrent de nombreux problèmes. Les gaz chauds qui en résultent peuvent générer des difficultés pour un avion qui vole à travers le courant ascensionnel de l'air chaud, en raison de la portance réduite de l'air chaud. Ainsi, lors de l'utilisation du déflecteur et suite à cette utilisation pour un décollage d'avion, l'avion ne doit pas voler à proximité du déflecteur jusqu'à ce que les gaz chauds se soient dispersés. Le déflecteur est formé à partir d'une zone du pont qui peut être soulevée si nécessaire. Etant donné que la surface du déflecteur peut être exposée à des températures avoisinant les 16000C, il est nécessaire que le déflecteur soit refroidi à l'eau. Cependant, même avec un refroidissement à l'eau, cela prend un certain temps pour que la surface du déflecteur abaissé soit suffisamment refroidie avant qu'il puisse à nouveau être utilisé de manière sre en tant que surface de pont. Un objet de la présente invention est de proposer un déflecteur de souffle permettant d'éviter, ou du moins d'atténuer, au moins l'un des problèmes associés à l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objet un déflecteur de souffle de réacteur destiné à être situé sur un pont d'envol d'un navire, le déflecteur de souffle de réacteur comprenant un élément déflecteur conçu pour dévier un jet créé par le souffle d'un moteur à réaction d'un avion vers le bas et en dessous du pont du navire. Lorsqu'elle est utilisée, la présente invention permet au jet d'être dévié de la surface du pont d'envol, permettant ainsi de sauvegarder le personnel et un autre avion du jet généré par l'avion lors du décollage. En outre, l'invention présente l'avantage de dévier les gaz chauds de la surface située directement en dessus du navire, et ainsi de la trajectoire de vol de l'avion atterrissant, fournissant ainsi un flux d'air non perturbé relativement propre au-dessus de la surface du pont d'envol. Avantageusement, le déflecteur de souffle de réacteur comprend en outre une surface conçue pour être exposée au jet. De préférence, l'élément déflecteur est mobile entre une configuration abaissée ou rentrée et une configuration soulevée ou sortie. Avantageusement, dans la configuration rentrée, une partie de l'élément peut former une section d'une surface de pont du navire et, de préférence, une surface supérieure de l'élément se trouve en affleurement avec la surface de pont du navire, afin que le personnel et l'avion puissent être transportés au-dessus de l'élément. Encore avantageusement, dans la configuration sortie, une face ou surface inférieure de l'élément est exposée au jet et peut être utilisée pour dévier le jet généré par le moteur à réaction de l'avion en dessous de la surface du pont. Le fait de présenter la face inférieure de l'élément au jet permet d'empêcher l'exposition à la chaleur directe du jet de la peinture antidérapante, généralement présente sur les ponts d'envol et enduite sur une face supérieure de l'élément. Ceci est particulièrement utile car les peintures antidérapantes classiques se détériorent lors d'une exposition à de hautes températures. Le déflecteur de souffle de réacteur peut comprendre au moins une chicane associée de façon opérationnelle à l'élément déflecteur de façon à contenir et à orienter le jet. Des chicanes d'extrémité permettent d'empêcher le jet de passer autour des extrémités de l'élément. Les chicanes peuvent être inclinées vers un centre de l'élément déflecteur, afin d'aider à diriger le jet en dessous du pont. Des chicanes peuvent également être situées entre les extrémités de l'élément. La face inférieure de l'élément déflecteur peut être d'une forme incurvée ou concave. Cette forme est préférable pour traiter le jet qui est généré à une vitesse subsonique, alors que pour un jet se déplaçant à une vitesse supersonique il est préférable que la surface soit plane, afin que le jet soit "réfléchi" lorsqu'il entre en contact avec la surface de l'élément. Bien évidemment, il peut être souhaitable dans de nombreux cas de configurer la face inférieure comme un compromis entre la déviation à la fois d'un flux subsonique et supersonique. De préférence, le déflecteur de souffle de réacteur comprend des moyens de commande pour soulever et abaisser l'élément déflecteur. Les moyens de manoeuvre peuvent être hydrauliques, bien que tous les autres moyens de commande appropriés puissent être utilisés, y compris des moyens pneumatiques et électriques. Les moyens de commande peuvent être accouplés aux chicanes d'extrémité de l'élément déflecteur et peuvent être conçus pour être positionnés en dessous du pont du navire. L'élément déflecteur peut par ailleurs comprendre plusieurs sections qui peuvent être commandées indépendamment de telle sorte que les sections peuvent être soulevées et abaissées indépendamment. De préférence, le déflecteur comprend en outre une conduite, un canal ou autre conduit pour transporter le jet réorienté par le déflecteur en dessous du pont, et de préférence encore, vers un côté extérieur du navire. De préférence, la conduite est conçue pour passer de manière sensiblement parallèle au pont du navire. De préférence également, une extrémité de sortie de la 1 5 conduite est située dans un côté extérieur de la coque du navire. De préférence encore, la conduite peut comprendre des moyens de refroidissement pour refroidir au moins un du jet et de la conduite. Le jet sera ainsi refroidi lorsqu'il passe à travers la conduite avant d'être évacué à l'extérieur du navire. Les moyens de refroidissement peuvent comprendre des embouts pour appliquer une pulvérisation d'eau ou autre fluide pour refroidir le jet. La conduite peut comprendre des moyens pour créer un jet d'air ou un courant d'air, afin d'entraîner le jet dans la conduite, et lesdits moyens peuvent comprendre un ventilateur, une pompe à jet ou similaires. L'élément déflecteur peut comprendre des conduits ou un dispositif de chemise à eau à travers lequel peut passer un réfrigérant, de telle sorte à dissiper la chaleur générée sur la face inférieure de l'élément par le jet. En variante, ou en outre, la face inférieure de l'élément déflecteur peut comprendre un bouclier thermique passif. Le bouclier thermique peut par exemple comprendre des carreaux de céramique haute densité. De préférence, la face inférieure et la face supérieure de l'élément déflecteur sont séparées par une isolation thermique, de telle sorte que la face supérieure de l'élément ne soit pas soumise aux hautes températures subies par la face inférieure de l'élément déflecteur. Ceci a pour avantage supplémentaire de maintenir la face supérieure de l'élément relativement froide, de telle sorte que dès que l'élément est abaissé, la face supérieure est suffisamment refroidie pour que le personnel et les équipements, tels qu'un avion, puissent traverser immédiatement la surface de l'élément. De préférence, le déflecteur comprend une grille ou une protection de telle sorte que lorsque l'élément déflecteur est dans une position soulevée, la grille sert de barrière de sécurité pour empêcher le personnel et autres objets de tomber en dessous du pont. Le déflecteur de souffle de réacteur peut comprendre un mécanisme de verrouillage pour garantir que l'élément déflecteur reste en position rentrée ou abaissée lorsqu'il n'est pas en fonctionnement. L'invention a également pour objet un procédé pour canaliser le jet, généré par un moteur à réaction d'un avion situé sur un pont d'un navire, le procédé comprenant l'orientation du jet en dessous du pont et à l'extérieur du navire. De préférence, le procédé comprend l'étape de refroidissement du jet. L'invention a également pour objet un système déflecteur de souffle de réacteur situé sur un pont d'envol d'un navire, le déflecteur de souffle de réacteur comprenant un élément déflecteur conçu pour dévier le jet créé par le souffle d'un moteur à réaction d'un avion sur le pont d'envol vers le bas dans une conduite située en dessous du pont d'envol du navire, la conduite étant conçue pour réorienter le jet à l'extérieur du navire. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemple qui représentent respectivement: - La figure 1, une illustration d'un déflecteur de souffle de réacteur classique, - la figure 2, une vue latérale schématique d'un déflecteur de souffle de réacteur selon un mode de réalisation de la présente invention; - la figure 3, une vue en perspective du déflecteur représenté sur la figure 2; - la figure 4, une vue latérale schématique d'un déflecteur de souffle de réacteur selon un mode de réalisation de la présente invention possédant une surface inférieure concave; - la figure 5, une vue latérale en perspective d'un déflecteur de souffle de réacteur comprenant un nombre de sections pouvant être commandées séparément selon un mode de réalisation de la présente invention; - la figure 6, une vue latérale en perspective d'un déflecteur de souffle de réacteur muni de chicanes inclinées intermédiaires selon un mode de réalisation de la présente invention; et - la figure 7, une vue en perspective depuis une face inférieure du déflecteur représenté sur la figure 2 illustrant une construction possible du déflecteur. Une flotte navale moderne comprend des porte-avions qui présentent une base et une plate-forme à partir de laquelle un avion peut être déployé pour assurer une défense ou lancer une attaque sur une cible. La majeure partie des avions déployés à partir de ces porte15 avions sont propulsés par réaction et il est souhaitable que les moteurs de tels avions fonctionnent à pleine poussée au décollage afin que l'avion puisse atteindre une vitesse et une portance suffisantes pour le décollage une fois qu'il est catapulté depuis le pont du porte-avions. Une fois que l'avion a été préparé pour le décollage, à partir de l'une quelconque des catapultes situées sur le pont du porte-avions, l'avion est manoeuvré sur la catapulte et la catapulte est accrochée à l'avion. Une barre en T, qui fait descendre l'avion de la catapulte, est accouplée à chaque avion. Une fois que l'avion est en position, un déflecteur de souffle de réacteur (JBD) est dressé derrière la queue de l'avion. Un dispositif de maintien est fixé à l'avion afin de maintenir l'avion en place. Les moteurs de l'avion sont ensuite amenés en pleine postcombustion, généralement 30 secondes environ avant le lancement de l'avion. Au cours de cette période, le pilote effectue les dernières vérifications et le réglage de la puissance de la catapulte est contrôlé. Une fois que les moteurs sont à pleine puissance et que le pilote et le personnel de lancement ont effectué les vérifications nécessaires, le lancement par catapulte est effectué. Les déflecteurs de souffle de réacteur (JBD) sont utilisés pour protéger le personnel et éviter un endommagement des avions stationnés qui sont sur le pont d'envol alors qu'un avion se prépare à décoller. En outre, les 35 JBD permettent d'éviter le lancement de corps étrangers et de débris à partir du pont et de conserver un flux d'air propre pour les avions qui sont sur le point d'atterrir derrière les JBD et également pour les hélicoptères de sauvetage déjà en l'air. La figure 1 illustre un déflecteur de souffle de réacteur de l'art antérieur, représenté de manière générale par la référence 10. Le déflecteur de souffle de réacteur 10 comprend une plaque 12 faisant d'ordinaire trois mètres de long qui est articulée au niveau de son bord d'attaque et peut être soulevée et abaissée par un piston 14. Lorsqu'elle est en position soulevée, une surface supérieure 16 de la plaque 12 est utilisée pour dévier le souffle d'éjection (jet) vers le haut. En raison des températures extrêmes auxquelles est exposée la surface supérieure 16 (avoisinant 1600'C et 1OMW d'énergie), il est nécessaire que les JBD soient refroidis à l'eau afin d'éviter une déformation des JBD, pour permettre aux pneus d'avion et au personnel de traverser les JBD une fois les JBD abaissés, et de préserver la surface de peinture antidérapante présente sur les JBD. Lorsqu'il n'est pas utilisé le JBD peut être rentré dans un logement 18 situé dans le pont d'envol 20, dans lequel se trouvent également les systèmes hydrauliques pour le fonctionnement des JBD. Si l'on se réfère maintenant à la figure 2, elle représente une vue latérale d'un déflecteur de souffle de réacteur selon un mode de réalisation de la présente invention. Le déflecteur de souffle de réacteur, qui est représenté de manière générale par la référence 26, comprend un élément déflecteur mobile 28. L'élément déflecteur mobile 28 est articulé au niveau d'une extrémité éloignée d'une position de décollage de l'avion de telle sorte que lorsque l'élément mobile 28 est soulevé, une face inférieure 30 de l'élément 28 est exposée au jet généré par le moteur de l'avion adjacent 24. Le jet, qui peut aller à des vitesses supersoniques, est propulsé derrière l'avion 24 et est dévié vers le bas par le JBD 26 dans une conduite 32 située en dessous du pont 34 du navire. La face inférieure du JBD peut être concave afin de diriger le flux du jet dans la conduite représentée sur le mode de réalisation de la figure 4. Cependant, si le jet est sensé se déplacer à des vitesses supersoniques, la face inférieure est de préférence plane, étant donné qu'elle permettra de "réfléchir" le jet dans la conduite 32, comme illustré sur les figures 1, 2 et 3. Si l'on se réfère en particulier à la figure 3, le JBD 26 possède des chicanes d'extrémité 36, qui contiennent et dirigent le jet à l'intérieur de la conduite 32. Dans d'autres modes de réalisation, les chicanes d'extrémité et/ou intermédiaires 36a et 36b peuvent être inclinées afin d'aider à diriger le jet à l'intérieur de la conduite, comme illustré sur la figure 6. La conduite 32 passe en dessous du pont 34 du pont d'envol du navire. Un orifice dans la conduite 32 se trouve dans le pont d'envol, située à quelques mètres derrière une catapulte de lancement d'avion. L'orifice de sortie de la conduite 32 est situé à l'extérieur du navire. La conduite 32 est en outre pourvue d'un système de refroidissement qui permet au jet chaud d'être refroidi lorsqu'il passe à travers la conduite 32 avant d'être évacué à l'extérieur du navire. Le système de refroidissement comprend des embouts 50 qui délivrent une pulvérisation d'eau de refroidissement dans la tuyauterie 32 afin de refroidir le jet. Outre le refroidissement du jet, le système de refroidissement a pour effet de réduire le volume de gaz chaud qui est évacué. Ceci a pour avantage supplémentaire de réduire la signature infrarouge (IR) du navire. L'élément déflecteur 28 présente une isolation 38 entre la face inférieure 30 et la face supérieure 40. L'isolation 38 permet de s'assurer que la face supérieure 40 reste à une température qui permet le déplacement du personnel et des équipements à travers la surface du pont formée par la face supérieure de l'élément mobile abaissé 28, dès que l'élément mobile est abaissé. Une grille 42 est située entre les chicanes 36 de façon à servir de protection pour empêcher le personnel et autres objets de tomber ou d'être poussés dans la conduite 32 lorsque l'élément mobile 28 est dans la position soulevée. La figure 5 est une vue latérale d'un déflecteur de souffle de réacteur (JBD) selon une variante de réalisation de la présente invention. Dans ce mode de réalisation, le déflecteur de souffle de réacteur 126 comprend une pluralité d'éléments déflecteurs mobiles 128 qui peuvent être commandés de manière indépendante. Dans cette illustration, le JBD 126 comprend huit éléments déflecteurs 128, deux éléments déflecteurs 128 à chaque extrémité du JBD 126 étant dans une position rentrée, de telle sorte que les éléments déflecteurs 128 soient en affleurement avec le pont 134 du navire. En fonctionnement, le déflecteur de souffle de réacteur est maintenu dans une position abaissée jusqu'à ce qu'un avion soit prêt à décoller. Une fois qu'un avion a été manoeuvré au-dessus du JBD et mis en place au niveau de la catapulte de décollage, l'écran anti- souffle de réacteur est dressé. Lorsqu'il est dans sa position soulevée, les moteurs de l'avion sont mis en marche jusqu'à pleine post-combustion. Le JBD soulevé sert de protection contre le jet produit par l'avion pour les autres avions et le personnel sur le pont d'envol derrière le JBD, et permet d'éviter le lancement de débris de corps étrangers. Dans la position soulevée, le JBD 126 expose la face inférieure de l'élément 128 et de ce fait, dévie le jet engendré par les moteurs de l'avion dans l'orifice de la conduite 132. Au fur et à mesure que le jet passe dans la conduite 132, il est refroidi par le système de pulvérisation d'eau avant d'être évacué au niveau du bord extérieur du navire. Une fois que l'avion a décollé, le JBD 126 est abaissé et le personnel et les équipements peuvent immédiatement traverser la face supérieure du JBD. Lorsque le JBD 126 est abaissé, la face inférieure peut être exposée en continu à une pulvérisation d'eau pour assurer un refroidissement rapide de la surface. Il convient de noter que différentes modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit plus haut sans s'écarter de la portée de la présente invention. Par exemple, comme illustré sur la figure 7, la face inférieure 230 de l'élément déflecteur 228 peut être pourvue d'une chemise d'eau 252 ou similaire pour assurer le refroidissement de la face inférieure 230. En variante ou en outre, la face inférieure 230 peut être pourvue d'un bouclier thermique passif 254. La conduite peut être pourvue de moyens pour induire une pression différentielle de telle sorte que le jet puisse être entraîné dans la conduite tels qu'un ventilateur ou un mécanisme de pompe à jet. Le déflecteur de souffle de réacteur peut être pourvu d'un mécanisme de verrouillage pour garantir que l'élément déflecteur reste dans une position abaissée lorsqu'il n'est pas utilisé. REVENDICATIONS 1. Déflecteur de souffle de réacteur (26) destiné à être situé sur un pont d'envol d'un navire, le déflecteur de souffle de réacteur (26) comprenant un élément déflecteur (28) conçu pour dévier un jet créé par le souffle d'un moteur à réaction d'un avion (24) vers le bas et en dessous du pont (34) du navire. 2. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon la revendication 1, dans lequel le déflecteur de souffle de réacteur (26) comprend en outre une surface conçue pour être exposée au jet. 3. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel l'élément déflecteur (28) est mobile entre une configuration rentrée et une configuration sortie. 4. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon la revendication 3, dans lequel dans la configuration rentrée, une partie de l'élément est conçue pour former une section d'une surface de pont (34) du navire. 5. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une ou l'autre des revendications 3 ou 4, dans lequel dans la configuration rentrée, une surface supérieure de l'élément est conçue pour être en affleurement avec la surface de pont (34) du navire. 6. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel dans la configuration sortie, une face inférieure de l'élément est conçue pour être exposée au jet. 7. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel ladite surface de l'élément est conçue pour dévier le jet généré par le moteur à réaction de l'avion (24) en dessous de la surface du pont (34). 8. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le déflecteur de souffle de réacteur (26) comprend au moins une chicane (36) associée de façon opérationnelle à l'élément déflecteur (28). 9. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon la revendication 8, comprenant des chicanes (36) situées aux extrémités de l'élément déflecteur (28). 10. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une ou l'autre des revendications 8 ou 9, dans lequel l'au moins une chicane (36) est inclinée vers un centre de l'élément déflecteur (28). 11. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel l'au moins une chicane (36) est située entre les extrémités de l'élément déflecteur (28). 12. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, dans lequel ladite surface de l'élément déflecteur (28) est incurvée. 13. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, dans lequel ladite surface de l'élément déflecteur (28) est concave. 14. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, dans lequel ladite surface de l'élément déflecteur (28) est plane. 15. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le déflecteur de souffle de réacteur (26) comprend des moyens de commande pour soulever et abaisser l'élément déflecteur (28). 16. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon la revendication 15, dans lequel les moyens de commande sont des moyens hydrauliques. 17. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une ou l'autre des revendications 15 ou 16, dans lequel les moyens de commande sont accouplés à une chicane (36) de l'élément déflecteur (28). 18. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, dans lequel les moyens de commande sont conçus pour être positionnés en dessous du pont (34) du navire. 19. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément déflecteur (28) comprend une pluralité de sections mobiles indépendantes. 20. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le déflecteur comprend en outre une conduite (32) conçue pour transporter le jet réorienté par le déflecteur en dessous du pont (34). 21. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le déflecteur est conçu pour réorienter le jet vers un côté extérieur du navire. 22. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une ou l'autre des revendications 20 ou 21, dans lequel la conduite (32) est conçue pour passer de façon sensiblement parallèle au pont (34) du navire. 23. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications 20 à 22, dans lequel une extrémité de sortie de la conduite (32) est conçue pour être positionnée dans un côté extérieur de la coque du navire. 24. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications 20 à 23, dans lequel la conduite (32) comprend des moyens de refroidissement pour refroidir au moins un du jet et de la conduite (32). 25. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon la revendication 24, dans lequel les moyens de refroidissement comprennent des embouts (50) conçus pour délivrer une pulvérisation de fluide. 26. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon la revendication 25, dans lequel les embouts (50) sont orientés de telle sorte à créer un flux d'air afin d'entraîner le jet à l'intérieur de la conduite (32). 27. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément déflecteur (28) comprend un mécanisme de chemise d'eau. 28. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications 2 à 27, dans lequel ladite surface de l'élément déflecteur (28) comprend un bouclier thermique passif. 29. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon la revendication 28, dans lequel le bouclier thermique comprend des carreaux de céramique haute densité. 30. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les surfaces opposées de l'élément déflecteur (28) sont séparées par une isolation thermique. 31. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le déflecteur de souffle de réacteur (26) comprend en outre une protection. 32. Déflecteur de souffle de réacteur (26) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le déflecteur de souffle de réacteur (26) comprend un mécanisme de verrouillage permettant de garantir que l'élément déflecteur (28) reste dans une configuration rentrée lorsqu'il n'est pas en fonctionnement. 33. Procédé de canalisation du jet, généré par un moteur à réaction d'un avion (24) situé sur le pont (34) d'un navire, le procédé comprenant l'orientation du jet en dessous du pont (34) et à l'extérieur du navire. 34. Procédé selon la revendication 33, dans lequel le procédé comprend l'étape de refroidissement du jet. 35. Système déflecteur de souffle de réacteur situé sur un pont d'envol d'un navire, le déflecteur de souffle de réacteur (26) comprenant un élément déflecteur (28) conçu pour dévier le jet créé par le souffle d'un moteur à réaction d'un avion (24) sur le pont d'envol vers le bas dans une conduite (32) située en dessous du pont d'envol du navire, la conduite (32) étant conçue pour réorienter le jet à l'extérieur du navire.