Brevet FR3005696A1 — publié le 20141121

La présente invention concerne une tuyère d'éjection de gaz chauds pour un turboréacteur d'aéronef, ainsi qu'une nacelle équipée d'une telle tuyère d'éjection. Les ensembles de motorisation pour les aéronefs comportent 5 généralement une nacelle formant une enveloppe extérieure globalement circulaire, comprenant à l'intérieur un turboréacteur disposé suivant l'axe longitudinal de cette nacelle. Le turboréacteur reçoit de l'air frais venant du côté amont ou avant, et rejette du côté aval ou arrière les gaz chauds issus de la combustion du 10 carburant, qui donnent une certaine poussée. Pour les turboréacteurs à double flux, des aubes de soufflante disposées autour du turboréacteur génèrent un flux secondaire important d'air froid le long d'une veine annulaire passant entre le moteur et la nacelle, qui ajoute une poussée élevée. Les gaz chauds sont rejetés du turboréacteur par une sortie annulaire 15 guidant ces gaz vers l'arrière avec une certaine vitesse, comprise entre le nez arrière d'une tuyère formant un contour extérieur, et un cône central d'éjection. Le turboréacteur est généralement fixé à l'aéronef par un mât ou pylône, comprenant une structure porteuse carénée qui se trouve vers l'arrière de ce moteur. Dans ce cas on peut avoir une proximité entre la partie arrière de la 20 tuyère d'éjection et le carénage du mât, formant entre ces éléments un canal permettant dans certaines conditions de fonctionnement une aspiration des gaz chauds sortant du turbopropulseur, qui repartent vers l'avant dans ce canal. Pour éviter un risque de propagation d'incendie par ce canal, un système connu, présenté notamment par le document EP-A2-0835805, comporte une 25 chicane disposée dans un plan transversal et sur un secteur angulaire correspondant à l'entrée de ce canal, afin de le fermer. Cette chicane comporte des éléments fixés alternativement sur les deux supports en regard, la tuyère et le carénage du pylône, qui empêchent un passage des flammes. Toutefois ce type de chicane prévu pour un risque d'incendie, est 30 relativement complexe à mettre en oeuvre, comprenant plusieurs éléments à fixer sur les deux supports opposés. Il faut en particulier éviter des contacts entre les supports et les éléments de la chicane, pour empêcher une usure. Il est connu par ailleurs pour éviter un retour vers l'avant des gaz chauds par ce canal, de disposer des joints métalliques venant au contact des deux supports, la tuyère et le carénage du pylône. En effet un passage d'air chaud dans le canal réchauffe la partie extérieure de la tuyère, et peut pénaliser sa durée de vie en générant une limitation en fatigue. Toutefois cette solution est délicate à mettre en oeuvre, car l'appui des joints sur le support en regard impose des traitements de surface particuliers pour limiter l'usure, qui posent des problèmes de tribologie difficiles à résoudre. De plus cette zone est mal caractérisée d'un point de vue aérodynamique, ce qui complique la validation des traitements de surface choisis. Une autre solution connue consiste à disposer un rideau à l'entrée du canal, comprenant des parties souples qui ferment cette entrée. Cependant cette solution assure une étanchéité relative qui laisse passer un certain flux de gaz chauds, et ne résout que partiellement le problème. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet une tuyère d'éjection de gaz chauds pour un turboréacteur d'aéronef, prévue pour être installée dans une nacelle supportée par un pylône comprenant un carénage disposé à proximité de la surface extérieure de cette tuyère, l'espace entre ce carénage et cette tuyère formant un canal sensiblement longitudinal, remarquable en ce qu'elle comporte sur sa paroi extérieure un déflecteur disposé dans un plan transversal, couvrant un secteur angulaire se trouvant dans le canal, qui est prévu pour venir à proximité du carénage sans le toucher. Un avantage de cette tuyère d'éjection est qu'elle peut réaliser un rejet d'une grande partie des gaz chauds vers l'arrière de manière simple et économique, avec un déflecteur ne comportant pas de contact sur le carénage du pylône, ce qui évite des risques d'usure demandant des traitements complexes pour les traiter, et simplifie les validations. La tuyère d'éjection de gaz selon l'invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le déflecteur comporte une section transversale sensiblement constante, ce qui constitue une pièce simple à réaliser. En particulier, le déflecteur peut comporter une section transversale formant une équerre à angle droit. La section transversale peut comporter une base formant une bande de largeur constante, qui est cintrée de manière à s'ajuster sur la paroi extérieure de la tuyère. La base peut recevoir une cloison perpendiculaire formant une bande de largeur constante, qui est cintrée. Avantageusement la cloison perpendiculaire est soudée sur la base, on obtient ainsi une liaison résistante à partir de deux éléments simples formés dans des tôles découpées. En variante le déflecteur comprenant la base et la cloison perpendiculaire, peut être réalisé par formage d'une tôle d'un seul tenant. Cette variante permet 15 d'éviter d'utiliser une soudure pour la réalisation du déflecteur. Avantageusement, les extrémités de la cloison comportent des chanfreins, ce qui forme des extrémités qui ne sont pas blessantes. Avantageusement, le déflecteur est formé dans des tôles comprenant une épaisseur d'environ 1 mm. 20 Avantageusement, le déflecteur est fixé à l'extrémité arrière de la paroi extérieure de cette tuyère, ce qui permet de fermer l'entrée du canal. L'invention a aussi pour objet une nacelle de turboréacteur comportant une tuyère d'éjection de gaz chauds, prévue pour être supportée par un pylône comprenant un carénage disposé à proximité de la paroi extérieure de cette 25 tuyère, la tuyère comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : 30 - la figure 1 est une demi-coupe axiale de la partie arrière d'une nacelle comprenant une tuyère d'éjection selon l'art antérieur ; - la figure 2 est une demi-coupe axiale de la partie arrière d'une nacelle comprenant une tuyère d'éjection selon l'invention ; - la figure 3 est une vue en perspective du déflecteur de cette tuyère ; - la figure 4 est une vue de la face avant de ce déflecteur ; - la figure 5 est une vue de détail d'une extrémité de ce déflecteur ; et - la figure 6 est une vue en coupe transversale de ce déflecteur, suivant le plan de coupe VI-VI. La figure 1 présente une sortie annulaire de gaz chauds G venant d'un turboréacteur, comprise entre la paroi interne 2 du nez arrière d'une tuyère 4, et un cône d'éjection 6 qui constitue la partie arrière terminale du turboréacteur. Ces surfaces intérieure et extérieure de la sortie annulaire sont profilées de manière à permettre un bon écoulement aérodynamique des gaz chauds. Le turboréacteur est contenu dans une nacelle supportée par un pylône comprenant un carénage 8, se trouvant vers l'arrière de cette nacelle, qui 15 forme un mât disposé au-dessus de la nacelle. L'espace situé entre le carénage inférieur du pylône 8 et la tuyère 4 forme un canal 10 disposé sensiblement longitudinalement, qui se termine du côté aval par la pointe arrière de cette tuyère. Dans cet exemple présenté le canal 10 est entièrement ouvert, les gaz peuvent circuler librement le long de ce 20 conduit. Dans certaines conditions de fonctionnement les gaz chauds G éjectés de la sortie annulaire peuvent être en partie aspirés dans le canal 10, ce qui constitue une recirculation de gaz chauds dans cette cavité. On a alors un échauffement important de la paroi extérieure 12 du nez de tuyère 4, qui 25 entraîne une limitation de la tenue en fatigue des matériaux, et de leur durée de vie. La figure 2 présente une tuyère 4 similaire comportant un déflecteur métallique 20 qui a été fixé sur l'extrémité arrière de sa paroi extérieure 12, de manière à fermer en grande partie l'entrée du canal 10. Le déflecteur 20 est 30 disposé dans un plan perpendiculaire à l'axe A de la nacelle, et couvre un secteur angulaire correspondant sensiblement à la largeur du canal 10 qui se trouve en dessous du carénage inférieur du pylône 8. La partie supérieure du déflecteur 20 arrive à proximité du carénage inférieur du pylône 8, sans le toucher, de manière à obtenir à la fois une fermeture relativement complète du canal 10 afin d'éviter un passage des gaz chauds, et une absence de contact avec ce carénage qui pourrait entraîner une usure des surfaces se touchant. Le déflecteur 20 forme un béquet qui renvoie les gaz chauds vers l'arrière, comme indiqué par la flèche 21. Les figures 3 à 6 représentent le déflecteur 20 comprenant une section transversale constante formant une équerre à angle droit, qui s'étend suivant 10 un arc de cercle de rayon constant. La section transversale du déflecteur 20 comporte une base 22 formant une bande de largeur constante, qui est cintrée de manière à s'ajuster sur la paroi extérieure conique 12 de la tuyère 4. Une cloison perpendiculaire 24 formant aussi une bande de largeur 15 constante qui est cintrée, est soudée sur le bord avant de cette base 22 par un cordon de soudure continu, de manière à obtenir une solidité importante du déflecteur 20. Les extrémités de la cloison 24 comportent un chanfrein 26 formant une pente qui se termine à proximité du cordon de soudure. Ces chanfreins 20 comprennent de chaque côté un petit rayon de raccordement avec les bords de la cloison 24, de manière à ne pas laisser d'angle vif extérieur. On obtient ainsi des extrémités qui ne sont pas blessantes. Dans cet exemple la base 22 comprenant une largeur de 25mm et la cloison comprenant une hauteur de 30mm, sont formées dans des tôles 25 comportant une épaisseur de 1 mm. La longueur développée du déflecteur 20 est de 800mm. Le déflecteur 20 peut être fixé sur la tuyère 4 par tous moyens connus, en particulier par soudure, ou par des rivets. On obtient ainsi par l'ajout d'un déflecteur 20 sur la tuyère 4 qui est simple 30 à valider, car ne posant pas de problème d'usure suite à des frottements sur d'autres surfaces, un rejet efficace des gaz chauds qui permet de ne pas affecter la résistance des matériaux de la paroi extérieure 12 de cette tuyère. De plus le coût de la pièce est réduit, cette solution est économique. REVENDICATIONS1 - Tuyère d'éjection de gaz chauds pour un turboréacteur d'aéronef, prévue pour être installée dans une nacelle supportée par un pylône 5 comprenant un carénage (8) disposé à proximité de la surface extérieure de cette tuyère (12), l'espace entre ce carénage et cette tuyère formant un canal (10) sensiblement longitudinal, caractérisée en ce qu'elle comporte sur sa paroi extérieure (12) un déflecteur (20) disposé dans un plan transversal, couvrant un secteur angulaire se trouvant dans le canal (10), qui est prévu pour venir à 10 proximité du carénage (8) sans le toucher. 2 - Tuyère d'éjection de gaz selon la revendication 1, caractérisée en ce que le déflecteur (20) comporte une section transversale sensiblement constante. 3 - Tuyère d'éjection de gaz selon la revendication 1 ou 2, caractérisée 15 en ce que le déflecteur (20) comporte une section transversale formant une équerre à angle droit. 4 - Tuyère d'éjection de gaz selon la revendication 3, caractérisée en ce que la section transversale comporte une base (22) formant une bande de largeur constante, qui est cintrée de manière à s'ajuster sur la paroi extérieure 20 (12) de la tuyère (4). - Tuyère d'éjection de gaz selon la revendication 4, caractérisée en ce que la base (22) reçoit une cloison perpendiculaire (24) formant une bande de largeur constante, qui est cintrée. 6 - Tuyère d'éjection de gaz selon la revendication 5, caractérisée en ce 25 que la cloison perpendiculaire (24) est soudée sur la base (22). 7 - Tuyère d'éjection de gaz selon la revendication 5, caractérisée en ce que le déflecteur (20) comprenant la base (22) et la cloison perpendiculaire (24), est réalisé par formage d'une tôle d'un seul tenant. 8 - Tuyère d'éjection de gaz selon l'une quelconque des revendications 4 30 à 7, caractérisée en ce que les extrémités de la cloison (24) comportent des chanfreins (26).9 - Tuyère d'éjection de gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le déflecteur (20) est formé dans des tôles comprenant une épaisseur d'environ 1 mm. 10 - Tuyère d'éjection de gaz selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisée en ce que le déflecteur (20) est fixé à l'extrémité arrière de la paroi extérieure (12) de cette tuyère. 11 - Nacelle de turboréacteur comportant une tuyère d'éjection de gaz chauds (4), prévue pour être supportée par un pylône comprenant un carénage (8) disposé à proximité de la surface extérieure de cette tuyère (12), 10 caractérisée en ce que la tuyère est réalisée suivant l'une quelconque des revendications précédentes.