PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX TUYERES DEFLECTRICES DU JET PROPULSEUR DES
AVIONS A REACTION.
Quand un avion à réaction et à vitesse élevée atterrit, il est désirable de réduire la vitesse d'atterrissage à un minimum en faisant dévier le jet pour supprimer la poussée propulsive. Il peut également être désirable de faire dévier le jet vers le bas ou vers le sol pour exercer sur l'avion une poussée ascensionnelle pour compenser ainsi la diminution du pouvoir sustentateur résultant de la réduction de la vitesse. Par ailleurs, il peut être désirable de faire dévier le jet suivant divers angles pour obtenir une combinaison désirée de la poussée partielle vers l'avant et de la poussée partielle vers le haut.
L'invention exploite le fait qu'un courant d'un fluide, qui sort par l'extrémité ouverte d'un conduit comportant une paroi latérale qui se trouve au-delà de cet orifice et qui est courbée de manière à s'écarter de l'axe dudit conduit, peut être obligé de suivre un trajet le long de ladite paroi curviligne en créant, dans cet orifice, une différence de pression, transver-
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paroi de guidage jusqu'à un maximum à la surface libre du courant débité. Ainsi et conformément à l'invention une tuyère, terminant le conduit du jet propulseur, comporte une paroi latérale curviligne, servant au guidage et s'étendant au-delà de l'orifice de sortie de la tuyère du coté de celle-ci vers lequel on veut faire dévier le jet, en combinaison avec des moyens manoeuvrables à volonté et propres à obliger le jet débité à suivre la courbure de ladite paroi de guidage suivant un trajet qui est transversal par rapport à la direction de la tuyère ou propres à empêcher que ledit jet puisse suivre la courbure de cette paroi. En particulier, les moyens en question peuvent créer ou éliminer un gradient de pression transversalement par rapport au couranto
La paroi de guidage, ou, tout au moins, une partie de celle-ci, peut être déplacée angulairement ou pivoter pour venir occuper des positions différentes. En particulier, la paroi curviligne peut comporter un organe qui est mobile depuis une position pour laquelle il oriente le jet suivant une direction non déviée ou sépare de toute autre manière le jet de la paroi curviligne jusqu'à une position pour laquelle il permet au jet de suivre la courbure de ladite paroi curviligne. Ainsi, la paroi curviligne peut comporter une partie cylindrique par rapport à un axe s'étendant transversalement par rapport à la tuyère et qui fait saillie dans le jet pour étrangler celui-ci et créer ainsi la différence de pression voulue.
Cet organe mobile peut faire saillie tangentiellement sur cette partie cylindrique et peut être déplacé autour de L'axe du cylindrée Suivant une variante, l'organe mobile peut être une pièce en saillie qui peut être écartée de la paroi de guidage.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemples, deux modes de
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Les Fige. 1 et 2 montrent, respectivement en coupe longitudinale et en vue de coté, une tuyère établie conformément à l'invention.
La Fig 3 montre, en vue par l'arrière, c'est-à-dire depuis la droite des Fige. 1 et 2, cette même tuyère.
La Figo 4 montre, à plus grande échelle et en coupe transversale, une partie du déflecteur.
La Figo 5 montre, semblablement à la Fig. 1, une variante.
Pour le dispositif, montré sur les Fige. 1 à 4, la forme de la section transversale interne du raccord 1, muni d'une bride pour pouvoir être fixé sur l'extrémité du conduit débitant le jet propulseur d'un turbo-réacteur, change progressivement vers l'arrière depuis la forme circulaire jusqu'à devenir rectangulaire. Sur l'extrémité arrière de ce raccord est fixée la tuyère
2 terminée par un orifice de décharge rectangulaire. Cette tuyère 2 est déli-
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tie a une largeur égale à environ huit fois sa hauteur ou même davantage. Les parois latérales 2c et 2d sont prolongées au-delà des autres parois, comme montré, sur une longueur qui, à partir dudit orifice, est au moins égale à la
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Le dispositif, tel que décrit jusqu'ici, obligerait un jet, sortant de l'orifice, à suivre la courbure du quadrant arrière de la partie 2e de la paroi inférieure, ce quadrant formant un guide, pour être dévié suivant
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curviligne et qui affleure à cette paroi sur laquelle elle peut frotter ou qui peut laisser subsister un faible intervalle quand le volet tourne autour de l'axe du cylindre. Pour faire tourner le volet 3 on fait comporter aux extrémités de celui-ci des bras radiaux 3b faisant partie intégrante dudit vo-
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draulique ou autre 7 qui est articulée de la manière usuelle à un support 8 monté sur le raccord 1 pour faire tourner le bras coudé 4 et, par conséquent,
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Un avantage de ce dispositif, comparativement à celui pour lequel la paroi curviligne 2e est constituée par un cylindre creux complet avec des disques terminaux et avec un volet de guidage 3 faisant saillie sur le cylindre et solidaire de celui-ci, l'ensemble pouvant tourner autour de l'axe
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de l'invention, est moins encombrant et que les problèmes des fuites sont simplifiés.
Pendant le vol normal le volet de guidage 3 occupe la position
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et il suit ensuite la face plane du volet 3-.pour continuer son trajet dans la même direction générale orientée vers l'arrière. Le jet crée ainsi une poussée vers l'avant. Quand on désire réduire la poussée propulsive vers l'avant et faire intervenir une composante de poussée ascensionnelle on fait tourner le volet de guidage 3 autour de son axe de rotation pour l'incliner vers le bas. On a constaté alors qu'un jet, à une vitesse subsonique et quand il s'écarte de la paroi supérieure 2b en émergeant à l'air libre, suit une surface curviligne plus grande qu'un quart de cylindre jusqu'à la face plane, inclinée vers le bas, du volet 3 pour quitter ensuite cette surface curviligne tangentiellement en étant ainsi dévié vers le bas pour produire une réaction orientée
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pour qu'il crée une poussée qui, en substance, est seulement ascensionnelle.
Les conditions, quand le volet de guidage 3 occupe cette dernière position, sont les suivantes. En traversant la tuyère le jet est étranglé,
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sion est donc diminuée en cet endroit. De cette manière une différence de pression est créée en travers du courant. L'effet maximum se produit juste à l'endroit où le jet sort de l'orifice et ou la pression sur la surface supérieure libre du courant est à peu près atmosphérique alors que la pression de
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pression atmosphérique.. A cause de cette différence de pression entre les
deux surfaces du courant le jet est dévié vers le coté à basse pression et suit la courbure de la paroi curviligne.
Toute destruction du gradient de pression, obtenue en empêchant l'étranglement asymétrique du jet ou en séparant le courant du jet de la paroi curviligne et permettant à la pression, adjacente à cette paroi de devenir égale à la pression atmosphérique, empêche cette déviation du jet. Il semble que le volet de guidage 3 écarte le courant de la partie 2e de la paroi et, en permettant l'admission de l'air, rende la pression sous le courant du jet
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son chemin quelle que soit sa direction momentanée quand il est séparé de la
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empêche que l'air atmosphérique puisse pénétrer latéralement et provoquer une séparation prématuréeo
Bien que chaque orifice de tuyère devrait avoir une largeur égale à plusieurs fois sa hauteur, le rapport entre la largeur totale et la hauteur de la tuyère complète pourrait être réduit considérablement si l'on subdivisait la partie arrière de la tuyère en plusieurs passages séparés établis les uns au-dessus des autres. Cette variante est montrée en coupe sur la Figo5 et le raccord 11, dont la section transversale change depuis la forme circulaire jusqu'à devenir rectangulaire, débite dans des tuyères séparées 14 et
24 qui sont délimitées par des parois latérales analogues à celles de la tuyè-
<EMI ID=15.1> de ces volets mobiles 3 est oblique par rapport à la tuyère en étant inclinée
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les volets de guidage 3, quand ils sont déplacés jusqu'à être orientés vers
le bas, se trouvent sur des droites parallèles et écartées de sorte que le
jet est dévié suivant des couches qui n'interfèrent pas.
Quand l'avion comporte une seule tuyère, celle-ci occupe un emplacement tel dans l'avion.: que, lorsque le jet est dévié vers le bas, la ligne d'action de la poussée ascensionnelle passe par le centre de gravité ou très
près de celui-ci. Quand il comporte plusieurs tuyères, elles sont réparties autour du centre de gravité de manière telle que la poussée ascensionnelle passe par ce centre ou très près de celui-ci.
Quand le dispositif déflecteur est utilisé pendant l'atterrissage de l'avion, l'étrangleur est d'abord fermé pour réduire l'alimentation en
combustible du moteur et pour provoquer la réduction de vitesse. Le ou chaque
volet de guidage est déplacé angulairement, si possible seulement graduellement,
depuis la position de guidage vers l'arrière jusqu'à une position pour laquelle le jet est dévié complètement vers le bas après quoi l'étrangleur est ouvert
à nouveau pour que la poussée ascensionnelle agisse en plein. On peut se servir
d'un seul organe de commande pour former l'étrangleur pendant la première partie de son mouvement, pour faire tourner ensuite le volet de guidage et pour,
finalement, ouvrir à nouveau l'étrangleur pendant la dernière partie de son
mouvement. Si l'on veut, par contre, pouvoir ouvrir à nouveau l'étrangleur
pour obtenir la poussée totale exercée par le jet, dans une direction obliqua
l'étrangleur et la commande du volet de guidage sont, de préférence, manoeuvrés indépendamment.
IMPROVEMENTS BROUGHT TO THE DEFLECTOR PIPES OF THE PROPELLER JET
JET AIRCRAFT.
When a high speed jet aircraft lands, it is desirable to reduce the landing speed to a minimum by deflecting the jet to suppress the propellant thrust. It may also be desirable to deflect the jet downward or toward the ground to exert upward thrust on the aircraft to thereby compensate for the decrease in lift power resulting from the reduction in speed. On the other hand, it may be desirable to deflect the jet at various angles to achieve a desired combination of partial forward thrust and partial upward thrust.
The invention exploits the fact that a stream of a fluid, which leaves through the open end of a conduit comprising a side wall which is located beyond this orifice and which is curved so as to deviate from the axis of said duct, may be forced to follow a path along said curvilinear wall by creating, in this orifice, a pressure difference, transverse
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guide wall up to a maximum at the free surface of the flow. Thus and in accordance with the invention a nozzle, terminating the duct of the propellant jet, comprises a curvilinear side wall, serving for guiding and extending beyond the outlet of the nozzle on the side of the latter towards which we want to deflect the jet, in combination with maneuverable means at will and suitable for forcing the delivered jet to follow the curvature of said guide wall along a path which is transverse to the direction of the nozzle or suitable for preventing that said jet can follow the curvature of this wall. In particular, the means in question can create or eliminate a pressure gradient transversely with respect to the current.
The guide wall, or at least part of it, can be moved angularly or pivot to come and occupy different positions. In particular, the curvilinear wall may comprise a member which is movable from a position for which it directs the jet in a non-deflected direction or in any other way separates the jet from the curvilinear wall to a position for which it allows the jet to follow the curvature of said curvilinear wall. Thus, the curvilinear wall may include a cylindrical part with respect to an axis extending transversely with respect to the nozzle and which protrudes into the jet to throttle the latter and thus create the desired pressure difference.
This movable member can protrude tangentially from this cylindrical part and can be moved around the axis of the displacement. According to one variant, the movable member can be a projecting part which can be moved away from the guide wall.
The accompanying drawings show, by way of example, two modes of
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The Fige. 1 and 2 show, respectively in longitudinal section and in side view, a nozzle constructed in accordance with the invention.
Fig 3 shows, in rear view, that is to say from the right of the Figs. 1 and 2, this same nozzle.
Figo 4 shows, on a larger scale and in cross section, part of the deflector.
Figo 5 shows, similarly to Fig. 1, a variant.
For the device, shown on Figs. 1 to 4, the shape of the internal cross section of the connector 1, provided with a flange to be able to be fixed on the end of the duct delivering the propellant jet of a turbo-reactor, gradually changes backwards from the shape circular until it becomes rectangular. On the rear end of this fitting is fixed the nozzle
2 terminated by a rectangular discharge port. This nozzle 2 is deli-
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tie is about eight times its height or more in width. The side walls 2c and 2d are extended beyond the other walls, as shown, over a length which, from said orifice, is at least equal to the
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The device, as described so far, would force a jet, coming out of the orifice, to follow the curvature of the rear quadrant of part 2e of the lower wall, this quadrant forming a guide, to be deflected along
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curvilinear and which is flush with this wall on which it can rub or which can leave a small gap when the shutter rotates around the axis of the cylinder. To rotate the shutter 3 is made to include at the ends thereof radial arms 3b forming an integral part of said vo-
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hydraulic or other 7 which is articulated in the usual manner to a support 8 mounted on the connector 1 to rotate the elbow arm 4 and, therefore,
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An advantage of this device, compared to that for which the curvilinear wall 2e is constituted by a hollow cylinder complete with terminal discs and with a guide flap 3 projecting on the cylinder and integral with the latter, the assembly being able to rotate around the axis
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of the invention, is less bulky and the problems of leaks are simplified.
During normal flight the guide flap 3 occupies the position
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and it then follows the flat face of the shutter 3-. to continue its journey in the same general direction oriented towards the rear. The jet thus creates a forward thrust. When it is desired to reduce the propulsive thrust forward and involve an upward thrust component, the guide flap 3 is rotated around its axis of rotation to incline it downward. It was then observed that a jet, at a subsonic speed and when it moves away from the upper wall 2b by emerging into the open air, follows a curvilinear surface larger than a quarter of a cylinder up to the flat face tilted downwardly of the shutter 3 to then leave this tangentially curvilinear surface, thus being deflected downwards to produce an oriented reaction
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so that it creates a thrust which, in essence, is only upward.
The conditions when the guide flap 3 occupies this latter position are as follows. By crossing the nozzle the jet is strangled,
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Zion is therefore diminished in this place. In this way a pressure difference is created across the stream. The maximum effect occurs just at the point where the jet exits the orifice and where the pressure on the upper free surface of the stream is approximately atmospheric while the pressure of
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atmospheric pressure .. Because of this pressure difference between
two surfaces of the stream the jet is deflected towards the low pressure side and follows the curvature of the curvilinear wall.
Any destruction of the pressure gradient, obtained by preventing asymmetric throttling of the jet or by separating the stream of the jet from the curvilinear wall and allowing the pressure adjacent to this wall to become equal to atmospheric pressure, prevents this deflection of the jet . It appears that the guide flap 3 draws the current away from the part 2e of the wall and, by allowing the admission of air, returns the pressure under the stream of the jet
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its path regardless of its momentary direction when it is separated from the
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prevents atmospheric air from entering sideways and causing premature separation
Although each nozzle orifice should have a width equal to several times its height, the ratio of the total width to the height of the complete nozzle could be reduced considerably if the rear part of the nozzle were subdivided into several established separate passages. one above the other. This variant is shown in section in Figo5 and the fitting 11, the cross section of which changes from the circular shape to becoming rectangular, discharges into separate nozzles 14 and
24 which are delimited by side walls similar to those of the nozzle
<EMI ID = 15.1> of these movable flaps 3 is oblique with respect to the nozzle while being inclined
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the guide flaps 3, when they are moved until they are oriented towards
down, are on parallel and spaced lines so that the
jet is deflected in layers which do not interfere.
When the airplane has only one nozzle, it occupies a position in the airplane: that, when the jet is deflected downwards, the line of action of the upward thrust passes through the center of gravity or very
near this one. When it has several nozzles, they are distributed around the center of gravity in such a way that the upward thrust passes through this center or very close to it.
When the deflector device is used during aircraft landing, the choke is first closed to reduce the fuel supply.
engine fuel and to cause the speed reduction. The or each
guide flap is moved angularly, if possible only gradually,
from the guiding position backwards to a position where the jet is completely deflected downwards after which the throttle is opened
again so that the upward thrust acts in full. We can help ourselves
of a single control member to form the throttle during the first part of its movement, to then rotate the guide flap and for,
finally, open the choke again during the last part of his
movement. If you want, on the other hand, to be able to open the choke again
to obtain the total thrust exerted by the jet, in an oblique direction
the throttle and the control of the guide flap are preferably operated independently.