Engin de locomotion à vitesse élevée. L'invention est relative aux engins de lo comotion à vitesse élevée, particulièrement sous forme -d'avions, du genre .de ceux mus par moteur polycylindrique à explosion .ou à combustion interne dans lequel les moyens d'échappement des cylindres d'au moins un groupe de cylindres sont agencés de façon telle que leurs gaz d'échappement s'échap pent par un orifice de sortie unique. Elle est caractérisée par le fait que le système tubu laire d'échappement est agencé de manière telle que les diverses phases d'échappement des différents cylindres dudit groupe se com binent pour -donner lieu, à l'orifice de .sortie, à un jet pratiquement ininterrompu et d'in tensité pratiquement constante.
De préférence, on constitue le système d'échappement par une tubulure principale présentant l'orifice de sortie, et par des tubu lures individuelles reliant l'échappement de chaque cylindre dudit groupe à ladite tubu lure principale. On obtient ainsi, non seulement un jet pratiquement ininterrompu, mais également un jet engendré sans perte de charge notable. L'expérience a montré qu'une telle disposition permet, à la fois, d'augmenter la puissance du moteur par une amélioration des condi tions d'échappement et la vitesse de l'engin par effet de réaction.
Plusieurs formes d'exécution de ''.objet de l'invention sont représentées, à titre d'exem ple, dans les dessins ci-joints.
La fig. 1 montre, en coupe longitudinale (ligne I-I de la fig. 3) un système d'échap pement pour un groupe de trois cylindres d'un moteur d'avion établi selon l'invention.
La fig. 2 est une vue latérale dudit sys tème d'échappement.
La fig. 3 est une vue en bout du système d'échappement. .
Les fig. 4 à 7 sont des coupes, respective ment selon les lignes IV-IV, V-V, VI-VI et VII-VII de la fig. 1. Les fig. 8 à 10 montrent, respectivement, en coupe longitudinale, en vue sur l'extrémité adjacente au moteur, et en coupe selon la ligne X-X de la fig. 8, une partie d'une tu bulure individuelle d'un système d'échappe ment établi selon l'invention.
Le système d'échappement représenté par les dessins fait échapper les gaz de combus tion d'un groupe de trois cylindres de l'une des branches d'un moteur en V ayant en tout six cylindres et, par conséquent, deux sys tèmes d'échappement tel que représenté, dispo sés de part et d'autre du plan longitudinal du moteur.
Le système d'échappement représenté com prend trois tubulures individuelles Tl, TZ et T3 ayant chacune, du côté du moteur, un ori fice d'entrée D de section S.
De plus, chacune de ces tubulures présente un coude 4 qui re lie la partie de chaque tubulure adjacente à l'orifice d'entrée D à une partie sensiblement rectiligne, désignée respectivement par 1, 2 et 3, et qui constitue la partie raccordant la tubulure individuelle correspondante à une tubulure principale du système d'échappe ment, cette dernière tubulure portant l'orifice de sortie A, également de section S.
Dans le dessin ci-joint la tubulure prin cipale est limitée, vers l'extérieur, par une paroi droite qui est la prolongation de la paroi extérieure de la partie 1 de la tubulure individuelle T1 et, vers l'intérieur, par une ligne passant par les points B et C et le bord inférieur de l'orifice de sortie A. En d'autres mots, la tubulure principale est, dans l'exem ple représenté, la prolongation de la partie 1 de la tubulure individuelle Tl.
Les tubulures individuelles<I>T',</I> TZ et T9 de section sensiblement égale à S sont raccor dées de façon telle, à la tubulure principale, dont la section est également partout sensi blement égale à S, que leurs parties 1, 2 et 3 convergent vers l'orifice A.
A cet effet, le raccord de la partie 2 de la tubulure indi viduelle TZ à la tubulure principale, est ob tenu par un raccord 21 en forme de tuyère convergente, ayant à son entrée (point B) une section égale à 2 S, et à sa sortie en C une section égale à S. La troisième tubulure individuelle L'3 vient, elle-même, se raccorder en C où elle présente, elle aussi, ladite sec- tion; le tout se termine par un conduit con vergent aboutissant audit orifice A.
Pour déterminer la section<B>S</B>, on proeé- dera, par exemple, . à des essais de puissance au sol de façon à déterminer la section cor respondant au maximum de puissance.
L'expérience semble montrer que cette section correspond à la meilleure utilisation de l'énergie cinétique en vol.
Pour améliorer, s'il y a lieu; l'écoulement des filets fluides dans lesdites tubulures, on aura avantage à prévoir; dans les coudes 4, des moyens pour guider ces filets en tenant compte de leur aplatissement -dû à la force centrifuge. Ces moyens peuvent être réalisés soit à l'aide d'aubages fixes tels que 5 (fig. 1, 8 et 10), soit par une conformation appropriée de la paroi du coude 4.
Dans le cas où on utilise des cubages, ceux-ci auront, de préférence, une allure telle que leur bord 6 (fig. 8), disposé vers la sortie du coude; se présente recourbé vers l'intérieur dudit coude, c'est-à-dire fasse un certain angle a avec la direction générale de la partie de la tubulure individuelle se raccordant à la tubulure principale.
Cette forme est, en effet, adaptée à l'allure que tendent à pren dre les filets fluides ainsi que représentés par les flèches sur la fig. 8: La fixation des cubages 5 peut avoir lieu de toute manière appropriée:
c'est ainsi que (fig. 8 à 10) on peut établir la tubulure, ou tout au moins le coude, en plusieurs parties 41, 42, 49 (fig. 10), parties entre les lèvres desquelles on fixe, par soudure, les bords correspondants desdits. cubages.
Enfin, les diverses tubulures constituant le système d'échappement peuvent, avanta geusement, être aplaties.
Dans l'exemple représenté par les fig. 1 à 7, on a supposé qu'elles étaient aplaties dans le sens normal au capotage 7 entre les coudes 4 et l'orifice A, tandis que les diverses tubulures individuelles T', T$ et T8 étaient aplaties, du côté du moteur, au voisinage des ouvertures d'entrée D, dans un sens orthogo nal au précédent, les sections demeurant ce pendant toujours les mêmes,
c'est-à-dire sen siblement égales à S.
La tubulure principale portant l'orifice A est disposée de façon tente que sa partie fai sant saillie en dehors du capotage 7 se pré sente dans le lit du vent relatif ou légère ment en oblique par rapport à ce dernier. Le système d'échappement décrit ci-dessus a pour effet -d'assurer au gaz s'échappant par l'orifice A un puissant effet de réaction qui n'est atténué ni par une perte de charge dans les tubulures, ni par des phénomènes pulsa- toires à la sortie. La pratique montre qu'il en résulte, outre une amélioration de la puissance du moteur, un gain de vitesse de l'ordre de 10 % ou davantage.
Dans l'exemple décrit ci-dessus, le nom bre de tubulures d'échappement groupées pour alimenter un seul orifice de sortie est égal à mais, bien entendu, on pourrait grouper un nombre quelconque de tubulures; c'est ainsi que, si l'on dispose, par exemple, de six cylindres en ligne, on pourra prévoir, au lieu de deux groupes de trois tubulures tels que décrits ci-dessus, un groupe de six tubulures convergeant vers un seul orifice de sortie.
High speed locomotion machine. The invention relates to high speed lo comotion machines, particularly in the form of airplanes, of the kind .of those driven by polycylindrical combustion engine. Or internal combustion in which the exhaust means of the cylinders of at at least one group of cylinders are arranged such that their exhaust gases escape through a single outlet port. It is characterized by the fact that the exhaust tubular system is arranged such that the various exhaust phases of the various cylinders of said group combine to -give, at the outlet orifice, a jet. practically uninterrupted and of practically constant intensity.
Preferably, the exhaust system is formed by a main pipe having the outlet orifice, and by individual pipes connecting the exhaust of each cylinder of said group to said main pipe. This gives not only a practically uninterrupted jet, but also a jet generated without significant pressure drop. Experience has shown that such an arrangement makes it possible both to increase the power of the engine by improving the exhaust conditions and the speed of the machine by reaction effect.
Several embodiments of the object of the invention are shown, by way of example, in the accompanying drawings.
Fig. 1 shows, in longitudinal section (line I-I of FIG. 3) an exhaust system for a group of three cylinders of an aircraft engine established according to the invention.
Fig. 2 is a side view of said exhaust system.
Fig. 3 is an end view of the exhaust system. .
Figs. 4 to 7 are sections, respectively along lines IV-IV, V-V, VI-VI and VII-VII of FIG. 1. Figs. 8 to 10 show, respectively, in longitudinal section, in view of the end adjacent to the motor, and in section along the line X-X of FIG. 8, part of an individual tu bulure of an exhaust system established according to the invention.
The exhaust system shown in the drawings exhausts combustion gases from a group of three cylinders from one of the branches of a V-engine having a total of six cylinders and, therefore, two systems. exhaust as shown, arranged on either side of the longitudinal plane of the engine.
The exhaust system shown comprises three individual pipes T1, TZ and T3 each having, on the engine side, an inlet port D of section S.
In addition, each of these tubes has an elbow 4 which connects the part of each tube adjacent to the inlet port D to a substantially rectilinear part, designated respectively by 1, 2 and 3, and which constitutes the part connecting the individual tubing corresponding to a main tubing of the exhaust system, the latter tubing carrying the outlet port A, also of section S.
In the attached drawing the main tubing is limited, outwardly, by a straight wall which is the extension of the outer wall of part 1 of the individual tubing T1 and, inwardly, by a line passing by points B and C and the lower edge of the outlet orifice A. In other words, the main tubing is, in the example shown, the extension of part 1 of the individual tubing T1.
The individual pipes <I> T ', </I> TZ and T9 of section substantially equal to S are connected in such a way, to the main pipe, the section of which is also everywhere substantially equal to S, that their parts 1 , 2 and 3 converge towards port A.
To this end, the connection of part 2 of the individual tubing TZ to the main tubing is obtained by a connector 21 in the form of a converging nozzle, having at its inlet (point B) a section equal to 2 S, and at its outlet at C, a section equal to S. The third individual tubing L'3 itself is connected at C where it also has said section; the whole ends with a con vergent duct leading to said orifice A.
To determine the section <B> S </B>, we will proceed, for example,. power tests on the ground in order to determine the section corresponding to the maximum power.
Experience seems to show that this section corresponds to the best use of kinetic energy in flight.
To improve, if necessary; the flow of fluid streams in said pipes, it will be advantageous to predict; in the elbows 4, means for guiding these threads taking into account their flattening -due to the centrifugal force. These means can be produced either using fixed blades such as 5 (fig. 1, 8 and 10), or by an appropriate conformation of the wall of the elbow 4.
In the case where cubings are used, these will preferably have an appearance such that their edge 6 (FIG. 8), disposed towards the outlet of the elbow; presents itself curved towards the inside of said elbow, that is to say makes a certain angle α with the general direction of the part of the individual tubing connecting to the main tubing.
This shape is, in fact, adapted to the shape which the fluid threads tend to take, as represented by the arrows in FIG. 8: The fixing of the cubages 5 can take place in any suitable way:
this is how (fig. 8 to 10) one can establish the pipe, or at least the elbow, in several parts 41, 42, 49 (fig. 10), parts between the lips of which are fixed, by welding, the corresponding edges of said. cubages.
Finally, the various pipes constituting the exhaust system can advantageously be flattened.
In the example represented by FIGS. 1 to 7, it was assumed that they were flattened in the direction normal to the cowling 7 between the elbows 4 and the port A, while the various individual pipes T ', T $ and T8 were flattened, on the engine side, in the vicinity of the entry openings D, in a direction orthogonal to the previous one, the sections always remaining the same,
that is to say substantially equal to S.
The main pipe carrying the orifice A is arranged so that its part projecting outside the cowling 7 is present in the bed of the relative wind or slightly obliquely with respect to the latter. The exhaust system described above has the effect of ensuring that the gas escaping through the orifice A has a powerful reaction effect which is not attenuated either by a pressure drop in the pipes or by phenomena pulsatile at the exit. Practice shows that, in addition to an improvement in engine power, this results in a speed gain of the order of 10% or more.
In the example described above, the number of exhaust pipes grouped together to supply a single outlet port is equal to but, of course, any number of pipes could be grouped together; thus, if one has, for example, six cylinders in line, it is possible to provide, instead of two groups of three pipes as described above, a group of six pipes converging towards a single orifice Release.