CH527364A

CH527364A - Moteur à réaction, notamment pour aéronef

Info

Publication number: CH527364A
Application number: CH1202870A
Authority: CH
Inventors: Pellaux Roger
Original assignee: Pellaux Roger
Priority date: 1970-08-10
Filing date: 1970-08-10
Publication date: 1972-08-31

Description

Moteur à réaction, notamment pour aéronef
La présente invention a pour objet un moteur à réaction, notamment pour aéronef.

Pour la propulsion des aéronefs, on a déjà proposé d'utiliser des moteurs à réaction comportant une tuyère d'évacuation des gaz orientale, permettant d'exercer une poussée en direction variable. Cette tuyère orientale, soumise à l'action des gaz chauds, est un organe lourd et encombrant, de sorte que sa mobilité pose des problèmes de construction délicats.

On a aussi proposé de prévoir plusieurs tuyères dirigées dans des directions différentes et pouvant être alimentées à volonté à partir d'un générateur de gaz, un distributeur étant prévu à l'aval du générateur pour amener les gaz à l'une ou l'autre des tuyères. Ce distributeur est alors soumis à l'action des gaz chauds, ce qui est un inconvénient majeur et complique sa fabrication.

L'invention vise à foumir un moteur à réaction comportant au moins deux tuyères et qui soit exempt des défauts susmentionnés des moteurs connus.

Le moteur à réaction selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens compresseurs agencés pour alimenter en air comprimé au moins deux chambres de combustion comportant des sorties distinctes formées par au moins deux tuyères d'évacuation des gaz agencées pour engendrer des poussées de directions différentes, les gaz fournis par les chambres de combustion actionnant sur leur passage vers les tuyères des turbines entraînant les moyens compresseurs, et des moyens déflecteurs disposés sur le circuit de l'air compris entre les moyens compresseurs et les chambres de combustion et permettant de modifier la répartition de l'air fourni par les moyens compresseurs entre les chambres de combustion, en vue de modifier l'importance relative des poussées engendrées par les deux tuyères d'évacuation, et ainsi la direction de la poussée résultante.

Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du moteur à réaction objet de l'invention.

La fig. 1 en est une vue schématique, en coupe axiale.

Les fig. 2 et 3 en sont des vues partielles montrant deux positions de réglage différentes d'un organe déflecteur mobile.

Le moteur représenté comporte un double compresseur axial 1 à deux flux opposés convergeant, comprenant deux groupes de plusieurs étages 2 et 3 établis en parralèle. Ces deux groupes, identiques, refoulent l'air qu'ils compriment dans deux chambres de sortie cen trales contiguës 7 et 8, qui sont annulaires, séparées l'une de l'autre par un flasque directeur central 33 déviant les flux d'air radialement vers un passage de sortie annulaire 36 délimité entre les extrémités intérieures 35 et 34 des stators des deux groupes d'étages.

Le passage de sortie 36 communique a l aval avec deux conduits annulaires axiaux 9 et 10 débouchant respectivement dans deux chambres de combustion annulaires 11 et 12 entourant les deux groupes d'étages du compresseur.

A l'aval des chambres de combustion sont placées deux turbines suivies par deux tuyères d'évacuation 14 et 16.

Les roues des deux turbines 13 et 15 sont solidaires d'un arbre central 17 tournant dans quatre paliers 18, 19, 20 et 21, cet arbre 17 portant également les rotors des deux groupes d'étages du compresseur.

Le compresseur comporte une tubulure d'entrée axiale 26 et le retor de la turbine 13 comporte deux couronnes d'aubes intérieures concentriques 22 et 23 correspondant, la première avec l'entrée annulaire du groupe d'étages 2 du compresseur, et la seconde avec l'entrée annulaire d'un passage axial 27, 28 formé dans les rotors du compresseur, ce passage amenant l'air dévié par un flasque directeur 29 à l'entrée annulaire du groupe d'étages 3 du compresseur. Des ailettes 24 et 25 contribuent également à la propulsion de l'air dans les passages 27 et 28.

Des aubages directeurs 32 constituent le stator des turbines 13 et 15, et des cônes 31 et 30 sont prévus dans la tubulure d'entrée 26 et dans la tuyère d'évacuation 16.

Entre les deux conduits 9 et 10, est établi un organe déflecteur-obturateur constitué par un tiroir annulaire 4 mobile axialement. Le tiroir 4 comporte une nervure annulaire radiale intérieure 4a, dont la circonférence intérieure correspond au jeu près à la périphérie du flasque directeur central 33. La position axiale du tiroir 4 est commandée par des vérins 5 et 6.

Dans la position centrale du tiroir 4 représentée à la fig. 1, la nervure 4a est en face du flasque 33 et les deux flux d'air provenant des deux groupes d'étages du compresseur sont dirigés chacun vers l'une des chambres de combustion, et vers la tuyère d'évacuation correspondante.

Dans des positions extrêmes du tiroir 4 représentées respectivement aux fig. 2 et 3, la nervure 4a prend appui contre l'une ou l'autre des extrémités 34 et 35, de sorte que les deux flux sont alors dirigés vers une même chambre de combustion, et la tuyère d'évacuation correspondante. Pour des positions intermédiaires du tiroir 4, on peut obtenir d'autres répartitions du flux total entre les deux chambres de combustion, et par conséquent entre les deux tuyères d'évacuation.

Le mécanisme commandant la position du tiroir 4 est relié au dispositif (non représenté) d'alimentation en combustible des chambres de combustion, de manière à maitenir un régime de combustion favorable pour chaque chambre de combustion pour toute position du tiroir.

Lorsque le moteur est installé sur un aéronef, la tuyère d'évacuation 16 disposée dans l'axe du compresseur, comme la tubulure d'aspiration 26, constitue, par exemple, une tuyère de propulsion, tandis que la tuyère 14 débouchant perpendiculairement à cet axe constitue, par exemple, une tuyère de sustentation.

Lorsque le tiroir 4 est en position centrale, les flux fournis à ces deux tuyères exerçant des poussées de directions horizontale et verticale sont approximativement égaux.

En modifiant la position du tiroir 4, on peut modifier à volonté la proportion de gaz dirigée vers chacune des deux tuyères, pour modifier à volonté la direction de la poussée résultante, dans l'angle compris entre les deux directions des tuyères.

Ainsi pour la position du tiroir 4 représentée à la fig.

2, la poussée de propulsion engendrée par la tuyère 16 sera seule présente, tandis que la poussée de sustentation sera nulle.

A l'inverse, pour la position du tiroir 4 représentée à la fig. 3, la poussée de sustentation engendrée par la tuyère 14 sera seule présente, tandis que la poussée de propulsion sera nulle.

Il est à noter que le flux total des moyens compresseurs peut être amené à l'une ou l'autre des tuyères.

Du fait de l'emploi d'un compresseur double, I'or- gane déflecteur-obturateur 4 peut être placé en position centrale. Il n'alourdit que très peu le moteur et son dispositif de commande situé à l'extérieur reste facilement accessible. Le tiroir 4 est en outre situé dans une zone relativement froide du moteur.

Le moteur représenté, destiné notamment à la propulsion d'un aéronef, permet des variations simultanées et progressives des poussées des deux tuyères, entre des valeurs minimum et maximum, pratiquement sans poids morts supplémentaires. Ces conditions d'emploi sont très favorables pour un avion même supersonique équipé d'un tel moteur, donnant de précieuses possibilités de décollage et d'atterrissage sur terrains très courts, sans pistes bétonnées et avec un maximum de sécurité.

Dans une variante, les chambres de combustion 1 1 et 12 peuvent être remplacées chacune par plusieurs chambres de combustion établies en parallèles.

On note que le moteur représenté est d'une construction compacte. Lorsqu'il est monté sur un avion et que les tuyères 16 et 14 sont utilisées respectivement pour la propulsion et pour la sustentation, on fera de préférence coïncider le centre de gravité général de l'avion avec la ligne d'action de la poussée de sustentation, pour obtenir un bon équilibre de l'aéronef pendant ses évolutions.

Dans des variantes, les moyens compresseurs peuvent être constitués par un ou plusieurs compresseurs d'autres types.

Claims

REVENDICATION

Moteur à réaction, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens compresseurs agencés pour alimenter un air comprimé au moins deux chambres de combustion comportant des sorties distinctes formées par au moins deux tuyères d'évacuation des gaz agencées pour engendrer des poussées de directions différentes, les gaz fournis par les chambres de combustion actionnant sur leur passage vers les tuyères des turbines entraînant les moyens compresseurs, et des moyens déflecteurs disposés sur le circuit de l'air compris entre les moyens compresseurs et les chambres de combustion et permettant de modifier la répartition de l'air fourni par les moyens compresseurs entre les chambres de combustion, en vue de modifier l'importance relative des poussées engendrées par les deux tuyères d'évacuation, et ainsi la direction de la poussée résultante.

SOUS-REVENDICATIONS 1) Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que les moyens compresseurs sont constitués par un compresseur axial.

2) Moteur selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le compresseur axial est un compresseur double à deux flus axiaux convergeant.

3) Moteur selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le compresseur double comprend deux groupes de plusieurs étages chacun refoulant l'air vers un passage de sortie annulaire délimité entre les extrémités intérieures voisines des stators des deux groupes, les chambres de combustion étant disposées de part et d'autre de ce passage, entre ce dernier et deux roues de turbines coaxiales au compresseur disposées aux deux extrémités de ce dernier.

4) Moteur selon la revendication et les sous-revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le passage de sortie constitue la sortie de deux chambres de sortie annulaires correspondant chacune à l'un des groupes d'étages du compresseur et qui sont séparées l'une de l'autre par un flasque directeur central déviant l'air en direction radiale, les moyens déflecteurs comprenant un tiroir annulaire mobile axialement présentant une nervure annulaire intérieure susceptible d'être placée soit en regard de ce flasque directeur pour amener le flux de chacun des groupes d'étages dans la chambre de combustion correspondante, soit d'un côté ou de l'autre de ce flasque, pour détourner une partie au moins du flux de l'un des groupes d'étages vers la chambre de combustion de l'autre groupe d'étages.

5) Moteur selon la revendication et les sous-revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux chambres de combustion, de section annulaire, entourant les groupes d'étages correspondants.

6) Moteur selon la revendication et les sous-revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs chambres de combustion établies en parallèle entre le passage de sortie et chacune des turbines.