EP2635789A2 - Inverseur de poussee pour turboreacteur d'aeronef, a nombre d'actionneurs reduit - Google Patents

Inverseur de poussee pour turboreacteur d'aeronef, a nombre d'actionneurs reduit

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Publication number
EP2635789A2
EP2635789A2 EP11832145.4A EP11832145A EP2635789A2 EP 2635789 A2 EP2635789 A2 EP 2635789A2 EP 11832145 A EP11832145 A EP 11832145A EP 2635789 A2 EP2635789 A2 EP 2635789A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wall
thrust reverser
movable
thrust
actuators
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11832145.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Olivier Kerbler
Nicolas Dezeustre
Hervé HURLIN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Nacelles SAS
Original Assignee
Aircelle SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aircelle SA filed Critical Aircelle SA
Publication of EP2635789A2 publication Critical patent/EP2635789A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/54—Nozzles having means for reversing jet thrust
    • F02K1/64—Reversing fan flow
    • F02K1/70—Reversing fan flow using thrust reverser flaps or doors mounted on the fan housing
    • F02K1/72—Reversing fan flow using thrust reverser flaps or doors mounted on the fan housing the aft end of the fan housing being movable to uncover openings in the fan housing for the reversed flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/54—Nozzles having means for reversing jet thrust
    • F02K1/56—Reversing jet main flow
    • F02K1/566—Reversing jet main flow by blocking the rearward discharge by means of a translatable member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/54—Nozzles having means for reversing jet thrust
    • F02K1/76—Control or regulation of thrust reversers
    • F02K1/763—Control or regulation of thrust reversers with actuating systems or actuating devices; Arrangement of actuators for thrust reversers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • Thrust reverser for an aircraft turbojet with a reduced number of actuators
  • the present invention relates to a thrust reverser for an aircraft turbojet, with a reduced number of actuators.
  • An airplane is driven by several turbojets each housed in a nacelle for channeling the air flows generated by the turbojet engine which also houses a set of actuators providing various functions when the turbojet engine is in operation or stopped.
  • actuating devices may include, in particular, a mechanical thrust reversal system.
  • a nacelle generally has a tubular structure comprising an air inlet upstream of the turbojet engine, a median section intended to surround a fan of the turbojet engine, a downstream section housing thrust reverser means and intended to surround the combustion chamber of the turbojet engine. , and is generally terminated by an ejection nozzle whose output is located downstream of the turbojet engine.
  • Modern nacelles are intended to house a turbofan engine capable of generating, by means of the fan blades, an air flow part of which, called a hot or primary flow, circulates in the combustion chamber of the turbojet engine, and of which the other part, called cold or secondary flow, circulates outside the turbojet through an annular passage, also called vein, formed between a shroud of the turbojet engine and u nn inner wall of the nacel.
  • the two air fl ows are ejected from the turbojet engine from the rear of the nacelle.
  • the role of a thrust reverser is, during the landing of an aircraft, to improve the braking capacity thereof by redirecting forward at least a portion of the thrust generated by the turbojet engine.
  • the inverter obstructs the cold flow vein and directs the latter towards the front of the nacelle, thereby generating a counter-thrust which is added to the braking of the wheels of the aircraft.
  • an inverter comprises movable covers (or doors) moved between a closed position or “direct jet” in which they close this passage and an open position or “reverse jet” in which they open.
  • movable covers or doors moved between a closed position or “direct jet” in which they close this passage and an open position or “reverse jet” in which they open.
  • a passage for the deviated flow in the nacelle a passage for the deviated flow.
  • a thrust reverser with grids also known as a cascade reverser
  • the reorientation of the air flow is performed by deflection grids, the hood having a simple sliding function to discover or cover these grids.
  • the translation of the movable cowl takes place along a longitudinal axis substantially parallel to the axis of the nacelle.
  • Reversed thrust flaps actuated by the sliding of the hood, allow an obstruction of the cold flow vein downstream of the deflection grids, so as to optimize the reorientation of the cold flow to the outside of the nacelle.
  • the movable cowl is in one piece and slidably mounted on slideways arranged on either side of the suspension pylon of the formed assembly. by the turbojet and its nacelle.
  • “Monobloc cowling” means a quasi-annular shaped cowl, extending from one side to the other of the pylon without interruption.
  • Such a hood is often referred to by the Anglo-Saxon terms “O-duct”, alluding to the ferrule shape of such hood, as opposed to “D-duct”, which actually comprises two half-hoods. each extending on a half-circumference of the nacelle.
  • actuators there are four or six actuators, namely respectively two or three actuators distributed on each half of the thrust reverser, on either side of the suspension pylon.
  • the present invention aims to simplify these actuating means, both to reduce costs and to reduce the mass of the nacelle.
  • This object of the invention is achieved with a thrust reverser with grids and with a moveable one-piece cowling comprising rails able to slide in slideways arranged on either side of a suspension pylon. comprising only two actuators disposed near said rails and able to slide said cover on said rails between its direct jet and reverse jet positions, and also comprising means able to compensate for the efforts tending to misalign said rails with respect to said slides, and thus avoiding their mutual jamming, remarkable in that said means are selected from the group comprising:
  • inversion reversing flaps arranged so as to exert a thrust force on the upstream edge of the inner wall of said movable cowl.
  • the thrust force present both at the opening and closing of the movable cowl, makes it possible to apply a force distributed in a substantially homogeneous manner over the entire periphery of the moving cowl which makes it possible to reduce the intensity of the aforementioned tilting torques.
  • said compensating means comprise means of pressurizing the outer wall of said movable cowl: by pressurizing the outer wall of the movable cowl, whose shape is also conical, but inverted with respect to that of the inner wall of the cowl, substantially reduced the effect of the above-mentioned tilting torque;
  • - Average pressurization means include a seal disposed upstream of the outer wall of said movable cover, and an absence of seal upstream of the inner wall of the movable cover: by removing the seal of the inner wall and transferring it to the outer wall, the cold air that is under pressure in the cold flow vein is allowed to fill the space between the inner and outer walls of the mobile cowl, and thus pressurize at least part of the outer wall;
  • the said pressurizing means comprise a seal on the inner wall of said movable cowl, associated with a limited leak on the outer wall and at least one expansion valve located through the inner wall: the role of these pressure reducers is d ensure a pressure in the space between the inner and outer walls of the movable cowl that cancels the resultant axial forces of the movable cowl; optionally, this regulator can be controlled.
  • FIG. 1 is a general schematic representation of a turbojet engine nacelle having a thrust reverser according to the invention, that is to say having a one-piece mobile cowl ("O-duct" type inverter), of which interior is seen in transparency;
  • O-duct mobile cowl
  • FIG. 2 is a schematic representation in longitudinal half-section of the nacelle of Figure 1;
  • FIGS. 3 to 5 are longitudinal half-sectional views of the thrust reverser of the nacelle of Figures 1 and 2, in three successive positions;
  • FIG. 6 shows schematically in cross section, the positioning of the two actuators of the movable cover of the thrust reverser of Figures 3 to 5;
  • FIG. 7 shows schematically, in longitudinal section, the tilting torque which is subject to the movable cover
  • FIG. 8 shows in a diagrammatic manner, in longitudinal section, an appropriate positioning of a seal on the movable cowl of the thrust reverser according to the invention.
  • FIG. 9 schematically shows, in detail, the mechanism found in zone XII of FIG. 5.
  • identical or similar references denote identical or similar organs or sets of members.
  • a nacelle 1 is intended to constitute a tubular housing for a turbojet engine 3 and serves to channel the flows of hot air 5 and cold 7 generated by this turbojet engine 3, as indicated in the preamble of FIG. this description.
  • This nacelle 1 is intended to be suspended from a tower 8, itself fixed under the wing of an aircraft.
  • the nacelle 1 has, in general, a structure comprising an upstream section 9 forming an air inlet, a central section January 1 surrounding the fan 13 of the turbojet engine 3 and a downstream section 15 surrounding the turbojet engine 3.
  • the downstream section 15 comprises an external structure 17 comprising a thrust reverser device and an internal structure 19 for refitting the engine 3 of the turbojet engine defining with the external structure 17 the stream of the cold stream 7, in the case of the turbojet nacelle double flow as presented here.
  • the thrust reverser device comprises a cover 23 mounted to move in translation in a direction substantially parallel to the longitudinal axis A of the nacelle 1.
  • This cover 23 is able to pass alternately from a closed position (position shown in Figures 1 and 2) in which it ensures the aerodynamic continuity of the lines of the downstream section 15 of the nacelle 1 and covers grids 25 of flow deflection of air, to an open position in which it opens a passage in the nacelle 1 by discovering these deflection grids 25.
  • the movable cover 23 is in one piece, that is to say it comprises a single one-piece mobile cover, of quasi-annular shape, extending from one side to the other. another of the pylon 8 without interruption (mobile cowl called "O-duct").
  • the deflection grids 25 each have a plurality of deflector vanes.
  • the downstream section 15 may further comprise a front frame 27 which extends the hood 23 upstream and ensures the attachment of the downstream section 15 with the central section 1 1 surrounding the fan 13 of the turbojet engine.
  • the translation of the movable cowl 23 downstream of the nacelle releases therein an opening through which the cold jet of the turbojet engine can escape at least partially, this portion of the flow being reoriented towards the front of the nacelle by the deflection grids 25, thereby generating a counter-thrust capable of contributing to the braking of the aircraft.
  • the orientation of the cold flow towards the deflection grids 25 is effected by a plurality of inversion flaps 29 (see FIGS. 3 to 5 and 9), distributed on the inner circumference of the movable cowl 23, each mounted pivoting between a retracted position. (see FIGS. 3 and 4) in which these flaps 29 ensure the internal aerodynamic continuity of the cold flow duct 7 and an extended position in which, in a thrust reversal situation, they at least partially close this vein and deflect the flow cold through deflection grids 25.
  • the thrust reverser can be seen in the "direct jet” position, that is to say in the position where the cold flow 7 flows directly from upstream to downstream of the nacelle: this position corresponds to the cruise flight situation of the aircraft.
  • the thrust reversal grids 25 are of the retractable type, that is to say that they are capable of sliding from an upstream position (FIGS. 3 and 4) at a downstream position (FIG. 5), under the effect of the opening of the movable cowl 23.
  • the downstream sliding movement of the thrust reversal grids 25 is effected by abutments 31 arranged appropriately on the upstream edge of the outer wall 33 of the movable cowl 23.
  • the thrust reversing flaps 29 are each mounted pivoting and sliding inside grooves 34 integral with the thrust reversal grids 25.
  • a first connecting rod 35 connects the pivoting and sliding end of each flap 29 to the fixed front frame 27, or to any other fixed structure, and a second connecting rod 37 is articulated on the one hand substantially mid-length of the inverting flap. thrust 29, and secondly, in the upstream zone of the thrust reversal grids 25.
  • the first link 35 has the effect of sliding the point of articulation of the end of the thrust reversal flap 29 inside the groove 34, allowing the extraction of this thrust reversal shutter of the cavity defined by the walls 33 and 41.
  • the second connecting rod 37 has the effect of pivoting the thrust reverser flap 29 to its closed position of the cold flow stream 7, visible in FIG. 5, making it possible to orient this cold flow through the thrust reversal grids 25, upstream of the nacelle 1.
  • the actuating means of the movable cowl 23, permitting its sliding from one to the other of the positions visible in FIGS. 3 to 5, are schematically represented in FIG. 6: these means comprise two single actuators 43 a and 43b disposed in the upper part of the movable cowl (that is to say upwards of the drawing board 3/4 appended hereto), on either side of the suspension pylon 8.
  • actuators may be hydraulic cylinders, or actuators of the mechanical-electrical type, such as worm and nut systems. Due to the substantially frustoconical shape of the inner wall 41 of the movable cowl 23, which shape flares downstream of the nacelle, the resultant RP of the cold air pressure forces on this inner wall is directed towards the upstream of the nacelle, as can be seen in FIG. 7, when the mobile cowl is in the "direct jet" position.
  • This resultant RP therefore has the effect of generating a tilting torque with the resultant RA of the forces exerted by the actuators 43a and 43b during the opening of the movable cowl 23.
  • This tilting torque may have the consequence of blocking the rails (not shown) disposed in the upper part of the movable cowl 23, and allowing the sliding of the mobile cowl in two slides (not shown) d isposées on both sides suspension pylon 8.
  • the cold air 7 under pressure in the cold air duct of the nacelle fills the cavity delimited by the external and internal walls 33 of the movable cowl 23.
  • this regulator is to ensuring a pressure in the space between the inner walls 41 and outer 43 of the movable cowl, which cancels the resultant axial forces of the movable cowl; optionally, this regulator can be controlled.
  • Another solution to reduce these risks of jamming and jamming may be to attach a cable 55 to the end of each rail 45 of the movable cover 23, as can be seen in Figures 10 and 1 1.
  • This circumferential distribution of the force makes it possible to counteract the tilting torque generated by the asymmetrical positioning of the actuators 43a and 43b, and thus actively contributes to reducing the risk of jamming and jamming.
  • the present invention provides a thrust reverser particularly simplified design and lightened, through the use of two actuators only, arranged on either side of the suspension pylon of Platform.
  • This limitation of the number of actuators, as well as their particular positioning, poses difficulties resulting from the tilting torques generated on the one hand by the pressurization of the cold air in the nacelle, and on the other hand by the asymmetric forces generated by these actuators, when opening and closing the movable hood.
  • the aforementioned means used alone or in combination, are used to compensate for the tilting forces of the movable cover of the thrust reverser.

Landscapes

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Abstract

Cet inverseur de poussée à grilles et à capot mobile monobloc (23) comporte des rails aptes à coulisser dans des glissières disposées de part et d'autre d'un pylône de suspension (8). Cet inverseur de poussée comprend uniquement deux actionneurs (43a, 43b) disposés à proximité desdits rails et aptes à faire coulisser ce capot (23) sur lesdites glissières entre ses positions jet direct et jet inverse. Il comprend également des moyens aptes à compenser les efforts tendant à désaligner lesdits rails par rapport auxdites glissières, et à éviter ainsi leur coincement mutuel.

Description

Inverseur de poussée pour turboréacteur d'aéronef, à nombre d'actionneurs réduit
La présente invention se rapporte à un inverseur de poussée pour turboréacteur d'aéronef, à nombre d'actionneurs réduit.
Un avion est mû par plusieurs turboréacteurs logés chacun dans une nacelle servant à canaliser les flux d'air engendrés par le turboréacteur qui abrite également un ensemble de dispositifs d'actionnement assurant diverses fonctions lorsque le turboréacteur est en fonctionnement ou à l'arrêt.
Ces dispositifs d'actionnement peuvent comprendre, notamment, un système mécanique d'inversion de poussée.
Une nacelle présente généralement une structure tubulaire comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, une section aval abritant des moyens d'inversion de poussée et destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur, et est généralement terminée par une tuyère d'éjection dont la sortie est située en aval du turboréacteur.
Les nacelles modernes sont destinées à abriter un turboréacteur double flux apte à engendrer par l'intermédiaire des pales de la soufflante, un flux d'air dont une partie, appelée flux chaud ou primaire, circule dans la chambre de combustion du turboréacteur, et dont l'autre partie, appelée flux froid ou secondaire, circule à l'extérieur du turboréacteur à travers un passage annulaire, également appelé veine, formé entre un carénage du turboréacteur et u ne paroi interne de la nacel le . Les deux fl ux d'air sont éjectés du turboréacteur par l'arrière de la nacelle.
Le rôle d'un inverseur de poussée est, lors de l'atterrissage d'un avion, d'améliorer la capacité de freinage de celui-ci en redirigeant vers l'avant au moins une partie de la poussée engendrée par le turboréacteur. Dans cette phase, l'inverseur obstrue la veine du flux froid et dirige ce dernier vers l'avant de la nacelle, engendrant de ce fait une contre-poussée qui vient s'ajouter au freinage des roues de l'avion.
Les moyens mis en œuvre pour réaliser cette réorientation du flux froid varient suivant le type d'inverseur. Cependant, dans tous les cas, la structure d'un inverseur comprend des capots (ou portes) mobiles déplaçâmes entre une position fermée ou « jet direct » dans laquelle ils ferment ce passage et une position ouverte ou « jet inverse » dans laquelle ils ouvrent dans la nacelle un passage destiné au flux dévié. Ces capots peuvent remplir une fonction de déviation ou simplement d'activation d'autres moyens de déviation.
Dans le cas d'un inverseur de poussée à grilles, également connu sous le nom d'inverseur à cascade, la réorientation du flux d'air est effectuée par des grilles de déviation, le capot n'ayant qu'une simple fonction de coulissage visant à découvrir ou recouvrir ces grilles.
La translation du capot mobile s'effectue selon un axe longitudinal sensiblement parallèle à l'axe de la nacelle. Des volets d'inversion de poussée, actionnés par le coulissement du capot, permettent une obstruction de la veine du flux froid en aval des grilles de déviation, de manière à optimiser la réorientation du flux froid vers l'extérieur de la nacelle.
On connaît de la technique antérieure, et notamment du document FR 2 916 426, un inverseur de poussée à grilles dont le capot mobile est monobloc et monté coulissant sur des glissières disposées de part et d'autre du pylône de suspension de l'ensemble formé par le turboréacteur et sa nacelle.
Par « capot monobloc » , on entend un capot de forme quasi- annulaire, s'étendant d'un côté à l'autre du pylône sans interruption.
Un tel capot est souvent désigné par les termes anglo-saxons « O- duct », par allusion à la forme de virole d'un tel capot, par opposition au « D- duct » , qui comprend en fait deux demi-capots s'étendant chacun sur une demi-circonférence de la nacelle.
Le coulissement d'un capot de type « O-duct » entre ses positions « jet direct » et « jet inverse » est classiquement assuré par une pluralité d'actionneurs, de type mécano-électrique (par exemple : vis sans fin actionnée par un moteur électrique et déplaçant un écrou) ou hydraulique (vérins actionnés par de l'huile sous pression).
Typiquement, on trouve quatre ou six actionneurs, à savoir respectivement deux ou trois actionneurs répartis sur chaque moitié de l'inverseur de poussée, de part et d'autre du pylône de suspension.
La présente invention a pour but de simplifier ces moyens d'actionnement, tant pour réduire les coûts que pour réduire la masse de la nacelle.
On atteint ce but de l'invention avec un inverseur de poussée à grilles et à capot mobile monobloc comportant des rails aptes à coulisser dans des glissières disposées de part et d 'autre d 'un pylône de suspension, comprenant uniquement deux actionneurs disposés à proximité desdits rails et aptes à faire coulisser ce capot sur lesdites glissières entre ses positions jet direct et jet inverse, et comprenant également des moyens aptes à compenser les efforts tendant à désaligner lesdits rails par rapport auxdites glissières, et à éviter ainsi leur coincement mutuel, remarquable en ce que lesdits moyens sont sélectionnés dans le groupe comprenant :
- des moyens pour compenser le couple de basculement du capot mobile provoqué par la pressurisation de la veine du flux froid de l'inverseur, et
- des volets d'inversion de poussée de l'inverseur, agencés de manière à exercer un effort de poussée sur le bord amont de la paroi interne dudit capot mobile.
La présence de deux actionneurs seulement est une simplification considérable par rapport aux inverseurs de poussée de la technique antérieure, cette simplification permettant d'atteindre des réductions de coût et de masse substantielles.
Toutefois, cette simplification entraîne des risques de coincement du coulissement du capot mobile, lequel coincement peut être évité grâce aux moyens de compensation susmentionnés.
En effet, du fait de la forme sensiblement conique de la paroi interne du capot mobile, la résultante des efforts de pression de cet air froid a en effet tendance à former un couple de basculement du capot mobile avec la résultante des efforts exercés par les actionneurs ; en compensant ce couple, on réduit donc les risques de coincement.
S'agissant des volets d'inversion de poussée, l'effort de poussée, présent tant à l'ouverture qu'à la fermeture du capot mobile, permet d'appliquer un effort réparti de manière sensiblement homogène sur toute la périphérie du capot mobile, ce qui permet de réduire l'intensité des couples de basculement susmentionnés.
Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de l'inverseur de poussée selon l'invention :
- lesdits moyens de compensation comprennent des moyens de pressurisation de la paroi externe dudit capot mobile : en pressurisant la paroi externe du capot mobile, dont la forme est également conique, mais inversée par rapport à celle de la paroi interne du capot, on réduit sensiblement l'effet du couple de basculement susmentionné ; - l esd its moyen s d e pressurisation comprennent un joint d'étanchéité disposé en amont de la paroi externe dudit capot mobile, et une absence de joint en amont de la paroi interne de ce capot mobile : en supprimant le joint de la paroi interne et en le reportant sur la paroi externe, on permet à l'air froid qui se trouve sous pression dans la veine du flux froid, d'aller remplir l'espace situé entre les parois interne et externe du capot mobile, et ainsi de pressuriser au moins une partie de la paroi externe ;
- lesd its moyens de pressurisation comprennent un joint d'étanchéité sur la paroi interne dudit capot mobile, associé à une fuite limitée sur la paroi externe et à au moins un détendeur situé au travers de la paroi interne : le rôle de ces détendeurs est d'assurer une pression dans l'espace situé entre les parois interne et externe du capot mobile qu i annule la résultante des efforts axiaux du capot mobile ; optionnellement, ce détendeur peut être piloté.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre, et à l'examen des figures ci-annexées, dans lesquelles :
- la figure 1 est une représentation schématique globale d'une nacelle de turboréacteur présentant un inverseur de poussée selon l'invention, c'est-à-dire comportant un capot mobile monobloc (inverseur de type « O- duct »), dont l'intérieur est vu en transparence ;
- la figure 2 est une représentation schématique en demi-coupe longitudinale de la nacelle de la figure 1 ;
- les figures 3 à 5 sont des vues en demi-coupe longitudinale de l'inverseur de poussée de la nacelle des figures 1 et 2, dans trois positions successives ;
- la figure 6 montre de manière schématique, en coupe transversale, le positionnement des deux actionneurs du capot mobile de l'inverseur de poussée des figures 3 à 5 ;
- la figure 7 montre de manière schématique, en coupe longitudinale, le couple de basculement auquel est soumis le capot mobile ;
- l a fig u re 8 montre de ma n ière schém atiq u e, en coupe longitudinale, un positionnement approprié d'un joint d'étanchéité sur le capot mobile de l'inverseur de poussée selon l'invention ; et
- la figure 9 montre de manière schématique, et en détail, le mécanisme qui se trouve dans la zone XII de la figure 5. Sur l 'ensemble de ces figures, des références identiques ou analogues désignent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues.
En référence aux figures 1 et 2, une nacelle 1 est destinée à constituer un logement tubulaire pour un turboréacteur double flux 3 et sert à canaliser les flux d'air chaud 5 et froid 7 engendrés pas ce turboréacteur 3, comme indiqué dans le préambule de la présente description.
Cette nacelle 1 est destinée à être suspendue à un pylône 8, lui- même fixé sous l'aile d'un aéronef.
Comme indiqué précédemment, la nacelle 1 possède, de façon générale, une structure comprenant une section amont 9 formant une entrée d'air, une section médiane 1 1 entourant la soufflante 13 du turboréacteur 3 et une section aval 15 entourant le turboréacteur 3.
La section aval 15 comprend une structure externe 17 comportant un dispositif d'inversion de poussée et une structure interne 19 de carénage du moteur 3 du turboréacteur définissant avec la structure externe 17 la veine du flux froid 7, dans le cas de la nacelle de turboréacteur double flux telle que présentée ici.
Le dispositif d'inversion de poussée comprend un capot 23 monté mobile en translation selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal A de la nacelle 1 .
Ce capot 23 est apte à passer alternativement d'une position de fermeture (position représentée aux figures 1 et 2) dans laquelle il assure la continuité aérodynamique des lignes de la section aval 15 de la nacelle 1 et couvre des grilles 25 de déviation de flux d'air, à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle 1 en découvrant ces grilles de déviation 25.
Plus précisément, dans le cadre de la présente invention, le capot mobile 23 est monobloc, c'est-à-dire qu'il comprend un seul capot mobile monobloc, de forme quasi-annulaire, s'étendant d'un côté à l'autre du pylône 8 sans interruption (capot mobile dit « O-duct »).
Les grilles de déviation 25 présentent chacune une pluralité d'aubes déflectrices.
Tel qu'illustré sur la figure 2, la section aval 15 peut comprendre, en outre, un cadre avant 27 qui prolonge en amont le capot 23 et assure le rattachement de la section aval 15 avec la section médiane 1 1 entourant la soufflante 13 du turboréacteur.
La translation du capot mobile 23 vers l'aval de la nacelle dégage dans celle-ci une ouverture à travers laquelle le flux froid du turboréacteur peut s'échapper au moins partiellement, cette portion de flux étant réorientée vers l'avant de la nacelle par les grilles de déviation 25, engendrant de ce fait une contre-poussée apte à contribuer au freinage de l'avion.
L'orientation du flux froid vers les grilles de déviation 25 est effectuée par une pluralité de volets d'inversion 29 (voir figures 3 à 5 et 9), répartis sur la circonférence interne du capot mobile 23, montés chacun pivotant entre une position rétractée (voir figures 3 et 4) dans laquelle ces volets 29 assurent la continuité aérodynamique intérieure de la veine de flux froid 7 et une position déployée dans laquelle, en situation d'inversion de poussée, ils obturent au moins partiellement cette veine et dévient le flux froid à travers les grilles de déviation 25.
On se reporte à présent plus particulièrement aux figures 3 à 5, sur lesquelles on peut voir un inverseur de poussée selon l'invention dans trois positions successives.
Sur la figure 3, on peut voir l'inverseur de poussée en position « jet direct », c'est-à-dire dans la position où le flux froid 7 circule directement de l'amont vers l'aval de la nacelle : cette position correspond à la situation de vol de croisière de l'aéronef.
Sur la figure 4, on peut voir le capot mobile 23 en train de progresser vers la position de « jet inverse » de la figure 5.
Dans cette dernière position, le flux froid est dévié par les volets d'inversion de poussée 29 à travers les grilles de déviation 25, comme indiqué par la flèche F, permettant de réaliser le freinage de l'aéronef.
Plus précisément, dans le mode de réal isation représenté aux figures 3 à 5, les grilles d'inversion de poussée 25 sont du type rétractable, c'est-à-dire qu'elles sont aptes à coulisser d'une position amont (figures 3 et 4) à une position aval (figure 5), sous l'effet de l'ouverture du capot mobile 23.
Com me cel a est visible su r la fig u re 9, le mouvement de coulissement aval des grilles d'inversion de poussée 25 est effectué par des butées 31 disposées de manière appropriée sur le bord amont de la paroi externe 33 du capot mobile 23. Plus précisément, les volets d'inversion de poussée 29 sont montés chacun pivotant et coulissant à l'intérieur de gorges 34 solidaires des grilles d'inversion de poussée 25.
Une première bielle 35 relie l'extrémité pivotante et coulissante de chaque volet 29 au cadre avant fixe 27, ou à tout autre structure fixe, et une deuxième bielle 37 est articulée d'une part sensiblement à mi-longueur du volet d'inversion de poussée 29, et d'autre part, dans la zone amont des grilles d'inversion de poussée 25.
Lorsque le capot mobile 23 passe de la position de la figure 3 à celle de la figure 4, les deux bielles 35, 37 et le volet d'inversion de poussée 29 associé demeurent immobiles, permettant à ce volet d'inversion de poussée de sortir de la cavité définie par les parois externe 33 et interne 41 du capot mobile 23.
Lorsque le capot mobile 23 continue son coulissement pour atteindre la position représentée à la figure 5, les butées 31 disposées sur le bord amont de la paroi externe 33 de ce capot mobile ont pour effet de faire coulisser les grilles d'inversion de poussée 25 vers une position aval visible à la figure 5.
Sous l'effet de ce coulissement, la première bielle 35 a pour effet de faire coulisser le point d'articulation de l'extrémité du volet d'inversion de poussée 29 à l'intérieur de la gorge 34, permettant l'extraction de ce volet d'inversion de poussée de la cavité définie par les parois 33 et 41 .
La deuxième bielle 37 a, quant à elle, pour effet de faire pivoter le volet d'inversion de poussée 29 jusqu'à sa position d'obturation de la veine de flux froid 7, visible à la figure 5, permettant d'orienter ce flux froid à travers les grilles d'inversion de poussée 25, vers l'amont de la nacelle 1 .
Les moyens d'actionnement du capot mobile 23, permettant de réaliser son coulissement de l'une à l'autre des positions visibles sur les figures 3 à 5, sont représentés de manière schématique à la figure 6 : ces moyens comprennent deux uniques actionneurs 43a et 43b disposés dans la partie supérieure du capot mobile (c'est-à-dire vers le haut de la planche de dessins 3/4 ci-annexée), de part et d'autre du pylône de suspension 8.
Ces actionneurs peuvent être des vérins hydrauliques, ou bien des actionneurs de type mécano-électrique, tels que les systèmes à vis sans fin et à écrou. Du fait de la forme sensiblement tronconique de la paroi interne 41 du capot mobile 23, laquelle forme s'évase vers l'aval de la nacelle, la résultante RP des efforts de pression de l'air froid sur cette paroi interne est dirigée vers l'amont de la nacelle, comme cela est visible à la figure 7, lorsque le capot mobile se trouve en position « jet direct ».
Cette résultante RP a donc pour effet d'engendrer un couple de basculement avec la résultante RA des efforts exercés par les actionneurs 43a et 43b, lors de l'ouverture du capot mobile 23.
Ce couple de basculement risque d'avoir pour conséquence le blocage des rails (non représentées) disposés en partie supérieure du capot mobile 23, et permettant le coulissement de ce capot mobile dans deux glissières (non représentées) d isposées de part et d'autre du pylône de suspension 8.
Pour éviter cela, on propose de déporter le joint d'étanchéité qui se trouve habituellement sur le bord amont B1 de la paroi interne 41 du capot mobile 23 vers le bord B2 de la paroi externe 33 de ce capot mobile.
Ce faisant, l'air froid 7 sous pression dans la veine d'air froid de la nacelle remplit la cavité délimitée par les parois externe 33 et interne 41 du capot mobile 23.
De la sorte, et du fait de la forme tronconique de la paroi externe 33, se rétrécissant vers l'aval de la nacelle, la résultante des efforts de pression exercés par l'air froid est orientée dans le même sens que la résultante RA exercée par les actionneurs 43a et 43b à l'ouverture du capot mobile 23 : on supprime de la sorte le couple de basculement engendré par la pression de l'air à l'intérieur de la veine du flux froid, et on supprime ainsi les risques de coincement engendrés par cette pression.
Dans une autre variante, on peut envisager un joint d'étanchéité disposé en amont de la paroi interne 41 , associé à une fuite limitée sur la paroi externe et à au moins un détendeur traversant la paroi interne 41 : le rôle de ce détendeur est d'assurer une pression dans l'espace situé entre les parois interne 41 et externe 43 du capot mobile, qui annule la résultante des efforts axiaux du capot mobile ; optionnellement, ce détendeur peut être piloté.
Une autre origine des risques de coincement des rails du capot mobile 23 dans leur glissières associées, est le positionnement décalé vers le haut des actionneurs 43a et 43b, c'est-à-dire de leur positionnement fortement dissymétrique par rapport à un plan horizontal coupant la nacelle : un tel positionnement dissymétrique est en effet intrinsèquement générateur d'efforts d'arc-boutement entre les rails du capot mobile 23 et leurs glissières associées, lequel arc-boutement peut engendrer des frottements pouvant déboucher sur des situations de blocage.
Une solution pour réduire ce risque de blocage provoqué par un tel arc-boutement consiste à placer chaque actionneur 43 dans le prolongement du rail associé 45 du capot mobile 23.
Avec cet agencement particulier, les efforts de poussée et de traction exercés par les actionneurs 43a et 43b s'exercent directement dans l'axe de glissement de chaque rail avec sa glissière associée, supprimant ainsi tous les moments basculants et les risques d'arc-boutement et de coincement associés.
Une autre solution pour réduire ces risques d'arc-boutement et de coincement peut consister à fixer un câble 55 à l'extrémité de chaque rail 45 du capot mobile 23, comme cela est visible aux figures 10 et 1 1 .
Une autre manière, complémentaire des précédentes pour réduire le couple de basculement du capot mobile 23 inhérent au positionnement asymétrique des actionneurs 43a, 43b par rapport au plan horizontal de la nacelle, consiste à utiliser les volets d'inversion de poussée 29 eux-mêmes.
Plus précisément, comme cela est visible notamment sur la figure 5, on peut choisir la géométrie du mouvement des volets d'inversion de poussée 29 de sorte qu'ils viennent en butée contre le bord amont B1 de la paroi interne 41 du capot mobile 23.
De la sorte, ces volets d'inversion de poussée 29, sous l'effet de la poussée exercée par le flux froid 7, viennent s'appuyer sur toute la circonférence du bord B1 de la paroi interne 41 , exerçant ainsi sur cette paroi interne, et donc sur l'ensemble du capot mobile 23, un effort de poussée réparti de manière circonférentielle.
Cette répartition circonférentielle de l'effort permet de contrer le couple de basculement engendré par le positionnement asymétrique des actionneurs 43a et 43b, et contribue ainsi activement à réduire les risques d'arc-boutement et de coincement consécutifs.
Comme on peut le voir à la lumière de ce qui précède, la présente invention fournit un inverseur de poussée de conception particulièrement simplifiée et allégée, grâce à l'utilisation de deux actionneurs uniquement, disposés de part et d'autre du pylône de suspension de la nacelle. Cette limitation du nombre des actionneurs, ainsi que leur positionnement particulier, pose des difficultés résultant des couples de basculement engendrés d'une part par la pressurisation de l'air froid dans la nacelle, et d'autre part par les efforts asymétriques engendrés par ces actionneurs, lors de l'ouverture et de la fermeture du capot mobile.
Pour résoudre ces difficultés, et permettre une telle utilisation de deux actionneurs seulement, on a recours aux moyens susmentionnés, utilisés seuls ou en combinaison, permettant de compenser les efforts de basculement du capot mobile de l'inverseur de poussée.
On notera que l'utilisation d'un inverseur de poussée à grilles rétractables (voir figures 3 à 5) est tout à fait optionnelle dans le cadre de la présente invention.
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, fournis à titre purement illustratif.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Inverseur de poussée à grilles et à capot mobile monobloc (23) comportant des rails (45) aptes à coulisser dans des glissières disposées de part et d'autre d'un pylône de suspension (8), comprenant uniquement deux actionneurs (43a, 43b) disposés à proximité desdits rails (45) et aptes à faire coulisser ce capot (23) sur lesdites glissières entre ses positions jet direct et jet inverse, et comprenant également des moyens aptes à compenser les efforts tendant à désaligner lesdits rails (45) par rapport auxdites glissières, et à éviter ainsi leur coincement mutuel, caractérisé en ce que lesdits moyens sont sélectionnés dans le groupe comprenant :
- des moyens pour compenser le couple de basculement (RA, RP) du capot mobile (23) provoqué par la pressurisation de la veine du flux froid (7) de l'inverseur, et
- des volets d'inversion de poussée (29) de l'inverseur, agencés de manière à exercer un effort de poussée sur le bord amont (B1 ) de la paroi interne dudit capot mobile.
2. Inverseur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits moyens de compensation du couple de basculement comprennent des moyens de pressurisation de la paroi externe (33) dudit capot mobile (23).
3. Inverseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de pressurisation comprennent un joint d'étanchéité disposé en amont de la paroi externe (33) dudit capot mobile (23), et une absence de joint en amont de la paroi interne (41 ) de ce capot mobile (23).
4. Inverseur de poussée selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de pressurisation comprennent un joint d'étanchéité disposé en amont de la paroi interne dudit capot mobile, associé à une fuite limitée sur la paroi externe et à au moins un détendeur situé au travers de la paroi interne.
5. Nacelle (1 ) pour turboréacteur (3) d'aéronef, caractérisée en ce qu'elle comprend un inverseur de poussée conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
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