FR2511339A1 - Entree d'air reglable, notamment diffuseur bidimensionnel a choc oblique pour turboreacteurs d'entrainement d'aeronefs a haute puissance - Google Patents

Abstract

ENTREE A RAMPES SUPERIEURES ET LEVRE INFERIEURE ARTICULEE SUR LE DEVANT AVEC AXE TRANSVERSAL. LE PIVOTEMENT DE LA LEVRE 2 SE REPARTIT EN UNE ZONE SUBSONIQUE-TRANSSONIQUE A ENTRE DES POINTS INFERIEUR A ET MOYEN B A PIVOTEMENTS MAXIMAL ET NUL ET UNE ZONE SUPERSONIQUE B, ENTRE LE POINT MOYEN B ET UN POINT SUPERIEUR C A PIVOTEMENT MAXIMAL, L'ANGLE INFERIEUR DA ETANT COMMANDE COMME FONCTION DE L'INVERSE DU NOMBRE DE MACH, COMPRIS ENTRE 0 ET 1,3, ET DE L'INCIDENCE DE L'AERONEF ET L'ANGLE SUPERIEUR DB REGLE D'APRES LE RAPPORT ENTRE PRESSIONS STATIQUE AU-DESSUS DE LA RAMPE ET GLOBALE DU COURANT EXTERIEUR EN VUE DE LA POUSSEE SUPERSONIQUE OPTIMALE. APPLICATION : AERONEFS HAUTE PUISSANCE.

Description

La présente invention concerne une entrée d'air réglable, notamment un

diffuseur bidimensionnel à choc oblique pour turboréacteurs d'entraînement d'aéronefs à haute puissance,

munie de rampes supérieures et d'une lèvre inférieure de capta-

tion d'air articulée sur le devant du fond de ladite entrée

d'air et pivotable autour d'un axe transversal.

L'entrée d'air d'un aéronef a pour rôle de convertir en énergie de compression une partie aussi grande que possible

de l'énergie cinétique de l'air affluant en détruisant pro-

gressivement sa vitesse Cette récupération d'énergie peut être particulièrement importante aux nombres de Mach en vol élevés Pour optimiser cette récupération, il faut que l'air capté et comprimé soit amené avec peu de pertes et à l'état homogène au propulseur en quantité exactement dosée d'après la puissance instantanée de celui-ci Les pertes d'écoulement résultent principalement du frottement de l'air, de chocs de compression et de résistances de trop-plein Il faut aussi porter une grande attention aux résistances du courant extériev

qui doivent rester aussi basses que possible Les inhomogé-

néités de l'air résultent en première ligne d'irrégularités de pression à l'intérieur du courant Si l'on réussit à éviter

en majeure partie les difficultés précitées, le système d'en-

trainement composé de l'entrée d'air et du turboréacteur en-

gendre la poussée avec un bon rendement dans toutes les zones de puissance On est alors assuré dans une forte mesure que

l'entrée d'air et le réacteur coopèrent d'une façon aéro-

dynamiquement stable.

Au départ et à très faible vitesse de vol, l'air est amené au réacteur sous un grand volume par suite de la faible pression régnant à l'extrémité de l'entrée, ce qui signifie

qu'il faut rendre aussi grande que possible la section d'écou-

lement mécaniquement la plus étroite de l'entrée d'air En revanche, en vol supersonique poussé, le volume d'air à /xt l'extrémité de l'entrée est extrêmement faible par suite de la

forte pression et il faut donc rendre aussi petite que pos-

sible la section d'écoulement mécaniquement la plus étroite pour maintenir dans la zone d'accès de l'entrée d'air la position désirée des chocs de compression On attend en outre aujourd'hui des avions de combat à haute puissance avec capacité de vol supersonique qu'ils soient spécialement aptes au combat dans la zone subsonique Il faut en même temps opérer sous de grands angles d'incidence de l'avion La surface de captation d'air doit par conséquent être aussi grande que possible lors du départ et dans le vol subsonique sous angles d'incidence élevés et débit d'air maximal du réacteur; elle doit par contre être faible pour un débit d'air minimal dans la zone supersonique, par exemple avec des températures de l'air relativement hautes et un régime de charge partielle ainsi que des nombres de Mach élevés Ces exigences divergentes ne peuvent pas être satisfaites par une entrée d'air à surface de captation fixe, car une telle surface occasionne, sous les angles d'incidence extrêmes du vol subsonique, des pompages de compresseur par suite de décollements du courant d'entrée sur une lèvre rigide et,sous la faible demande d'air du réacteur en régime supersonique, provoque, par oscillation de chocs de compression, le

ronflement d'entrée, ce qui conduit à des instabilités du sys-

tème d'entraînement Une entrée d'air fixe ne présentant donc qu'une zone de travail stable étroitement limitée, on prévoit pour les réacteurs à haute puissance une entrée d'air variable commandée ou réglée en fonction de différents paramètres de vol. On trouve dans la revue technique "Oil Engine and Gas

Turbine", Vol 32, septembre 1964, pages 36 à 39, la descrip-

tion d'une entrée d'air supersonique conçue en diffuseur bidi-

mensionnel réglable à choc oblique qui comporte des rampes supérieures médianes mobiles et un dispositif de décharge à

l'extrémité de la prise d'air,qui précède un turboréacteur.

Le déplacement des rampes supérieures mobiles s'effectue en fonction du nombre de Mach chaque fois atteint en vol, tandis que les clapets d'éjection d'air s'ouvrent lorsque l'entrée d'air entre de façon indésirable en fonctionnement sous-critique, c'est-à-dire fournit une plus grande quantité d'air que n'en

demande momentanément le réacteur.

On connait également, par la demande de brevet allemand publiée sous le N O 23 58 926, une entrée d'air supersonique

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réglable munie de rampes supérieures médianes mobiles dont la position est réglée en fonction d'une grandeur de mesure variable qui forme le rapport entre la pression statique régnant chaque fois au-dessus des rampes mobiles et la pression globale du courant extérieur Une telle régulation permet d'obtenir de l'entrée d'air les débits nécessaires au réacteur pour donner la poussée optimale dans toute l'étendue de la

zone de fonctionnement en vol supersonique.

Les deux types précités d'entrée d'air sont particu-

lièrement établis, en ce qui concerne la variation de leurs données géométriques, pour le fonctionnement supersonique et ne sont pas spécialisés pour des situations de vol extrêmes

dans la zone subsonique.

Dans le brevet allemand N O 1 066 429, il est question d'une entrée d'air supersonique bidimensionnelle sous la forme d'un diffuseur bilatéral à choc oblique dont les arêtes antérieures, situées au-dessus et au-dessous du coin central, sont agencées en lèvres de captation d'air pivotables, mais il n'est fait mention d'aucun procédé ni dispositif de commande ou régulation, d'après quelques paramètres que ce soit, des

lèvres de captation d'air supérieure et inférieure précitées.

L'invention a pour objet une entrée d'air du genre

annoncé réglable selon un programme tel, et par une instal-

lation telle, que dans toute la zone de vol subsonique et supersonique, même dans des situations de vol extrêmes, départ compris, on soit assuré de conditions de fonctionnement optimales de ladite entrée d'air par la création d'une large zone de travail entre les limites de stabilité aérodynamiques existantes, c'est-à-dire d'une part le ronflement de l'entrée

d'air, d'autre part le pompage du réacteur.

Cette entrée d'air est caractérisée par le fait que la zone globale de pivotement de la lèvre de captation d'air est divisée, quant à sa fonction technique, en une zone inférieure de fonctionnement subsoniquetranssonique, formant un angle plus grand, entre un point de réglage inférieur d'angle de pivotement maximal pour ladite zone et un point moyen d'angle de pivotement nul et en une zone supérieure de fonctionnement supersonique, formant un angle plus petit, entre ce point moyen et un point de réglage supérieur d'angle de pivotement maximal pour ladite zone, la grandeur de l'anglede pivotement

A de la lèvre de captation d' air dans la zone de fonction-

nement inférieure étant commandée, en fonction du nombre de Mach en vol M compris entre O et environ Mach 1,3 ainsi que de l'angle d'incidence t de l'aéronef, selon la relation àA = f (L 1 Ci) et la longueur de l'angle de pivotement JB de cette même lèvre dans la zone de fonctionnement supérieure étant réglée, d'après une valeur de consigne variable, qui

est le rapport entre la pression statique prédominant au-

dessus de la rampe supérieure et la pression globale du courant extérieur, en sorte que soient assurément fournis les débits d'air nécessaires au réacteur pour l'obtention

de la poussée chaque fois optimale lors du vol supersonique.

Le point de réglage moyen correspond exactement ou approxi-

mativement à la position d'une lèvre de captation d'air rigide, c'est-àdire que la lèvre selon l'invention forme en

ce point le prolongement "normal" du fond de l'entrée d'air.

Il résulte de l'invention que, dans la zone de vol subsoniquetranssonique, il s'offre à l'air affluant une surface de captation variable et constamment adaptée, en fonction du nombre de Mach en vol et de l'angle d'incidence de l'aéronef, avec uneconfiguration favorable à l'écoulement d'entrée, en sorte que l'on évite, même sous des angles d'incidence extrêmes, des décollements du courant et par conséquent des pompages de compresseur En outre, dans le régime supersonique, l'entrée d'air selon l'invention, par adaptation de sa section, ou réglage correspondant de ses données géométriques pour les débits d'air exigés par le réacteur, fonctionne constamment en un point situé un peu

au-dessus du point critique, donc de façon légèrement sous-

critique, c'est-à-dire chaque fois en un point de résistance minimale, si bien que l'on réalise en fait toujours le

maximum de récupération de pression ou de débit d'air.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le réglage de la lèvre de captation d'air est assuré dans la zone de fonctionnement inférieure par un calculateur de signal de commande qui opère en fonction suivie du nombre de Mach en vol et de langle d'incidence de l'aéronef et qui comporte un réseau caractéristique de commande dans lequel sont mises en mémoire des courbes de commande de consigne obtenues au préalable par le calcul et/ou par des essais en soufflerie et/ou en vol et garantissant des conditions d'entrée optimales pour des débits d'air relativement élevés, notamment maximaux,

du réacteur.

Pour la régulation de l'angle de pivotement de la lèvre de captation d'air dans la zone de fonctionnement supérieure, des lianes de régulation de consigne dont les valeurs ont été préalablement déterminées par le calcul et/ou par des essais en soufflerie et/ou en vol sont mises en mémoire dans le réseau caractéristique de régulation, dont l'axe des ordonnées et l'axe des abscisses sont déterminés respectivement par le rapport de pressions précité et par l'angle de pivotement ou ur valeur proportionnelle à ce dernier et, à l'apparition d'un écart de régulation, celui-ci est constaté par comparaison de la valeur de consigne d'alors avec la valeur réelle instantanée

et ramené à zéro par modification de l'angle de pivotement.

Les lignes régulatrices de consigne tracées dans le réseau caractéristique de régulation présentent des coordonnéel

extrêmes définies de points dits de référence, qui corres-

pondent à des nombres de Mach en vol et angles d'incidence d'aéronef déterminés, ou sélectionnés, et, en cas de variation

d'état de fonctionnement ou d'apparition d'un écart de ré-

gulation, il est fait choix du point de référence correspondanit

ou le plus voisin.

L'installation de régulation pour le déplacement de la

lèvre de captation d'air dans la zone de fonctionnement supé-

rieure est constituée et fonctionne de la façon suivante En cas d'écart de régulation, l'une des valeurs de référence du point de référence, à savoir celle de l'angle

de pivotement de la ligne régulatrice de consigne à sélection-

ner est déterminée en fonction des valeurs instantanées du nombre de Mach en vol et de l'angle d'incidence de l'aéronef

par un calculateur de référence et amenée à un premier calcu-

lateur différentiel dans lequel est introduite en même temps

la valeur réelle de l'angle de pivotement de la lèvre de cap-

tation d'air, ce qui permet le 1 ct l ead 1 fférence, laquelle est amenée à un calculateur de fonction pour la détermination de la valeur de fonction correspondante de la grandeur de mesure ou de régulation, valeur de fonction qui est transmise à un deuxième calculateur différentiel, tandis qu'un autre calculateur de référence détermine de même, en fonction des valeurs instantanées du nombre de Mach en vol et de l'angle d'incidence de l'aéronef,l'autre valeur de référence du point de référence, à savoir celle de la grandeur de mesure et de régulation de la ligne régulatrice de consigne à sélectionner, valeur de référence également amenée au deuxième calculateur différentiel, qui en soustrait la valeur de fonction précitée de ladite grandeur de mesure et de régulation, si bien que se trouve formée la nouvelle valeur de consigne de la grandeur de mesure et de régulation pour être amenée à un calculateur comparateur qui détermine, à l'aide de la valeur réelle mesurée de la grandeur de mesure et de régulation, l'écart de régulation, ou signal de régulation, et le transmet à un calculateur de fonction de sortie qui détermine la valeur équivalente d'angle de pivotement en tant qoe signal de régulation, celui-ci transmis en même temps que la valeur réelle de l'angle de pivotement de la

lèvre de captation d'air à un constatateur de valeur différen-

tielle qui calcule à partir de ces deux valeurs la grandeur mécanique de pivotement pour ramener à zéro l'écart angulaire

déterminé.

En extension de l'invention, le dispositif de commande, ou le calculateur de signal de commande, et le dispositif de régulation, c'est-à-dire le calculateur de fonction de sortie, sont suivis d'un commutateur de Mach qui relie à une ligne de signal de commande et de régulation le calculateur de signal de commande dans la zone de fonctionnement inférieure,

le calculateur de fonction de sortie dans la zone de fonction-

nement supérieure.

Dans une entrée d'air supersonique à géométrie variable, les positions des organes mobiles de réglage déterminent les quantités de débit d'air, en kilogrammes par seconde, qui

représentent chaque fois le produit de la récupération de pres-

sion réalisée dans l'entrée d'air et de la section d'entrée momentanée Ce produit atteint son m^^;^^^m comme on l'a déjà exposé, lorsque l'entrée d'air fonctionne dans la zone

légèrement sous-critique avec résistance minimale.

Compte tenu des débits d'air extrêmement différents qui sont nécessaires pendant le fonctionnement, il est aujourdehui encore extrêmement difficile de placer toujours les organes de réglage en sorte que l'entrée d'air fonctionne aussi de façon optimale, car la grandeur réglée définitive du 'débit d'air avec récupération maximale de pression" n'est pratiquement pas mesurable pendant le vol et doit donc être écartée en tant

que grandeur réglée directe L'invention se distingue en con-

séquence par le fait que les valeurs de débit optimales pos-

sibles sont déterminées auparavant de façon approximativement exacte, même au prix d'une complication technique de mesures plus grande, et que, à partir de ces valeurs, l'on utilise dans le fonctionnement en vol, comme valeur de consigne en lieu et place du débit d'air optimal se présentant en pratique, la grandeur réglée, ou mesurée, variable conforme à l'invention, c'est-à-dire qu'on la met en relation de fonction avec les angles correspondants de la lèvre de captation d'air et que

l'on positionne celle-ci d'après la loi de régulation proposée.

C'est une circonstance particulièrement favorable que les valeurs réelles de la grandeur réglée utilisée puissent être mesurées de façon simple, dans le fonctionnement pratique en vol Il en est de même pour la détermination des coordonnées

extrêmes de la ligne régulatrice de consigne de par la possi-

bilité de mesurer exactement les nombres de Mach en vol et

l'angle d'incidence de l'aéronef ainsi que de constater exac-

tement l'angle réel de la lèvre de captation d'air, d'o l'on

peut déduire les valeurs de consigne de la grandeur réglée.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip-

tion détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré schématiquement par le dessin annexé, sur lequel: la figurela représente une installation de commande et de régulation pour la lèvre déplaçable de captation d'air d'une entrée d'air; la figure lb représente la lèvre de captation d'air-et toute sa zone de pivotement selon la figure 1, mais à une échelle agrandie; la figure 2 représente un réseau caractéristique pour la commande de la lèvre de captation d'air dans la zone de vitesse subsonique et transsonique A; la figure 3 représente un réseau caractéristique pour la régulation de la lèvre de captation d'air dans la zone de vitesse supersonique B. Comme on le-voit d'après la figure 1, l'entrée d'air est agencée en diffuseur unilatéral à choc oblique muni d'un coin rigide supérieur 1 en saillie vers l'avant, d'une rampe supérieure la, et d'une lèvre mobile inférieure de captation d'air 2 Celle-ci est articulée sur le devant du fond 3 de l'entrée par un axe transversal et présente des parties latérales 2 a dressées vers le haut, ce qui lui donne la forme

d'une pelle Dans la gamme des vitesses subsoniques-trans-

soniques, de O à environ Mach 1,3 -,la lèvre de captation d'air 2 se déplace dans une zone angulaire A, entre un point de réglage inférieur a et un point de réglage b qui correspond à un angle de pivotement de O' sous lequel elle occupe sa "position normale", c'est-à-dire la position d'une lèvre de captation d'air fixe L'angle de pivotefent SA atteint son maximum au point de réglage a Dans la gamme des vitesses

supersoniques, à partir d'environ Mach 1,3,la lèvre de cap-

tation d'air 2 se déplace dans la zone de fonctionnement B comprise entre le point de réglage moyen b et un point de réglage supérieur c, auquel l'angle de pivotement S atteint B

son maximum.

La lèvre de captation d'air 2 est actionnée par un servo-

moteur hydraulique 5 dont la tige de piston 6 est articulée sur un levier coudé 7 relié rigidement à ladite lèvre 2 Le coin 1 présente une fente 8 pour le courant dit de saignée 9, qui entre dans la chambre 10 située audessus dudit coin 1 et rejoint l'air libre à travers une grille 11 On mesure à l'aide d'une sonde manométrique 12 la pression statique p SB' variable dans toute la zone de fonctionnement de l'entrée d'air, de ce courant de saignée 9 et on la dirige vers un convertisseur 13 qui transforme les valeurs pneumatiques mesurées en des valeurs électriques et les transmet à un dispositif calculateur 14 Une autre sonde manométrique 15 permet de mesurer à chaque instant la pression globale Pt du courant extérieur, laquelle est également amenée au convertisseur 13, qui la transmet ensuite au dispositif de calcul 14 Ce dernier établit à partir des deux valeurs p SB et Pt" le rapport sans dimension réel, que l'on amène à un calculateur comparateur 16 dont il sera encore question plus loin. Une autre sonde manométrique 17 mesure la pression statique p 5 du courant extérieur et la remet en même temps que la pression globale Pt, à travers le convertisseur 13, à un dispositif calculateur 18 qui établit la valeur PR= Pt/PS, en lieu et place du nombre de Mach en vol Une dernière sonde 19 constate l'angle d'incidence c) sous lequel

vole l'aéronef.

Toujours d'après la figure 1, l'installation de commande et de régulation comporte, du côté de l'entrée, un calculateur de valeur de Mach 20 qui détermine, en fonction de la valeur PR mesurée et de l'angle d'incidence c, le nombre de Mach effectif M en vol, lequel est transmis à un calculateur de signal de commande 21, un calculateur de valeur de référence pour /B, un calculateur de valeur de référence pour x B et un convertisseur de valeur de Mach 24 On transmet en même temps l'angle d'incidence mesuré ckde l'aéronef au calculateur

de signal de commande 21 et aux calculateurs 22 et 23.

On voit,d'après le diagramme selon la figure 2, que le

réseau caractéristique de commande pour la zone de fonction-

nement inférieure A de la lèvre de captation d'air 2 est caractérisé par le fait qu'il porte en ordonnée l'angle d'incidence d$de l'aéronef et en abscisse l'angle de pivotement JA de ladite lèvre 2 ou bien la valeur de signal de commande correspondante x A, tandis qu'un certain nombre de lignes Ml, M M sont tracées dans le réseau caractéristique de

2 ' M 3

commande même, suivant l'ordre croissant Mi, M 2, M 3 Le calculateur de signal de commande 21 établit donc d'après la fonction x A = f ( 1 (t j) le signal de commande x AM A cons' correspondant àIA cons et le transmet à travers une ligne de signal de commande 26, le commutateur de valeur de Mach 24 -10 et une ligne commune de signal de commande de régulation 27, à un constatateur de différence 25 auquel parvient en même temps l'angle de pivotement GA ou x de la Alèvre de A reel A réel' captation d'air 2 A partir de ces deux valeurs, on calcule x Ax A, c'est-à-dire finalement la mesure physique en mm du déplacement de la tige de piston 6 ou, en unités appropriés, le volume du liquide hydraulique destiné au servomoteur 5 On amène ensuite à ce dernier la quantité correspondante de liquide hydraulique, si bien que l'écart de régulation Q A peut être ramené à zéro Dans la commande de la lèvre de captation d'air 2 à l'intérieur de la zone de fonctionnement A, le commutateur de valeur de Mach 24 occupe une position

telle que la ligne de signal de commande 26 est reliée élec-

triquement à la ligne de signal de commande et de régulation

27.

Sur le diagramme selon la figure 2, on a porté dans le réseau caractéristique de commande une limite aérodynamique supérieure G 3 à ne pas dépasser pour ne pas provoquer de pompage du réacteur par décollement de courant sur ou dans l'entrée d'air On voit que, par abaissement maximal de la lèvre de captation d'air 2, on peut obtenir des conditions d'entrée d'air dans le réacteur qui sont encore praticables malgré un angle d'incidence c Oextrêmement élevé Il en est de même pour des nombres de Mach M 3 relativement élevés de la gamme subsonique, o l'on peut encore utiliser des angles

d'incidence d 4 relativement élevés.

La courbe fantôme G 4 montre en revanche qu'aux vitesses M 1 M 2 'M 3 indiquées et sans déplacement de la lèvre de captation d'air, c'est-àdire avec une lèvre inférieure fixe, seuls de relativement faibles angles d'incidence O '

seraient admissibles sans risque de pompage du réacteur.

Les lignes Mi, M 2, M 3 représentent donc des courbes de commande de consigne qui marquent, pour des débits d'air relativement élevés, notamment maximaux, du réacteur en fonction de l'angle d'incidencedde l'aéronef, les angles de

pivotement SA sélectionnés par l'installation de commande.

D'après la loi de commande SA = f (M-o), lorsque l'angle d'incidence O < augmente, la grandeur de commande x A et par -I l 1

conséquent aussi, l'angle de pivotement A augmentent, c'est-

à-dire que la lèvre de captation d'air 2 est davantage tirée vers le bas, tandis que, lorsque le nombre de Mach en vol M augmente, la grandeur de commande x A et l'angle de pivotement A diminuent. Il faut veiller à ce qu'au nombre de Mach appliqué au vol, l'angle d'incidence maximal d\ne soit pas dépassé ou au moins

qu'un tel dépassement soit signalé.

Le réseau caractéristique de régulation représenté sur la figure 3 pour la zone de fonctionnement supérieure B de la lèvre de captation d'air 2 est caractérisé par le rapport variable 1 B' dont les valeurs sont portées en ordonnéeet par la valeur variable XB, proportionnellement à l'angle de pivotement B de la lèvre de captation d'air 2, valeur portée en abscisse Des innombrables valeurs de débit d'air, on n'a fait figurer, sur ce réseau, pour plus de clarté, que celles de quatre courbes de débit L 1 à L 4 avec ordre croissant L 1, L 2, L 3, L 4 Le réseau caractéristique de régulation, ou la zone de fonctionnement, de l'installation d'entraînement constituée par le réacteur et par l'entrée d'air est limitée par les deux zones aérodynamiques G 1 de "ronflement d'entrée"

et G 2 de "pompage du réacteur" Smax désigne la ligne de pous-

sée maximale du réacteur /2 B cons représente une ligne pour la grandeur de mesure ou de régulation variable selon laquelle on règle les angles SB de la lèvre de captationd'air dans la zone de fonctionnement B, c'est-àdire que/B cons St la grandeur pilote variable oui fixe chaque fois l'angle de la lèvre de captation d'airs B garantissant un fonctionnement optimal de

l'entrée d'air; cela vaut pour toute la zone de fonctionnement.

En d'autres termes,c et l'angle de consignes de

<'B cos Bcons.

cons. la lèvre de captation d'air sont fonction l'un de l'autre et forment chaque fois une ligne directrice de consigne du régulateur dans le réseau caractéristique de régulation Comme on l'a déjà mentionné plus haut, l'angle de pivotnement optimal de la lèvre de captation d'air 2 est déterminé auparavant par le calcul et par des essais en vol ou au banc et, en outre, la valeurq Bóons correspondante est enregistrée en code de

1 Bcons -

mesure dans le régulateur La valeur Bcons forme donc, en lieu et place de l'angle de pivotement TB de la lèvre de

captation d'air 2, la grandeur de mesure ou de régulation pro-

portionnelle audit angle B Comme on r'a déjà fait remarquer, un certain nombre de lignes de régulation de consigne 1 B sont enregistrées dans le régulateur On a porté, pour plus de clarté, une seule telle lignef Bsur la figure 3 Les lignes de régulation Bcons présentent des points

extrêmes, dits points de référence, qui repèrent les coordon-

nées finales des valeurs Orff et réf Ces points de référence et,par conséquent aussi, la caractéristique de la ligne Cons correspondante, sont déterminés chaque fois par le nombre de Mach en vol M ou la valeur de calcul PR = Pt/Ps et l'angle d'incidence i de l'aéronef Le diagramme représenté sur la figure 3 est basé par exemple approximativement

sur un nombre de Mach 1 de 1,9 et un angle d'incidence de 3,5 .

A tout autre nombre de Mach en vol et autre angle d'incidence s'appliquent d'autres lignes acons En vertu du concept de réqulation selon l'invention, les deux lignes Smax et cons sont favorablement rapprochées

l'une de l'autre.

On voit en outre d'après la figure 1 que le calculateur de réf 23 donne chaque fois, en fonction du nombre de Mach en vol M et de l'angle d'incidence 9 Jde l'aéronef, la valeur

de coordonnéeextrêmeirf Il en est de même dans le calcu-

B-réf

lateur del Bréf 22 pour la valeur de coordonnée extrême réf.

Dans la pratique, on peut considérer ainsi que les deux cal-

culateurs 22 et 23 sélectionnent, sur la base des valeurs mesurées du nombre de Mach en vol M et de l'incidence c Okde l'aéronef, les coordonnées réf etx réf qui se rapprochent le plus des valeurs mesurées La valeur constatée est

rî réf.

introduite dans un calculateur comparateur 28 en même temps que la valeurxi réel' valeur réelle momentanée de l'angle de pivotement E de la lèvre 2 dans la zone de fonctionnement B, et il en résulte le calcul de la différencea 1 réfà partir de ces deux valeurs Cette valeur 4 XI réf est amenée à un calculateur de fonction 29 dans lequel sont enregistrées

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les lignes régulatrices de consigne B cons ID étant une fonction de x BI le calculateur de fonction 29 établit la

valeur fonctionnellement correspondante 7 réf Cette dif-

férence est amenée à un calculateur de valeur de consigne 30 en même temps que la valeur Ye réf et la soustraction donne le point de consigne de régulation 3 B correspondant Cette valeur IB est transmise au calculateur comparateur 16 et compari là à la valeur 'B réel t d'o la constatation del'écart de régulation t Les dispositifs 31 et 32 forment la partie dynamique du rég lateur et un calculateur de fonction de sortie 33 établit ensuite la valeur x ns sur la base de la relation fonctionnelle entref PUB et x B(J), à partir de la valei %cons Cette valeur x B est amenée, à travers la ligne de :Ignal de régulation 34 et le convertisseur de Mach 24, ainsi CD par la ligne de signal de commande de régulation 27, au consta tateur de valeur de différence 25, auquel parvient en même temps l'angle de pivotements B momentané, ou la valeurxg réel

On calcule, à partir de ces deux valeurs la valeurax B, -

c'est-à-dire que, comme dans les processus de commande-de la zone de fonctionnement A, on constate la mesure physique en

mm du déplacement de la tige de piston 6 ou X en unités appro-

priées,du volume du liquide hydraulique pour le servomoteur 5.

La quantité de liquide hydraulique nécessaire est ensuite amenée à ce dernier, si bien que l'écart de régulation A x es B

ramené à zéro.

Sur le diagramme selon la figure 3, on a fait figurer un changement de la puissance d'un point de fonctionnement P 2 à un point de fonctionnement P 3 à plus faible puissance, ou plus faible débit d'air En même temps, pendant le processus de régulation, la précédente valeur d'angle de pivotement x B 2 est augmentée de la différence t x B et amenée à la valeur x B 31 c'est-à-dire que l'angle de pivotement B se trouve augmenté, la lèvre de captation d'air 2 se déplaçant davantage vers le haut en diminuant de ce fait la surface de captation

de l'entrée d'air.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 Entrée d'air réglable, notamment diffuseur bidimen-

sionnel à choc oblique pour turboréacteurs d'entraînement d'aéronefs à haute puissance, munie de rampes supérieures et d'une lèvre inférieure de captation d'air articulée sur le devant du fond de ladite entrée d'air et pivotable autour d'un axe transversal, entrée d'air caractérisée par le fait que la zone globale de pivotement de la lèvre de captation d'air ( 2) est divisée, quant à sa fonntion technique, en une zone inférieure de fonctionnement subsonique-transsonique (A), formant un angle plus grand, entre un point de réglage inférieur (a) d'angle de pivotement maximal (< max) et un point de réglage moyen (b) d'angle de pivotement nul

(<A Bnul)et/ou une zone stpérieure de fonctionnement supersoni-

que (B), formant un angle plus petit, entre le point de réglage

moyen (b) et un point de réglage supérieur d'angle de pivote-

ment maximal (ô max)' la grandeur de l'angle de pivotement

(&A) de la lèvre de captation d'air ( 2) dans la zone de fonc-

tionnement inférieure (A) étant commandée en fonction du nombre de Mach en vol (M) compris entre O et environ Mach 1,3 ainsi que de l'angle d'incidence (c/L) de l'aéronef, selon la relation SA = f (M'od)et la grandeur de l'angle de pivotement <e) de cette même lèvre dans la zone de fonctionnement supérieure (B) étant réglée d'après une valeur de consigne variable (<UB)' qui

est le rapport de la pression statique (P B) prédominant au-

dessus de la rampe supérieure (la) à la pression globale (P t) du courant extérieur, en sorte que soient assurément fournis les débits d'air nécessaires au réacteur pour l'obtention de

la poussée chaque fois optimale lors du vol supersonique.

2 Entrée d'air réglable selon la revendication 1 carac-

térisée par le fait que le réglage de la lèvre de captation d'air ( 2) est assuré dans la zone de fonctionnement inférieure (A) par un calculateur de signal de commande ( 21) qui opère

en fonction du nombre de Mach en vol (M) et de l'angle d'in-

cidence (a) de l'aéronef et qui comporte un réseau carac-

téristique de commande dans lequel sont mises en mémoire des courbes de commande de consigne M M obtenues au préalable par le calcul et/ou par des essais en soufflerie et/ou en vol et garantissant des conditions d'entrée optimales pour des débits d'air relativement élevés, notamment

maximaux, du réacteur.

3 Entrée d'air réglable selon la revendication 1 caractérisée par le fait que, pour la régulation de l'angle de pivotement (SB) de la lèvre de captation d'air ( 2) dans la

zone de fonctionnement supérieure (B), les lignes de régu-

lation de consigne (Ircons) dont les valeurs ont été préala-

blement déterminées par le calcul et/ou par des essais en soufflerie et/ou en vol sont mises en mémoire dans le réseau caractéristique de régulation, dont l'axe des ordonnées et l'axe des abscisses sont déterminés respectivement par la rapport de pressions (%) précité et par l'angle de pivotement (B) ou une valeur (x) proportionnelle à ce dernier et, à l'apparition d'un écart de régulation ( 4 B ou 4 x B),celui-ci est constaté par comparaison de la valeur de consigne ("cons) d'alors avec la valeur réelle instantanée(< réel) et ramenée à zéro par modification de l'angle de pivotement d B' 4 Entrée d'air réglable selon la revendication 3 caractérisée par le fait que les lignes régulatrices de consigne ((tçons) du réseau caractéristique de régulation présentent des coordonnées extrêmes de points dits de référence t réf et x B réf) définis qui correspondent à des nombres de Mach en vol (M) et angles d'incidence d'aéronef K() déterminés, ou sélectionnés, et, en cas de variation d'état de fonctionnement ou d'apparition d'un écart de régulation, il est fait choix du point de référence 3 O

(" réf XB ré correspondant ou le plus voisin.

Entrée d'air réglable selon l'une des revendications

3 ou 4 caractérisée par le fait qu'en cas d'écart de régu-

lation, l'une des valeurs de référence X réf du point de référence de la ligne régulatrice de consigne cons) a

sélectionner est déterminée en fonction des valeurs ins-

tantanées du nombre de Mach en vol (M) et de l'angle d'incidence (c L) de l'aéronef par un calculateur de référence ( 23) et amenée par un premier calculateur différentiel ( 28)

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dans lequel est introduite en même temps la valeur réelle (XB réel ou 1) de l'angle de pivotement ( B) de la lèvre

de captation d'air ( 2), ce qui permet le calcul de la dif-

férence (à < réf), laquelle est amenée à un calculateur de fonction ( 29) pour la détermination de la valeur de fonction ( àq B éf) correspondante, valeur de fonction qui est transmise à un deuxième calculatuer différentiel ( 30), tandis qu'un autre calculateur de référence ( 22) détermine de même, en fonction des valeurs instantanées du nombre de Mach en vol (M) et de l'angle d'incidence (&) de l'aéronef, l'autre valeur de référence % réf) du point de référence de la ligne régulatrice de consigne ( 3 cons) à sélectionner, valeur de référence P réf également amenée au deuxième calculateur différentiel ( 30) qui en soustrait la valeur de fonction précitée(ah réf) si bien que se trouve formée la nouvelle valeur de consigne (û cons de la grandeur de mesure et de régulation pour être amenée à un calculateur comparateur ( 16) qui détermine, à l'aide de la valeur réelle mesurée (-Bréeî) de ladite grandeur de mesure et de régulation, l'écart de régulation Aqet le transmet à un calculateur de fonction de

sortie ( 33) qui détermine le signal de régulation et, celui-

ci transmis en même temps aue la valeur instantanée (<x réel-

de l'angle de pivotement <& à un constatateur de valeur différentielle ( 25) qui calcule, à partir de ces deux valeurs,

la grandeur mécanique de pivotement.

6 Entrée d'air réglable selon l'une quelconque des

revendications 1 là 5 caractérisée par le fait que le dispo-

sitif de commandeou le calculateur de signal de commande ( 21), et le dispositif de régulation, c'est-à-dire le calculateur de fonction de sortie ( 33), sont suivis d'un commutateur de Mach ( 24) qui relie à une ligne de signal de commande et de régulation ( 27) le calculateur de signal de commande ( 21) dans la zone de fonctionnement inférieure le calculateur de fonction de sortie ( 33) dans la zone de

fonctionnement supérieure.