FR2599429A1 - Support structure for a rocket-engine expansion nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention a pour objet une structure-support pour une tuyère d'expansion refroidie par liquide, fixée par bride à une chambre de combustion de moteur-fusée et composée pour l'essentiel d'une pluralité de tubes de refroidissement adjacents, reliés entre eux de manière fixe, le profil transversal des tubes donnant une structure de tuyère relativement rigide dans les directions longitudinale et circonférentielle, en particulier pour une tuyère d'expansion fabriquée par enroulement en spirale et soudage de tubes rectangulaires de refroidissement.The subject of the invention is a support structure for a liquid-cooled expansion nozzle, fixed by flange to a rocket engine combustion chamber and composed essentially of a plurality of adjacent cooling tubes, connected between them fixedly, the transverse profile of the tubes giving a relatively rigid nozzle structure in the longitudinal and circumferential directions, in particular for an expansion nozzle produced by spiral winding and welding of rectangular cooling tubes.
La fabrication séparée de la chambre de combustion et de la tuyère ainsi que leur assemblage à l'aide d'un raccord à brides sont courants essentiellement pour des grands moteurs-fusées parce que la fabrication, la manipulation et l'essai de ces deux composants en sont simplifiés et que l'utilisation de différents matériaux adaptés de manière optimale est possible. Le raccord par brides est également utilisé pour faire passer le liquide de refroidissement, du H2 par exemple, dans les structures. La structure de tuyère en particulier est en général composée d'une pluralité de tubes de refroidissement adjacents, brasés ou soudés entre eux. Les tubes peuvent etre disposés dans la direction longitudinale de la tuyère et posséder une largeur variable afin de s'adapter au diamètre variable de la tuyère divergente.Il peut être plus avantageux d'utiliser des tubes de section transversale constante enroulés en spirale dont la largeur effective dans la direction circonférentielle de la structure de tuyère peut être adaptée par variation de l'angle de spirale. En cas d'utilisation de tubes de section transversale à peu près rectangulaire, on obtient des structures de tuyère à surface lisse avec des sections transversales intérieures et extérieures presque parfaitement circulaires qui sont particulièrement favorables pour l'écoulement, indéformables et résistantes à une sollicitation par pression interne.The separate manufacture of the combustion chamber and the nozzle as well as their assembly using a flange connection are common mainly for large rocket engines because the manufacture, handling and testing of these two components are simplified and that the use of different optimally adapted materials is possible. The flange connection is also used to pass the coolant, H2 for example, through the structures. The nozzle structure in particular is generally composed of a plurality of adjacent cooling tubes, brazed or welded together. The tubes can be arranged in the longitudinal direction of the nozzle and have a variable width in order to adapt to the variable diameter of the divergent nozzle. It may be more advantageous to use tubes of constant cross section wound in a spiral whose width effective in the circumferential direction of the nozzle structure can be adapted by varying the spiral angle. When using tubes of roughly rectangular cross section, smooth surface nozzle structures are obtained with almost perfectly circular internal and external cross sections which are particularly favorable for flow, non-deformable and resistant to stress by internal pressure.
Etant donné que les tubes ont une paroi relativement mince en vue d'un bon effet de refroidissement et qu'une épaisseur de structure de quelques millimètres est suffisante pour les sections de passage nécessaires, il est toutefois possible, avec de grandes tuyères d'expansion à vide d'un diamètre maximum de 1,8 m, par exemple, que la structure de tuyère soit surchargée par la contrainte de la pression interne ou se déforme de manière non admissible du fait d'une sollicitation asymétrique, dans le cas d'un pivotement du propulseur, par exemple. Pour y remédier, il serait pensable d'augmenter l'épaisseur de paroi des tubes ou l'épaisseur de la structure (hauteur des tubes). Du fait de la dégradation du refroidissement qui en résulte, le faible gain de solidité mécanique ne saurait compenser raisonnablement l'augmentation de la masse.Since the tubes have a relatively thin wall for good cooling effect and a structure thickness of a few millimeters is sufficient for the necessary passage sections, it is however possible with large expansion nozzles unladen with a maximum diameter of 1.8 m, for example, that the nozzle structure is overloaded by the constraint of internal pressure or deforms in an unacceptable manner due to an asymmetric stress, in the case of a pivoting of the propellant, for example. To remedy this, it would be conceivable to increase the wall thickness of the tubes or the thickness of the structure (height of the tubes). Due to the degradation of the cooling which results therefrom, the small gain in mechanical strength cannot reasonably compensate for the increase in mass.
Le brevet US 2 976 679 décrit la manière de faire résister à la pression interne la structure de tuyère et de chambre de combustion d'un petit moteur-fusée composé de tubes à peu près rectangulaires, par des bandes de serrage 12 extérieures, agissant directement sur la structure. Des mesures de ce type sont connues aux
Etats-Unis d'Amérique également pour des propulseurs plus importants, ce qui suppose toutefois l'utilisation de tubes de refroidissement ayant une section transversale élastique déformable (cercle, ellipse, etc). Des modifications dimensionnelles très variables conditionnées par la température, des éléments de renforcement, d'une part, et de la structure de tuyère, d'autre part, ne peuvent être compensées pour l'essentiel que par une déformation élastique des sections transversales des tubes de refroidissement.US Patent 2,976,679 describes how to resist the internal pressure of the nozzle and combustion chamber structure of a small rocket engine composed of roughly rectangular tubes, by external clamping bands 12, acting directly on the structure. Measures of this type are known to
United States of America also for larger propellants, which however presupposes the use of cooling tubes having a deformable elastic cross section (circle, ellipse, etc.). Very variable dimensional modifications conditioned by the temperature, reinforcing elements, on the one hand, and the nozzle structure, on the other hand, can essentially only be compensated for by an elastic deformation of the cross sections of the tubes. cooling.
Dans le cas de grandes structures de tuyère, relativement rigides, formées de tubes de refroidissement à peu près rectangulaires, un assemblage direct avec des éléments de renforcement ou-de support rigides n'est pas conseillé, étant donné que les contraintes élevées apparaissant aux points de contact pourraient entraîner des déformations persistantes ou une rupture de la structure.In the case of large, relatively rigid nozzle structures, formed of approximately rectangular cooling tubes, direct assembly with rigid reinforcing or supporting elements is not advised, since the high stresses appearing at the points contact could cause persistent deformation or rupture of the structure.
Ainsi, l'invention a pour objet de créer une structure-support légère et simple pour une tuyère d'expansion refroidie par liquide, fixée par bride à une chambre de combustion de moteur-fusée et comportant une structure de tuyère relativement rigide qui augmente considérablement la stabilité mécanique de la structure de tuyère et permet très largement des modifications dimensionnelles de la structure de tuyère conditionnées par la température.Thus, the object of the invention is to create a light and simple support structure for a liquid-cooled expansion nozzle, fixed by flange to a rocket engine combustion chamber and comprising a relatively rigid nozzle structure which considerably increases the mechanical stability of the nozzle structure and very widely allows dimensional changes in the nozzle structure conditioned by temperature.
Cet objectif est réalisé, selon l'invention, en ce qu'une bague de raccordement est reliée de manière fixe à la bride, côté chambre de combustion, de la tuyère d'expansion, en ce que plusieurs longerons répartis sur le pourtour de la tuyère et adaptés à la forme de la tuyère s'étendent à distance radiale de la surface de la structure de tuyère, à partir de la bague de raccordement en direction de l'extrémité de la tuyère côté sortie, en ce que les longerons sont maintenus réunis à la manière d'une cage à distance axiale de la bague de raccordement par une ou plusieurs bagues disposées dans la direction circonférentielle et en ce que des éléments élastiques de compensation sont placés entre les longerons et/ou la bague ou les bagues, d'une part, et la surface de la structure de tuyère, d'autre part, pour introduire des efforts de support dans la structure de tuyère et pour compenser des déplacements relatifs conditionnés par la température.This objective is achieved, according to the invention, in that a connection ring is fixedly connected to the flange, on the combustion chamber side, of the expansion nozzle, in that several longitudinal members distributed around the periphery of the nozzle and adapted to the shape of the nozzle extend radially from the surface of the nozzle structure, from the connection ring towards the end of the nozzle on the outlet side, in that the side members are held joined in the manner of a cage at an axial distance from the connection ring by one or more rings arranged in the circumferential direction and in that elastic compensation elements are placed between the side members and / or the ring or the rings, d on the one hand, and the surface of the nozzle structure, on the other hand, to introduce support forces into the nozzle structure and to compensate for relative displacements conditioned by the temperature.
La structure-support est donc constituée d'une pièce rigide semblable à une cage qui comporte des éléments disposés en directions longitudinale et circonférentielle et entoure la structure de tuyère sur au moins une partie de sa longueur ainsi que d'éléments élastiques de compensation destinés à la transmission de force et à la compensation de déplacements relatifs conditionnés par la température entre la tuyère et la cage-support. La transmission de force entre la tuyère et la structure-support a lieu à plusieurs endroits répartis sur le pourtour et la longueur de la tuyère, essentiellement en direction radiale, si bien que la structure de tuyère est divisée entre les points de transmission de force en petits éléments de surface, sollicités essentiellement en flexion par la pression interne de la tuyère.Des sollicitations agissant unilatéralement sur la structure de tuyère, lors du pivotement de la tuyère, par exemple, sont interceptées au moins partiellement par la structure-support et transmises par la bague de raccordement au raccord à brides stable qui assure la liaison avec la chambre de combustion. L'élasticité des éléments de compensation réduit certes les forces pouvant être transmises sur la structure-support, mais elle empêche également des pointes de tension locales inadmissibles dans la structure de tuyère et rend ainsi possible l'utilisation d'une structure-support rigide. The support structure therefore consists of a rigid part similar to a cage which has elements arranged in longitudinal and circumferential directions and surrounds the nozzle structure over at least part of its length as well as elastic compensation elements intended for the transmission of force and the compensation of relative displacements conditioned by the temperature between the nozzle and the support cage. The force transmission between the nozzle and the support structure takes place at several places distributed around the periphery and the length of the nozzle, essentially in the radial direction, so that the nozzle structure is divided between the force transmission points in small surface elements, which are essentially bent by the internal pressure of the nozzle. Stresses acting unilaterally on the nozzle structure, during the pivoting of the nozzle, for example, are at least partially intercepted by the support structure and transmitted by the connection ring to the stable flange connection which ensures the connection with the combustion chamber. The elasticity of the compensating elements certainly reduces the forces that can be transmitted to the support structure, but it also prevents inadmissible local stress peaks in the nozzle structure and thus makes the use of a rigid support structure possible.
Suivant un premier mode de réalisation, les éléments de compensation sont reliés de manière fixe avec la structure de tuyère par l'intermédiaire de surfaces d'appui coopérant par paire et inclinées selon un angle aigu par rapport à la surface de la structure de tuyère et des surfaces axiales de glissement sont disposées aussi bien sur les éléments de compensation que sur les longerons et/ou la bague ou les bagues pour absorber des forces de support radiales.According to a first embodiment, the compensating elements are fixedly connected with the nozzle structure by means of bearing surfaces cooperating in pairs and inclined at an acute angle relative to the surface of the nozzle structure and axial sliding surfaces are arranged both on the compensating elements and on the side members and / or the ring or the rings to absorb radial support forces.
Suivant un autre mode de réalisation, les éléments de compensation sont reliés de manière fixe aussi bien avec la structure de tuyère qu'avec les longerons et/ou la bague ou les bagues et possèdent une forme procurant une flexibilité en directions axiale et radiale.According to another embodiment, the compensating elements are fixedly connected as well with the nozzle structure as with the side members and / or the ring or the rings and have a shape providing flexibility in axial and radial directions.
Les éléments de compensation peuvent présenter dans ce cas une section transversale en U ou enn dans la direction longitudinale de la tuyère.The compensating elements may in this case have a U-shaped cross section or enn in the longitudinal direction of the nozzle.
La conception des éléments de compensation selon le premier mode de réalisation est certes un peu compliquée mais elle est particulièrement favorable du point de vue statique. En choisissant de manière appropriée l'angle d'inclinaison des surfaces d'appui, des modifications dimensionnelles instationnaires conditionnées par la température, du diamètre de la structure de tuyère ne se répercutent pratiquement pas sur le diamètre extérieur des éléments de compensation. La disposition de surfaces axiales de glissement permet des déplacements relatifs axiaux très libres entre la tuyère et la structure-support.The design of the compensation elements according to the first embodiment is certainly a bit complicated but it is particularly favorable from the static point of view. By appropriately choosing the angle of inclination of the bearing surfaces, unsteady temperature-dependent dimensional changes in the diameter of the nozzle structure have practically no effect on the outside diameter of the compensating elements. The arrangement of axial sliding surfaces allows very free axial relative movements between the nozzle and the support structure.
Les autres modes de réalisation sont plus simples mais ils ne sont pas aussi précis que le premier mode de réalisation dans leur action de support. Les sections transversales des éléments de compensation possèdent la forme d'un U ou d'un-R couché, une branche étant reliée de manière fixe avec la structure de tuyère et l'autre étant reliée de manière fixe avec la partie en forme de cage de la structure-support. Les éléments de compensation agissent ainsi en direction axiale à la manière de membranes de roulement.The other embodiments are simpler but they are not as precise as the first embodiment in their support action. The cross sections of the compensating elements have the shape of a lying U or a-R, one branch being fixedly connected with the nozzle structure and the other being fixedly connected with the cage-shaped part. of the support structure. The compensating elements thus act in the axial direction in the manner of rolling membranes.
La division de la partie en forme de cage de la structure-support à au moins deux endroits du pourtour avant l'assemblage avec la structure de tuyère permet son montage ultérieur sur la structure de tuyère finie. Il n'est toutefois pas exclu que la cage-support soit assemblée par brasage ou soudage lors de l'assemblage avec la tuyère.The division of the cage-shaped part of the support structure at at least two places around the perimeter before assembly with the nozzle structure allows its subsequent mounting on the finished nozzle structure. It is however not excluded that the support cage is assembled by brazing or welding during assembly with the nozzle.
Il convient à présent d'expliquer plus en détails l'invention à l'aide des modes de mise en oeuvre représentés sur les dessins de manière simplifiée la figure 1 représente une vue partielle en perspective de la
structure-support reliée à la tuyère, la figure 2 représente une coupe longitudinale partielle de la
zone de tuyère entourée par la structure-support, la figure 3 représente une coupe partielle selon III-III de la
figure 2, les figures 4, 5, 6 représentent différents modes de mise en oeuvre
des éléments de compensation, selon une vue partielle
en perspective.The invention should now be explained in more detail using the modes of implementation shown in the drawings in a simplified manner. FIG. 1 represents a partial perspective view of the
support structure connected to the nozzle, FIG. 2 represents a partial longitudinal section of the
nozzle zone surrounded by the support structure, FIG. 3 represents a partial section on III-III of the
Figure 2, Figures 4, 5, 6 show different modes of implementation
compensation elements, according to a partial view
in perspective.
La figure 1 est vue de l'arrière, selon une direction oblique, sur le côté extérieur d'une tuyère d'expansion 13 munie d'une structure-support 1. L'extrémité avant de tuyère dont le'diamètre est plus petit est munie d'une bride 15 qui sert d'élément d'assemblage avec la chambre de combustion non représentée. Le liquide de refroidissement est en outre amené par la bride 15 et réparti régulièrement sur les nombreux tubes de refroidissement 16 de la structure de tuyère 14. La bague de raccordement 2 de la structure-support 1 est vissée de manière fixe ou reliée autrement à l'arrière de la bride 15. Plusieurs longerons 3 répartis sur le pourtour de la tuyère partent de la bague de raccordement 2.Pour plus de clarté, un seuil de ces longerons 3 est représenté, mais on reconnait la réalisation sous forme de longeron en T soudé, résistant à la flexion-et comportant des trous d'allègement.FIG. 1 is seen from the rear, in an oblique direction, on the external side of an expansion nozzle 13 provided with a support structure 1. The front end of the nozzle whose diameter is smaller is provided with a flange 15 which serves as an assembly element with the combustion chamber not shown. The coolant is further supplied by the flange 15 and distributed regularly over the numerous cooling tubes 16 of the nozzle structure 14. The connection ring 2 of the support structure 1 is fixedly screwed or otherwise connected to the 'rear of the flange 15. Several beams 3 distributed around the periphery of the nozzle leave from the connection ring 2.For clarity, a threshold of these beams 3 is shown, but the embodiment is recognized in the form of a T-beam welded, bending-resistant and with lightening holes.
A l'extrémité arrière, les longerons 3 sont reliés de manière fixe à une bague circulaire 4, si bien que les éléments 2, 3 et 4 forment une cage-support relativement rigide pour la structure de tuyère 14. La cage-support peut être réalisée encore plus stable et à mailles plus fines par d'autres bagues 4 espacées axialement. Des éléments de compensation 5 placés en direction circonférentielle constituent les véritables éléments de transmission de force vers la structure de tuyère 14. A leurs points d'appui, ils sont soudés ou reliés autrement de manière fixe à la structure de tuyère 14. Des surfaces d'appui 8 coopérant par paire dépassent en biais vers l'extérieur des points d'appui et sont reliées en forme de créneaux par des surfaces axiales de glissement 10.Les surfaces de glissement 12 des longerons 3 reposent sur les surfaces de glissement 10 des éléments de compensation 5, si bien que des déplacements axiaux relatifs résultant de températures très différentes des pièces, en particulier peu après le démarrage du propulseur, sont possibles entre la cage-support composée des parties 2, 3 et 4 et les éléments de compensation 5 reliés à la structure de tuyère 14. I1 peut également arriver que l'enveloppe extérieure de la structure de tuyère 14 soit par exemple plus chaude et se dilate plus fortement que les surfaces de glissement 10 des éléments de compensation 5 en forme de créneaux.Les surfaces d'appui inclinées 8 sont ainsi écartées plus fortement, leurs extrémités appliquées contre la surface de la tuyère s'éloignant l'une de l'autre et se déportant simultanément sur le diamètre dilaté plus grand de la tuyère.At the rear end, the side members 3 are fixedly connected to a circular ring 4, so that the elements 2, 3 and 4 form a relatively rigid support cage for the nozzle structure 14. The support cage can be made even more stable and finer mesh by other rings 4 axially spaced. Compensating elements 5 placed in circumferential direction constitute the real elements of force transmission towards the nozzle structure 14. At their support points, they are welded or otherwise fixedly connected to the nozzle structure 14. Surfaces of support 8 cooperating in pairs project obliquely outward from the support points and are connected in the form of slots by axial sliding surfaces 10. The sliding surfaces 12 of the side members 3 rest on the sliding surfaces 10 of the elements 5, so that relative axial displacements resulting from very different temperatures of the parts, in particular shortly after starting the propellant, are possible between the support cage made up of parts 2, 3 and 4 and the compensation elements 5 connected to the nozzle structure 14. It can also happen that the outer casing of the nozzle structure 14 is for example warmer and expands more strongly than the sliding surfaces 10 of the compensation elements 5 in the form of crenellations. The inclined bearing surfaces 8 are thus spaced more sharply, their ends applied against the surface of the nozzle moving away from one another and offset simultaneously on the larger expanded diameter of the nozzle.
En choisissant l'angle d'écartement des surfaces d'appui 8 de manière appropriée, le diamètre extérieur sur lequel se trouvent les surfaces de glissement 10 reste approximativement le même.By choosing the spacing angle of the bearing surfaces 8 appropriately, the outside diameter on which the sliding surfaces 10 are located remains approximately the same.
A la figure 1, les éléments de compensation 5 sont dessinés sous la forme de bandes continues. Cet agencement est intéressant lorsqu'il existe un nombre relativement important de longerons 3. Avec peu de longerons 3 il suffit de prévoir quelques éléments de compensation 5 espacés en direction circonférentielle et possèdant chacun une surface de glissement 10, deux surfaces d'appui 8 et deux surfaces de contact côté tuyère. Au moment du choix du nombre et de la position des points d'introduction d'efforts, il convient de tenir compte du fait que la pression interne de la tuyère est la plus importante près de la bride 15 et diminue fortement en direction de la sortie de tuyère.Il peut par conséquent être intéressant d'augmenter de façon continue les écartements axiaux des éléments de compensation de la bague de raccordement 2 vers la bague 4 et d'arrêter la structure-support 1 axialement avant la sortie de tuyère.In FIG. 1, the compensation elements 5 are drawn in the form of continuous bands. This arrangement is advantageous when there is a relatively large number of beams 3. With few beams 3 it suffices to provide a few compensating elements 5 spaced in circumferential direction and each having a sliding surface 10, two bearing surfaces 8 and two nozzle side contact surfaces. When choosing the number and position of the points of introduction of forces, it should be taken into account that the internal pressure of the nozzle is greatest near the flange 15 and decreases sharply towards the outlet It can therefore be advantageous to continuously increase the axial spacings of the compensation elements of the connection ring 2 towards the ring 4 and to stop the support structure 1 axially before the nozzle outlet.
I1 est également possible de conférer à la bague de raccordement 2 et à la bague ou aux bagues 4 un plan de division commun. La structure complexe de tuyère 14 peut ainsi être fabriquée en entier, y compris la bride 5, puis être munie ultérieurement des éléments de compensation 5 et de la cage-support divisée, composée des parties 2, 3 et 4. La possibilité de la division peut être conservée en assemblant par vissage toutes les pièces de la cage ; la division peut être éliminée en soudant ou en brasant la cage sur la tuyère d'expansion 13. It is also possible to give the connection ring 2 and the ring or rings 4 a common division plane. The complex nozzle structure 14 can thus be manufactured in its entirety, including the flange 5, then be subsequently provided with compensation elements 5 and the divided support cage, composed of parts 2, 3 and 4. The possibility of division can be kept by assembling by screwing all the parts of the cage; the division can be eliminated by welding or brazing the cage on the expansion nozzle 13.
La figure 2 représente une coupe longitudinale radiale partielle à proximité d'un longeron 3. Pour plus de simplicité, la structure de tuyère 14 est représentée hachurée sous la forme d'un corps massif ; en réalité, les tubes de refroidissement coupés 16 devraient être visibles. On reconnaît bien la disposition axiale des surfaces de glissement 10, 12 ainsi que l'arrêt de la structuresupport avant le diamètre le plus grand de la tuyère. La coupe
III-III mène à la figure 3 sur laquelle les tubes de refroidissement 16 de section transversale rectangulaire sont clairement visibles.2 shows a partial radial longitudinal section near a beam 3. For simplicity, the nozzle structure 14 is shown hatched in the form of a solid body; in reality, the cut cooling tubes 16 should be visible. It is well recognized the axial arrangement of the sliding surfaces 10, 12 as well as the stopping of the support structure before the largest diameter of the nozzle. The cup
III-III leads to Figure 3 in which the cooling tubes 16 of rectangular cross section are clearly visible.
Du fait du grand nombre de tubes répartis sur le pourtour de la tuyère, la structure de tuyère 14 a une surface plane à l'intérieur et à l'extérieur et est presque idéalement circulaire.Due to the large number of tubes distributed around the periphery of the nozzle, the nozzle structure 14 has a flat surface inside and outside and is almost ideally circular.
La figure 3 représente quatre surfaces de glissement 10 côté tuyère mais, pour plus de simplicité, un seul longeron 3 avec une surface de glissement 12. Les surfaces de glissement 10 avec leurs surfaces d'appui 8 ne présentent naturellement un intérêt que - là où une transmission de force est possible en liaison avec des contre-surfaces de glissement 12 ; dans le cas contraire, il est préférable d'interrompre la structure en créneaux afin d'économiser du poids. D'autre part, les surfaces de glissement 12 peuvent être prévues non seulement sur les longerons 3 mais également sur la ou les bagues 4.FIG. 3 represents four sliding surfaces 10 on the nozzle side but, for simplicity, a single spar 3 with a sliding surface 12. The sliding surfaces 10 with their bearing surfaces 8 are naturally only of interest - where force transmission is possible in conjunction with sliding counter surfaces 12; otherwise, it is better to interrupt the slot structure in order to save weight. On the other hand, the sliding surfaces 12 can be provided not only on the longitudinal members 3 but also on the ring or rings 4.
Les figures 4, 5, 6 mettent en parallèle des éléments de compensation 5, 6 et 7 réalisés différemment. L'élément de compensation 5 en forme de créneaux conformément à la figure 4 a déjà été expliqué précédemment. L'élément de compensation 6 de la figure 5 fonctionne selon un principe comparable. Des surfaces d'appui 9 qui sont orientées alternativement vers l'extrémité avant et arrière de la tuyère, sont prévues inclinées en direction axiale pour compenser des différences de dilatation. Du fait des fentes radiales terminées par des trous réduisant la tension, l'élément de compensation peut être fabriqué à partir d'un profilé en T droit et être courbé en forme de cercle relativement facilement. Dans ce mode de mise en oeuvre, la surface axiale de glissement 11 forme un cercle continu.Comme la réalisation selon la figure 4, l'élément de compensation 6 peut ne transmettre que des efforts radiaux de poussée. L'élément de compensation 7 de la figure 6 présente d'autres conditions de transmission de force et de déplacement. Sa section transversale possède la forme d'un U couché, l'ouverture entre les deux branches pouvant être orientée vers l'extrémité avant ou arrière de la tuyère d'expansion 13. Du fait des nombreuses fentes radiales ménagées à des écartements réguliers, avec des trous terminaux réduisant la tension, ce profilé peut également être courbé en forme de cercle et être adapté ainsi au diamètre de la tuyère.La branche du U se trouvant radialement à l'intérieur et interrompue à de multiples reprises par des fentes est reliée de manière fixe, soudée par exemple, à la structure de tuyère 14, et la branche continue extérieure du U aux longerons 3 etXou à la bague 4 ou aux bagues 4. L'élément de compensation 7 peut ainsi transmettre en direction radiale également des efforts de traction aussi bien que de poussée.Figures 4, 5, 6 put in parallel compensation elements 5, 6 and 7 produced differently. The compensation element 5 in the form of slots according to FIG. 4 has already been explained previously. The compensation element 6 in FIG. 5 operates on a comparable principle. Support surfaces 9 which are oriented alternately towards the front and rear end of the nozzle, are provided inclined in the axial direction to compensate for differences in expansion. Due to the radial slots terminated in tension-reducing holes, the compensating element can be made from a straight T-profile and bent into a circle shape relatively easily. In this embodiment, the axial sliding surface 11 forms a continuous circle. Like the embodiment according to FIG. 4, the compensating element 6 can transmit only radial thrust forces. The compensating element 7 of FIG. 6 presents other conditions of force transmission and displacement. Its cross section has the shape of a coated U, the opening between the two branches can be oriented towards the front or rear end of the expansion nozzle 13. Due to the many radial slots formed at regular spacings, with end holes reduce the tension, this profile can also be curved in the shape of a circle and thus be adapted to the diameter of the nozzle.The branch of the U being radially inside and repeatedly interrupted by slits is connected in a fixed manner, welded for example, to the nozzle structure 14, and the continuous outer branch of the U to the side members 3 and X or to the ring 4 or to the rings 4. The compensating element 7 can thus also transmit forces in the radial direction traction as well as thrust.
Lors de déplacements axiaux relatifs entre les pièces reliées aux branches du U, le profilé en U réalise un mouvement de roulement à la manière d'une membrane de roulement, sans qu'aucune surface ne glisse sur une autre. I1 serait en principe également possible de réaliser la branche du U se trouvant radialement à l'extérieur en tant que surface de glissement et de ne relier que la branche intérieure du U de manière fixe avec la structure de tuyère 14.During relative axial displacements between the parts connected to the branches of the U, the U-shaped profile performs a rolling movement in the manner of a rolling membrane, without any surface sliding on another. In principle, it would also be possible to make the branch of the U located radially outside as a sliding surface and to connect only the inner branch of the U in a fixed manner with the nozzle structure 14.
Les conditions de déplacement seraient alors semblables à celles des éléments de compensation 5 et 6.The displacement conditions would then be similar to those of compensation elements 5 and 6.
Au lieu du profilé en U couché il serait également possible d'utiliser une profilé en jL couché. Sa fabrication serait possible en partant d'un profilé en U et en recourbant sa branche intérieure radialement vers l'intérieur à angle droit environ et sa branche extérieure radialement vers l'extérieur à angle droit environ.Instead of the coated U-shaped profile it would also be possible to use a coated J-shaped profile. Its manufacture would be possible starting from a U-shaped profile and by bending its inner branch radially inward at approximately right angles and its outer branch radially outward at approximately right angles.
Un U couché avec une branche extérieure recourbée radialement vers l'extérieur serait également pensable. Des variations de ce type doivent être essentiellement adaptées au type d'assembalge avec les pièces voisines. A lying U with an outer branch curved radially outwards would also be conceivable. Variations of this type must be essentially adapted to the type of assembly with neighboring parts.
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