FR2650861A1 - Bypass turbo jet thrust reverser with obstacles connected to the primary cowling - Google Patents

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Abstract

A bypass turbo jet thrust reverse includes obstacles formed of lower flaps 7 and upper flaps 8 of substantially equivalent size articulated to one another and deployed radially downstream of the nacelle 4 of the turbo jet. In the retracted position, the flaps 7 and 8 are withdrawn into the thickness of the primary cowling 2, the flap 8 of which forms again the internal wall of the bypass stream.

Description

DESCRIPTION
La présente invention concerne un inverseur de poussée e de turboréacteur à double flux.DESCRIPTION
The present invention relates to a thrust reverser e of a turbofan engine.

Dans ce type de turboréacteur comprenant un canal primaire de circulation des gaz dits de flux chaud constituant une veine principale d'éjection et un canal annulaire, coaxial au canal primaire, où circulent des gaz dits de flux froid, à la sortie par exemple d'une soufflante située à l'entrée du turboréacteur, et constituant une veine secondaire d'éjection, particulièrement lorsque le taux de dilution est élevé, 1 inversion de poussée met en oéuvre principalement ou uniquement la déviation du flux secondaire froid.In this type of turbojet engine comprising a primary channel for circulation of the so-called hot flow gases constituting a main ejection vein and an annular channel, coaxial with the primary channel, where so-called cold flow gases circulate, at the outlet for example of a fan located at the entrance to the turbojet engine, and constituting a secondary ejection stream, particularly when the dilution rate is high, 1 thrust reversal mainly or only implements the deflection of the cold secondary flow.

I1 est connu dans ces applications d'utiliser des éléments déplaçables ou obstacles susceptibles en position déployée de former un ensemble annulaire qui obture ledit canal secondaire de manière à dévier le flux secondaire, en procurant une inversion de poussée. Lors du fonctionnement en poussée directe, par contre, lesdits obstacles doivent être rétractés et escamotés s pour dégager la circulation du flux secondaire dans le canal secondaire. Dans certains types connus d'inverseurs de poussée, lesdits obstacles sont ainsi escamotés dans la paroi radialement externe du canal secondaire. I1 is known in these applications to use movable elements or obstacles likely in the deployed position to form an annular assembly which closes said secondary channel so as to deflect the secondary flow, providing a reverse thrust. When operating in direct thrust, on the other hand, said obstacles must be retracted and retracted to clear the circulation of the secondary flow in the secondary channel. In certain known types of thrust reversers, said obstacles are thus retracted into the radially external wall of the secondary channel.

D'autres solutions, notamment applicables lorsque les taux de dilution sont élevés, et lorsque la paroi radialement externe du canal secondaire est plus courte que la paroi radialement interne dudit canal secondaire, prévoient d'escamoter lesdits obstacles au niveau de la paroi radialement interne du canal secondaire.Other solutions, notably applicable when the dilution rates are high, and when the radially external wall of the secondary channel is shorter than the radially internal wall of said secondary channel, provide for retracting said obstacles at the level of the radially internal wall of the secondary channel.

Les documents US-A 3 280 561 et FR-A- 2 625 261 décrivent des solutions de ce type dont chaque obstacle comprend un volet principal muni à son extrémité aval d'un petit déflecteur apte à dévier vers l'avant le flux qui a déjà été dévié radialement vers l'extérieur par le volet principal. Toutefois la faible taille du déflecteur peut être un élément insuffisant pour assurer une déviation parfaite du flux vers l'avant du moteur.Documents US-A 3,280,561 and FR-A-2,625,261 describe solutions of this type, each obstacle of which comprises a main flap provided at its downstream end with a small deflector capable of deflecting the flow which has already been deflected radially outward by the main flap. However, the small size of the deflector may be insufficient to ensure perfect deflection of the flow towards the front of the engine.

L'invention vise à obtenir un inverseur de poussée mettant en oeuvre un type voisin de solution, de manière à éviter d'augmenter l'encombrement (diamètre extérieur) du moteur, tout en ayant un déflecteur de taille sensiblement égale à celle du volet principal de façon à obtenir une efficacité assurant les performances optimales d'inversion, à assurer également en fonctionnement de poussée directe une paroi interne aérodynamiquement continue sans introduire de perturbations -dommageables dans les écoulements, tout en obtenant une masse réduite de l'ensemble et une simplicité facilitant la réalisation et la maintenance.The invention aims to obtain a thrust reverser implementing a neighboring type of solution, so as to avoid increasing the size (outside diameter) of the engine, while having a deflector of size substantially equal to that of the main flap. so as to obtain an efficiency ensuring optimal reversal performance, also to ensure in direct thrust operation an aerodynamically continuous internal wall without introducing -damageable disturbances in the flows, while obtaining a reduced mass of the assembly and a simplicity facilitating implementation and maintenance.

Un inverseur de poussée de turboréacteur à double flux conforme à l'invention et permettant d'obtenir ces résultats est caractérisé en ce que lesdits obstacles sont escamotés, en position de poussée directe1 dans la paroi du capot primaire du turboréacteur, à l'extrémité aval de ladite paroi interne du canal secondaire de manière à permettre, en position déployée, une déviation dudit flux secondaire au-delà de I'extrémité aval de la paroi radialement externe du canal annulaire (3) d'éjection du flux secondaire, en ce que chaque obstacle est constitué d'un volet inférieur et d'un volet supérieur, ledit volet inférieur ayant sa partie avant articulée par deux axes d'articulations sur un anneau de commande translatable longitudinalement d'avant en arrière a' l'intérieur du capot primaire tandis qu'une première biellette, ayant son extrémité arrière articulée sur un point fixe de la structure du capot primaire a son extrémité avant articulée sur le volet inférieur aux deux tiers environ de la longueur de ce dernier et en ce que le volet supérieur est articulé d'une part, environ à la moitié de sa longueur sur l'extrémité arrière du volet inférieur et d'autre part, à sa partie arrière, sur une seconde biellette elle-même tournant au moyen d'une chape sur la première biellette.A turbofan thrust reverser in accordance with the invention and making it possible to obtain these results is characterized in that said obstacles are retracted, in the direct thrust position 1 in the wall of the primary cover of the turbojet engine, at the downstream end of said inner wall of the secondary channel so as to allow, in the deployed position, a deflection of said secondary flow beyond the downstream end of the radially external wall of the annular channel (3) for ejection of the secondary flow, in that each obstacle consists of a lower flap and an upper flap, said lower flap having its front part articulated by two axes of articulations on a control ring longitudinally translatable from front to back inside the primary cover while a first link, having its rear end articulated on a fixed point of the structure of the primary cover has its front end articulated on the flight and less than about two-thirds of the length of the latter and in that the upper flap is articulated on the one hand, approximately half of its length on the rear end of the lower flap and on the other hand, at its part rear, on a second link itself rotating by means of a yoke on the first link.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 montre selon une demi-vue schématique partielle en coupe longitudinale passant par l'axe. du moteur, un obstacle d'un inverseur de poussée réalisé conformément à l'invention en position rétractée correspondant à un fonctionnement à poussée directe, - la figure 2 montre selon une demi-vue schématique analogue à celle de la figure 1 l'inverseur lorsque les obstacles sont déployés dans le flux secondaire correspondant à un fonctionnement en inversion de poussée., - la figure 3 montre selon une vue en plan transversal vu de l'arrière selon la flèche F de la figure 2 du moteur un obstacle de l'inverseur représenté en position déployée et, en partie droite de la figure dans un arraché de celle-ci, en position rétractée correspondant à un fonctionnement à poussée directe, - la figure 4 montre en perspective éclatée vue de l'avant du moteur un obstacle déployé de l'inverseur selon l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading the description of an embodiment of the invention, with reference to the attached drawings in which - Figure 1 shows in a partial schematic half-view in longitudinal section passing through the axis. of the engine, an obstacle of a thrust reverser produced according to the invention in the retracted position corresponding to a direct thrust operation, - Figure 2 shows in a schematic half-view similar to that of Figure 1 the reverser when the obstacles are deployed in the secondary flow corresponding to an operation in reverse thrust., - Figure 3 shows in a transverse plan view seen from the rear along arrow F of Figure 2 of the engine an obstacle of the inverter shown in the deployed position and, in the right part of the figure in a cutaway thereof, in the retracted position corresponding to a direct thrust operation, - Figure 4 shows in exploded perspective seen from the front of the engine an obstacle deployed the inverter according to the invention.

En référence aux figures on a représenté partiellement la coupe d'un turboréacteur double flux dont est visible le carter 1 de la turbine du flux primaire entouré d'un capot primaire 2 qui forme la paroi interne de la veine secondaire 3 en aval de la nacelle 4 formant la paroi externe de la veine secondaire 3. Le capot primaire 2 délimite entre lui et une partie cylindrique interne 5 un espace annulaire 6 dans lequel sont disposés, en position de jet direct, les obstacles formant l'inverseur de poussée selon l'invention.Referring to the figures, there is shown partially the section of a double-flow turbojet engine of which the casing 1 of the primary flow turbine is visible, surrounded by a primary cover 2 which forms the internal wall of the secondary stream 3 downstream of the nacelle 4 forming the external wall of the secondary vein 3. The primary cover 2 delimits between it and an internal cylindrical part 5 an annular space 6 in which are arranged, in the direct jet position, the obstacles forming the thrust reverser according to the invention.

Chaque obstacle est constitué d'un volet inférieur 7 et d'un volet supérieur 8, ce dernier étant disposé dans l'épaisseur de section du capot primaire 2 de façon à ce que sa paroi externe forme partiellement la veine du flux secondaire.Each obstacle consists of a lower flap 7 and an upper flap 8, the latter being disposed in the section thickness of the primary cover 2 so that its external wall partially forms the vein of the secondary flow.

Le volet inférieur 7 comporte en partie basse deux chapes 7a par lesquelles il est monté articulé par des axes 7b sur un anneau de commande 9 apte à coulisser d'avant en arrière sur des rails longitudinaux 10 (visibles à la figure 3) régulièrement répartis sur la portée cylindrique 5. Dans la suite du texte les termes avant et arrière désignent comme de coutume pour "l'avant" la partie du dispositif la plus proche de ltentrée d'air du moteur et pour "l'arrière" la partie la plus proche de la tuyère de poussée du moteur.The lower flap 7 comprises in the lower part two yokes 7a by which it is mounted articulated by axes 7b on a control ring 9 capable of sliding back and forth on longitudinal rails 10 (visible in Figure 3) regularly distributed over the cylindrical seat 5. In the following text, the terms front and rear designate as usual for "front" the part of the device closest to the engine air intake and for "rear" the most close to the engine thrust nozzle.

L'anneau de commande se déplace d'avant en arrière sous l'action d'au moins un vérin mécanique 11; par exemple à vis, disposé longitudinalement en avant de l'anneau 9 sur lequel sa tige est fixée.The control ring moves back and forth under the action of at least one mechanical cylinder 11; for example by screw, arranged longitudinally in front of the ring 9 on which its rod is fixed.

Une biellette 12 articulée sur une partie fixe arrière 14 du capot primaire a son extrémité avant articulée sur la partie aval du volet inférieur 7 aux deux tiers environ de la longueur de ce dernier, cette longueur étant calculée depuis les axes 7b.A link 12 articulated on a rear fixed part 14 of the primary cover has its front end articulated on the downstream part of the lower flap 7 at about two thirds of the length of the latter, this length being calculated from the axes 7b.

Les rails 10, la biellette 12 et le volet 7 forment donc un triangle déformable sous l'action du vérin 11-, permettant au volet 7 de prendre une position radiale déployée pour le fonctionnement en flux inverse.The rails 10, the link 12 and the flap 7 therefore form a deformable triangle under the action of the cylinder 11-, allowing the flap 7 to take a deployed radial position for operation in reverse flow.

Le volet supérieur 8 est articulé d'une part aux environs de la moitié de sa longueur sur des chapes 76 disposées à l'extrémité arrière du volet inférieur 7, et d'autre part à sa partie arrière par une seconde biellette 13 tournant elle même sur une chape 12a de la première biellette 12.The upper flap 8 is articulated on the one hand around half of its length on yokes 76 disposed at the rear end of the lower flap 7, and on the other hand at its rear part by a second link 13 rotating itself on a yoke 12a of the first link 12.

Les volets 7 et 8 et les biellettes 12 et 13 forment ainsi un parallélogramme déformable.permettant sous l'action du vérin 11 de déplacer radialement le volet 8 dans la veine secondaire, lors du passage des obstacles en position de flux inversé de telle sorte que chaque obstacle déployé à une section en forme de V dont les branches formées par les volets 7 et 8 sont orientées vers l'avant du turboréacteur et que le flux secondaire soit d'abord dévié vers l'extérieur du canai secondaire (par le volet inférieur 7) puis vers l'avant (par le volet supérieur 8).The flaps 7 and 8 and the rods 12 and 13 thus form a deformable parallelogram. Allowing under the action of the jack 11 to radially move the flap 8 in the secondary stream, during the passage of the obstacles in the reverse flow position so that each obstacle deployed in a V-shaped section whose branches formed by the flaps 7 and 8 are oriented towards the front of the turbojet engine and that the secondary flow is first deflected towards the outside of the secondary channel (by the lower flap 7) then forwards (via the upper flap 8).

Le flux secondaire peut être ainsi inversé pour s'échapper à l'extérieur de la nacelle 4 en position d'inversion.The secondary flow can thus be reversed to escape outside the nacelle 4 in the inversion position.

Un tel dispositif présente un certain nombre de caractéristiques avantageuses
Tout d'abord en position d'inversion de jet et au droit des obstacles, ceux-ci dévient le flux secondaire sur la totalité de la hauteur radiale du-canal secondaire 3 sans que le volet supérieur 8 de l'inverseur dépasse l'encombrement circulaire du carter externe 4 du flux secondaire.Such a device has a number of advantageous characteristics
First of all in the jet reversal position and in line with the obstacles, these deflect the secondary flow over the entire radial height of the secondary channel 3 without the upper flap 8 of the reverser exceeding the size. circular of the external casing 4 of the secondary flow.

Cette disposition est très avantageuse notamment pour les turboréacteurs double flux à fort taux de dilution (par exemple compris entre 9 et 13) pour lesquels l'encombrement diamétral de la nacelle est très important et la garde au sol (du turboréacteur avionné sous l'aile) réduite.This arrangement is very advantageous in particular for double-flow turbojets with high dilution rate (for example between 9 and 13) for which the diametrical size of the nacelle is very large and the ground clearance (of the turbojet aircraft under the wing ) scaled down.

D'autre part, lors du déploiement et en position de fonctionnement d'inversion de poussée, les biellettes d'articulations 12,13 sont disposées en aval des obstacles formés par les volets 7 et 8, ce qui les protège des effets nocifs du jet du moteur tel que la température, l'humidité ou la pollution.On the other hand, during deployment and in the reverse thrust operating position, the articulation links 12, 13 are arranged downstream of the obstacles formed by the flaps 7 and 8, which protects them from the harmful effects of the jet. engine such as temperature, humidity or pollution.

En outre le caisson support de l'inverseur formé par les parois 2, 5 et 14 a une structure rigide permettant de supporter entre ses brides de liaison les efforts de suspension du moteur tout en permettant de réaliser un système d'inversion compact et modulaire.In addition, the reverser support box formed by the walls 2, 5 and 14 has a rigid structure making it possible to support between its connecting flanges the suspension forces of the motor while making it possible to produce a compact and modular reversing system.

En effet, de façon plus précise, les efforts dus à la poussée étant supportés par le corps primaire, et non par le carter de la soufflante, il est nécessaire de faire supporter les efforts du centre de poussée par ce corps primaire également.In fact, more precisely, the forces due to the thrust being supported by the primary body, and not by the fan casing, it is necessary to make the forces of the center of thrust bear by this primary body also.

Par ailleurs, le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait que les volets supérieurs 8 et inférieur 7 sont de taille sensiblement égales, ce qui permet de répartir au mieux sur les volets les efforts que crée le flux en position d'inversion de jet.Furthermore, the device according to the invention is characterized in that the upper flaps 8 and lower 7 are of substantially equal size, which makes it possible to distribute as best as possible over the flaps the forces created by the flow in the inversion position of jet.

Un tel inverseur de poussée pourra comporter n obstacles régulièrement répartis sur la circonférence du capot primaire. En disposant par exemple de 6 à 10 obstacles dans le flux secondaire, on pourra inverser une partie du flux secondaire substantielle et largement suffisante pour freiner un avion gros porteur équipé d'un tel dispositif. Such a thrust reverser may include n obstacles regularly distributed over the circumference of the primary cover. By having, for example, 6 to 10 obstacles in the secondary flow, it will be possible to reverse a substantial part of the secondary flow which is largely sufficient to brake a wide-body aircraft equipped with such a device.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Inverseur de poussée de turboréacteur à double flux comportant des éléments déplaçables (7,8) susceptibles, en position déployée, de constituer des obstacles formant un ensemble annulaire de déviation du flux secondaire procurant une inversion de poussée et, en position rétractée, correspondant à un fonctionnement en poussée directe du turboréacteur, de s'intégrer dans la paroi (2) radialement interne du canal annulaire (3) d'éjection dudit flux secondaire caractérisé en ce que lesdits obstacles (7,8) sont escamotés, en position de poussée directe, dans la paroi (2) du capot primaire du turboréacteur, à l'extrémité aval de ladite paroi (2) interne du canal secondaire (3) de manière à permettre, en position déployée, une déviation dudit flux secondaire audelà de L'extrémité aval de la paroi (4) radialement externe du canal annulaire (3) d'éjection du flux secondaire, et en ce que chaque obstacle est constitué d'un volet inférieur (7) et d'un volet supérieur (8), ledit volet inférieur (7) ayant sa partie avant articulée par deux axes d'articulations (7b) sur un anneau de commande (9) translatable longitudinalement d'avant en arrière à l'intérieur du capot primaire (2) tandis qu'une première biellette (12), ayant son extrémité arrière articulée sur un point fixe (14) de la structure du capot primaire (2) a son extrémité avant articulée sur le volet inférieur (7) aux deux tiers environ de la longueur de ce dernier, et en ce que le volet supérieur (8) est articulé d'une part environ à la moitiée de sa longueur sur l'extrémité arrière du volet inférieur (7) et d'autre part à sa partie arrière sur une seconde biellette (13), elle même tournant au moyen d'une chape (l2a) sur la première biellette (12). 1. A turbofan thrust reverser comprising displaceable elements (7,8) capable, in the deployed position, of constituting obstacles forming an annular assembly for deflecting the secondary flow providing a reversal of thrust and, in the retracted position, corresponding in a direct thrust operation of the turbojet engine, to integrate into the radially internal wall (2) of the annular channel (3) for ejecting said secondary flow characterized in that said obstacles (7,8) are retracted, in the position of direct thrust, in the wall (2) of the primary cover of the turbojet engine, at the downstream end of said internal wall (2) of the secondary channel (3) so as to allow, in the deployed position, a deviation of said secondary flow beyond L downstream end of the radially external wall (4) of the annular channel (3) for ejecting the secondary flow, and in that each obstacle consists of a lower flap (7) and a flap upper (8), said lower flap (7) having its front part articulated by two axes of articulations (7b) on a control ring (9) translatable longitudinally from front to back inside the primary cover (2) while a first link (12), having its rear end articulated on a fixed point (14) of the structure of the primary cover (2) has its front end articulated on the lower flap (7) at about two thirds of the length of the latter, and in that the upper flap (8) is articulated on the one hand about half of its length on the rear end of the lower flap (7) and on the other hand at its rear part on a second link (13), itself rotating by means of a yoke (12a) on the first link (12). 2. Inverseur de poussée selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'anneau de commande (9) est translatable d'avant en arrière sous l'action d'au moins un vérin mécanique (11) à vis disposé longitudinalement à l'intérieur de la section de paroi du capot primaire (2) de turboréacteur.2. Thrust reverser according to claim 1 characterized in that the control ring (9) is translatable from front to back under the action of at least one mechanical jack (11) with screws arranged longitudinally inside. of the wall section of the primary cover (2) of the turbojet engine. 3. Inverseur de poussée selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l'anneau de commande (9) coulisse sur des rails longitudinaux (10) régulièrement répartis sur la circonférence de la structure interne (5) du capot primaire (2) du turboréacteur.3. Thrust reverser according to one of claims 1 or 2 characterized in that the control ring (9) slides on longitudinal rails (10) regularly distributed over the circumference of the internal structure (5) of the primary cover ( 2) of the turbojet engine. 4. Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que chaque obstacle en position déployé à la forme d'un V dont les branches formées par les volets (7,8) sont orientées vers l'avant du turboréacteur de telle sorte que le flux secondaire est d'abord dévié radialement vers l'extérieur -du canal secondaire (4) par le volet inférieur (7) puis vers l'avant du turboréacteur par le volet supérieur (8).4. Thrust reverser according to any one of claims 1 to 3 characterized in that each obstacle in the deployed position in the form of a V whose branches formed by the flaps (7,8) are oriented towards the front of the turbojet so that the secondary flow is first deflected radially outward from the secondary channel (4) by the lower flap (7) then towards the front of the turbojet by the upper flap (8). 5. Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les biellettes (12 ; 13) d'articulation des volets supérieurs (8) et inférieur (7) sont disposées lors du déploiement et en position de fonctionnement d'inversion de poussée, en aval des volets de l'inverseur.5. thrust reverser according to any one of claims 1 to 4 characterized in that the links (12; 13) for articulation of the upper flaps (8) and lower (7) are arranged during deployment and in the operating position reverse thrust, downstream of the reverser flaps. 6. Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que au droit des volets (7,8), ceux-ci dévient le flux secondaire sur la totalité de la hauteur-du canal secondaire (3) sans que le volet supérieur (8) excède l'encombrement circulaire du carter externe (4) du flux secondaire. 6. thrust reverser according to any one of claims 1 to 5 characterized in that in line with the flaps (7,8), they deflect the secondary flow over the entire height of the secondary channel (3) without that the upper flap (8) exceeds the circular size of the external casing (4) of the secondary flow. 7. Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'en position fermée de l'inverseur, le volet (7) est escamoté sous le volet supérieur (8) rabattu a l'intérieur de l'épaisseur du capot primaire la paroi externe du volet supérieur (8) reformant alors partiellement la veine (2) du flux secondaire (3).7. Thrust reverser according to any one of claims 1 to 6 characterized in that in the closed position of the reverser, the flap (7) is retracted under the upper flap (8) folded inside the thickness of the primary cover the external wall of the upper flap (8) then partially reforming the stream (2) of the secondary flow (3). 8. Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il comporte n obstacles (7,8) régulièrement répartis sur la circonférence du capot primaire du turboréacteur, n étant compris par exemple entre 6 et 10.8. Thrust reverser according to any one of claims 1 to 7 characterized in that it comprises n obstacles (7,8) regularly distributed over the circumference of the primary cover of the turbojet engine, n being for example between 6 and 10. 9. Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que les volets inférieur (7) et supérieur (8} de chaque obstacle sont de tailles sensiblement égales. 9. thrust reverser according to any one of claims 1 to 8 characterized in that the lower flaps (7) and upper (8} of each obstacle are of substantially equal sizes.
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