FR2658867A1

FR2658867A1 - Tuyere d'echappement comportant un volet d'echappement a profil variable et procede de decharge de gaz de combustion correspondant.

Info

Publication number: FR2658867A1
Application number: FR9101775A
Authority: FR
Inventors: Wolf Jeremiah Paul
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1990-02-26
Filing date: 1991-02-14
Publication date: 1991-08-30
Also published as: DE4105422A1; ITMI910495A0; GB2241540A; ITMI910495A1; US5103639A; CA2034472A1; GB9103720D0; JPH04219451A; IT1251012B

Abstract

L'invention concerne un procédé de décharge des gaz de combustion (16) d'un moteur (12) qui propulse un avion à des vitesses subsoniques et supersoniques. La tuyère d'échappement de section variable (14) du moteur (12) a des volets primaires et secondaires (40, 50). Le procédé comprend les étapes de profilement des volets secondaires (50) selon un premier profil, en une première position, pour une première valeur d'un rapport de pressions de tuyère définie au travers des canaux convergent et d'échappement (44, 52) et selon un second profil, en une seconde position, pour une seconde valeur du rapport de pressions. Les volets secondaires (50) prennent la forme d'une pluralité de segments de volet secondaires articulés qui peuvent être positionnés en commun de manière à former un profil rectiligne pour des valeurs du rapport de pressions faibles et un profil généralement concave pour des valeurs du rapport de pressions relativement élevées.

Description

La présente invention concerne de façon générale des tuyères d'échappement

pour des moteurs d'avion, et plus particulièrement une tuyère d'échappement pour un moteur qui propulse un avion à une vitesse supersonique relativement élevée. Les avions militaires supersoniques classiques à

performance élevée utilisent une chambre de post-

combustion et une tuyère d'échappement convergente-

divergente de section variable classiques afin d'obte-

nir des performances élevées pour une fourchette de vitesses qui va des vitesses subsoniques aux vitesses supersoniques jusqu'à environ Mach 2,5 (c'est-à-dire

nombre de Mach = 2,5) La tuyère d'échappement classi-

que comporte des volets d'échappement primaires qui définissent un canal convergent à parois rectilignes et des volets d'échappement secondaires qui s'étendent en aval des volets primaires de manière à définir un canal divergent à parois rectilignes Un étranglement d'une section d'écoulement minimum est disposé à la jonction des volets primaires et des volets secondaires et il a une section d'écoulement classiquement appelée A 8 La sortie de la tuyère d'échappement est disposée aux extrémités aval des volets secondaires et elle a une section d'écoulement de sortie classiquement appelée A 9. Le rapport de la section de sortie de tuyère A 9 sur la section de gorge A 8 varie lors du fonctionnement de l'avion en fonction de sa vitesse de vol du fait que

les positions des volets primaires et des volets secon-

daires varient pour s'adapter à des variations du rap-

port de pressions de tuyère classiquement connu et défini comme étant la pression totale des gaz de combustion en amont du canal convergent divisée par la pression statique en aval de la sortie de tuyère,

c'est-à-dire la pression ambiante Le rapport de pres-

sions augmente avec l'augmentation de la vitesse de l'avion et peut par exemple atteindre une valeur d'environ 30 à une vitesse de l'avion d'environ Mach 2,5 L'obtention d'une détente à bon rendement des gaz de combustion, cette détente présentant des valeurs élevées du rapport de pressions, nécessite un canal divergent ayant une longueur relativement grande si on la compare à la courte longueur correspondante qui est nécessaire pour des valeurs du rapport de pressions faibles. Par conséquent, la tuyère d'échappement est conçue pour une détente à bon rendement des gaz de combustion, et ce à des valeurs du rapport de pressions que l'on espère les plus élevées possibles, ce qui nécessairement conduit à une tuyère d'échappement

relativement longue La longeur d'une tuyère d'échappe-

ment affecte directement son poids, sa complexité et la quantité d'air de refroidissement nécessaire pour maintenir une durée de vie acceptable de la tuyère d'échappement et par conséquent, il est souhaitable d'avoir des tuyères d'échappement aussi courtes que possible. Les avions militaires à la pointe de la technologie sont conçus pour fonctionner à des vitesses qui s'inscrivent dans une fourchette qui va d'une

vitesse subsonique à une vitesse supersonique relative-

ment élevée, supérieure à Mach 2,5, et jusqu'à environ Mach 6 La valeur du rapport de pressions associée par exemple à un fonctionnement à Mach 6 de l'avion est d'environ 650, ce qui est sensiblement supérieur à la valeur du rapport de pressions d'environ 30 qui est associée à une vitesse de vol à Mach 2,5 Par conséquent, une tuyère d'échappement utilisée dans un tel avion doit être conçue pour une détente à bon rendement des gaz de combustion, ces gaz ayant cette valeur du rapport de pressions relativement élevée Une tuyère d'échappement classique comprenant des canaux convergents-divergents à parois rectilignes classiques ne serait pas suffisamment longue pour une détente à bon rendement des gaz de combustion à des valeurs du rapport de pressions supérieures à 30 et jusqu'à environ 650 et plus L'accroissement de la longueur conduirait à un poids élevé et à une complexité

inacceptables ainsi qu'à des besoins d'air de refroi-

dissement inacceptables pour une telle tuyère L'air de

refroidissement est typiquement fourni par la compres-

sion qui s'effectue dans le moteur de l'avion et tout

air qui n'est pas utilisé par exemple pour le refroi-

dissement diminue les performances globales du moteur.

Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à fournir un nouveau procédé et un nouvel appareil améliorés pour la décharge des gaz de combustion depuis un moteur qui propulse un avion à des

vitesses subsoniques et supersoniques.

Un autre objet de la présente invention consiste à fournir un procédé et une tuyère d'échappement qui

assurent une détente à bon rendement des gaz de combus-

tion, à la fois pour des valeurs du rapport de pres-

sions de la tuyère faibles et élevées.

Un autre objet de la présente invention consiste à fournir une tuyère qui convienne pour une détente à bon rendement des gaz de combustion pour des valeurs élevées du rapport de pressions, supérieures à 30, cette tuyère étant relativement courte, légère et nécessitant des quantités relativement faibles d'air de refroidissement. Un autre objet de la présente invention consiste

à fournir un procédé et un appareil permettant d'obte-

nir une détente à bon rendement des gaz de combustion

supersoniques au travers d'un canal divergent.

Un procédé permettant de décharger des gaz de combustion d'un moteur qui propulse un avion à des

vitesses subsoniques et supersoniques est décrit ci-

après Le moteur comprend une tuyère d'échappement de section variable qui comporte des volets primaires et secondaires qui définissent respectivement pour les gaz de combustion un canal généralement convergent et un canal d'échappement Le procédé comprend les étapes de profilement des volets secondaires selon un premier profil, pour une première position et une première valeur du rapport de pressions de tuyère qui est établie au travers des canaux convergents et d'échappement Le procédé comprend en outre l'étape de profilement des volets secondaires selon un second profil, pour une seconde position et une seconde valeur du rapport de pressions Dans un mode de réalisation particulier, le premier profil est rectiligne pour de faibles valeurs du rapport de pressions et le second profil est généralement concave pour des valeurs du rapport de pressions élevées Dans un mode de réalisation particulier, une tuyère d'échappement permettant la mise en oeuvre du procédé comporte des volets secondaires qui prennent la forme d'une pluralité de segments de volets secondaires articulés qui peuvent être positionnés en commun de manière à former un profil rectiligne pour des valeurs du rapport de pressions faibles et de manière à former un profil généralement concave pour des valeurs du rapport de

pressions relativement élevées.

Les nouvelles particularités qui sont considérées comme constituant une caractéristique de la présente invention vont maintenant être développées La présente invention ainsi que d'autres objets et avantages qui s'y rapportent sont plus particulièrement décrits dans

la description détaillée qui suit au moyen de modes de

réalisation particuliers donnés à titre d'exemple, et

l'on lira cette description en relation avec les figu-

res qui l'accompagnent parmi lesquelles: la figure 1 est une représentation schématique

d'un avion qui peut fonctionner à des vitesses subsoni-

ques et supersoniques; la figure 2 est une représentation schématique d'un des deux moteurs qui propulsent l'avion représenté sur la figure 1, ce moteur comportant une tuyère d'échappement selon un mode de réalisation de la présente invention; la figure 3 est une représentation schématique d'une moitié symétrique de la tuyère d'échappement représentée sur la figure 2, et cette représentation montre un volet primaire et deux segments de volet

secondaires selon deux positions qui correspondent res-

pectivement à des rapports de pressions de tuyère faible et élevé; la figure 4 est une représentation schématique d'une moitié symétrique de la tuyère d'échappement représentée sur la figure 2, et cette représentation montre un autre mode de réalisation de la présente invention qui comporte un volet primaire et trois segments de volet secondaires disposés selon deux

positions qui correspondent respectivement à des rap-

ports de pressions de tuyère faible et élevé; la figure 5 est une représentation schématique

d'une moitié symétrique de la tuyère d'échappement re-

présentée sur la figure 2, et cette représentation mon-

tre un autre mode de réalisation de la présente inven-

tion qui comporte un volet primaire et quatre segments de volet secondaires selon deux positions qui correspon-dent respectivement à des rapports de pressions faible et élevé; la figure 6 est une représentation schématique d'une moitié symétrique de la tuyère d'échappement représentée sur la figure 2, et cette représentation montre un autre mode de réalisation de la présente

invention qui comporte un volet primaire et cinq seg-

ments de volet secondaires selon deux positions qui cor-respondent respectivement à des rapports de pressions de tuyère faible et élevé; la figure 7 est une représentation schématique

d'une moitié symétrique de la tuyère d'échappement re-

présentée sur la figure 2, et cette représentation mon-

tre un autre mode de réalisation de la présente inven-

tion qui comporte un volet primaire et six segments de

volet secondaires selon deux positions qui correspon-

dent respectivement à des rapports de pressions de tuyère faible et élevé; la figure 8 est une courbe qui représente un

coefficient de performance interne de tuyère en fonc-

tion du nombre de segments de volet secondaires; la figure 9 est une vue en coupe transversale schématique d'une moitié d'une tuyère d'échappement

symétrique qui comporte deux segments de volet secon-

daires placés selon une première position qui correspond à un rapport de pressions de tuyère faible; la figure 10 est une vue en coupe transversale schématique d'une moitié d'une tuyère d'échappement

symétrique qui comporte deux segments de volet secon-

daires placés selon une seconde position qui correspond à un rapport de pressions de tuyère élevé; la figure Il est une vue de coté en partie schématique de dispositifs de commande et de pièces de

liaison qui permettent de positionner les volets pri-

maires et secondaires du mode de réalisation de la tuyère d'échappement représentée sur les figures 9 et ; la figure 12 est une vue d'extrémité amont de la tuyère d'échappement représentée sur la figure Il selon la ligne 12-12; la figure 13 est une vue en coupe transversale schématique d'une moitié d'une tuyère d'échappement symétrique qui comporte trois segments de volet

secondaires placés selon une première position qui cor-

respond à un rapport de pressions de tuyère faible; la figure 14 est une vue en coupe transversale schématique d'une moitié d'une tuyère d'échappement

symétrique qui comporte trois segments de volet secon-

daire placés selon une seconde position qui correspond à un rapport de pressions de tuyère élevé; la figure 15 est une vue en coupe transversale schématique d'une moitié d'une tuyère d'échappement

symétrique qui comporte quatre segments de volet secon-

daires placés selon une première position qui corres-

pond à un rapport de pressions de tuyère faible; la figure 16 est une vue en coupe transversale schématique d'une moitié d'une tuyère d'échappement symétrique qui comporte quatre segments de volet secondaires placés selon une seconde position qui correspond à un rapport de pressions de tuyère élevé; la figure 17 est une vue en coupe transversale schématique d'une moitié d'une tuyère d'échappement

symétrique qui comporte cinq segments de volet secon-

daires placés selon une première position qui corres-

pond à un rapport de pressions de tuyère faible; la figure 18 est une vue en coupe transversale schématique d'une moitié d'une tuyère d'échappement

symétrique qui comporte cinq segments de volet secon-

daires placés selon une seconde position qui correspond à un rapport de pressions de tuyère élevé; la figure 19 est une vue en coupe transversale schématique d'une moitié d'une tuyère d'échappement

symétrique qui comporte six segments de volet secon-

daires placés selon une première position qui corres-

pond à un rapport de pressions de tuyère faible; la figure 20 est une vue en coupe transversale schématique d'une moitié d'une tuyère d'échappement

symétrique qui comporte six segments de volet secon-

daires placés selon une seconde position qui correspond à un rapport de pressions de tuyère élevé; la figure 21 est une vue en coupe transversale schématique d'une moitié d'une tuyère d'échappement

symétrique qui comporte six segments de volet secon-

daires placés selon une première position qui corres-

pond à un rapport de pressions de tuyère faible, cinq des segments de volet secondaires étant formés d'un seul tenant; la figure 22 est une vue en coupe transversale schématique d'une moitié d'une tuyère d'échappement

symétrique qui comporte six segments de volet secon-

daires placés selon une seconde position qui correspond à un rapport de pressions de tuyère élevé, cinq des segments de volet secondaires étant formés d'un seul tenant; la figure 23 est une représentation en coupe vue de coté d'une tuyère d'échappement axisymétrique selon un autre mode de réalisation de la présente invention,

et dans cette figure, les volets primaires et secon-

daires sont représentés en pointillés selon une première position qui correspond à un rapport de pressions de tuyère faible et sont représentés en traits pleins selon une seconde position qui correspond à un rapport de pressions de tuyère élevé; et la figure 24 est une vue d'extrémité amont de la

tuyère d'échappement représentée sur la figure 23.

Sur la figure 1, on peut voir un avion typique 10 qui comprend deux moteurs classiques 12, chacun ayant une tuyère d'échappement 14 selon un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple de la présente invention Les moteurs 12 génèrent des gaz de combustion 16 qui sont déchargés au travers de tuyères d'échappement 14 pour générer une poussée qui permet de propulser l'avion 10 Les moteurs 12 et les tuyères d'échappement 14 sont d'un bon rendement pour propulser l'avion 10 à des vitesses subsoniques et supersoniques, jusqu'à environ Mach 6,0 dans ce mode de réalisation donné à titre d'exemple, bien que des modes de réalisation permettant des vitesses plus élevées

puissent être envisagés.

Sur la figure 2, on peut voir une représentation schématique d'un des moteurs 12 ainsi que de la tuyère d'échappement correspondante 14 de l'avion 10 représenté sur la figure 1 Le moteur 12 comporte un corps de moteur classique 18 qui peut prendre la forme

typique d'un moteur à turbine à gaz classique compre-

nant une soufflante (communément appelée fan) un compresseur, une chambre de combustion et des turbines haute pression et basse pression Le moteur 12 comporte une entrée annulaire 20 qui reçoit l'air ambiant 22 dont une partie est canalisée au travers du corps de moteur 18 et dont une autre partie est canalisée au travers d'un conduit de dérivation annulaire 24 qui

entoure le corps de moteur 18 Une chambre de post-

combustion classique 26 s'étend en aval du corps de moteur 18 et du conduit de dérivation 24 et comporte une chemise de combustion classique 28, des brûleurs 30

et des injecteurs de carburant 32.

Dans ce mode de réalisation typique, le moteur 10 peut être un moteur à turbo-réacteur à double flux (communément appelé turbofan) et à statoréacteur qui peut fonctionner comme un turbofan classique ou comme un statoréacteur classique par positionnement sélectif d'une vanne de dérivation 34 qui s'étend depuis une extrémité aval du corps de moteur 18 La vanne de dérivation 34 peut être positionnée selon une première position fermée de statoréacteur, comme représenté par des lignes en traits pleins noirs, pour bloquer la décharge de l'écoulement de fluide qui provient du corps de moteur 18 tout en permettant l'écoulement dans le conduit de dérivation 24, et selon une seconde position ouverte de turbofan indiquée en 34 a, comme représenté par des lignes en pointillés, cette seconde position ouvrant la décharge depuis le corps de moteur 18 tout en bloquant de façon significative la décharge depuis le conduit de dérivation 24 La vanne de dérivation 34 peut également être placée selon des positions de turbofan intermédiaires, entre les

première et les seconde positions.

Pour un mode turbofan classique de fonctionnement du moteur 12, la vanne de dérivation 34 est positionnée lors du fonctionnement selon les positions de turbofan 34 a et le moteur 18 est classiquement actionné pour mélanger le carburant à l'air 22 afin de générer des gaz de combustion 16 qui sont déchargés à l'intérieur de la chambre de post- combustion 26, et ce depuis un fonctionnement au ralenti du moteur 12 jusqu'à un fonctionnement en puissance intermédiaire du moteur 12, jusqu'à des vitesses subsoniques relativement élevées de l'avion 10 La chambre de post-combustion 26 peut fonctionner de manière sélective pour mélanger du carburant supplémentaire en provenance des injecteurs 32 aux gaz de combustion 16 qui sont déchargés depuis le corps de moteur 18 et à une partie de l'air de dérivation qui est canalisée au travers du conduit de dérivation 24 et au-delà de la vanne de dérivation 34

qui peut être placée selon des positions intermédiai-

res, ceci afin de générer une énergie et une poussée il supplémentaires à partir des gaz de combustion 16 pour propulser l'avion 10 à des vitesses subsoniques élevées

et supersoniques relativement faibles.

Pour propulser l'avion 10 à des vitesses supersoniques relativement élevées jusqu'à environ Mach 6,0, la vanne de dérivation 34 est placée selon la

position de statoréacteur qui ouvre de façon significa-

tive le conduit de dérivation 24 et qui ferme la décharge du corps de moteur 18, et le corps de moteur 18 est désactivé et ne produit pas de gaz de combustion A la place, de l'air d'entrée 22 est pressurisé par une force vive qui est due à la vitesse élevée de l'avion 10 et est canalisé au travers du conduit de dérivation 24 et à l'intérieur de la chambre de post-combustion 26 o il est mélangé à du carburant qui provient des injecteurs 32 pour générer des gaz de combustion 16 Les gaz de combustion 16, dans le mode de fonctionnement en statoréacteur du moteur 12, sont efficaces pour propulser l'avion 10 selon des vitesses supersoniques relativement élevées qui peuvent aller

jusqu'à environ Mach 6,0.

Comme décrit ci-avant, le moteur 12 peut être de n'importe quel type de moteur classique pour générer les gaz de combustion 16 qui permettent de propulser l'avion 10 pour le ralenti et pour des vitesses

subsoniques et supersoniques jusqu'à environ Mach 6,0.

Mach 6,0 est tout bonnement donné à titre d'exemple et l'invention peut être mise en oeuvre pour un avion 10

qui fonctionnerait à des vitesses éventuellement supé-

rieures Selon un mode de réalisation particulier de la présente invention qui est donné à titre d'exemple, la tuyère d'échappement 14 qui s'étend en aval de la chambre de post-combustion 26 du moteur 12 assure une détente à meilleur rendement des gaz de combustion 16 sur une longueur relativement courte, ce qui permet la

mise en oeuvre du procédé selon la présente invention.

Dans ce mode de réalisation donné à titre d'exemple, la tuyère d' échappement 14 de la présente invention est généralement une tuyère d'échappement à deux dimensions

du type convergent-divergent (qui est désignée communé-

ment par 2 D C-D) de section variable qui présente des sections d'écoulement généralement rectangulaires La tuyère 14 comporte un châssis 36 qui comprend une entrée 38 qui permet de recevoir les gaz de combustion 16 en provenance du moteur 12 La tuyère 14 comporte

également une pluralité de volets d'échappement primai-

res 40 qui se font face les uns les autres et qui sont situés sur les cotés opposés d'un axe central longitudinal 42 de la tuyère 14 et du moteur 12 Les volets primaires 40 définissent entre eux un canal généralement convergent 44 qui est en communication avec l'écoulement qui provient de l'entrée 38 Chacun des volets primaires 40 comporte une extrémité amont 40 qui est jointe par pivotement au châssis 36 et une

extrémité aval 48.

La tuyère 14 comporte également une pluralité de volets d'échappement secondaires 50 qui s'étendent en aval des volets primaires 40, sur des cotés opposés de l'axe central longitudinal 42, de manière à définir entre eux un canal d'échappement 52 qui est en communication avec l'écoulement du canal convergent 44 et qui permet de recevoir les gaz de combustion 16 qui proviennent de ce canal et de décharger les gaz de combustion 16 qui proviennent de la tuyère 14 pour générer une poussée Chacun des volets secondaires 50 comporte une extrémité amont 54 qui est jointe par pivotement à une extrémité aval respective de volet primaire 48 et une extrémité aval 56 Les extrémités aval de volet secondaire 56 définissent une sortie 58 entre elles pour la décharge des gaz de combustion 16

qui proviennent de la tuyère 14.

Pour définir une tuyère d'échappement de section variable, une section d'écoulement d'étranglement A. est également classiquement utilisée et elle représente la section d'écoulement minimum au travers d'une tuyère d'échappement et elle est par exemple la section associée à un étranglement 60 situé à la jonction des volets primaires et secondaires 40 et 50 dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 2 La section d'écoulement de sortie classique, appelée Ag, est la section d'écoulement au niveau de la sortie de la tuyère d'échappement telle que la sortie 58 de la

tuyère d'échappement 14 représentée sur la figure 2.

Une tuyère d'échappement de section variable classique utilisée dans un avion supersonique classique comporte des volets secondaires qui sont rectilignes pour permettre la détente des gaz de combustion qui sont déchargés au niveau de ladite tuyère, cette détente s'effectuant à des vitesses supersoniques et pour des rapports de pressions de tuyère relativement élevés Le rapport de pressions de tuyère est un paramètre classique associé aux tuyères d'échappement et il représente le rapport de pressions au travers de la tuyère d'échappement, tel que par exemple au travers du canal convergent 44 et du canal d'échappement 52 de la tuyère d'échappement 14 représentée sur la figure 2 Le rapport de pressions de tuyère est défini comme étant la pression totale Pt en amont du canal convergent 44, comme représenté sur la figure 2, divisée par la pression statique PO en aval de la

sortie 58, c'est à dire la pression ambiante.

Par conséquent, à des valeurs du rapport de pressions relativement faibles qui sont typiquement associées à un fonctionnement subsonique de l'avion 10 et qui sont également typiquement associées à un fonctionnement sec de l'avion 12 dans lequel la chambre de post- combustion 26 n'est pas active, les volets primaires et secondaires classiques sont disposés suivant une position relativement fermée pour canaliser et permettre la détente des gaz de combustion 16 afin d'obtenir une poussée Un avion classique qui fonctionne ainsi à des valeurs du rapport de pressions relativement faibles positionne également les volets secondaires suivant la position relativement fermée pour diminuer A 9 ainsi que le rapport de sections Av/A 8 afin d'obtenir une détente à bon rendement des gaz de combustion pour des valeurs du rapport de pressions faibles.

Cependant, dans une tuyère d'échappement classi-

que et pour des valeurs du rapport de pressions relati-

vement élevées, les volets secondaires de la tuyère doivent être placés suivant une position généralement ouverte afin d'obtenir un A, et un rapport de sections A,/A 8 relativement élevés qui permettent d'obtenir une détente à bon rendement des gaz de combustion pour des valeurs du rapport de pressions relativement élevées qui sont associées à un fonctionnement à vitesse élevée de l'avion que l'on obtient à partir de volumes importants de gaz de combustion et à des vitesses élevées de l'avion Puisque la valeur du rapport de pressions est relativement élevée, par exemple jusqu'à environ 30, les volets secondaires classiques qui sont rectilignes doivent être relativement longs afin de détendre avec un bon rendement les gaz de combustion

sans que l'on ait une sur-détente non souhaitable.

Lorsque les valeurs du rapport de pressions augmentent encore au-delà d'environ 30 pour un fonctionnement d'un avion à des vitesses supersoniques élevées supérieures à environ Mach 2,5, la longueur d'un volet secondaire rectiligne classique doit être augmentée en conséquence pour obtenir une détente à bon rendement des gaz de combustion, ce qui conduit à un canal divergent d'une longueur non souhaitable, ce canal étant défini par les volets secondaires classiques Pour le fonctionnement d'un avion à vitesse supersonique relativement élevéé, par exemple à environ Mach 6,0, les valeurs du rapport de pressions s'approcheront typiquement d'environ 650, ce qui est sensiblement supérieur à la valeur du rapport de pressions d'environ 30 qui est associée à un fonctionnement de l'avion à Mach 2,5 Une tuyère

d'échappement classique à volets secondaires rectili-

gnes devrait par conséquent être significativement longue pour permettre une détente à bon rendement des gaz de combustion associée à des valeurs du rapport de pressions d'environ 650, ce qui est non souhaitable En outre, puisque l'avion fonctionne selon des vitesses qui s'inscrivent dans une gamme qui va des vitesses de

décollage jusqu'aux vitesses subsoniques et supersoni-

ques, la tuyère d'échappement classique doit être variable pour un fonctionnement non seulement à des valeurs du rapport de pressions élevées qui sont associées aux vitesses supersoniques élevées mais également à des valeurs du rapport de pressions faibles qui sont associées à un fonctionnement à faible vitesse

de l'avion.

Par conséquent, selon un objet de la présente invention, un nouveau procédé perfectionné est fourni pour permettre la décharge des gaz de combustion 16 en provenance du moteur 12 afin de propulser l'avion 10 selon des vitesses qui s'inscrivent dans une gamme qui va de la vitesse de décollage aux vitesses subsoniques et supersoniques Le procédé comporte l'étape de profilement des volets secondaires 50 selon un premier

profil pour une première position des volets secondai-

res 50 afin de permettre la décharge des gaz de combustion 16 au travers du canal d'échappement 52 pour une première valeur faible du rapport de pressions de

tuyère au travers des canaux convergent et d'échappe- ment 44 et 52 Le procédé comporte également l'étape de prof ilement des

volets secondaires 50 selon un second profil pour une seconde position des volets secondaires afin de permettre la décharge des gaz de combustion 16 au travers du canal d'échappement 52 pour une

seconde valeur du rapport de pressions élevée.

Les figure 3 à 7 représentent de manière schématique divers modes de réalisation de la présente invention, et ces figures montrent les premier et second profils selon des première et seconde positions respectives qui sont respectivement associées aux première et seconde valeurs du rapport de pressions La figure 3 représente le mode de réalisation le plus simple de la présente invention dans lequel chacun des volets secondaires 50 comporte un premier segment de volet antérieur 62 qui est joint par pivotement à un second segment de volet postérieur 64 Un objet de la présente invention consiste à profiler et à positionner les volets secondaires 50 pour approcher de manière optimale une détente isentropique des gaz d'échappement 16 qui sont canalisés au travers du canal d'échappement 52 Un profil isentropique quasi-idéal 66 des volets secondaires 50 est représenté sur les figures 3 à 7 en pointillés Le profil isentropique 66 est généralement concave par rapport aux gaz de combustion 16 et est le profil optimum du point de vue thermodynamique pour la détente des gaz de combustion 16 avec une valeur élevée du rapport de pressions de tuyère qui est associée à la

seconde position.

Par conséquent, la figure 3 représente un mode de réalisation de la présente invention dans lequel les volets secondaires 50 comportent chacun deux segments de volet 62 et 64 pour s'approcher par approximation du profil isentropique 66 pour la seconde valeur du rapport de pressions qui est associée à une valeur maximum du rapport de pressions obtenue par la tuyère d'échappement 14, cette valeur étant d'environ 650 pour un mode de réalisation donné à titre d'exemple et pour

une vitesse de vol de l'avion 10 d'envion Mach 6,0.

Cependant, le fonctionnement du moteur 10 à des vitesses de vol relativement faibles qui sont associées à des valeurs du rapport de pressions relativement faibles, par exemple la première valeur du rapport de pressions d'environ 4, nécessite que les volets primaires et secondaires 40 et 50 soient placés suivant 1 o la première position relativement fermée pour canaliser avec un bon rendement les gaz de combustion 16 à l'intérieur. Par conséquent, les volets secondaires 50 qui comprennent les segments de volet antérieurs et postérieurs 62 et 64, sont placés dans une première position représentée en pointillés en 68, ce qui assure des valeurs minimum relativement faibles de A 9 et du rapport Ag/A 8, ces valeurs étant associées à une première valeur du rapport de pressions correspondante faible Dans la première position 68, le premier profil des volets secondaires 50, qui est indiqué par l'index de référence 70, est sensiblement rectiligne et est généralement parallèle à l'axe central longitudinal 42, un angle relativement faible étant défini entre l'axe central longitudinal et ce premier profil des volets secondaires, dans le mode de réalisation donné à titre

d'exemple qui est représenté.

Pour un fonctionnement de la tuyère d'échappement 14 à la seconde valeur du rapport de pressions qui est élevée par rapport à la valeur du rapport de pressions faible qui est associée à la première position 68, les volets secondaires 50 sont placés suivant une seconde position 72 pour assurer des valeurs relativement élevées de A 9 et du rapport A,/A 8, ces valeurs étant associées à la seconde position 72 La seconde valeur du rapport de pressions peut être une valeur du rapport

de pressions maximum qui est associée à un fonction-

nement de la tuyère d'échappement 14 pour propulser l'avion 10 à une vitesse maximum qui peut être par exemple une valeur du rapport de pressions d'environ 650 qui est associée à une vitesse d'avion d'environ Mach 6,0 La seconde position 72 des volets secondaires donne des valeurs maximum correspondantes de A% et du rapport Av/A, pour un second profil 74 des volets secondaires 50 qui est généralement concave par rapport aux gaz de combustion 16 qui se trouvent dans le canal d'échappement 52 Dans ce mode de réalisation, les segments de volet antérieur et postérieur 62 et 64 ont

généralement une longueur égale et chacun est rectili-

gne et coupe l'autre à l'oblique, selon un angle obtus, de manière à générer le second profil généralement concave 74 qui permet de s'approcher par approximation

du profil isentropique 66.

Du fait que de la complexité supplémentaire relative engendrée par la fourniture des segments de volet 62 et 64 en lieu et place d'un unique volet secondaire 50, les avantages de la présente invention transparaissent davantage à des valeurs du rapport de pressions relativement élevées, supérieures à environ , qui sont associées à la propulsion de l'avion 10 à des vitesses de vol supérieures à environ Mach 2,5 Par conséquent, la seconde valeur du rapport de pressions ou valeur élevée décrite ci-avant est typiquement obtenue pour des valeurs du rapport de pressions

supérieures à environ 650, comme décrit ci-avant.

L'invention peut cependant être mise en oeuvre même pour des valeur du rapport de pressions plus élevées,

supérieures à 650 si on le souhaite.

On notera que les termes "profil" et "position" sont ici indépendants et distincts "Profil" représente le contour ou profil des surfaces internes des volets secondaires 50 qui font face au gaz d'échappement 16 et

qui les canalisent Par opposition, "position" repré-

sente la position des volets secondaires par rapport à

l'axe longitudinal 42 et est directement proportion-

nelle à la section d'écoulement de sortie A,, par exem-

ple Les volets secondaires 50 pourraient être configu- rés pour obtenir des "profils" identiques selon deux positions différentes des volets 50, mais cela n'est pas souhaitable Par exemple, si le second profil 74 était obtenu pour la première position 68, la

performance du canal d'échappement 52 serait dégradée.

Sur la figure 4 est représenté un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel chacun des volets secondaires 50 comporte trois segments de volet, c'est-à-dire les segments de volet antérieur et postérieur 62 et 64 ainsi qu'un troisième segment de volet 76 qui est relié par pivotement entre eux Par conséquent, le second profil indiqué en 74 a est formé de trois segments de volet secondaires de manière à définir un second profil généralement concave 74 a lorsque les segments de volet secondaires 62, 64 et 76 sont positionnés selon la seconde position 72 pour s'approcher par approximation du profil isentropique 66. Sur la figure 5 est représenté un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel chacun des volets secondaires 50 comporte quatre segments de volet, c'est-à-dire le segment antérieur 62, le segment postérieur 64, le troisième segment 76 et un quatrième segment de volet 78 qui est joint par pivotement-entre le troisième segment de volet 76 et le segment de volet antérieur 62 Par conséquent, le second profil indiqué

en 74 b est formé de quatre segments de volet secon-

daires, c'est-à-dire les segment 62, 64, 76 et 78, de manière à définir le second profil généralement concave 74 b afin de s'approcher par approximation du profil

isentropique 66 lorsque les segments de volet secon-

daires sont positionnés selon la seconde position 72.

Sur la figure 6 est représentée un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel chacun des volets secondaires 50 comporte cinq segments de volet, c'est-à-dire le segment antérieur 62, le segment postérieur 64, le troisième segment 76, le quatrième segment 78 et un cinquième segment de volet 80 qui est relié par pivotement entre le quatrième segment de volet 78 et le segment de volet antérieur 62 Par conséquent, le second profil indiqué en 74 c est formé de cinq segments de volet secondaires, c'est-à-dire les segments 62, 64, 76, 78 et 80 de manière à définir le second profil généralement concave 74 c pour s'approcher par approximation du profil isentropique 66 lorsque les segments de volet secondaires sont positionnés selon la

seconde position 72.

Sur la figure 7 est représenté encore un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel chacun des volets secondaires 50 comporte six segments de volet, c'est-à-dire le segment antérieur 62, le segment postérieur 64, le troisième segment 76, le quatrième segment 78, le cinquième segment 80 et un sixième segment de volet 82 qui est reliéé par pivotement au segment de volet 80 et au segment de volet antérieur 62 Par conséquent, le second profil indiqué en 74 d est formé de six segments de volet secondaires, c'est à dire les segments 62, 64, 76, 78, et 82 de manière à définir le second profil

généralement concave 74 d pour s'approcher par approxi-

mation du profil isentropique 66 lorsque les segments de volet secondaires sont positionnés selon la seconde

position 72.

Dans tous les modes de réalisation de la présente invention mentionnés ciavant et représentés sur les figures 3 et 7, les segments de volet secondaires sont

de préférence de même longueur et chacun est rectili-

gne Lorsque chaque volet secondaire 50 est placé dans sa seconde position respective 72, les segments de volet, qui individuellement sont rectilignes, coupent les segments de volet adjacents selon des angles obtus de manière à générer un second profil généralement concave 74 Lorsque les volets secondaires 50 des cinq modes de réalisation représentés sur les figures 3 à 7 sont placés selon les premières positions respectives 68, les segments de volet individuels sont alignés de telle sorte qu'ils sont colinéaires et qu'ils forment tous ensemble un premier profil rectiligne 70 qui est préféré pour des valeurs du rapport de pressions

faibles qui sont associées à la première position 68.

La figure 8 est un graphique généré de manière analytique qui représente en abscisse le nombre de segments qui constituent chaque volet secondaire 50 et en ordonnée un coefficient de performance maximum interne de tuyère appelé Cf qui est représenté par la courbe 84 La courbe du Cfg 84 indique environ 1 % de diminution de Cfg lorsque deux segments de volet tels que représentés dans le mode de réalisation de la figure 3 sont utilisés, en comparaison avec un unique volet secondaire classique Cette diminution de 1 % de la performance interne est significative et est attribuée à des pertes dues aux ondes de choc de compression qui se produisent du fait de l'angle d'intersection relativement grand entre les segments de volet adjacents 62 et 64 du mode de réalisation de la figure 3 lorsque ceux-ci sont placés dans la seconde position 72 La courbe du Cfg indique également que le coefficient de performance interne est supérieur à celui que l'on obtient pour un unique volet secondaire lorsque trois ou davantage de segments de volet secondaires sont utilisés La performance améliorée est due en partie aux angles d'intersection relativement plus petits entre les segments de volet adjacents, ces angles étant d'autant plus petits que davantage de segments de volet sont utilisés pour obtenir une meilleure approche par approximation du profil isentropique 66. Par exemple, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4 qui utilise trois segments de volet, le segment de volet antérieur 62 est placé par rapport à l'axe central longitudinal selon un 1 o premier angle d'inclinaison aigu a 1, le troisième segment de volet 76 est placé par rapport à l'axe central 42 selon un second angle d'inclinaison aigu a 2 et le segment de volet postérieur 64 est placé par rapport à l'axe central 42 selon un troisième angle d'inclinaison aigu a 3 Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les segments de volet sont de longueur égale, chacun ayant une longueur de 1/3 L o L représente la longueur totale des trois segments 62,

64 et 76.

Dans un mode de réalisation particulier, les trois segments 62, 64 et 76 sont aussi positionnés les uns par rapport aux autres de telle sorte que a 2-a 1 soit égal à a 3-a 2, ce qui indique que les angles obtus d'intersection entre des segments de volet adjacents

sont égaux et ont par conséquent des valeurs relative-

ment minimum Ces angles d'intersection sont nécessai-

rement inférieurs à l'angle d'intersection entre les volets antérieur et postérieur 62 et 64 représentés sur la figure 3, ce qui réduit les pertes associées aux ondes de choc de compression qui se produisent au niveau des intersections entre les segments de volet respectifs. Des ondes de choc de compression se produisent puisque le canal d'échappement 52, pour des valeurs du rapport de pressions supérieures à environ 1,85, conduit à un écoulement supersonique des gaz de

combustion 16 au travers du canal d'échappement 52.

Bien entendu, puisque l'avion 10 fonctionne sur une

gamme de vitesses, les volets secondaires 50 fonction-

nent sur une gamme de positions qui va de la première position 68 à la seconde position 72 Les angles d'inclinaison des segments de volet secondaires respectifs représentés par a 1, a 2, a 3, varient

depuis des valeurs maximum associées à la seconde posi-

tion 72 jusqu'à des valeurs minimum associées à la 1 o première position 68 Dans un mode de réalisation particulier, les valeurs minimum de a 1, de a 2 et de a 3 sont d'environ zéro Cependant, bien que le volet secondaire 50 soit représenté dans la première position 68 comme étant généralement parallèle à l'axe central longitudinal 42, dans d'autres modes de réalisation de la présente invention, il peut être aligné à l'oblique

par rapport à cet axe central Les angles d'intersec-

tion entre des segments de volet adjacents, par exemple les segments 62, 64 et 76, ont cependant des valeurs minimum qui sont associées à la seconde position 72 et des valeurs maximum de 180 pour générer le premier

profil sensiblement rectiligne 70.

Divers modes de réalisation de la tuyère d'échappement 14 peuvent être configurés pour mettre en oeuvre le procédé de la présente invention afin d'obtenir les premier et second profils 70 et 72 selon les première et seconde positions respectives 68 et 72 pour des valeurs du rapport de pressions respectivement faibles et relativement élevées Les modes de

réalisation de la tuyère d'échappement peuvent compren-

dre à la fois des tuyères classiquement connues à deux dimensions du type convergent-divergent (que l'on désigne habituellemrnt par 2 D C-D) généralement

rectangulaires, ou des tuyères axisymétriques classi-

quement connues ou encore d'autres types de tuyère Sur les figures 9 à 12 est représenté un mode de réalisation d'une tuyère d'échappement 14 en forme de tuyère 2 D C-D Sur la figure 9, on peut voir une tuyère 14 dont chacun des volets primaires 40 est relié par pivotement au châssis 36 au niveau de son extrémité amont 46 et est relié par pivotement au niveau de son

extrémité aval 48 à un volet secondaire respectif 50.

Un moyen 86 est prévu pour profiler les volets secondaires 50 selon le premier profil 70 pour la première position 68 avec une valeur minimum de la section d'écoulement de sortie AL afin de décharger les gaz de combustion 16 au travers du canal d'échappement 52 pour la première valeur du rapport de pressions, comme représenté sur la figure 9, et selon le second profil 74 pour la seconde position 72, avec une valeur maximum de la section d'écoulement de sortie Ag, comme représenté sur la figure 10, afin de décharger les gaz de combustion 16 au travers du canal d'échappement 52 pour la seconde valeur du rapport de pressions Un

rapport minimum Ag/A 8 est associé à la section d'écou-

lement de sortie minimum A 9 et un rapport A 9/A 8 maximum est associé à la section d'écoulement de sortie maximum Ag La première valeur du rapport de pressions est d'environ 4, ce qui représente une valeur minimum du rapport de pressions et la seconde valeur du rapport de pressions est d'environ 650, ce qui représente une valeur du rapport de pressions maximum pour ce mode de

réalisation donné à titre d'exemple.

Le moyen de profilement 86, selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple, comporte chacun des volets secondaires 50 qui inclue le segment de volet antérieur 62 qui présente une surface interne 88 qui fait face aux gaz de combustion 16 et le segment de volet postérieur 64 qui présente une surface interne 90 qui fait face aux gaz de combustion 16 Des extrémités amont et aval 54 et 56 des volets secondaires 50 sont respectivement les mêmes que les extrémités amont et

aval du volet antérieur 62 et du volet postérieur 64.

Le volet antérieur 62 comporte une extrémité aval 92 qui est reliée par pivotement à une extrémité amont 94 du volet postérieur 64 de manière à définir un joint intermédiaire 96 autour duquel le volet postérieur 64

peut tourner par rapport au volet antérieur 62.

Le moyen de profilement 86 comporte en outre un moyen 98 qui permet de positionner les volets primaires et secondaires 40 et 50, ces derniers comportant une pluralité de volets externes 100 qui sont espacés radialement vers l'extérieur depuis les volets

secondaires 50 et qui entourent ces volets secondaires.

Chacun des volets externes 100 comporte une extrémité amont 102 qui est jointe par pivotement au châssis 36 et une extrémité aval 104 qui est jointe par pivotement et par glissement à une des extrémités aval respectives

de volet postérieur 56.

Le moyen de positionnement 98 comporte également un moyen de liaison 106 qui joint par pivotement chacun des volets externes 100 à un segment de volet antérieur respectif 62 pour commander la position du joint intermédiaire 96 en réponse à la position du volet externe 100 Le moyen de positionnement 98 comporte en outre une pluralité de leviers primaires 108, chacun étant joint de manière fixe à chacune des extrémités amont de volet primaire 46 pour tourner avec, comme représenté par des pointillés sur les figures 9 et 10 et comme représenté plus en détail sur la figure 11 Un dispositif de commande primaire 110, tel qu'un vérin hydraulique, comporte une tige primaire 112 extensible qui est reliée par pivotement au moyen de pièces d'articulation 114 aux leviers primaires 108 pour faire tourner les volets primaires 40 autour des extrémités amont 46 afin de faire varier la section d'étranglement A 8. Le moyen de positionnement 98 comporte également une pluralité de leviers secondaires 116 qui sont joints de manière fixe à chacune des extrémités amont de volet externe 102 pour tourner avec et un dispositif de commande secondaire 118, tel qu'un vérin hydrauli- que, qui a une tige secondaire 120 extensible qui est

jointe par pivotement à une paire de pièces d'articu-

lation secondaires 122 dont chacune est jointe par pivotement à un des leviers secondaires respectifs 116 pour faire tourner les volets externes 100 autour des extrémités amont 102 afin de faire varier la section

d'écoulement externe A 9.

Comme représenté sur les figures 11 et 12, les dispositifs de commande primaire et secondaire 110 et 118 sont localisés à l'extérieur des canaux convergent et d'échappement 44 et 52 et sont reliés de manière appropriée à des parois latérales 124 espacées qui forment une partie du châssis 36 et qui définissent avec les volets primaires et secondaires 40 et 62 les canaux convergent et d'échappement 44 et 52 Une alimentation en fluide classique et un moyen de commande 126 sont reliés de manière fonctionnelle aux dispositifs de commande primaire et secondaire 110 et

118 pour étendre et rétracter les tiges 112 et 120.

Comme représenté sur la figure 11, les leviers 108 et 116 sont représentés en traits pleins selon la seconde position 72 qui est associée au second profil 74 représenté sur la figure 10 lorsque les tiges 112 et sont dans une position rétractée et sont représentés en pointillés selon la première position 68 qui est associée au premier profil 70 représenté sur la figure 9 lorsque les tiges 112 et 120 sont dans une

position d'extension totale.

Comme représenté sur les figures 9 et 10, le moyen de positionnement 98 comporte en outre une rainure de came postérieure et allongée 128 qui est jointe de manière fixe à chacune des extrémités aval de volet secondaire 56 et un galet postérieur 130 qui est joint par pivotement à l'extrémité aval de volet externe 104 et qui est engagé par glissement dans la rainure de came postérieure 128 pour permettre à l'extrémité aval de volet externe 104 de pivoter et de glisser par rapport à l'extrémité aval de volet

secondaire 56.

Le moyen de liaison 106 comporte une rainure de came intermédiaire et allongée 132 qui est jointe de manière fixe à chacune des extrémités aval de volet antérieur 92 et une pièce d'articulation commandée 134 qui a une extrémité amont 136 qui est reliée par pivotement au châssis 36 et une extrémité aval 138 qui a un galet intermédiaire 140 qui est engagé par pivotement et par glissement dans la rainure de came intermédiaire 132 Une pièce de liaision de commande

142 est jointe par pivotement aux parties intermédiai-

res du volet externe 100 et à la pièce d'articulation

commandée 134.

Le moyen de positionnement est efficace pour positionner les surfaces internes de segment de volet antérieur et postérieur 88 et 90 de manière colinéaire selon la première position 68, comme représenté sur la figure 9, pour former le premier profil 70 Il est également efficace pour positionner les surfaces internes 88 et 90 à l'oblique l'une par rapport à l'autre dans la seconde position 72 représentée sur la figure 10 pour former le second profil 74 Les fentes de came postérieure et intermédaire 128 et 132 sont efficaces pour permettre un mouvement relatif du volet secondaire 50, de la pièce d'articulation commandée 142 et du volet externe 100 lorsque le volet secondaire 50 est positionné depuis la première position 68 jusqu'à

la seconde position 72.

Sur les figures 13 et 14, on peut voir un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel le volet secondaire 50 comporte trois segments de volet qui correspondent au mode de réalisation représenté sur la figure 4 L'arrangement des éléments représentés sur les figures 13 et 14 est de façon générale similaire à l'arrangement représenté sur les figures 9 et 10, sauf en ce qui concerne l'utilisation des trois segments de volet et des modifications rendues nécessaires par l'adaptation des trois segments Le moyen de positionnement 98 et le moyen de liaison 106 sont de façon générale les mêmes que ceux représentés sur les figures 9 et 10, sauf en ce qui concerne les modifications nécessaires de taille et de configuration Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 13 et 14, le moyen de profilement 86 comporte en outre la surface interne de segment de volet antérieur 88 qui s'étend depuis l'extrémité amont de volet antérieur 54 jusqu'à une première partie intermédiaire 144 du segment de volet antérieur 62 et la surface interne de segment de volet postérieur 90 qui s'étend depuis l'extrémité aval de segment de volet postérieur 56 jusqu'à une première partie intermédiaire 146 du segment de volet postérieur 64 Chacun des volets secondaires 50 comporte en outre le troisième segment de volet 76 qui a une extrémité aval 148 qui est jointe par pivotement et par glissement à la première partie intermédiaire 146 du segment de volet postérieur 64 de manière à définir un premier joint articulé 150 Le premier joint articulé 150 comporte un galet 152 qui est situé sur l'extrémité aval 148 et qui engage par pivotement et par glissement une rainure de came allongée 154 ménagée dans la première partie intermédiaire 146 Le troisième segment de volet 76 comporte également une extrémité amont 156 qui est

* jointe par pivotement à la première partie intermédiai-

re 144 de manière à définir un second joint articulé 158 Le troisième segment de volet 76 comporte une surface interne de préférence rectiligne 160 qui s'étend depuis l'extrémité aval 148 jusqu'à l'extrémité amont 156. Du fait de cet arrangement du troisième volet 76 qui est relié par pivotement à la fois au volet antérieur 62 et au volet postérieur 64, le troisième segment de volet 76 est positionné en réponse à une position angulaire relative des segments de volet antérieur et postérieur 62 et 64 de manière à former le second profil 74 qui inclue les segments de volet antérieur, troisième et postérieur 62, 76 et 64 qui sont joints les uns aux autres au niveau des premier et second joints articulés 150 et 158 de manière à définir le second profil généralement concave à trois cotés rectilignes 74 a qui comprend respectivement les surfaces internes de segment de volet antérieur, troisième et postérieur 88, 160 et 90 Le galet 152 qui est dans la rainure de came 154 permet une extension et une contraction relative du volet antérieur 62 et du volet postérieur 64 avec un troisième volet 76 lors du mouvement des volets secondaires 50 depuis la première position 68, comme représenté sur la figure 13, jusqu'à la seconde position 72, comme représenté sur la figure 14. Puisque les surfaces internes 88, 160 et 90 sont de préférence rectilignes dans ce mode de réalisation donné à titre d'exemple, lorsque le volet secondaire 50 prend sa première position 68, comme représenté sur la figure 13, les trois surfaces internes 88, 160 et 90 sont alignées de manière colinéaire de telle sorte

qu'elles forment en commun une surface rectiligne.

Lorsque les volets secondaires 50 sont positionnés selon la seconde position 72, comme représenté sur la figure 14, les surfaces internes 88, 160 et 90 se coupent les unes les autres selon des angles obtus au niveau des premier et second joints articulés 150 et 158 et sont disposées selon des angles d'inclinaison al, a? et a V, comme représenté sur la figure 4 et comme décrit ci-avant Dans le mode de réalisation particu-

lier, les surfaces internes de segment de volet anté-

rieur, troisième et postérieur 88, 160 et 90 sont respectivement positionnées de telle sorte que a 2,a 1 soit égal à a 3-a 2 pour réduire les pertes dues aux ondes de choc de compression dans les gaz de combustion 16 qui peuvent s'écouler dans le canal d'échappement 52 pour la valeur du rapport de pressions élevée qui est associée à la seconde position 72 Qui plus est, dans le mode de réalisation particulier représenté sur les figures 4, 13 et 14, les surfaces internes 88, 160 et

des segments de volet ont des longueurs égales.

Sur les figures 15 et 16, on peut voir un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel les volets secondaires 50 comportent quatre segments de volet qui correspondent au mode de

réalisation de l'invention représenté sur la figure 5.

La figure 15 montre les volets secondaires dans la première position 68 lorsqu'ils forment le premier profil 70 et la figure 16 montre les volets secondaires 50 dans la seconde position 72 lorsqu'ils forment le

second profil 74 b.

Le mode de réalisation à quatre volets de la présente invention représenté sur les figures 15 et 16 est généralement similaire au mode de réalisationà trois volets représenté sur les figures 13 et 14 et comporte un moyen de positionnement 98 et un moyen de

liaison 106 généralement similaires qui sont dimen-

sionnés et configurés pour le mode de réalisation représenté sur les figures 15 et 16 Le moyen de profilement 86 comprend en outre chacun des volets secondaires 50 qui inclue le quatrième segment de volet 78 qui joint par pivotement le troisième segment de volet 76 au segment de volet antérieur 62 et qui a une extrémité aval 162 qui est jointe par pivotement au troisième segment de volet 76 de manière à définir le second joint articulé 158 et qui a une extrémité amont 164 qui est jointe par pivotement à la première partie intermédiaire de segment de volet antérieur 144 de manière à définir un troisième joint articulé 166 Une surface interne 168 s'étend entre les extrémités aval

et amont 162 et 164 du quatrième segment de volet 78.

Dans ce mode de réalisation de l'invention, une première barre de positionnement allongée 170 est disposée radialement vers l'extérieur des troisième et quatrième segments de volet 76 et 78 et a une extrémité amont 172 qui est reliée par pivotement aux segments de volet antérieur au niveau d'une seconde partie intermédiaire 174 La barre 170 comporte également une extrémité aval 176 qui est reliée par pivotement et par glissement au segment de volet postérieur 64 au niveau d'une seconde partie intermédiaire 178 de manière similaire au premier joint articulé 150 Une première pièce d'articulation de positionnement 180 joint par pivotement la barre 170 au second joint articulé 158 de manière à supporter le joint 158 jusqu'aux segments de

volet antérieur et postérieur 62 et 64.

Les premier et troisième joints articulés 150 et 166 sont directement positionnés avec les segments de volets postérieur et antérieur respectifs 64 et 62 et le second joint articulé 158 est indirectement positionné par la première barre de positionnement 170 en réponse à une position angulaire relative des segments de volet postérieur et antérieur 64 et 62 de manière à former le second profil 74 b depuis les surfaces respectives internes de segment de volet antérieur, postérieur, troisième et quatrième 88,

,160 et 168.

Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 15 et 16, les surfaces internes de segment de volet antérieur, postérieur, troisième et quatrième 88, , 160 et 168 sont chacune rectiligne et sont toutes de la même longueur Lorsqu'elles sont disposées selon la seconde position 72 représentée sur la figure 16, ces surfaces internes forment le second profil 74 b qui est une surface généralement concave à quatre côtés rectilignes Lorsque les volets secondaires 50 sont 1 o positionnés suivant la première position 68, comme représenté sur la figure 15, les surfaces internes de segment de volet antérieur, postérieur, troisième et quatrième 88, 90, 160 et 168 sont colinéaires et forment en commun une ligne droite pour le premier

profil 70.

Sur les figures 17 et 18, on peut voir un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel les volets secondaires 50 commportent des segments à cinq volets qui correspondent au mode de

réalisation de l'invention représenté sur la figure 6.

Le mode de réalisation à cinq volets représenté sur les figures 17 et 18 est généralement similaire au mode de réalisation à quatre volets représenté sur les figures et 16, le moyen de positionnement 98 et le moyen de liaison 106 étant dimensionnés et configurés pour cet arrangement Chacun des volets secondaires 50 comporte le cinquième segment de volet 80 qui joint par pivotement le quatrième segment de volet 78 au segment de volet antérieur 62 et qui a une extrémité aval 182 qui est reliée par pivotement à l'extrémité amont du quatrième segment de volet 164 de manière à définir le troisième joint articulé 166 le cinquième segment de volet 80 comporte également une extrémité amont 184 qui

est reliée par pivotement à la première partie intermé-

diaire de segment de volet antérieur 144 de manière à définir un quatrième joint articulé 186 Le cinquième segment de volet 80 comporte une surface interne de préférence rectiligne 188 qui s'étend entre les

extrémités aval et amont 182 et 184.

La première barre de positionnement 170, dans ce mode de réalisation, est disposée radialement vers l'extérieur des troisième, quatrième et cinquième segments de volet 76, 78 et 80 et une seconde pièce

d'articulation de positionnement 190 joint par pivote-

ment la première barre de positionnement 170 au troi-

sième joint articulé 166 Dans ce mode de réalisation, les second et troisième joints articulés 158 et 166 sont respectivement indirectement positionnés par la première barre de positionnement 170 et par les

première et seconde pièces d'articulation de position-

nement 180 et 190 en réponse à une position angulaire relative des segments de volet antérieur et postérieur 62 et 64 Dans un mode de réalisation particulier, chacune des surfaces internes de segment de volet 88, 188, 168, 160 et 90 est rectiligne et de même longueur que les autres, et elles forment en commun une ligne

droite généralement parallèle à l'axe central longitu-

dinal 42 pour le première profil 70 selon la première position 68 représentée sur la figure 17 et pour le second profil généralement concave à cinq côtés

rectilignes 74 d selon la seconde position 72 représen-

tée sur la figure 18.

Sur les figures 19 et 20, on peut voir un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel le moyen de profilement 86 comporte en outre le sixième segment de volet 82 qui correspond au mode de

réalisation de l'invention représenté sur la figure 7.

Chacun des volets secondaires 50 comporte le sixième segment de volet 82 qui joint par pivotement le cinquième segment de volet 80 au segment de volet antérieur 62 Le sixième segment de volet 82 a une extrémité aval 192 qui est reliée par pivotement à l'extrémité amont de segment de cinquième volet 184 de manière à définir le quatrième joint articulé 186 et une extrémité amont 194 qui est reliée par pivotement à la première partie intermédiaire de segment de volet antérieur 144 de manière à définir un cinquième joint articulé 196 La première barre de positionnement 170, dans ce mode de réalisation de l'invention, est disposée radialement vers l'extérieur des troisième, quatrième, cinquième et sixième segments de volet 76, 78, 80 et 82 Une seconde barre de positionnement allongée 198 est disposée radialement vers l'extérieur des troisième et quatrième segments de volet 76 et 78 et radialement vers l'intérieur de la première barre de positionnement 170, elle a une extrémité amont 200 qui est reliée par pivotement à une partie intermédiaire 202 de la première barre de positionnement 170 et une extrémité aval 204 qui est reliée par pivotement et par glissement à une troisième partie intermédiaire 206 du segment de volet postérieur 64 selon une manière similaire à celle du premier joint articulé 150 La troisième partie intermédiaire 206 est disposée entre la première partie intermédiaire 146 et la seconde partie intermédiaire 178 du segment de volet postérieur 64.

La première pièce d'articulation de positionne-

ment 180, dans ce mode de réalisation, joint par pivotement le second joint articulé 158 à la seconde barre de positionnement 198 pour joindre le second

joint articulé 158 à la première barre de positionne-

ment 170 Une troisième pièce d'articulation de posi-

tionnement 208 joint par pivotement la première barre

de positionnement 170 au quatrième joint articulé 186.

Les second, troisième et quatrième joints articulés 158, 166 et 186 sont indirectement positionnés par les première et seconde barres de positionnement 170 et 198 en réponse à une position angulaire relative des segments de volet antérieur et postérieur 62 et 64 de manière à former le second profil 74 d selon la seconde position 72, comme représenté sur la figure 20 Le sixième segment de volet 82 comporte wwune surface interne 210 qui s'étend entre les extrémités aval et amont 192 et 194 Les surfaces internes des segments de volet antérieur, postérieur, troisième, quatrième, cinquième et sixième 88, 90, 160, 168, 188 et 210 sont de préférence chacune respectivement rectilignes et d'égales longueurs, elles sont disposés de manière colinéaire les unes par rapport aux autres de manière à former en commun une ligne droite pour le premier profil 70 selon la première position 68 représentée sur la figure 19 et elles sont disposées à l'oblique les unes par rapport aux autres en définissant des angles obtus entre elles de manière à former le second profil 74 d selon la seconde position 72, comme représenté sur la figure 20 pour former un second profil généralement

concave à six côtés rectilignes 74 d.

Sur les figures 21 et 22, on peut voir un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel le moyen de profilement 86 comporte six segments de volet, ce mode de réalisation étant généralement identique au mode de réalisation à six volets représenté sur les figures 19 et 20 qui correspond au mode de réalisation représenté sur la figure 7 On a pu remarquer que dans les modes de réalisation de deux à six volets de la présente invention décrits ci-avant, chaque segment de volet individuel 62, 64, 76, 78, 80 et 82 était un segment indépendant et distinct qui était joint par pivotement aux autres Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 21 et 22, le segment de volet antérieur 62 englobe les troisième, quatrième, cinquième et sixième segments de volet 76, 78, 80 et 82 qui font corps avec lui Le troisième segment de volet 76 est relié par pivotement au segment de volet postérieur 64 au niveau du premier joint articulé 150, comme décrit ci-avant Les troisième, quatrième, cinquième et sixième segments de volet 76, 78, 80 et 82 font corps avec le segment antérieur mais comportent cependant des parties flexibles, ce qui peut être obtenu en ayant des parties relativement minces de ces segments qui sont situées au niveau des second, troisième, quatrième et cinquième joints articulés 158, 166, 186 et 196 et qui les définissent Les segments de volet présentent tout simplement une courbure au niveau de ces joints articulés de manière à créer avec les volets antérieur et postérieur 62 et 64 un premier profil en ligne droite 70 selon la première position 68, comme représenté sur la figure 21, et le second profil généralement concave à six côtés 74 d, selon la

seconde position 72, comme représenté sur la figure 22.

Bien entendu, les segments de volet du type flexible qui font corps avec le segment de volet antérieur et qui sont utilisés dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 21 et 22 pourraient tout aussi bien être utilisés dans n'importe lequel des modes de réalisation de

l'invention décrit ci-avant.

Tous les modes de réalisation de l'invention décrits ci-avant comprennent une tuyère d'échappement 14 du type tuyère 2 D C-D qui définit une section d'étranglement généralement rectangulaire A, et une section de sortie A 9, comme représenté par exemple sur la figure 12 Dans ces modes de réalisation de type 2 D, les volets primaires 40 et les volets secondaires 50 sont respectivement disposés sur des côtés opposés de l'axe central longitudinal 42 de manière à définir les

canaux convergent et d'échappement 44 et 52.

Le procédé selon la présente invention peut également être mis en oeuvre sur d'autres types de tuyère d'échappement, y compris les tuyères du type axisymétrique classiquement connues dont un mode de

réalisation est représenté sur les figures 23 et 24.

Dans ce mode de réalisation, les volets primaires et secondaires 40 et 50 sont espacés d'une manière circonférencielle autour de l'axe central longitudinal 42 de la tuyère d'échappement 14 qui est indiquée en 14 a Chacun des volets secondaires comporte, dans ce mode de réalisation donné à titre d'exemple, deux segments de volet, c'est-à-dire le segment de volet antérieur 62 et le segment de volet postérieur 64 Le mouvement des volets primaires et secondaires 40 et 50 de la tuyère d'échappement 14 a est généralement similaire à celui qui est associé à la tuyère

d'échappement 14 représentée sur les figures 9 et 10.

Sur la figure 23, les volets primaires et secondaires et 50 peuvent être positionnés selon une première position 68 a (représentée en pointillés) pour obtenir un premier profil 70 a qui est sensiblement rectiligne, mais dans ce mode de réalisation, ce premier profil est légèrement incliné pour obtenir un canal d'échappement généralement divergent 52 a pour la première valeur faible du rapport de pressions Les volets primaires et secondaires 40 et 50 peuvent également être positionnés selon une seconde position 72 a qui offre une section de sortie maximum A 9 pour une valeur maximum du rapport de pressions et ces volets forment le second profil 74 a qui est généralement concave Dans ce mode de réalisation de l'invention, l'étranglement 60 a est placé en amont de la jonction des volets primaires 40 et des volets secondaires 50 et est formé par une partie intermédiaire des volets primaires 40 de manière être sûr que l'étranglement 60 a

conduit toujours à une section d'écoulement relative-

ment minimum A 8 pour toutes les positions des volets 40

et 50.

Le moyen de positionnement 98 a, dans ce mode de réalisation de l'invention, comporte une pluralité de dispositifs de commande primaires ll Oa qui sont espacés de manière circonférencielle et qui translatent une bague primaire 212 qui est classiquement jointe aux volets primaires 40 et au châssis 36 au moyen de pièces d'articulation à trois barres classiques 214 La translation de la bague primaire 212 fait tourner les volets primaires 40 autour de leurs extrémités amont 46 pour faire varier la section d'écoulement A 8 au niveau de l'étranglement 60 a Une pluralité de dispositifs de commande secondaires 118 a sont reliés de manière fonctionnelle à une bague secondaire 216 qui à son tour est reliée par pivotement à une pluralité de pièces coudées en forme de L ou pièces d'articulation commandées 134 a qui sont jointes par pivotement aux volets externes 100 et qui sont jointes par glissement aux segments de volet antérieur 62 au moyen d'un arrangement de galet et de rainure de came Les dispositifs de commande secondaires 118 a et les pièces coudées 134 a fonctionnent de manière classique pour faire tourner les volets externes 100 autour de leurs extrémités amont 102 afin de faire varier la section d'écoulement A 9 au niveau de la sortie 58 de la tuyère

d'échappement 14 a.

Dans tous les modes de réalisation décrits ci-

avant, des moyens classiques et appropriés pour assurer l'étanchéité des joints articulés situés entre des segments de volet respectifs peuvent être prévus Qui plus est, des moyens classiques pour refroidir les volets primaires et secondaires 40 et 50 peuvent également être prévus Dans un mode de réalisation, ce moyen de refroidissement peut tout simplement canaliser une partie de l'air de dérivation qui s'écoule au travers du conduit de dérivation 24 jusqu'aux surfaces externes des volets primaires et secondaires 40 et 50

afin de les refroidir.

Bien qu'aient été décrits ici des modes de réalisation particuliers de la présente invention, d'autres modifications de l'invention transparaîtront à l'évidence pour l'homme de l'art, étant entendu que ces modifications doivent nécessairement s'inscrire dans le

cadre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS

1 Procédé permettant de décharger des gaz de combustion d'un moteur qui propulse un avion à des vitesses subsoniques et supersoniques, le moteur comportant une tuyère d'échappement ( 14) qui possède des volets primaires ( 40) qui définissent un canal généralement convergent ( 44) pour canaliser les gaz de combustion ( 16) et des volets secondaires ( 50) qui s'étendent en aval des volets primaires ( 40) de manière à assurer une communication d'écoulement entre les volets primaires et secondaires, ces volets secondaires définissant un canal d'échappement ( 52) qui possède une sortie ( 58) pour la décharge des gaz de combustion ( 16) qui proviennent de la tuyère ( 14), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: profilement des volets secondaires ( 50) selon un premier profil ( 70), en une première position ( 68), afin de décharger les gaz de combustion ( 16) au travers du canal d'échappement ( 52) pour une première valeur d'un rapport de pressions de tuyère définie au travers des canaux convergent et d'échappement ( 44, 52); et profilement des volets secondaires ( 50) selon un second profil ( 74), en une seconde position ( 72), afin de décharger les gaz de combustion ( 16) au travers du canal d'échappement ( 52) pour une seconde valeur du

rapport de pressions.

2 Procédé selon la revendication 1, caractéri-

sé en ce que: la tuyère ( 14) a une section d'écoulement A 9 située au niveau de la sortie ( 58) du canal d'échappement ( 52) et une section d'écoulement A 8 située au niveau d'un étranglement ( 60) défini à une jonction des volets primaires et secondaires ( 40, 50); le premier profil ( 70) est sensiblement rectiligne; la première position ( 68) des volets secondaires ( 50) fournit un rapport Ag/A 8 faible; la première valeur du rapport de pressions est faible; le second profil ( 74) est généralement concave par rapport à la direction des gaz de combustion ( 16) qui s'écoulent dans le canal d'échappement ( 52); la seconde position ( 72) des volets secondaires ( 50) fournit un rapport Ag A 8 élevé par comparaison avec le rapport Av/A faible; et la seconde valeur du rapport de pressions est élevée par comparaison avec la faible valeur du rapport

de pressions.

3 Procédé selon la revendication 2, caractéri-

sé en ce que la valeur élevée du rapport de pressions

est supérieure à environ 30.

4 Procédé selon la revendication 3, caractéri-

sé en ce que la valeur élevée du rapport de pressions est associée à une vitesse de l'avion ( 10) supérieure à

environ Mach 2,5.

5 Procédé selon la revendication 2, caractéri-

sé en ce que le second profil ( 74) est efficace pour assurer une détente sensiblement isentropique des gaz de combustion ( 16) qui sont canalisés au travers du

canal d'échappement ( 52).

6 Procédé selon la revendication 2, caractéri-

sé en ce que le second profil ( 74) est formé d'au moins deux segments de volet secondaires ( 62, 64) qui sont joints l'un à l'autre selon un angle obtus de manière à

définir le second profil concave ( 74).

7 Procédé selon la revendication 6, caractéri-

sé en ce que chacun des segments ( 62, 64) comporte une surface interne rectiligne ( 88) qui fait face aux gaz

de combustion ( 16).

8 Procédé selon la revendication 2, caractéri-

sé en ce que le second profil ( 74) est formé de quatre segments de volet secondaires ( 62, 64, 76, 78) de manière à définir le second profil concave ( 74) lorsque les segments de volet secondaires ( 50) sont positionnés

selon la seconde position ( 72).

9 Procédé selon la revendication 2, caractéri-

sé en ce que le second profil ( 74) est formé de cinq segments de volet secondaires ( 62, 64, 76, 78, 80) de manière à définir le second profil concave ( 74) lorsque les segments de volet secondaires ( 50) sont positionnés

selon la seconde position ( 72).

10 Procédé selon la revendication 2, caractéri-

sé en ce que le second profil ( 74) est formé de six segments de volet secondaires ( 62, 64, 76, 78, 80, 82) de manière à définir le second profil concave ( 74) lorsque les segments de volet secondaires ( 50) sont

positionnés selon la seconde position ( 72).

11 Procédé selon la revendication 2, caractéri-

sé en ce que le second profil ( 74) est formé de seulement trois segments de volet secondaires ( 62, 64, 76) de manière à définir le second profil concave ( 74) lorsque les segments de volet secondaires ( 50) sont

positionnés selon la seconde position ( 72).

12 Procédé selon la revendication 11, caracté-

risé en ce que la tuyère d'échappement ( 14) a un axe central longitudinal ( 42) et en ce que chacun des trois segments de volet secondaires ( 62, 64, 76) comporte des surfaces internes rectilignes ( 88, 160, 90) qui sont inclinées par rapport à l'axe central longitudinal ( 42) selon des angles aigus respectifs ai, a 2 et a 3 lorsque les volets secondaires ( 50) sont positionnés selon la

seconde position ( 72).

13 Procédé selon la revendication 12, caracté-

risé en ce que les segments de volet secondaires ( 62, 64, 76) sont positionnés selon la seconde position ( 72)

de telle sorte que a 2-a 1 soit égal à a 3-a 2.

14 Procédé selon la revendication 12, caracté- risé en ce que les trois surfaces internes de segments de volet secondaires ( 88, 160, 90) ont des longueurs égales.

Procédé selon la revendication 2, caracté-

risé en ce que les volets secondaires ( 50) comportent une pluralité de segments et en ce que les premier et second profils ( 70, 74) réagissent en réponse à une position relative des segments de volet secondaires

( 50).

16 Tuyère d'échappement pour un moteur qui sert à décharger les gaz de combustion afin de générer une

poussée pour propulser un avion, la tuyère d'échappe-

ment étant caractérisée en ce qu'elle comprend: un châssis ( 36) qui a une entrée ( 38) pour recevoir les gaz de combustion ( 16) en provenance du moteur ( 12); une pluralité de volets primaires ( 40) qui définissent un canal généralement convergent ( 44) de manière à assurer une communication d'écoulement entre l'entrée ( 38) et le canal convergent ( 44), chacun des volets primaires ( 40) ayant une extrémité amont ( 46) qui est jointe par pivotement au châssis ( 36) et une extrémité aval ( 48) ; une pluralité de volets secondaires ( 50) qui s'étendent en aval des volets primaires ( 40) et qui définissent un canal d'échappement ( 52) pour recevoir les gaz de combustion ( 16) qui proviennent du canal convergent ( 44) et pour décharger les gaz de combustion ( 16) qui proviennent de la tuyère ( 14) de manière à générer la poussée, chacun des volets secondaires comportant une extrémité amont ( 54) qui est jointe par pivotement à une extrémité aval de volet primaire respective ( 48) et une extrémité aval ( 56), les extrémités aval de volet secondaire ( 56) définissant une sortie ( 58) entre elles; et un moyen ( 86) pour profiler les volets secondaires ( 50) selon un premier profil ( 70), en une première position ( 68), pour décharger les gaz de combustion ( 16) au travers du canal d'échappement ( 52) pour une première valeur d'un rapport de pressions de tuyère définie au travers des canaux convergent et d'échappement ( 44, 52) et selon un second profil ( 74), en une seconde position ( 72), pour décharger les gaz de combustion ( 16) au travers du canal d'échappement ( 52)

pour une seconde valeur du rapport de pressions.

17 Tuyère d'échappement selon la revendication 16, caractérisée en ce que: la tuyère ( 14) a une section d'écoulement A 9

située au niveau de la sortie ( 58) du canal d'échappe-

ment ( 52) et une section d'écoulement A 8 située au niveau d'un étranglement ( 60) défini à une jonction des volets primaires et secondaires ( 40, 50); le premier profil ( 70) est sensiblement rectiligne; la première position ( 68) des volets secondaires ( 50) fournit un rapport Ag/A 8 faible; la première valeur du rapport de pressions est faible; le second profil ( 74) est généralement concave par rapport à la direction des gaz de combustion ( 16) qui s'écoulent dans le canal d'échappement ( 52); la seconde position ( 72) des volets secondaires ( 50) fournit un rapport A,/A 8 élevé par comparaison avec le rapport Ag/A 8 faible; et la seconde valeur du rapport de pressions est élevée par comparaison avec la faible valeur du rapport

de pressions.

18 Tuyère d'échappement selon la revendication 17, caractérisée en ce que la valeur élevée du rapport

de pressions est supérieure à environ 30.

19 Tuyère d'échappement selon la revendication 18, caractérisée en ce que la valeur élevée du rapport de pressions est associée à une vitesse de l'avion ( 10)

supérieure à environ Mach 2,5.

Tuyère d'échappement selon la revendication 16, caractérisée en ce que le second profil ( 74) est

efficace pour assurer une détente sensiblement isentro-

pique des gaz de combustion ( 16) qui sont canalisés au

travers du canal d'échappement ( 52).

21 Tuyère d'échappement selon la revendication 16, caractérisée en ce que le second profil ( 74) est formé d'au moins deux segments de volet secondaires ( 62, 64) qui sont joints l'un à l'autre selon un angle obtus de manière à définir le second profil concave

( 74).

22 Tuyère d'échappement selon la revendication 21, caractérisée en ce que chacun des segments ( 62, 64) comporte une surface interne rectiligne ( 88) qui fait

face aux gaz de combustion ( 16).

23 Tuyère d'échappement selon la revendication 16, caractérisée en ce que le moyen de profilement ( 86) comprend: chacun des volets secondaires ( 50) incluant un segment de volet antérieur ( 62) qui comporte l'extrémité amont de volet secondaire ( 54), une extrémité aval ( 92) et une surface interne ( 88) qui fait face aux gaz de combustion ( 16); et un segment de volet postérieur ( 64) qui possède une extrémité amont ( 94) qui est jointe par pivotement à l'extrémité aval de segment de volet antérieur ( 92) de manière à définir un joint intermédiaire ( 96) et qui possède l'extrémité aval de volet secondaire ( 56) et une surface interne ( 90) qui fait face aux gaz de combustion ( 16); et un moyen ( 98) pour positionner les volets primaires et secondaires ( 40, 50) incluant: une pluralité de volets externes ( 100) qui entourent les volets secondaires ( 50), chacun des volets externes ( 100) comprenant une extrémité amont ( 102) qui est reliée par pivotement au châssis ( 36) et une extrémité aval ( 104) qui est jointe par pivotement à une extrémité aval de volet secondaire respective ( 56); et un moyen de liaison ( 106) qui joint par pivotement chacun des volets externes ( 100) à un segment de volet antérieur respectif ( 62) pour commander la position du joint intermédiaire ( 96) en

réponse à une position du volet externe ( 100).

24 Tuyère d'échappement selon la revendication 23, caractérisée en ce que le moyen de positionnement ( 98) comporte en outre: une pluralité de leviers primaires ( 108), chacun étant joint de manière fixe à chacune des extrémités amont de volet primaire ( 46) pour tourner avec; un dispositif de commande primaire ( 110) qui est joint à chaque levier primaire ( 108) afin de faire tourner les volets primaires ( 40) autour des extrémités amont de volet primaire ( 46) pour faire varier la section d'étranglement A 8; une pluralité de leviers secondaires ( 116), chacun étant joint de manière fixe à chacune des extrémités amont de volet externe ( 102) pour tourner avec; et un dispositif de commande secondaire ( 118) qui est joint à chacun des leviers secondaires ( 116) afin de faire tourner les volets externes ( 100) autour des extrémités amont de volet externe ( 102) pour faire varier la section de sortie A. 25 Tuyère d'échappement selon la revendication 23, caractérisée en ce que le moyen de positionnement ( 98) comporte en outre une rainure de came postérieure allongée ( 128) qui est jointe de manière fixe à chacune des extrémités aval de volet secondaire ( 56) et un galet postérieur ( 130) qui est joint par pivotement à l'extrémité aval de volet externe ( 104) et qui est engagé par glissement dans la rainure de came postérieure ( 128) pour permettre à l'extrémité aval de volet externe ( 104) de pivoter et de glisser par rapport à l'extrémité aval de volet secondaire ( 56); et en ce que le moyen de liaison ( 106) comporte: une rainure de came intermédiaire et allongée ( 132) qui est jointe de manière fixe à chacune des extrémités aval de volet antérieur ( 92); une pièce d'articulation commandée ( 134) qui a une extrémité amont ( 136) qui est reliée par pivotement au châssis ( 36) et une extrémité aval ( 138) qui a un galet intermédiaire ( 140) qui est engagé par pivotement et par glissement dans la rainure de came intermédiaire ( 132); et une pièce de liaision de commande ( 142) qui est jointe par pivotement aux parties intermédiaires de volet externe ( 100) et à la pièce d'articulation commandée ( 134); et le moyen de positionnement ( 98) sert à positionner les surfaces internes de segment de volet antérieur et postérieur ( 88, 90) de manière colinéaire selon la première position ( 68) pour former le premier profil ( 70) et à l'oblique selon la seconde position ( 72) pour former le second profil ( 74), les fentes de came postérieure et intermédaire ( 128, 132) servant à permettre un mouvement relatif du volet secondaire ( 50), de la pièce d'articulation commandée ( 142) et du volet externe ( 100) lorsqu'ils sont positionnés depuis la première position ( 68) jusqu'à la seconde position 72. 26 Tuyère d'échappement selon la revendication , caractérisée en ce que le moyen de profilement ( 86) comprend en outre: la surface interne de segment de volet antérieur ( 88) qui s'étend depuis l'extrémité amont de volet

antérieur ( 54) jusqu'à une première partie intermé-

diaire ( 144) du segment de volet antérieur ( 62); la surface interne de segment de volet postérieur ( 90) qui s'étend depuis l'extrémité aval de segment de

volet postérieur ( 56) jusqu'à une première partie in-

termédiaire ( 146) du segment de volet postérieur ( 64); chacun des volets secondaires ( 50 > qui comporte en outre le troisième segment de volet ( 76) qui a une extrémité aval ( 148) qui est jointe par pivotement et par glissement à la première partie intermédiaire ( 146) de segment de volet postérieur pour définir un premier joint articulé ( 150) et une extrémité amont ( 156) qui

est jointe par pivotement à la première partie intermé-

diaire ( 144) de segment de volet antérieur de manière à définir un second joint articulé ( 158) et une surface interne ( 160) qui s'étend entre celles-ci de telle sorte que le troisième segment de volet ( 76) soit positionné en réponse à une position angulaire relative des segments de volet antérieur et postérieur ( 62, 64) de manière à former le second profil ( 74) qui inclue les surfaces internes des segments de volet antérieur, troisième et postérieur ( 88, 160, 90) qui sont disposées de façon adjacente les unes par rapport aux autres au niveau des premier et second joints articulés ( 150, 158) pour définir le second profil généralement

concave ( 74).

27 Tuyère d'échappement selon la revendication 26, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un axe central longitudinal ( 42) et en ce que chacune des surfaces internes des segments de volet antérieur, troisième et postérieur ( 88, 160, 90) est rectiligne et inclinée par rapport à l'axe central longitudinal ( 42) selon des angles aigus respectifs a 1 ' a 2 et a 3 lorsque les volets secondaires ( 50) sont positionnés selon la

seconde position ( 72).

28 Tuyère d'échappement selon la revendication 27, caractérisée en ce que les segments de volet secondaires ( 62, 64, 76) sont positionnés selon la seconde position ( 72) de telle sorte que a a 1 soit égal

à a 3 a.

29 Tuyère d'échappement selon la revendication 27, caractérisée en ce que les trois surfaces internes de segments de volet secondaires ( 88, 160, 90) ont des

longueurs égales.

Tuyère d'échappement selon la revendication 26, caractérisée en ce que le moyen de profilement ( 86) comporte en outre: chacun des volets secondaires ( 50) qui inclue un quatrième segment de volet ( 78) qui joint par pivotement le troisième segment de volet ( 76) au segment de volet antérieur ( 62), qui a une extrémité aval ( 162) qui est jointe par pivotement au troisième segment de volet ( 76) de manière à définir le second joint articulé ( 158) et qui a une extrémité amont ( 164) qui est jointe par pivotement à la première partie intermédiaire ( 144) de segment de volet antérieur pour définir un troisième joint articulé ( 166) et une surface interne ( 168) qui s'étend entre elles; une première barre de positionnement allongée ( 170) qui est disposée radialement vers l'extérieur des troisième et quatrième segments de volet ( 76, 78), qui a une extrémité amont ( 172) qui est reliée par pivotement au segment de volet antérieur ( 62) au niveau d'une seconde partie intermédiaire ( 174) et qui a une extrémité aval ( 176) qui est reliée par pivotement et par glissement au segment de volet postérieur ( 64) au niveau d'une seconde partie intermédiaire ( 178); une première pièce d'articulation de positionnement ( 180) qui joint par pivotement la barre ( 170) au second joint articulé ( 158); et dans laquelle les premier et troisième joints articulés ( 150, 166) sont directement positionnés avec les segments de volets postérieur et antérieur respectifs ( 64, 62), et le second joint articulé ( 158) est positionné par la première barre de positionnement ( 170) et par l'articulation ( 180) en réponse à une position angulaire relative des segments de volet postérieur et antérieur ( 64, 62) de manière à former le second profil ( 74 b) depuis les surfaces respectives internes de segment de volet antérieur, postérieur,

troisième et quatrième ( 88, 90,160, 168).

31 Tuyère d'échappement selon la revendication , caractérisée en ce que les surfaces internes des segments de volet antérieur, postérieur, troisième et quatrième ( 88, 90, 160, 168) sont toutes rectilignes et

d'égale longueur.

32 Tuyère d'échappement selon la revendication , caractérisée en ce que le moyen de profilement ( 86) comporte en outre: chacun des volets secondaires ( 50) qui comporte le cinquième segment de volet ( 80) qui joint par pivotement le quatrième segment de volet ( 78) au segment de volet antérieur ( 62), qui a une extrémité aval ( 182) qui est reliée par pivotement à l'extrémité amont du quatrième segment de volet ( 164) de manière à définir le troisième joint articulé ( 166), une extrémité amont ( 184) qui est reliée par pivotement à la première partie intermédiaire de segment de volet antérieur ( 144) de manière à définir un quatrième joint articulé ( 186) et une surface interne ( 188) qui s'étend entre elles; la première barre de positionnement ( 170) qui est disposée radialement vers l'extérieur des troisième, quatrième et cinquième segments de volet ( 76, 78, 80); une seconde pièce d'articulation de positionnement ( 190) qui joint par pivotement la première barre de positionnement ( 170) au troisième joint articulé ( 166); et dans laquelle les second et troisième joints articulés ( 158, 166) sont respectivement positionnés par la première barre de positionnement ( 170) et par les première et seconde pièces d'articulation de positionnement ( 180, 190) en réponse à une position angulaire relative des segments de volet antérieur et postérieur ( 62, 64) pour former le second profil ( 74 d) à partir des surfaces internes des segments de volet antérieur, postérieur, troisième, quatrième et

cinquième ( 88, 90, 160, 168, 188).

33 Tuyère d'échappement selon la revendication 32, caractérisée en ce que les surfaces internes de segments de volet antérieur, postérieur, troisième, quatrième et cinquième ( 88, 90, 160, 168, 188) sont

chacune rectilignes et ont des longueurs égales.

34 Tuyère d'échappement selon la revendication 32, caractérisée en ce que le moyen de profilement ( 86) comporte en outre: chacun des volets secondaires ( 50) qui comporte le sixième segment de volet ( 82) qui joint par pivotement le cinquième segment de volet ( 80) au segment de volet antérieur ( 62), qui a une extrémité aval ( 192) qui est reliée par pivotement à l'extrémité amont de segment de cinquième volet ( 184) de manière à définir le quatrième joint articulé ( 186) et une extrémité amont ( 194) qui est reliée par pivotement à la première partie intermédiaire de segment de volet antérieur ( 144) de manière à définir un cinquième joint articulé ( 196) et une surface interne ( 210) qui s'étendant entre elles; la première barre de positionnement ( 170) qui est disposée radialement vers l'extérieur des troisième, quatrième, cinquième et sixième segments de volet ( 76,

78, 80, 82);

une seconde barre de positionnement allongée ( 198) qui est disposée radialement vers l'extérieur des troisième et quatrième segments de volet ( 76, 78) et radialement vers l'intérieur de la première barre de positionnement ( 170), qui a une extrémité amont ( 200)

qui est reliée par pivotement à une partie intermé-

diaire ( 202) de la première barre de positionnement ( 170) et une extrémité aval ( 204) qui est reliée par pivotement et par glissement à une troisième partie intermédiaire ( 206) du segment de volet postérieur ( 64) qui est disposée entre les première et seconde parties intermédiaires ( 146, 178) du segment de volet postérieur ( 64);

la première pièce d'articulation de positionne-

ment ( 180) qui joint par pivotement le second joint articulé ( 158) à la seconde barre de positionnement ( 198) pour joindre le second joint articulé ( 158) à la première barre de positionnement ( 170); une troisième pièce d'articulation de positionnement ( 208) qui joint par pivotement la première barre de positionnement ( 170) au quatrième joint articulé ( 186); et dans laquelle les second, troisième et quatrième joints articulés ( 158, 166, 186) sont positionnés par les première et seconde barres de positionnement ( 170, 198) en réponse à une position angulaire relative des segments de volet antérieur et postérieur ( 62, 64) de manière à former le second profil ( 74 d) à partir des surfaces internes des segments de volet antérieur, postérieur, troisième, quatrième, cinquième et sixième

( 88, 90, 160, 168, 188, 210).

Tuyère d'échappement selon la revendication 34, caractérisée en ce que les surfaces internes de segments de volet antérieur, postérieur, troisième, quatrième, cinquième et sixième ( 88, 90, 160, 168, 188, 210) sont chacune rectilignes et ont des longueurs égales. 36 Tuyère d'échappement selon la revendication 34, caractérisée en ce que les segments de volet antérieur, troisième, quatrième, cinquième et sixième ( 62, 64, 76, 78, 80, 82) sont d'un seul tenant et sont flexibles au niveau des second, troisième et quatrième joints articulés ( 158, 166, 186) et au niveau de

l'extrémité amont du sixième segment de volet ( 194).

37 Tuyère d'échappement selon la revendication , caractérisée en ce que la tuyère d'échappement ( 14) est axisymétrique autour d'un axe central longitudinal ( 42) de la tuyère d'échappement et en ce que les volets primaires et secondaires ( 40, 50) sont espacés de manière circonférencielle autour de l'axe central

longitudinal ( 42).

38 Tuyère d'échappement selon la revendication , caractérisée en ce que la tuyère d'échappement ( 14) est une tuyère du type 2 D qui définit une section d'étranglement généralement rectangulaire A 8 et une section de sortie Ag, et en ce que les volets primaires et secondaires respectifs ( 40, 50) sont placés sur les cotés opposés de l'axe central longitudinal ( 42) de manière à définir les canaux convergent et

d'échappement ( 44, 52).