FR2696212A1 - Thrust reverser for gas turbine in aircraft - Has gates constructed of outer and inner skins with stiffeners and thermal insulation between - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux ensembles d'inversion de poussée à portes pour moteur d'avion à réaction. Elle vise plus particulièrement un ensemble d'inversion pour moteur à double flux dans lequel un capotage extérieur entoure le groupe propulseur et délimite un canal d'éjection des deux flux propulsifs, ctest-à-dire d'un flux primaire de gaz chauds provenant de la tuyère du groupe propulseur et d'un flux secondaire de gaz froids entourant le flux de gaz chauds et provenant d'un fan amont. Un tel ensemble d'inversion comporte au moins deux portes montées pivotantes sur le capotage entre une position escamotée dans laquelle elles contribuent à définir ledit capotage et une position d'inversion dans laquelle elles libèrent dans le capotage des passages d'inversion pour les gaz en assurant l'obturation du canal d'éjection. The present invention relates to an improvement made to door thrust reverser assemblies for jet aircraft engines. It relates more particularly to a reversing assembly for a double-flow engine in which an outer casing surrounds the propulsion unit and delimits a channel for ejecting the two propellant flows, that is to say a primary flow of hot gases from the propulsion unit nozzle and a secondary flow of cold gases surrounding the flow of hot gases and coming from an upstream fan. Such a reversing assembly comprises at least two doors pivotally mounted on the cowling between a retracted position in which they contribute to defining said cowling and a reversing position in which they release in the cowling reversing passages for the gases in closing the ejection channel.
Dans ce type d'ensemble d'inversion, le capotage ainsi que les portes présentent de façon classique une peau interne et une peau externe écartées l'une de l'autre et réunies l'une à l'autre par des structures de raidissement fixées aux peaux internes en des zones de liaison déterminées.In this type of reversing assembly, the cowling and the doors conventionally have an inner skin and an outer skin spaced from one another and joined to each other by fixed stiffening structures. to internal skins in specific bonding areas.
L'impact du mélange du flux primaire chaud (environ 5000C) et du flux secondaire froid ( < 1000C) sur les portes et sur les parties fixes du capotage qui se trouvent sur le trajet des gaz inversés lors d'un cycle d'inversion amène les constructeurs à utiliser pour ces constituants des matériaux résistant aux températures élevées tels que du titane ou de l'acier inoxydable afin que les performances mécaniques soient maintenues et que les chocs thermiques n'entraînent pas de déformations desdites portes et parties fixes du capotage.C'est ainsi que jusqu a présent, on utilise de tels matériaux pour réaliser aussi bien les peaux internes et externes que les structures internes situées entre les deux peaux (cadres, longerons, ferrures de pivots, etc...). I1 en résulte des coûts de fabrication élevés ainsi qu'un excès de poids allant à l'encontre des tendances actuelles poussant aux économies de carburant. Or, quand on sait qu'un cycle d'inversion dure entre 15 et 30 secondes, et n'est mis en oeuvre que lors des atterrissages, on conçoit que toute solution permettant de réduire la masse des portes et parties fixes de capotage et donc leur coût sans pour autant altérer les impératifs de sécurité (tenue mécanique), présente un intérêt tout particulier. The impact of the mixture of the hot primary flow (around 5000C) and the cold secondary flow (<1000C) on the doors and on the fixed parts of the cowling which are on the reverse gas path during an inversion cycle leads to manufacturers to use for these constituents materials resistant to high temperatures such as titanium or stainless steel so that the mechanical performance is maintained and that thermal shock does not cause deformation of said doors and fixed parts of the cowling. So far, such materials have been used to make both the internal and external skins as well as the internal structures located between the two skins (frames, side members, pivot fittings, etc.). This results in high manufacturing costs and an excess of weight which goes against current trends pushing for fuel savings. However, when we know that an inversion cycle lasts between 15 and 30 seconds, and is only implemented during landings, we can imagine that any solution making it possible to reduce the mass of the doors and fixed parts of the rollover and therefore their cost without altering safety requirements (mechanical strength), is of particular interest.
La présente invention propose une telle solution simple et économique, caractérisée par le fait que les parties du capotage et des portes en contact avec les gaz d'éjection mélangés, à savoir leurs peaux internes, sont réalisées en matériaux résistant aux hautes températures (titane ou inox), tandis que les peaux externes des portes et du capotage ainsi que les structures de raidissement internes aux portes sont réalisées en matériaux légers résistant mal aux hautes températures tels qu'alliage d'aluminium ou composite, un élément isolant thermique étant interposé entre les structures de raidissement et les peaux internes au moins dans les zones de liaison. The present invention provides such a simple and economical solution, characterized in that the parts of the cover and of the doors in contact with the mixed ejection gases, namely their internal skins, are made of materials resistant to high temperatures (titanium or stainless steel), while the outer skins of the doors and the casing as well as the internal stiffening structures of the doors are made of light materials which are poorly resistant to high temperatures such as aluminum alloy or composite, a thermal insulating element being interposed between the stiffening structures and internal skins at least in the bonding areas.
Un tel élément isolant qui peut être une couche de matériau composite constitué d'un mélange de fibres de verre noyées dans une résine haute température telle qu'une résine phénolique ou qui peut être en céramique, assure le rôle de barrière thermique empêchant le transfert de calories apportées par le jet moteur dans les peaux internes. Cette barrière thermique ne joue naturellement aucun rôle mécanique. Such an insulating element which can be a layer of composite material made up of a mixture of glass fibers embedded in a high temperature resin such as a phenolic resin or which can be made of ceramic, acts as a thermal barrier preventing the transfer of calories provided by the jet engine in the internal skins. This thermal barrier naturally plays no mechanical role.
Avantageusement, l'élément isolant est fixé aux structures de raidissement et aux peaux internes par des fixations à faible conductivité thermique. Advantageously, the insulating element is fixed to the stiffening structures and to the internal skins by fasteners with low thermal conductivity.
De préférence, l'élément isolant constitue une barrière thermique continue sur toute la longueur des structures de raidissement avoisinant les peaux internes. Preferably, the insulating element constitutes a continuous thermal barrier over the entire length of the stiffening structures surrounding the internal skins.
On décrira à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation pour un inverseur à deux portes, en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique, partiellement en coupe, de l'arrière d'un groupe moteur avec son capotage et ses portes en position déployées
- la figure 2 est une coupe selon la flèche II-II de la figure 1 ; et
- la figure 3 est une coupe selon les flèches III-III de la figure 2 montrant schématiquement la disposition nouvelle selon l'invention.An embodiment for a two-door reverser will be described by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a schematic view, partially in section, of the rear of a motor unit with its cowling and its doors in the deployed position
- Figure 2 is a section along arrow II-II of Figure 1; and
- Figure 3 is a section along arrows III-III of Figure 2 schematically showing the new arrangement according to the invention.
Dans les dessins, on a représenté en 1, de façon générale, la partie arrière du capotage extérieur d'un moteur entourant une tuyère 2 d'où sortent des gaz chauds
Gc. Une veine de gaz froids Gf émanant d'un fan amont circule entre le capotage 1 et la tuyère 2, les gaz chauds et froids se mélangeant dans un canal C avant d'être évacués, en condition de fonctionnement normal, par l'extré- mité arrière 3. Les parties fixes amont 1 et aval 1' du capotage sont réunies par deux poutres latérales 4 symétriques par rapport à l'axe X-X' du moteur.In the drawings, there is shown in 1, in general, the rear part of the external cowling of an engine surrounding a nozzle 2 from which hot gases exit.
Gc. A stream of cold gases Gf emanating from an upstream fan circulates between the cowling 1 and the nozzle 2, the hot and cold gases mixing in a channel C before being evacuated, under normal operating conditions, by the rear mite 3. The fixed upstream 1 and downstream 1 ′ parts of the cowling are joined by two lateral beams 4 symmetrical with respect to the axis XX ′ of the engine.
Le système d'inversion de poussée est constitué par deux portes basculantes 5 montées autour de pivots fixes 6 qui constituent, en position escamotée, des parties du capotage et qui, en position d'inversion représentée aux figures 1 et 2, libèrent des passages dans le capotage par lesquels les gaz sont déviés selon les flèches F, lesdites portes obturant alors le canal C. La commande de déplacement des portes 5 est réalisée par des vérins 7. The thrust reversal system consists of two tilting doors 5 mounted around fixed pivots 6 which constitute, in the retracted position, parts of the cowling and which, in the reversal position shown in FIGS. 1 and 2, free passages in the cowling by which the gases are deflected according to the arrows F, said doors then closing the channel C. The movement of the doors 5 is controlled by jacks 7.
Comme on le voit particulièrement à la figure 1, les portes 5 présentent une peau externe 10 et une peau interne 11 reliées l'une à l'autre, et écartées l'une de l'autre, par des structures de raidissement 12. De la même manière, comme on le voit à la figure 2, les poutres latérales 4 du capotage présentent une peau interne 110 et une peau externe 100 réunies l'une à l'autre, et écartées l'une de l'autre, par des longerons 120. As can be seen particularly in FIG. 1, the doors 5 have an outer skin 10 and an inner skin 11 connected to each other, and spaced from one another, by stiffening structures 12. From the same way, as can be seen in FIG. 2, the lateral beams 4 of the cowling have an internal skin 110 and an external skin 100 joined to one another, and separated from one another, by stringers 120.
Selon l'invention la structure des portes 5 et des poutres latérales 4 est réalisée conformément à la figure 3 qui représente une coupe d'une porte 5 (la coupe d'une poutre 4 étant équivalente et les références correspondantes étant indiquées entre parenthèses), c'est-à-dire que les peaux internes 11 (ou 110) sont réalisées en matériaux résistant à de hautes températures (titane ou acier inoxydable) alors que les peaux externes 10 (ou 100) ainsi que les structures 12 (ou longerons 120) sont en matériaux à fable résistance thermique tels qu'alliage léger ou composite. According to the invention, the structure of the doors 5 and of the lateral beams 4 is produced in accordance with FIG. 3 which represents a section of a door 5 (the section of a beam 4 being equivalent and the corresponding references being indicated in parentheses), that is to say that the internal skins 11 (or 110) are made of materials resistant to high temperatures (titanium or stainless steel) while the external skins 10 (or 100) as well as the structures 12 (or longitudinal members 120 ) are made of reliable thermal resistance materials such as light alloy or composite.
Entre les peaux internes 11 (ou 110) et les structures 12 (ou longerons 120) est interposée une plaque 13 de matériau isolant thermiquement (céramique ou fibres de verre enrobées de résine haute température telle qu'une résine phénolique par exemple) qui assure un rôle de barrière thermique entre la peau interne soumise à l'action des gaz chauds et le reste de la structure. Between the internal skins 11 (or 110) and the structures 12 (or longitudinal members 120) is interposed a plate 13 of thermally insulating material (ceramic or glass fibers coated with high temperature resin such as a phenolic resin for example) which provides a role of thermal barrier between the internal skin subjected to the action of hot gases and the rest of the structure.
Les structures 12 (ou longerons 120) sont liés, d'une part, à la peau externe par une fixation classique 15 et, d'autre part, à la peau interne 11 (ou 110) et à la barrière thermique 13 par des fixations 14 en matériau de faible conductivité thermique. The structures 12 (or spars 120) are linked, on the one hand, to the external skin by a conventional fastening 15 and, on the other hand, to the internal skin 11 (or 110) and to the thermal barrier 13 by fastenings 14 made of material of low thermal conductivity.
De préférence, la barrière thermique 13 s'étendra sur toute la longueur des zones de contact entre les structures 12 (ou longerons 120) et les peaux internes 11 (ou 110). Preferably, the thermal barrier 13 will extend over the entire length of the contact zones between the structures 12 (or spars 120) and the internal skins 11 (or 110).
Claims (6)
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| FR9211518A FR2696212B3 (en) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | Door thrust reverser assembly for aircraft engine incorporating a thermal barrier. |
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| FR2696212B3 FR2696212B3 (en) | 1994-12-02 |
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| FR (1) | FR2696212B3 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6256979B1 (en) * | 1997-06-03 | 2001-07-10 | Societe De Construction Des Avions Hurel-Dubois (Societe Anonyme) | Backblast gas structure equipped with thrust reverser with two rear doors and planar exhaust area |
| US6487845B1 (en) | 2001-06-08 | 2002-12-03 | The Nordam Group, Inc. | Pivot fairing thrust reverser |
| US20110120080A1 (en) * | 2009-11-24 | 2011-05-26 | Schwark Jr Fred W | Variable area fan nozzle cowl airfoil |
-
1992
- 1992-09-28 FR FR9211518A patent/FR2696212B3/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6256979B1 (en) * | 1997-06-03 | 2001-07-10 | Societe De Construction Des Avions Hurel-Dubois (Societe Anonyme) | Backblast gas structure equipped with thrust reverser with two rear doors and planar exhaust area |
| US6487845B1 (en) | 2001-06-08 | 2002-12-03 | The Nordam Group, Inc. | Pivot fairing thrust reverser |
| US20110120080A1 (en) * | 2009-11-24 | 2011-05-26 | Schwark Jr Fred W | Variable area fan nozzle cowl airfoil |
| US8739515B2 (en) * | 2009-11-24 | 2014-06-03 | United Technologies Corporation | Variable area fan nozzle cowl airfoil |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2696212B3 (en) | 1994-12-02 |
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