FR2915526A1

FR2915526A1 - Dispositif de variation de section de tuyere secondaire associe a un inverseur a portes a dispositif de lissage de veine.

Info

Publication number: FR2915526A1
Application number: FR0702950A
Authority: FR
Inventors: Pierre Caruel
Original assignee: Aircelle SA
Current assignee: Safran Nacelles SAS
Priority date: 2007-04-24
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2008-10-31
Anticipated expiration: 2027-04-24
Also published as: CA2681354A1; WO2008132294A1; EP2137394A1; FR2915526B1

Abstract

Cet inverseur de poussée à porte(s) comprend :- une structure fixe (13),- au moins une porte (11) montée pivotante sur cette structure fixe (13) entre une position fermée où elle définit une cavité et une position ouverte,- au moins un panneau de cavité (23) monté coulissant sur ladite porte (11) entre une position fermée dans laquelle il obture ladite cavité et une position ouverte, et- des moyens d'actionnement (19 ; 19a, 19b) de ladite porte (11) et dudit panneau de cavité (23).Cet inverseur de poussée est remarquable en ce qu'il comprend un panneau de tuyère (31) monté coulissant sur ladite structure fixe (13), et des moyens (33, 35) pour coupler ledit panneau de tuyère (31) audit panneau de cavité (23) lorsque ladite porte (11) est fermée, puis pour coupler ledit panneau de tuyère (31) à ladite porte (11) lorsque ladite porte (11) passe de sa position fermée à sa position ouverte.

Description

La présente invention se rapporte à un inverseur de poussée à porte(s). On

connaît de la technique antérieure un inverseur de poussée à porte(s) comprenant : - une structure fixe, - au moins une porte montée pivotante sur cette structure fixe entre une position fermée où elle définit une cavité et une position ouverte, - au moins un panneau de cavité monté coulissant sur ladite porte entre une position fermée dans laquelle il obture ladite cavité et une position ouverte, et - des moyens d'actionnement de ladite porte et dudit panneau de cavité. L'ouverture de la porte permet de dévier le flux d'air froid produit par la soufflante d'un turboréacteur, et ainsi d'engendrer une contre-poussée apte à réduire la distance de freinage d'un avion lors de son atterrissage. Le panneau de cavité permet de lisser le contour de la veine d'air froid lorsque la porte de l'inverseur est fermée, et ainsi d'améliorer la qualité aérodynamique de l'écoulement. Par ailleurs, on connaît de la technique antérieure un inverseur de poussée à porte(s) comprenant un panneau de tuyère monté coulissant sur la structure fixe de l'inverseur, permettant de faire varier la section de flux d'air froid afin d'optimiser le fonctionnement du moteur pendant les différentes phases de vol. La mise en oeuvre dans un inverseur à porte(s) non seulement d'un 25 panneau de cavité, mais également d'un panneau de tuyère mobile, serait fort souhaitable dans bien des cas. Toutefois, une telle combinaison n'était envisageable jusqu'à ce jour qu'à la condition cle mettre en oeuvre un mécanisme très complexe, lourd et coûteux, permettant d'actionner sélectivement la porte de l'inverseur, le 30 panneau de cavité (ou les deux simultanément par l'intermédiaire d'un couplage mécanique complexe), et le panneau de tuyère. La présente invention a notamment pour but de fournir un mécanisme simple et allégé d'actionnement des trois organes susmentionnés. On atteint ce but de l'invention avec un inverseur de poussée à 35 porte(s) comprenant : - une structure fixe, - au moins une porte montée pivotante sur cette structure fixe entre une position fermée où elle définit une cavité et une position ouverte, - au moins un panneau de cavité monté coulissant sur ladite porte entre une position fermée dans laquelle il obture ladite cavité et une position ouverte, - des moyens d'actionnement de ladite porte et dudit panneau de cavité, cet inverseur de poussée étant remarquable en ce qu'il comprend un panneau de tuyère monté coulissant sur ladite structure fixe entre une position amont et une position aval, et des moyens pour coupler ledit panneau de tuyère audit panneau de cavité lorsque ladite porte est fermée, puis pour coupler ledit panneau de tuyère à ladite porte lorsque ladite porte passe de sa position fermée à sa position ouverte. Grâce à ces caractéristiques, tant que la porte est fermée, on peut faire coulisser le panneau de tuyère entre ses positions amont et aval par l'intermédiaire du panneau de cavité coulissant entre ses positions fermée et ouverte, et une fois que la porte passe en position ouverte, elle prend le relais pour maintenir le panneau de tuyère dans sa position aval. On comprend donc que l'invention permet de n'utiliser des moyens d'actionnement que pour la porte et le panneau de cavité, l'actionnement du panneau de tuyère s'effectuant de manière indirecte par le panneau de cavité. On obtient de la sorte un inverseur de poussée à porte(s), à panneau de cavité et à panneau de tuyère mobile, de conception simple et allégée.

Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de cet inverseur : -lesdits moyens d'actionnement comprennent un vérin double coopérant avec ladite structure fixe, ladite porte et une bielle reliée audit panneau de cavité ; ce mode de réalisation permet de n'utiliser qu'un seul vérin, et ainsi de faire des économies de poids ; - lesdits moyens d'actionnement comprennent d'une part un premier vérin interposé entre ladite structure fixe et ladite porte, et d'autre part un deuxième vérin interposé entre ladite structure fixe et ledit panneau de cavité ; ce mode de réalisation permet une totale indépendance des mouvements du panneau de cavité par rapport à ceux de la porte ; - les moyens de couplage dudit panneau de tuyère audit panneau de cavité comprennent un crochet solidaire dudit panneau de tuyère et un contre-crochet solidaire dudit panneau de cavité ; ces moyens permettent de réaliser de manière sirnple le couplage/découplage du panneau de tuyère par rapport au panneau de cavité ; - les moyens de couplage dudit panneau de tuyère à ladite porte comprennent un crochet solidaire dudit panneau de tuyère et une glissière solidaire de ladite porte ; ces moyens permettent de réaliser de manière simple le couplage/découplage du panneau de tuyère par rapport à la porte. La présente invention se rapporte également à une nacelle pour moteur d'avion, remarquable en ce qu'elle comporte un inverseur conforme à ce qui précède. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre, et à l'examen des figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'un inverseur selon l'invention, en configuration de jet direct de section normale, - la figure 2 est une vue de cet inverseur en configuration de jet de section augmentée, - la figure 3 est une vue de cet inverseur en configuration immédiatement préalable à l'ouverture de la porte, - la figure 4 est une vue de cet inverseur en configuration de jet inversé, - la figure 5 est une vue analogue à la figure 1 d'un autre mode de réalisation de l'inverseur selon l'invention, et - la figure 6 est une vue de cet inverseur dans une configuration de 25 jet de section réduite. On se reporte à présent à la figure 1, sur laquelle on a représenté une veine 1 d'air froid susceptible de circuler de la gauche vers la droite de la figure, entre d'une part une structure interne 3 et d'autre part une structure externe 5. 30 L'air froid circulant dans la veine 1 est mis en mouvement par une soufflante non représentée et située dans la zone amont 7, et cet air froid sort de la veine 1 dans une zone aval 9 définissant une section de tuyère. Comme cela est connu en soi, la structure interne 3 est destinée à envelopper un turboréacteur non représenté, et la structure externe 5 35 comprend des moyens d'inversion de poussée, c'est-à-dire des moyens aptes à dévier l'air froid circulant normalement dans la veine 1 vers l'extérieur et vers la gauche de la figure 1. Ces moyens d'inversion de poussée comprennent une porte 11 montée pivotante sur une structure fixe 13 autour d'un axe A, la course de la partie aval de cette porte étant représentée de manière symbolique par le cercle C. Comme cela est connu en soi, cette porte 11 comprend notamment un becquet 15. Cette porte comprend également une glissière 17 dont la fonction 10 sera explicitée plus loin. Un vérin à double tige 19 est monté pivotant sur la structure 13, et sa première tige 21 est montée pivotante sur la porte 11. Un panneau de cavité 23 est monté coulissant sur la porte 11 entre une position visible sur la figure 1 dans laquelle ce panneau est jointif avec un 15 bord de déviation 25 monté fixe par rapport à la structure 13, et d'autres postions qui seront explicitées plus loin. Ce panneau de cavité 23 est relié à la deuxième tige 27 du vérin 19 (voir figure 2) par l'intermédiaire d'une bielle 29. Dans la configuration de la figure 1, un panneau de tuyère 31 est 20 couplé au panneau de cavité 23 par l'intermédiaire d'un crochet 33 et d'un contre-crochet 35 montés respectivement sur ces organes. Dans la configuration de la figure 1, le panneau de tuyère 31 est jointif avec la porte 11, et la section de tuyère 9 est dite normale . Dans la configuration de la figure 2, la deuxième tige 27 du vérin 19 25 s'est allongée, provoquant ainsi, par l'intermédiaire de la bielle 29, le coulissement vers l'aval (c'est-à-dire vers la droite de la figure) du panneau de cavité 23 et donc du panneau de tuyère 31, conduisant ainsi à une section de tuyère 9 augmentée par rapport à la section normale de la figure 1, tandis que la cavité de porte n'est plus entièrement obturée. 30 Une telle augmentation de la section de tuyère convient particulièrement à certaines phases du vol, pour lesquelles la non obstruction de la cavité de porte est moins pénalisante. Dans la configuration de la figure 3, la deuxième tige 27 du vérin 19 a continué de s'allonger par rapport à la configuration de la figure 2, conduisant 35 ainsi à un déplacement extrême vers l'aval du panneau de cavité 23 et du panneau de tuyère 31.

Comme on peut le voir sur la figure 3, ce déplacement extrême permet de placer l'extrémité 37 du crochet 33 au droit de la glissière 17 solidaire de la porte 11. Ce déplacement supplémentaire par rapport à la position représentée figure 2 est rendu nécessaire pour abaisser suffisamment l'extrémité du panneau de cavité 23 de façon à libérer au maximum le passage de l'air à travers le puit de porte en fonctionnement en jet inverse, pour la configuration dessinée ici, mais n'est pas toujours nécessaire. La configuration de la figure 4 se déduit de celle de la figure 3 par allongement de la première tige 21 du vérin 19, cet allongement provoquant l'ouverture de la porte 11, cette porte emportant dans son mouvement le panneau de cavité 23, qui, il faut le rappeler, est monté coulissant sur cette porte. Lors du mouvement rotatif de cette porte 11, la glissière 17 vient s'engager avec l'extrémité 37 du crochet 33 solidaire du panneau de tuyère 31, I de sorte que cette glissière maintient ce panneau dans sa position avale extrême. Dans celte position ouverte, la porte 11 et le panneau de cavité 23 dévient l'air provenant de la zone 7 vers l'extérieur de l'inverseur de poussée, comme cela est indiqué par la flèche F visible sur la figure 4. On notera que le becquet 15 de la porte 11 contribue à la déviation du flux d'air froid provenant de la veine 1 vers l'amont de l'inverseur, c'est-à-dire vers la gauche de la figure 4. On notera également que l'on peut avantageusement prévoir une grille 39 reliée à la structure fixe 13, disposée de manière à contribuer à la 25 déviation du flux d'air lors de l'ouverture de la porte 11. La variante représentée sur les figures 5 et 6 se distingue du mode de réalisation précédent en ceci que l'on prévoit deux vérins distincts, 19a, 19b, pour actionner respectivement la porte 11 et le panneau de cavité 23. Dans ce cas, ces vérins sont du type à simple tige 21a, 21b.

30 On notera que dans le cas de cette variante, il n'est plus nécessaire de prévoir une bielle 29 entre le vérin d'actionnement de la porte et le panneau de cavité. L'avantage de cette variante par rapport à la solution précédente est qu'elle permet de passer d'une configuration normale représentée à la figure 5 35 (analogue à la configuration de la figure 1), à une configuration de section de tuyère réduite, visible à la figure 6, dans laquelle l'ensemble formé par le panneau de la cavité 23 et le panneau de tuyère 31 sont déplacés vers l'amont de la veine 1 (c'est-à-dire vers la gauche de la figure), permettant ainsi de réduire la section 9. Cette configuration de section réduite convient particulièrement pour 5 les phases de montée et de descente d'un avion équipé d'un tel système d'inversion de poussée. Le mode de fonctionnement et les avantages de l'invention résultent directement de la descriiption qui précède. Lorsque l'on veut passer d'une configuration de section de tuyère 10 normale (figures 1 et 5) à une configuration de section de tuyère augmentée (figure 2), on fait coulisser le panneau de cavité 23 par rapport à la porte 11 en agissant sur le vérin 19 ou 19a. Ce faisant, le panneau de tuyère 31 étant couplé au panneau de cavité 23 par l'intermédiaire du crochet 33, ce panneau de cavité se déplace :15 vers l'aval de la veine d'air 1, ce qui permet d'augmenter la section de sortie de tuyère 9. Le panneau de cavité n'obstrue plus la cavité définie par la porte 11, les phases de vol pour lesquelles cette configuration est utilisée autorisant des performances aérodynamiques dégradées. Pour réduire cette section de sortie de tuyère, on agit bien entendu 20 en sens inverse sur le vérin 19, 19a. On notera qu'en configuration normale (figures 1 et 5) et en configuration de tuyère réduite (figure 6), le panneau de cavité 23 obture correctement la cavité définie par la porte 11, ce qui permet de lisser le profil de la veine 1 d'air froid, et ainsi d'optimiser les caractéristiques 25 aérodynamiques de l'écoulement d'air dans cette veine. Lorsque l'on souhaite inverser la poussée exercée par l'air circulant dans la veine 1, on agit sur le vérin 19 ou 19a de manière à faire pivoter la porte 11 vers sa position ouverte (voir figure 4). Ce faisant, cette porte ainsi que le panneau de cavité 23 obstruent la 30 veine 1 et dévient de la sorte l'air vers l'extérieur, cette déviation étant améliorée par la présence du becquet 15 et éventuellement par la grille 39. Pendant ce pivotement de la porte 11, le panneau de tuyère 31 est maintenu en place grâce à la glissière 17 solidaire de la porte 11. Comme on peut le comprendre à la lumière de ce qui précède, 35 aucun moyen spécifique d'actionnement du panneau de tuyère 31 n'est prévu : le coulissement de ce panneau de tuyère est provoqué par celui du panneau de cavité 23, et le rnaintien en place de ce panneau de tuyère lors de l'ouverture de la porte 11 est obtenu grâce à la glissière 17 qui coopère avec le crochet 33 de ce panneau de tuyère. L'invention permet donc d'actionner trois organes, à savoir la porte 11, le panneau de cavité 23 et le panneau de tuyère 31, avec seulement deux moyens d'actionnernent, à savoir les tiges 21, 27 du vérin 19, ou les tiges 21a, 21b des vérins 19a et 19b. L'invention fournit donc des moyens simplifiés et allégés pour sélectivement mettre en oeuvre les moyens d'inverseur de poussée, obturer la cavité définie par la porte 11, et régler la section de sortie de la veine d'air froid du turboréacteur. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés, fournis à titre purement illustratif.

Claims

REVENDICATIONS

1. Inverseur de poussée à porte(s) comprenant : - une structure fixe (13), - au moins une porte (11) montée pivotante sur cette structure fixe (13) entre une position fermée où elle définit une cavité et une position ouverte, - au moins un panneau de cavité (23) monté coulissant sur ladite porte (11) entre une position fermée dans laquelle il obture ladite cavité et une position ouverte, - des moyens d'actionnement (19 ; 19a, 19b) de ladite porte (11) et dudit panneau de cavité (23), cet inverseur de poussée étant caractérisé en ce qu'il comprend un panneau de tuyère (31) monté coulissant sur ladite structure fixe (13), et des moyens (33, 35) pour coupler ledit panneau de tuyère (31) audit panneau de cavité (23) lorsque ladite porte (11) est fermée, puis pour coupler ledit panneau de tuyère (31) à ladite porte (11) lorsque ladite porte (11) passe de sa position fermée à sa position ouverte.

2. Inverseur de poussée selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement comprennent un vérin double (19) coopérant avec ladite structure fixe (13), ladite porte (11) et une bielle (29) reliée audit panneau de cavité.

3. Inverseur de poussée selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement comprennent d'une part un premier vérin (19a) interposé entre ladite structure fixe (13) et ladite porte (11), et d'autre part un deuxième vérin (19b) interposé entre ladite structure fixe (13) et ledit panneau de cavité.

4. Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de couplage dudit panneau de tuyère (31) audit panneau de cavité (23) comprennent un crochet (33) solidaire dudit panneau de tuyère (31) et un contre-crochet (35) solidaire dudit panneau de cavité (23).

5. Inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de couplage dudit panneau de tuyère (31) à ladite porte (11) comprennent un crochet (33) solidaire dudit panneau de tuyère (31) et une glissière (17) solidaire de ladite porte (11).

6. Nacelle pour moteur d'avion, caractérisée en ce qu'elle comporte un inverseur de poussée conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.