FR2954409A1 - Dispositif d'inverseur de poussee - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'inversion de poussée (10) pour nacelle de turboréacteur comprenant, d'une part, des moyens de déviation d'au moins une partie d'un flux d'air du turboréacteur, et d'autre part, au moins un capot (20) mobile en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle, le capot (20) étant apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle destiné à un flux dévié, ledit capot (20) mobile étant également prolongé par au moins une section de tuyère (30) variable comprenant au moins un panneau (31) monté mobile en rotation, ledit panneau (31) étant adapté pour, d'une part, pivoter vers au moins une position entrainant une variation de la section de la tuyère et, d'autre part, pivoter vers une position dans laquelle il obstrue une partie d'un canal annulaire de la nacelle caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un système d'entraînement (50) du panneau comprenant des moyens d'entraînement (51,100) montés sur le capot (20), lesdits moyens d'entraînement (51,100) étant susceptibles de se déplacer le long de la circonférence de la tuyère (30) et un ensemble formant levier (60) monté pivotant sur le capot et articulé à chacune de ses extrémités, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement (71,72), respectivement sur les moyens d'entraînement (51,100) et sur le panneau (31).

Description

L'invention concerne un inverseur de poussée, dit à grilles, pour un moteur à réaction. Un avion est mu par plusieurs turboréacteurs logés chacun dans une nacelle abritant également un ensemble de dispositifs d'actionnement annexes liés à son fonctionnement et assurant diverses fonctions lorsque le turboréacteur est en fonctionnement ou à l'arrêt. Ces dispositifs d'actionnement annexes comprennent notamment un système mécanique d'inversion de poussée. Une nacelle présente généralement une structure tubulaire comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, une section aval abritant les moyens d'inversion de poussée et destinée à entourer la chambre de combustion et les turbines du turboréacteur, et est généralement terminée par une tuyère d'éjection dont la sortie est située en aval du turboréacteur. Les nacelles modernes sont destinées à abriter un turboréacteur double flux apte à générer un flux d'air chaud (également appelé flux primaire) issu de la chambre de combustion du turboréacteur, et par l'intermédiaire des pales de la soufflante en rotation un flux d'air froid (flux secondaire) qui circule à l'extérieur du turboréacteur à travers un passage annulaire, également appelé veine, formé entre un carénage du turboréacteur et une paroi interne de la nacelle. Les deux flux d'air sont éjectés du turboréacteur par l'arrière de la nacelle. Le rôle d'un inverseur de poussée est, lors de l'atterrissage d'un avion, d'améliorer la capacité de freinage de celui-ci en redirigeant vers l'avant au moins une partie de la poussée générée par le turboréacteur. Dans cette phase, l'inverseur obstrue la veine du flux froid et dirige ce dernier vers l'avant de la nacelle, générant de ce fait une contre-poussée qui vient s'ajouter au freinage des roues de l'avion. Les moyens mis en oeuvre pour réaliser cette réorientation du flux froid varient suivant le type d'inverseur. Cependant, dans tous les cas, la structure d'un inverseur comprend des capots mobiles déplaçables entre, d'une part, une position déployée dans laquelle ils ouvrent dans la nacelle un passage destiné au flux dévié, et d'autre part, une position d'escamotage dans laquelle ils ferment ce passage. Ces capots peuvent remplir une fonction de déviation ou simplement d'activation d'autres moyens de déviation. Dans le cas d'un inverseur à grilles, la réorientation du flux d'air est effectuée par des grilles de déviation, le capot n'ayant qu'une simple fonction de 35 coulissage visant à découvrir ou recouvrir ces grilles.

Par ailleurs, outre sa fonction d'inversion de poussée, le capot coulissant présente un côté aval formant une tuyère d'éjection visant à canaliser l'éjection des flux d'air. Cette tuyère d'éjection comprend une série de panneaux mobiles montés 5 en rotation à une extrémité aval du capot coulissant. Ces panneaux sont adaptés pour, d'une part, pivoter vers une position entrainant une variation de section de la tuyère et, d'autre part, pivoter vers une position dans laquelle, en situation d'inversion de poussée, ils viennent obturer la veine en vue de dévier le flux froid vers les grilles de déviation découvertes par le 10 coulissement du capot mobile. Le pivotement des panneaux est guidé par des biellettes rattachées, d'une part, au panneau, et d'autre part, à un point fixe de la structure interne délimitant le canal annulaire. Or, la présence de ces bielles de guidage traversant la veine engendre 15 des problèmes de perturbations aérodynamiques mais également des problèmes de performances acoustiques dus à l'installation de points fixes d'articulation qui réduit la surface de la structure interne pouvant être utilisée pour un traitement acoustique et des problèmes mécaniques du fait de la liaison mécanique par les biellettes entre l'inverseur de poussée et la structure interne. 20 Par ailleurs, la cinématique d'actionnement d'une telle tuyère est complexe. En effet, la tuyère étant montée sur le capot mobile, les panneaux mobiles doivent être associés à un système d'actionnement permettant, d'une part, de les entrainer simultanément avec le capot mobile lors de l'inversion de poussée 25 lorsque le capot se déplace pour découvrir les grilles de déviation et, d'autre part, de les entraîner lorsque le capot est en position d'escamotage pour adapter la section optimale de la tuyère d'éjection en fonction des différentes phases de vol, à savoir les phases de décollage, de croisière et d'atterrissage de l'avion. Dans une telle configuration, se pose le problème essentiel de la 30 cinématique du degré d'ouverture des panneaux par rapport au coulissement du capot lors de l'inversion de poussée et par conséquent, de la gestion de la section totale de passage de l'air. En effet, lors d'une phase de transition entre ouverture et fermeture de l'inverseur de poussée, l'ouverture des panneaux, en début de phase d'ouverture du 35 capot mobile, est plus rapide que le recul dudit capot.

Il existe souvent un point sensible de cinématique qui place le panneau en position d'obstruction partielle du canal annulaire sans que la section obstruée soit complètement compensée par la section amont découverte par le recul du capot mobile.

La section amont de passage à travers les grilles de l'inverseur étant inférieure à la section de la veine qui est obstruée par les panneaux, il s'ensuit une augmentation de la pression dans le moteur, ce qui implique une gestion délicate du régime du turboréacteur dans cette phase transitoire. Plusieurs solutions ont été mises en place de manière à résoudre un ou 10 plusieurs de ces problèmes. Ainsi, il est connu de proposer une architecture d'inverseur ne comprenant plus de bielle traversant le canal annulaire. Par exemple, on peut atteindre cet objectif en prévoyant un dispositif d'inversion de poussée dans lequel le capot mobile et les panneaux sont associés à 15 des moyens d'actionnement aptes à activer leur déplacement respectif en translation et en rotation reliés à une extrémité amont de chaque panneau par une bielle d'entraînement montée mobile autour de points d'ancrage respectivement sur le panneau correspondant et sur les moyens d'actionnement associés. Ce type de dispositif prévoit de répondre à la cinématique particulière 20 désirée des panneaux de la tuyère variable et du capot mobile en utilisant des moyens d'actionnement mettant en oeuvre un certain retard à l'ouverture du capot, ceci afin de lui permettre de rester fixe lors du réglage de la section de tuyère. Il s'ensuit que, lors de l'inversion de poussée, le panneau se déploie rapidement dans le canal annulaire dès le début de la course de recul du capot 25 coulissant entraînant une augmentation conséquente de pression dans le canal annulaire. II ne résout donc pas le problème de la gestion adéquate de la section totale de passage de l'air dans la nacelle. Par conséquent, il existe un besoin d'amélioration des dispositifs 30 d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire afin de pallier les limitations évoquées précédemment.

Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire dans lequel on maîtrise la cinématique 35 d'ouverture des panneaux et du capot coulissant lors de l'inversion de poussée afin d'assurer une section totale d'échappement toujours suffisante par rapport à la section d'entrée d'air. Il est également désirable de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire dans lequel la cinématique d'ouverture des panneaux et du capot est simultanée, tout en présentant une section d'échappement d'air quasi constante quelle que soit sa condition d'utilisation, notamment en jet direct, en transit et en jet inversé. Un autre but de la présente invention est de pouvoir piloter finement la section de tuyère, sans déplacer le capot coulissant de sa position de verrouillage.

Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire possédant un système d'entraînement des panneaux de blocage simple tout en étant fiable. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire dans lequel on limite l'impact du système d'entraînement des panneaux sur la structure du capot mobile. A cet effet, l'invention propose un dispositif d'inversion de poussée pour nacelle de turboréacteur comprenant, d'une part, des moyens de déviation d'au moins une partie d'un flux d'air du turboréacteur, et d'autre part, au moins un capot mobile en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle, le capot étant apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle destiné à un flux dévié, ledit capot mobile étant également prolongé par au moins une section de tuyère variable comprenant au moins un panneau monté mobile en rotation, ledit panneau étant adapté pour, d'une part, pivoter vers au moins une position entrainant une variation de la section de la tuyère et, d'autre part, pivoter vers une position dans laquelle il obstrue une partie d'un canal annulaire de la nacelle remarquable en ce qu'il comprend, en outre, un système d'entraînement du panneau comprenant des moyens d'entraînement montés sur le capot susceptibles de se déplacer le long de la circonférence de la tuyère et un ensemble formant levier monté pivotant sur le capot et articulé à chacune de ses extrémités, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement, respectivement sur lesdits moyens d'entraînement et sur le panneau. Grâce à la présente invention, on s'affranchit des bielles d'entraînement de panneau mises en place dans la veine et la cinématique d'ouverture du panneau et du capot est maîtrisée afin de présenter une section d'échappement d'air dans la nacelle quasi constante notamment lorsque le dispositif d'inversion de poussée est dans une configuration de début de transit dans laquelle l'ouverture des moyens de déviation par translation du capot mobile est faible. Selon des modes particuliers de réalisation de l'invention, le dispositif peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou 5 en combinaison techniquement possibles : - l'ensemble formant levier comprend un premier et un second bras de levier, chacun respectivement fixé, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement, sur les moyens d'entraînement et sur le panneau et montés pivotant sur le capot ; - l'ensemble formant levier est placé dans un plan contenant l'axe 10 d'articulation du panneau et un axe parallèle à l'axe longitudinal du dispositif ; - le premier et le second bras de levier sont solidaires en rotation ; - le premier bras de levier présente une longueur supérieure à celle du second bras de levier ; - l'une des bielles d'entrainement est réglable en longueur de façon à 15 ajuster l'angle d'inclinaison du panneau d'inversion auquel elle est reliée ; - les moyens d'entraînement sont montés en amont ou en aval du pivot de l'ensemble formant levier ; - les moyens d'entraînement comprennent au moins un anneau d'entraînement monté sur le capot et susceptible de tourner autour de l'axe 20 longitudinal de la nacelle ; - le dispositif comprend, en outre, des moyens de guidage en rotation de l'anneau d'entraînement ; - les moyens de guidage en rotation de l'anneau d'entraînement comprennent au moins un rail de guidage ménagé sur le capot et centré sur l'axe 25 longitudinal de la nacelle et/ou un ou plusieurs ensembles de guidage en rotation solidaire du capot, chaque ensemble comprenant une ferrure guide associées à des éléments de glissement ou de roulement ; - les moyens d'actionnement susceptibles d'actionner le mouvement en rotation de l'anneau d'entraînement comprennent au moins un actionneur s'étendant 30 perpendiculairement à l'axe longitudinal de la nacelle associé à un arbre de transmission s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de la nacelle, par l'intermédiaire d'un renvoi d'angle ; - les moyens d'entraînement comprennent au moins un câble monté sur le capot et susceptible de se déplacer le long de la circonférence de la tuyère, guidé 35 par une ou plusieurs poulies de guidage; - les moyens d'actionnement susceptibles d'actionner le mouvement du câble comprennent au moins un actionneur s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de la nacelle associé à un arbre de transmission s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de la nacelle et au moins une poulie de renvoi permettant de transformer un mouvement du câble le long de l'axe longitudinal de la nacelle en un mouvement du câble dans la direction circonférentielle de la tuyère ; - le dispositif comprend, en outre, des moyens motorisés d'entraînement du capot et des panneaux, lesdits moyens motorisés d'entraînement étant couplés ou indépendants ; - Les moyens motorisés d'entraînement du capot et des panneaux sont couplés par un système de couplage comprenant au moins un réducteur planétaire ou un découpleur mécanique. L'invention concerne, également, une nacelle de turboréacteur à double flux comprenant un dispositif d'inversion de poussée tel que précité.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, selon des modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, et en référence aux dessins annexés sur lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif d'inversion de poussée selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; - La figure 2 est une vue agrandie de la zone A du dispositif d'inversion de poussée de la figure 1, centrée sur un système d'entraînement d'un panneau d'inversion du dispositif ; - La figure 3 est une vue agrandie de la zone B du système d'entraînement d'un panneau d'inversion de la figure 3 ; - La figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif d'inversion de poussée selon un second mode de réalisation de la présente invention ; - Les figures 5 à 8 sont des vues en perspective partielle du dispositif d'inversion de poussée de la figure 1 respectivement en configuration de jet direct, en configuration de transit présentant deux différentes positions pivotées successives des panneaux d'inversion de poussée entre le jet direct et un jet inversé et en configuration de jet inversé; - La figure 9 représente un schéma de l'architecture de moyens 35 d'actionnement de panneaux mobiles d'un dispositif d'inversion de poussée selon la figure 1 ; - La figure 10 schématise le fonctionnement d'un système de couplage, de type système d'engrenage, des moteurs d'un capot et de panneaux d'un dispositif d'inversion de poussée de la figure 1 ; - Les figures 11 et 12 schématisent le fonctionnement d'un système de 5 couplage, de type découpleur mécanique, des moteurs d'un capot et de panneaux d'un dispositif d'inversion de poussée de la figure 1 ; - Les figures 13 et 14 sont des vues en perspective respectivement partielle et entière d'un système d'entraînement d'un dispositif d'inversion de poussée selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. 10 De manière connue en soi, un dispositif d'inversion de poussée désigné par la référence générale 10 sur la figure 1 est associé à un turboréacteur à double flux et appartient à une nacelle externe qui définit avec une structure interne 1 concentrique un canal annulaire d'écoulement ou veine V d'un flux secondaire du 15 turboréacteur. Tel qu'illustré sur la figure 1, le dispositif d'inversion de poussée 10 comprend un cadre avant fixe 2 prolongé par un capot 20 monté coulissant grâce à des glissières (non représentées) le long de l'axe longitudinal de la nacelle, lui-même prolongé par une tuyère d'éjection 30 de section variable. 20 Le cadre avant 2 supporte une pluralité de grilles de déviation (non représentées) logées dans l'épaisseur du capot mobile 20, lorsque celui-ci est en position de fermeture. La translation du capot mobile 20 vers l'aval de la nacelle dégage dans celle-ci une ouverture à travers laquelle le flux secondaire du turboréacteur peut 25 s'échapper au moins partiellement, cette portion de flux étant réorientée vers l'avant de la nacelle par les grilles de déviation, générant de ce fait une contre-poussée apte à aider au freinage de l'avion. Le déplacement du capot mobile 20 le long de l'axe longitudinal de la nacelle est assuré par un ensemble de vérins montés sur le cadre avant 2 actionnés 30 par des moyens motorisés, comme cela sera décrit plus loin en relation avec la figure 9. La tuyère d'éjection 30, quant à elle, comprend une série de panneaux mobiles 31 montés en rotation à une extrémité aval du capot mobile 20 et répartis sur la périphérie de la tuyère d'éjection 30. 35 Afin d'augmenter la portion de flux secondaire traversant les grilles, chaque panneau 31 est adapté pour, d'une part, pivoter vers une position entrainant une variation de la section de la tuyère 30 et, d'autre part, pivoter vers une position dans laquelle il obstrue la veine V de flux froid et renvoie cet air vers les grilles de déviation qui assurent la réorientation du flux permettant, ainsi, l'inversion de poussée. Chaque panneau 31 pivote autour de son axe d'articulation transversal à l'axe longitudinal de la nacelle, grâce à des liaisons rotules, à son extrémité amont. Lors du fonctionnement du turboréacteur en poussée directe, le capot coulissant 20 forme tout ou partie d'une partie aval de la nacelle obturant l'ouverture à grilles, les panneaux 31 étant alors en continuité aérodynamique avec le capot 20. Pour inverser la poussée du turboréacteur, le capot coulissant 20 est déplacé en position aval et les panneaux 31 pivotent en position d'obturation de manière à dévier le flux secondaire vers les grilles et à former un flux inversé guidé par les grilles de déviation. En référence aux figures 1 et 2, le dispositif d'inversion de poussée 10 doit donc être équipé de moyens d'actionnement 40 associés à un système 50 permettant un entraînement des panneaux 31 par rapport au capot 20 selon une cinématique appropriée. Pour ce faire, et selon l'invention, le système d'entrainement 50 de chaque panneau 31 comprend au moins un anneau d'entraînement 51 monté sur le capot 20, ledit anneau 51 étant susceptible de tourner autour de l'axe longitudinal de la nacelle et un ensemble formant levier 60 monté pivotant sur le capot 20 et articulé à chacune de ses extrémités, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement respectivement sur l'anneau 51 et sur le panneau 31. Un tel système d'entraînement 50 permet de transformer le mouvement de rotation de l'anneau 51 dans le sens horaire (et de façon réversible, dans le sens anti horaire) en un mouvement de rotation de l'ensemble formant levier 60, ce mouvement de rotation étant ensuite renvoyé pour actionner la ou les bielles d'entraînement de manière à faire pivoter le panneau 31 dans une position particulière telle qu'une position de repos, une position d'inversion de poussée ou toute position dite de transit entre les deux positions précitées.

Dans le cas particulier de l'inversion de poussée, le mouvement de rotation de l'anneau 51 dans le sens horaire (et de façon réversible, dans le sens anti horaire) est actionné de concert avec le mouvement de translation du capot 20 vers l'aval de la nacelle (et de façon réversible, vers l'amont de la nacelle), comme cela sera décrit plus loin en relation avec la figure 9, notamment.

Plus précisément, l'ensemble formant levier 60 comprend deux bras de levier 61 et 62 solidaires formant une forme générale de V dont la pointe est montée pivotante autour d'un axe de pivot X sensiblement perpendiculaire au plan contenant l'axe d'articulation du panneau d'inversion 31 et parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle, grâce à une ferrure d'articulation 22 solidaire du capot 20. Dans la suite de la description, ce plan sera désigné comme le plan P.

Un premier bras de levier 61 est fixé à une bride solidaire de l'anneau 51 par l'intermédiaire d'une première bielle 71 articulée autour d'un axe perpendiculaire au plan P, cette première bielle 71 étant destinée à balayer une surface quasiment plane et parallèle au plan P précédemment cité. Le second bras de levier 62 est fixé, quant à lui, à une extrémité d'une 10 seconde bielle 72 reliée, à l'extrémité opposée, à l'extrémité aval du panneau d'inversion 31. Au moins l'une des deux bielles d'entrainement 71,72 est réglable en longueur de façon à ajuster l'angle d'inclinaison du panneau d'inversion 31 auquel elle est reliée pour obtenir une tuyère 30 de section choisie. 15 Dans la mesure où l'axe de pivot X de l'ensemble formant levier 60 ainsi que les points d'attache des deux bras de leviers 61, 62 aux bielles d'entraînement correspondantes 71, 72 sont placés dans le plan P, les sollicitations en torsion de l'ensemble formant levier 60 sont réduites. Pour minimiser l'encombrement du système d'entraînement 50 du 20 panneau d'inversion 31 associé à cette contrainte, une variante de réalisation prévoit alors d'incliner l'ensemble formant levier 60 de quelques degrés par rapport à la normale au plan P. Par ailleurs, il est à noter que pour limiter les risques respectivement de vibration ou de vibration et de flambage pour la première et la seconde bielle 71,72, 25 ces dernières présentent, de préférence, une section tubulaire fine, permettant de leur apporter une forte rigidité en flexion. Concernant l'anneau d'entraînement 51, c'est un anneau circonférentiel monté entre la paroi interne et la paroi externe du capot 20, auquel est relié le panneau 41 par l'ensemble formant levier 60. 30 Dans un premier mode de réalisation illustré sur la figure 2, il est monté en amont du pivot de l'ensemble formant levier 60. Dans un second mode de réalisation illustré sur la figure 4, il peut être monté en aval du pivot de l'ensemble formant levier 60. Dans l'exemple illustré sur la figure 3, l'anneau d'entraînement 51 35 présente une section générale rectangulaire. Toutefois, d'autres types d'anneaux sont possibles, à savoir, par exemple, un anneau de section cylindrique.

Cet anneau 51, monté libre en rotation, est guidé dans son déplacement par un rail de guidage 71 associé à un ou plusieurs ensembles de guidage en rotation 70 solidaires du capot 20. Concernant le rail de guidage 71, celui ci est conformé sur la paroi interne du capot 20 de façon à recevoir dans sa concavité, l'anneau d'entraînement 51. Concernant les ensembles de guidage en rotation 70, chacun d'eux comprend une ferrure guide 72 et des éléments de glissement 73 disposés sur la paroi interne du capot 20. Les ferrures guides 72 sont réparties le long de la circonférence de la 10 paroi interne du capot 20. Elles présentent une forme femelle complémentaire de la forme male de l'anneau d'entraînement 51 correspondante. Dans l'exemple illustré sur la figure 3, elles présentent une section générale en forme de U renversé, recevant dans la concavité du U, la section 15 rectangulaire correspondante de l'anneau d'entraînement 51. Chaque ferrure guide 72 est associée à un ou plusieurs éléments de glissement ou de roulement 73 de type, galets, roulements ou rouleaux fixés sur la ferrure guide 72 de façon à être intercalés entre la ferrure guide 72 et l'anneau d'entraînement 51. 20 La stabilité de l'anneau d'entraînement 51, lors de son coulissement à travers chaque ferrure guide 72, est assurée car tout mouvement de l'anneau 51 en dehors de son mouvement de rotation est interdit. En effet, les ensembles de guidage en rotation 70 interdisent les translations dans les directions de l'axe longitudinal de la nacelle et radiales et 25 empêchent également le flambage sous charge de l'anneau d'entraînement 51. Pour assurer la rotation de l'anneau d'entraînement 51 autour de la circonférence de la tuyère 30, et par conséquent, celui de l'ensemble formant levier 60, le dispositif d'inversion de poussée 10 comprend les moyens d'actionnement 40 suivants. 30 De façon générale, les moyens d'actionnement 40 sont aptes, d'une part, à activer le déplacement du capot mobile 30 en translation le long de l'axe longitudinal de la nacelle ainsi que le pivotement de chaque panneau d'inversion 31 vers une position où il obstrue la veine V de flux froid lors d'une phase d'inversion de poussée et, d'autre part, à assurer le pivotement de chaque panneau d'inversion 31 vers une 35 position entraînant une variation de la section de la tuyère 30, le capot 20 restant fixe lors de cette phase de variation de section de tuyère 30.

Tel qu'illustré sur la figure 9, le capot mobile 20 peut être translaté, de façon connue, sous l'action de trois vérins 23, 24, 25 comprenant un vérin central 24 et deux vérins additionnels 23 et 25 actionnés par des moyens motorisés reliés à une interface de commande (non illustrée).

En référence aux figures 1 et 9, concernant l'anneau d'entraînement 51, celui ci est relié par une bride solidaire de l'anneau 51 à au moins un actionneur 41, de type vérin, s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal de la nacelle, dans la direction de rotation de l'anneau d'entraînement 51, ceci afin d'entraîner en rotation ledit anneau 51.

Cet actionneur 41 peut être de façon non limitative un vérin à billes ou à rouleaux. Plus précisément, le corps de l'actionneur 41 est solidaire du capot mobile 20 par l'intermédiaire d'un cardan (non illustré) afin d'autoriser sa rotation. Ce cardan est positionné le plus proche possible de glissières du capot 20, de façon à faire transiter les efforts résultants dans les rails du capot 20. Plus précisément, la tige centrale de l'actionneur 41 est destinée à être rattachée à la bride et apte à être bloquée en rotation et entrainée en translation par l'intermédiaire d'un arbre de transmission 42 télescopique associé à l'actionneur 41. Dans un autre mode de réalisation, l'actionneur 41 possède sa propre motorisation. Comme illustré sur la figure 1, l'arbre de transmission 42 longe le mat 3 destiné à être rattaché à une partie fixe de l'avion telle qu'une aile, à savoir s'étendant dans la direction de translation du capot mobile 30 et est relié à la tige de l'actionneur 41 par l'intermédiaire d'un renvoi d'angle 43 de type à pignons coniques.

Cet arbre de transmission 42 est activé par des moyens motorisés d'entraînement. Sur la figure 9, dans un mode de réalisation de la présente invention, l'anneau d'entraînement 51 est relié à deux actionneurs 41a, 41b, eux-mêmes reliés à deux arbres de transmission 42a, 42b commandés par deux moteurs d'entraînement M1 et M2 indépendants. Ces moteurs d'entraînement M1 et M2 peuvent être portés par le adre avant 2. Dans un autre mode de réalisation, ces moteur d'entraînement M1 et M2 peuvent être portés par le capot 20 pour ne pas nécessiter d'arbres de transmission 35 de puissance.

Par ailleurs, les actionneurs 41 de l'anneau d'entraînement 51 des panneaux d'inversion 31 et les vérins d'actionnement 23,24,25 du capot mobile 30 peuvent avoir ou non le même entraînement de puissance, à savoir les moteurs d'entraînement M1 et M2 de chaque arbre de transmission 42 associés aux actionneurs 41 et ceux des vérins d'actionnement 23,24,25 du capot mobile 20 peuvent être, respectivement, soit couplés soit indépendants. Quelque soit le système de couplage des moteurs d'entraînement, ces derniers sont aptes, d'une part, à activer le déplacement de chaque arbre de transmission 42a,42b ainsi que celui des vérins d'actionnement 23,24,25 du capot 20 lors d'une phase d'inversion de poussée et, d'autre part, à activer le déplacement de chaque arbre de transmission 42a,42b et à maintenir en position verrouillée les vérins d'actionnement 23,24,25 du capot 20 lors d'une phase de variation de la section de la tuyère 30 du dispositif 10. Dans un premier mode de réalisation, les moteurs d'entraînement M1 et M2 respectifs des arbres de transmission 42a, 42b sont couplés, chacun, à celui de deux vérins d'actionnement 23,25 du capot 20, grâce à au moins un système d'engrenage 80. Dans un exemple non limitatif du premier mode de réalisation, ce système d'engrenage 80 est de type réducteur planétaire.

Un réducteur planétaire est connu de l'homme du métier et ne sera décrit que brièvement par la suite. En référence à la figure 10, le réducteur planétaire 80 est basé sur l'utilisation d'un engrènement pignon central 81 /satellites 82 /couronne 83. Chaque réducteur planétaire 80 comprend, ainsi, un pignon central 81 rotatif centré sur l'axe principal d'un moteur d'entraînement (M1ou M2) auquel il est relié, ce pignon 81 s'engrenant avec plusieurs satellites 82 portés, chacun, par des axes parallèle à l'axe principal et étant solidaire d'un porte satellite 84. Ces satellites 83 s'engrènent, d'autre part, avec la couronne extérieure 83 connectée à un vérin d'actionnement 23 ou 25 du capot 30.

Un ou plusieurs vérins supplémentaires 24, nécessaires au coulissement du capot 20, pourront être reliés aux vérins 23 et 25 par un ensemble d'arbres flexibles 26. Le porte satellite 84 et la couronne 83 sont, par ailleurs, associés à des moyens de blocage en rotation indépendants (non illustrés).

Le blocage en rotation de la couronne 83 peut être obtenu par le blocage en translation des tiges des vérins d'actionnement 23, 24, 25 du capot 20 correspondantes, à l'aide de moyens de verouillage (non illustrés) propres à ces derniers, de type verrous connus de l'homme du métier. Dans un exemple non limitatif, les moyens de blocage en rotation du porte satellite 84 comprennent, quant à eux, un frein à obstacles.

Ainsi, en fonctionnement, une seule des deux pièces suivantes, porte-satellites 84 ou couronne 83 est fixe. Chaque moteur d'entraînement MI et M2 est apte à entraîner le pignon central 81 d'un réducteur 80 avec une vitesse d'entrée ve, cette vitesse étant ensuite réduite par l'intermédiaire des satellites 82 et de la couronne 83 pour fournir une vitesse de sortie vs à l'élément auquel est relié soit le porte satellite 84 soit la couronne 83, l'une de ces deux pièces étant alors mobile en rotation. Le mode de fonctionnement du dispositif d'inversion de poussée 10 selon la présente invention est plus précisément le suivant. En premier lieu, le capot 20 est fermé. Le dispositif d'inversion de poussée 10 est en configuration de jet direct. Les verrous du capot 20 sont enclenchés, de même que le blocage du porte satellite 84, de façon à empêcher tout mouvement du capot 20 et des panneaux d'inversion 31. Lors d'une phase de variation de section de tuyère, le capot 20 reste fixe. Les verrous interdisent l'actionnement des vérins d'actionnement 23, 24,25 du capot 20 et bloquent tout mouvement du capot 20, ce qui permet de conserver actives les trois lignes de défenses empêchant le déploiement en vol de l'inverseur. Chaque moteur d'entraînement M1 et M2 active le mouvement de translation des arbres de transmission 42a, 42b correspondants qui entraînent l'activation des actionneurs respectifs 41a, 41b déclenchant ainsi la rotation de l'anneau d'entraînement 51. Comme illustré sur la figure 10, étape (b), chaque moteur d'entraînement M1 et M2 active, en parallèle, le pignon central 81 d'un réducteur 80 qui force les satellites 82 à tourner dans la couronne extérieure 83. Dans leur mouvement, les satellites 82 entrainent à une vitesse réduite par rapport à la vitesse motrice le porte satellite 84 dont le système de verouillage est désactivé, la couronne extérieure 83 restant fixe, de part la position verrouillée des vérins d'actionnement 23,24,25 du capot 20 fixe. Par ailleurs, le mouvement de rotation de l'anneau d'entraînement 51 entraîne, par l'intermédiaire de l'ensemble formant levier 60, le pivotement des 35 panneaux d'inversion 31 de quelques degrés pour faire varier la section de tuyère 30.

Lors d'une phase d'inversion de poussée, les vérins d'actionnement 23, 24,25 du capot sont déverrouillés. Comme illustré sur la figure 10, étape (a), chaque moteur d'entraînement M1 et M2 entraîne le pignon central 81 d'un réducteur qui force les satellites 82 à 5 tourner dans la couronne extérieure 83. Dans leur mouvement, les satellites 82 entrainent à une vitesse réduite par rapport à la vitesse motrice la couronne 83 car les vérins d'actionnement 23, 24,25 du capot sont déverrouillés, le porte satellite 84 restant fixe de part la position verrouillée de son système de verrouillage. 10 La rotation de la couronne 83 se transforme en mouvement de translation d'un vérin d'actionnement 23, 24,25 qui entraine le capot 20 en translation vers l'aval de la nacelle. Pendant ce temps, chaque moteur d'entraînement M1 et M2 active le mouvement respectif des arbres de transmission 42a,42b, mouvement transmis aux 15 actionneurs 41a,41b reliés à l'anneau d'entraînement 51 pour l'entraîner en rotation autour de l'axe longitudinal de la nacelle, ledit anneau 51 se déplaçant vers l'aval avec le capot 20 auquel il est rattaché. L'axe de pivot X de l'ensemble formant levier 60, rattaché au capot 20, se déplace également vers l'aval de la nacelle. 20 Le mouvement de rotation de l'anneau d'entraînement 51 entraîne en rotation l'ensemble formant levier 60 et plus, précisément, le premier 61 et le second 62 bras de levier. Ce mouvement de rotation des premiers et second bras de levier 61 ,62 s'accompagne, grâce à la seconde bielle d'entraînement 72, du pivotement de chaque 25 panneau d'inversion 31 vers sa position d'obturation de la veine V vers la paroi interne de la tuyère 30. Il est nécessaire de pouvoir évacuer l'air capté par l'entrée du turboréacteur de manière égale en jet direct ou inversé, et plus particulièrement lors de l'inversion de poussée durant laquelle la réduction de la section de la veine V par 30 les panneaux d'inversion 31 doit pouvoir être compensée par l'augmentation de la section de l'ouverture offerte, en amont du dispositif 10, par les grilles de déviation lorsqu'elles sont découvertes par la translation en aval du capot 20. Cette cinématique d'ouverture particulière du panneau d'inversion 41 et du capot 20 est fonction du rapport des bras de leviers 61,62 de l'ensemble formant 35 levier 60 et des angles formés, respectivement par le premier 61 et le second bras de levier 62 avec l'axe transversal d'articulation du panneau d'inversion 30.

Dans un exemple non limitatif de la présente invention, le rapport des bras de levier 61,62 défini comme le rapport entre la distance de l'axe de pivot X au point d'attache de la première bielle 71 et la distance de l'axe de pivot X au point d'attache de la seconde bielle 72 est de l'ordre de deux mais peut être modifié, si nécessaire en réglant les longueurs des bras de levier 61,62. Un tel rapport des bras de levier permet de transformer la course de l'anneau 51 en rotation en un mouvement de rotation deux fois mois important pour faire pivoter le panneau d'inversion 31. Par ailleurs, les angles formés, respectivement par le premier 61 et le 10 second bras de levier 62 avec l'axe transversal d'articulation du panneau d'inversion 31 sont faibles. Ainsi, le déplacement angulaire de l'ensemble formant levier 60 pour un déplacement angulaire de l'anneau d'entraînement 51 donné est limité tout comme le déplacement axial de la seconde bielle 62 pour un même déplacement angulaire de 15 l'ensemble formant levier 60. Lors du passage du dispositif d'inversion de poussée 10 d'une configuration de jet direct à une configuration de jet inversé, on contrôle ainsi un pivotement progressif du panneau d'inversion 31 dans la veine V au début du transit lorsque le débit d'air passant par les grilles est encore faible, de part le faible degré 20 d'ouverture du capot 30. Cette minimisation du pivotement du panneau d'inversion 31 en début de transit assure de conserver une section totale d'échappement d'air toujours suffisante par rapport à la section d'entrée d'air et quasi constante quelque soit la configuration du dispositif 10, notamment en configuration d'inversion de poussée. 25 Avantageusement, chaque panneau d'inversion 31 est ainsi orientable comme désiré, et donc adaptable en fonction des phases de vol de l'aéronef. Les figures 5 à 9 montrent le dispositif d'inversion de poussée 10 en configuration dite de transit dans lequel le panneau d'inversion 31 présente différentes positions de pivotement entre sa position rétractée et sa position finale d'obturation de 30 la veine V. Plus précisément, ces figures illustrent une obturation de la veine par le panneau d'inversion 31, respectivement de 0% (le panneau est en position de jet direct), 40%, 60% et 100% soit en position de jet inversé. Il est à noter que le mode de fonctionnement précédemment décrit est 35 réversible de sorte que les panneaux d'inversion 31 et le capot 20 peuvent se déplacer en sens inverse, respectivement vers leur position en jet direct et vers l'amont de la nacelle. Grâce à la présente invention, la cinématique d'ouverture du panneau 31 et du capot 20 est isostatique lors de l'inversion de poussée, à savoir qu'à une position du capot mobile 20 correspond, de façon indirecte, une position particulière du panneau d'inversion 31 dans la mesure où à une position angulaire de l'anneau d'entraînement 51 rattaché au capot et mobile en translation avec le capot 20 correspond une position particulière du panneau d'inversion 31, ceci tout en conservant une section de passage d'air quasi constante lors du pivotement du ou des panneaux 31 vers leur position d'obturation de la veine V, lors de l'inversion de poussée. Dans un second mode de réalisation de la présente invention, illustré sur les figures 9, 11 et 12, les moteurs d'entraînement M1 et M2 des arbres de transmission respectifs 42a,42b sont couplés, chacun, à celui de deux vérins d'actionnement 23,25 du capot 20, grâce à au moins un découpleur mécanique 90. Chaque découpleur mécanique 90 est apte, d'une part, à permettre le mouvement d'un arbre de transmission 42a,42b entraînant le mouvement des panneaux d'inversion 31 par l'intermédiaire des actionneurs 41 a,41 b de façon à parcourir la course nécessaire à la variation de section de tuyère 30 tout en interdisant toute translation du capot 20 pendant cette première course et, d'autre part, à entraîner simultanément l'arbre de transmission 42 et un ou plusieurs vérins d'actionnement 23,24,25 entraînant le mouvement de translation du capot 20, au delà de la première course. Un tel découpleur 90 comprend deux arbres parallèles 91,92 reliés, 25 chacun respectivement, à un arbre de transmission 42 et à une base d'un vérin d'actionnement 23,24,25 du capot 20. Un premier arbre 91 comprend également une partie filetée 93, à une extrémité, dont la longueur est délimitée par deux butées 94 de fin de pas de vis, l'ensemble étant logée dans une cavité 95 cannelée apte à permettre la transmission 30 d'un couple du second arbre 92 à un écrou 96 porté par la vis 93. Un ensemble de ressorts 97 peut être placé en début et fin de course de la vis 93 de façon à amortir les chocs. En fonctionnement, tel qu'illustré sur la figure 11, lors d'une phase de variation de section de tuyère 30 (entre les deux positions extrêmes de variation de 35 tuyère), la vis 93 n'est pas serrée avec l'écrou 96. Aucun couple n'est transmis au premier arbre 91 relié au capot 20, ce dernier reste ainsi verrouillé et immobile, la vis 93 parcourant l'espace entre les butées 94 en étant entraînée en rotation par les cannelures de la cavité 95. En fin de course des panneaux d'inversion 31 en phase de variation de section de tuyère 30, illustrée sur la figure 12, l'écrou 96 atteint une butée 94 de pas de vis, empêchant sa rotation et forçant ainsi la transmission de couple au premier arbre 91 par l'intermédiaire des cannelures entre l'écrou 96 et la cavité 95.. Les mouvements de rotation des premier et second arbres 91,92 sont transmis, respectivement, à un arbre de transmission 42a,42b activant le mouvement de translation d'un actionneur 41 a,41 b relié à un panneau d'inversion 31 grâce à l'anneau d'entraînement 51 et à un vérin d'actionnement 23,24,25 relié au capot 20 pour le déplacer vers l'aval de la nacelle, découvrant les grilles de déviation du flux. Dans un second mode de réalisation illustré sur les figures 13 et 14, le dispositif d'inversion de poussée 10 est identique à celui décrit en relation avec les figures 1 à 12 à la différence des modifications suivantes.

L'anneau d'entraînement 51 est remplacé par un ou plusieurs câbles d'entraînement 100 susceptibles de se déplacer le long de la circonférence de la tuyère, guidé par une ou plusieurs poulies de guidage 110 montées solidaires sur le capot 20. Chaque câble 100 comprend également une partie s'étendant le long de 20 l'axe longitudinal de la nacelle grâce à au moins une poulie de renvoi 111 adaptée. Les ensembles de guidage en rotation 70 de l'anneau d'entraînement 51 sont par conséquent supprimés. Comme illustré plus précisément sur la figure 14, le premier bras de levier 61 de l'ensemble formant levier 60 est fixé à un tube de guidage 112 de bielle solidaire 25 de chaque cable 100 par l'intermédiaire de la premier bielle 61. Un tel système d'entraînement permet de transformer le déplacement du câble d'entraînement 100 le long de la circonférence de la tuyère 30 dans le sens horaire (et de façon réversible, dans le sens anti horaire) en un mouvement de rotation de l'ensemble formant levier 60, ce mouvement de rotation étant ensuite renvoyé pour 30 actionner la ou les bielles d'entraînement de manière à faire pivoter le panneau 31 dans une position particulière telle qu'une position de repos, une position d'inversion de poussée ou toute position dite de transit entre les deux positions précitées. Pour assurer la traction de chaque câble 100 le long de la circonférence de la tuyère, et par conséquent, la rotation de l'ensemble formant levier 60, les 35 moyens d'actionnement décrits précédemment sont modifiées de la façon suivante, illustrée sur la figure 13.

Les moyens d'actionnement 140 susceptibles d'actionner le mouvement des câbles 100 comprennent au moins un actionneur 141 parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle relié à la partie de chaque câble 100 s'étendant le long dudit axe associés à au moins un arbre de transmission 142 s'étendant parallèlement audit axe et au moins la poulie de renvoi 111 précitée apte à transformer un mouvement du câble 100 le long de l'axe longitudinal de la nacelle en un mouvement du câble 100 dans la direction circonférentielle de la nacelle. II est à noter que dans un mode de réalisation préféré, deux actionneurs 141 sont prévus, les deux actionneurs 141 étant pilotés de façon à conserver une 10 tension dans chaque câble 100 quelque soit le mouvement. Ce mode de réalisation offre l'avantage d'intégrer des actionneurs 141 plus facilement car ils sont disposés selon l'axe longitudinal de la nacelle. Bien que l'invention ait été décrite avec des exemples particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous 15 les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'inversion de poussée (10) pour nacelle de turboréacteur comprenant, d'une part, des moyens de déviation d'au moins une partie d'un flux d'air du turboréacteur, et d'autre part, au moins un capot (20) mobile en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle, le capot (20) étant apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle destiné à un flux dévié, ledit capot (20) mobile étant également prolongé par au moins une section de tuyère (30) variable comprenant au moins un panneau (31) monté mobile en rotation, ledit panneau (31) étant adapté pour, d'une part, pivoter vers au moins une position entrainant une variation de la section de la tuyère et, d'autre part, pivoter vers une position dans laquelle il obstrue une partie d'un canal annulaire de la nacelle caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un système d'entraînement (50) du panneau comprenant des moyens d'entraînement (51,100) montés sur le capot (20),Iesdits moyens d'entraînement (51,100) étant susceptibles de se déplacer le long de la circonférence de la tuyère (30) et un ensemble formant levier (60) monté pivotant sur le capot et articulé à chacune de ses extrémités, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement (71,72), respectivement sur les moyens d'entraînement (51,100) et sur le panneau (31).
2. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble formant levier (60) comprend un premier et un second bras de levier (61,62), chacun respectivement fixé, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement, sur les moyens d'entraînement (51,100) et sur le panneau (31) et montés pivotant sur le capot (20).
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que 30 l'ensemble formant levier (60) est placé dans un plan contenant l'axe d'articulation du panneau (31) et un axe parallèle à l'axe longitudinal du dispositif (10).
4. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 3 caractérisé en ce que le premier et le second bras de levier (61,62) sont solidaires en rotation. 35
5. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que le premier bras de levier (61) présente une longueur supérieure à celle du second bras de levier (62).
6. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'une des bielles d'entraînement (71,72) est réglable en longueur de façon à ajuster l'angle d'inclinaison du panneau d'inversion 31 auquel elle est reliée.
7. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que 10 les moyens d'entraînement (51,100) sont montés en amont ou en aval du pivot de l'ensemble formant levier (60).
8. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les moyens d'entraînement (51,100) comprennent un anneau d'entraînement (51) 15 monté sur le capot (20) et susceptible de tourner autour de l'axe longitudinal de la nacelle.
9. 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens de guidage en rotation de l'anneau d'entraînement (51). 20
10. 10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que les moyens de guidage en rotation de l'anneau d'entraînement (51) comprennent au moins un rail de guidage (71) ménagé sur le capot (20) et centré sur l'axe longitudinal de la nacelle et/ou un ou plusieurs ensembles de guidage en rotation (70) solidaire du capot (20), 25 chaque ensemble comprenant une ferrure guide (72) associées à des éléments de glissement ou de roulement (73).
11. 11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10 caractérisé en ce que les moyens d'actionnement susceptibles d'actionner le mouvement en rotation de 30 l'anneau d'entraînement (51) comprennent au moins un actionneur (41) s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal de la nacelle associé à un arbre de transmission (51) s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de la nacelle, par l'intermédiaire d'un renvoi d'angle (43). 35
12. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les moyens d'entraînement (51,100) comprennent un cable d'entraînement (100) monté sur le capot (20) et susceptible de se déplacer le long de la circonférence de la tuyère, guidé par une ou plusieurs poulies de guidage (110). 15
13. 13. Dispositif selon la revendications 12 caractérisé en ce que les moyens d'actionnement susceptibles d'actionner le mouvement du câble (100) comprennent au moins un actionneur (41) s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de la nacelle associé à un arbre de transmission (51) s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de la nacelle et au moins une poulie de renvoi permettant de transformer un mouvement du cable (100) le long de l'axe longitudinal de la nacelle en un mouvement du cable (100) dans la direction circonférentielle de la tuyère.
14. 14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13 caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens motorisés d'entraînement (MI et M2) du capot (20) et des panneaux (31), lesdits moyens motorisés d'entraînement étant couplés ou indépendants.
15. 15. Dispositif selon la revendication 14 caractérisé en ce que des moyens motorisés d'entraînement (MI et M2) du capot (20) et des panneaux (31) sont couplés par un système de couplage comprenant au moins un réducteur planétaire ou un découpleur mécanique. 20
16. 16. Nacelle de turboréacteur à double flux comprenant un dispositif d'inversion de poussée selon l'une des revendications 1 à 15. 25