FR2964704A1 - Dispositif d'orientation de flux devie pour inverseur de poussee - Google Patents

Abstract

Le dispositif d'orientation de flux dévié pour inverseur de poussée de propulseur d'aéronef, ledit inverseur comportant au moins une position dite active dans laquelle il dévie une partie du flux d'air participant à la poussée du propulseur, et une position de repos dans laquelle il ne dévie pas ledit flux, comprend au moins un ensemble d'ailerons adaptés à venir se placer au sein du flux d'air dévié par l'inverseur de poussée, lorsque celui-ci est en position active, lesdits ailerons présentant une géométrie adaptée à modifier l'orientation du flux d'air local. L'invention vise également un inverseur de poussée, une nacelle et un kit de modification d'une nacelle comportant un inverseur de poussée.

Description

L'invention relève du domaine des systèmes de propulsion pour aéronefs. Elle concerne plus particulièrement les dispositifs d'inversion de poussée disposés sur des nacelles de propulseurs à réaction d'aéronefs comportant un flux secondaire.

Contexte de l'invention et problème posé Les inverseurs de poussée sont des dispositifs de freinage utilisés depuis des décennies sur les avions à propulsion par turboréacteurs, lors de leur atterrissage. Leur fonction est, au minimum, de réduire la poussée résiduelle des réacteurs vers l'arrière de l'appareil, même lorsque ceux-ci sont mis au ralenti lors de l'atterrissage. Préférentiellement leur fonction est de rejeter, vers l'avant de l'appareil, une partie du flux de gaz produit par le réacteur. De ce fait, ils provoquent une décélération de l'avion, facilitant son freinage. Dans la suite de la description, on entend généralement par inversion de poussée, soit une diminution, soit une annulation, soit une inversion de la poussée. On se limite dans la suite de la description au cas de turboréacteurs à double flux, tels que classiquement utilisés pour l'équipement des avions commerciaux. Ces turboréacteurs comportent une soufflante carénée, entrainée par le fan du réacteur, cette soufflante générant un flux d'air dit secondaire circulant dans une veine annulaire autour du réacteur proprement dit. Les inverseurs de poussée sont cependant des dispositifs uniquement utilisés comme assistance au freinage, et non comme dispositif principal de freinage. Plus encore, la certification d'un appareil de type commercial se fait sans l'utilisation des inverseurs, car le système de freinage doit être suffisant à lui seul pour amener l'arrêt complet de l'avion. Cependant, les compagnies aériennes cherchent des moyens d'améliorer la sécurité et les coûts de fonctionnement de leurs flottes. Dans ce cadre, les inverseurs de poussée sont considérés comme une garantie de sécurité, notamment lors d'atterrissages avec intempéries, ainsi que sur piste mouillée ou localement verglacée. Par ailleurs, d'un point de vue économique, l'utilisation des inverseurs de poussée diminue la distance d'atterrissage nécessaire pour un avion, d'une valeur allant jusqu'à 25 à 50% selon que la piste est sèche ou glissante, ce qui entraine en conséquence une diminution de l'usure des pneus et des freins. Parallèlement, leur utilisation entraîne naturellement une réduction du temps d'occupation de la piste, ce qui permet à la compagnie de faire des économies de carburant et de taxes d'aéroport, et aux aéroports d'accepter un trafic plus important. . On comprend que l'inverseur de poussée doit produire la poussée la plus forte possible vers l'avant de l'appareil, et dévier donc la plus grande partie du flux de gaz du réacteur. Du fait de leur avantage de sécurisation des atterrissages, mentionnés plus haut, l'installation d'inverseurs de poussée est naturellement envisagée pour tous les avions commerciaux nouveaux.

On connait, à ce jour, plusieurs types principaux d'inverseurs de poussée. Le système le plus classique et le plus utilisé de nos jours est celui des inverseurs dits "à cascades" ou "à grille". Dans ce type d'inverseur de poussée, seul le flux secondaire est dévié, c'est-à-dire le flux d'air circulant dans la veine carénée entourant le moteur. Pour ce faire, une ouverture est dévoilée par la translation vers l'arrière (sens du flux de gaz) d'un capot coulissant extérieur à la nacelle. Simultanément, au moins une porte interne vient bloquer le flux secondaire, et le rejette vers l'extérieur à travers l'ouverture ménagée sur la surface externe de la nacelle du réacteur. L'ouverture comporte une série de grilles ou cascades profilées de manière à piloter l'inclinaison du flux dévié. Un tel inverseur est par exemple décrit dans le document brevet EP1176302. Un second type d'inverseur est dit "à portes". Un inverseur de poussée de ce type est constitué de portes intégrées dans la nacelle, par exemple au nombre de deux ou quatre, réparties angulairement de façon régulière. Ces portes sont articulées, en leur partie arrière, autour d'axes perpendiculaires au flux de gaz et tangent à la surface de la nacelle, et actionnées par des actuateurs commandés. En mode d'inversion de poussée (mode dit "reverse"), les portes pivotent autour de leur axe, permettant ainsi l'obstruction totale, nonobstant quelques fuites possibles, par la partie postérieur des portes, qui se déplace vers l'intérieur de la veine secondaire, alors que la partie antérieure, qui se déplace vers l'extérieur de la nacelle, a pour fonction de rediriger l'air reflué. Un tel dispositif d'inversion de poussée utilisant quatre portes est par exemple décrit dans le document brevet EP 0 851 111.

De même, la demande de brevet FR 2 912 189 (Airbus 2007) décrit une nacelle d'aéronef incorporant un dispositif à deux portes pour inverser la poussée. La nacelle décrite comporte une partie susceptible de coulisser vers l'arrière et de déterminer ainsi une ouverture pour le flux secondaire de gaz. Par ailleurs, chaque porte de l'inverseur vient se loger au sein de l'épaisseur de cette paroi coulissante lorsque celle-ci est en position fermée, et ne peut donc être actionnée qu'après déplacement de la paroi coulissante, ce qui contribue à améliorer la sécurité de l'ensemble. Un tel dispositif permet également de prévoir une isolation acoustique sur la paroi de la nacelle. Au contraire, les dispositifs traditionnels d'inverseur à porte présentent usuellement des niveaux de bruit élevé, l'installation d'isolants acoustiques étant alors difficile.

Cependant, ces divers dispositifs comportent un grand nombre d'éléments mécaniques, qui viennent naturellement pénaliser la masse totale de l'avion, et 15 donc réduire ses performances. Par ailleurs, la demande placée sur les inverseurs de poussée par les normes réglementaires est principalement de supprimer la poussée des moteurs vers l'arrière, et non pas nécessairement de la rediriger vers l'avant. Il se pose donc un problème de compromis entre la masse additionnelle 20 nécessitée par l'installation d'un inverseur de poussée, et la performance de cet inverseur.

Objectifs de l'invention La présente invention a donc pour objet de proposer un inverseur de 25 poussée permettant d'interrompre le flux secondaire et de produire une poussée vers l'avant de l'appareil, tout en restant d'une masse la plus limitée possible.

Exposé de l'invention A cet effet, l'invention vise en premier lieu un dispositif d'orientation de flux 30 dévié pour inverseur de poussée de propulseur d'aéronef, ledit inverseur comportant au moins une position dite active dans laquelle il dévie une partie du flux d'air participant à la poussée du propulseur, et une position de repos dans laquelle il ne dévie pas ledit flux. Ledit dispositif comprenant au moins un ensemble d'ailerons adaptés à venir se placer au sein du flux d'air dévié par l'inverseur de poussée, lorsque celui-ci est en position active, lesdits ailerons présentant une géométrie adaptée à modifier l'orientation du flux d'air local.

L'invention vise sous un second aspect un inverseur de poussée pour nacelle d'aéronef, ladite nacelle étant du type adapté à héberger un propulseur à double flux, l'inverseur de poussée comportant au moins une porte susceptible d'occuper : - une position active dans laquelle elle dévie au moins une partie du flux susceptible de participer à la poussée du propulseur - une position de repos dans laquelle elle n'interfère pas avec le flux susceptible de participer à la poussée, et le dispositif d'orientation de flux dévié comportant au moins un aileron de porte disposé sur une face dite interne de la porte, de manière à interférer avec le flux d'air lorsque celui-ci est dévié par la porte.

Selon divers modes de réalisation, éventuellement mis en oeuvre conjointement : - au moins un aileron de porte présente une section incurvée, la face concave étant située à l'opposé de la face interne de la porte. - la distance d entre l'aileron de porte et la face interne de la porte est minimale sensiblement au niveau du tiers inférieur de l'aileron de porte. - l'aileron de porte s'étend au-delà de l'extrémité du bord de la porte faisant le plus saillie hors de la nacelle, lorsque l'inverseur de poussée est en position active. - la porte comporte au moins un aileron de porte, et au moins une plaque de déflexion s'étendant sur une partie du bord externe de la porte, ladite plaque de déflexion comportant une surface formant continuité aérodynamique avec la surface de la porte.

L'invention vise sous encore un autre aspect une nacelle de propulseur d'aéronef, comportant un dispositif ou un inverseur tels qu'exposé.

Selon un mode de réalisation avantageux, la nacelle comporte en outre au moins un aileron dit "aileron de nacelle" attachés à la nacelle et faisant saillie au sein d'une ouverture radiale ménagée dans la paroi de la nacelle, lorsque l'inverseur de poussée est en position active, ledit aileron de nacelle étant disposé de manière à interférer avec le flux d'air lorsque celui-ci est dévié par la porte.

Préférentiellement, le dispositif d'orientation du flux dévié prend place au sein d'un évidemment ménagé au sein de la paroi de la nacelle, lorsque l'inverseur est en position de repos, de sorte qu'il ne vienne pas gêner la circulation de l'air dans cette configuration, ladite nacelle comprenant au moins une partie fixe et au moins une partie mobile susceptible d'occuper une première position dans laquelle les parties fixe et mobile sont jointives, et une seconde position dans laquelle une ouverture radiale est ménagée entre les parties fixe et mobile, ladite ouverture radiale étant adaptée à permettre l'ouverture de la porte.

Sous encore un autre aspect, l'invention vise un groupe de propulsion d'aéronef, comprenant une nacelle telle qu'exposée, et une motorisation disposée à l'intérieur de la nacelle. L'invention vise sous encore un autre aspect un aéronef comportant au moins un groupe de propulsion tel qu'exposé.

L'invention vise encore un kit de modification de nacelle d'aéronef, pour nacelle du type adapté à héberger un propulseur à double flux, ladite nacelle comportant un inverseur de poussée comporte au moins une porte susceptible d'occuper : - une position active dans laquelle elle dévie au moins une partie du flux susceptible de participer à la poussée dans une direction prédéterminée, - une position de repos dans laquelle elle n'interfère pas avec le flux susceptible de participer à la poussée, ledit kit comportant : - des moyens d'orientation de flux dévié comportant au moins un aileron de porte adapté à être disposé sur une face dite interne de la porte, de manière à interférer avec le flux d'air lorsque celui-ci est dévié par la porte, - des moyens d'attache de ces moyens d'orientation de flux dévié.

Brève description des figures Les buts et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description et des dessins d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, et pour lequel les dessins représentent : - figure 1 : un turboréacteur à double flux de type classique, en vue en coupe longitudinale, - figures 2a et 2b : des coupes selon la ligne AA de la figure 3 illustrant le dispositif d'inversion de poussée respectivement à l'état repos et à l'état actif, - figure 3 : une coupe transversale illustrant de manière schématique une nacelle, - figures 4a et 4b : une vue en perspective d'une nacelle comprenant un inverseur de poussée selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, et une vue de détail, extraite de la précédente, de la porte comprenant un aileron de porte, - figure 5 : une vue en coupe schématique d'un inverseur de poussée dans sa position de repos, - figure 6 : une vue en coupe analogue de l'inverseur de poussée dans sa position active, - figure 7 : une vue schématique en coupe de la veine secondaire, montrant le flux d'air dévié par l'inverseur de poussée tel qu'exposé, - figure 8 : une vue en perspective, similaire à la figure 4b, d'une variante d'inverseur de poussée selon l'invention, - figure 9 : une vue de face d'un propulseur comportant un inverseur de poussée à porte unique, - figures 10a et 10b : des vues schématiques en coupe selon les plans A et B de la figure 9, de la veine secondaire, montrant le flux d'air dévié par l'inverseur de poussée selon la variante de la figure 8, - figure 11 a à 11c : des vues en coupe schématiques de variantes de disposition d'ailerons de porte, - figures 12 et 13 : des vues en perspective d'autres variantes d'inverseur de poussée selon l'invention, - figures 14, 15a, 15b : des vues de côté en coupe de variantes de dispositifs d'orientation de flux dévié selon l'invention.

Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention L'invention trouve sa place au sein d'une nacelle d'aéronef 1 dans laquelle est susceptible d'être disposée une motorisation 3, par exemple de type turboréacteur à double flux, tel qu'illustré en vue en coupe sur la fiqure 1, ici dans une disposition conforme à l'art antérieur. La nacelle et le turboréacteur forment ensemble un groupe propulseur d'aéronef.

Un tel groupe propulseur à double flux comprend la nacelle 1, mécaniquement suspendue à la structure d'un aéronef par un mat 2 qui se prolonge à l'intérieur de la nacelle 1 pour porter un turboréacteur 12. De façon très simplifiée, le turboréacteur 12 aspire de l'air extérieur au niveau d'une entrée d'air 7 par l'intermédiaire d'une hélice carénée dite soufflante 6. Cette soufflante 6 est entraînée en rotation avec les autres étages d'un compresseur par une turbine (non représentée).

L'air injecté par le turboréacteur 12 est séparé en deux parties : d'une part un flux primaire circulant au sein du turboréacteur dans un circuit dit veine primaire 4, dont l'air sert à la combustion d'un carburant dans une chambre de combustion, et dont les gaz de combustion, fortement accélérés, sont éjectés vers l'arrière du turboréacteur 12 par une tuyère 5. D'autre part, le reste du flux d'air aspiré et accéléré par la soufflante 6, est canalisé par une veine secondaire 16 vers une zone d'échappement 9. La surface intérieure de la nacelle 1 est, comme on le comprend, de forme déterminée par la rotation de la soufflante 6, et donc à symétrie de révolution (sauf au niveau du passage du mat 2) autour de l'axe longitudinal X du turboréacteur 12. Cette surface intérieure forme également la surface externe 10 de la veine secondaire 16. La surface interne 11 de cette veine secondaire 8 est déterminée par l'enveloppe arrière du turboréacteur 12. Elle est également de forme principalement à symétrie de révolution autour du même axe longitudinal X.

La forme de la surface extérieure 14 de la nacelle 1 est dictée par des considérations de design de l'avion et d'aérodynamique. Les différents éléments cités plus haut, formant le turboréacteur à double flux 12 sont supposés connus en soi de l'homme de l'art, et ne sont donc pas décrits plus avant ici.

Dans le présent exemple nullement limitatif, la nacelle 1 comprend une structure renforcée dans la zone du plan médian vertical matérialisé par l'axe 26 (voir fiqure 3). Cette structure renforcée est également utilisée pour servir de point d'ancrage à un mât reliant la nacelle 1 à l'aéronef, et plus particulièrement la nacelle 1 à la voilure de l'aéronef.

La nacelle 1 comprend au moins un dispositif permettant de diminuer, d'annuler ou d'inverser la poussée produite par le flux secondaire de l'ensemble propulsif.

Le dispositif pour diminuer, annuler, inverser la poussée comprend notamment au moins une porte 34 susceptible d'occuper au moins : - une position dite active, dans laquelle elle obstrue au moins partiellement la veine secondaire 16 et dévie de ce fait au moins une partie du flux susceptible de participer à la poussée dans la direction de l'ouverture radiale 32, - et une autre position dite de repos, dans laquelle elle n'interfère pas avec le flux susceptible de participer à la poussée. Une telle porte est connue en soi de l'homme du métier, en particulier dans le cadre des inverseurs de poussée à porte pivotante.

Dans le présent exemple, ce dispositif est hébergé, lorsqu'il est en position de repos, au sein d'un espace ménagé dans l'épaisseur de la nacelle 1. Pour ce faire, et comme on le voit de façon très schématique sur les fiqures 2a et 2b, la nacelle 1 comprend au moins une partie fixe 28 et au moins une partie mobile 30 susceptible d'occuper une première position dans laquelle les parties fixe 28 et mobile 30 sont jointives et une seconde position dans laquelle une ouverture radiale 32 est ménagée entre les parties fixe 28 et mobile 30. Dans le présent exemple de réalisation nullement limitatif, la partie mobile 30 est disposée à l'arrière de la nacelle 1 et peut se translater selon la direction longitudinale X de la nacelle 1 de manière à ménager une ouverture radiale 32 après translation. Des moyens de liaison et des actionneurs sont prévus pour assurer d'une part la liaison entre les parties fixe et mobile, et d'autre part, la translation de la partie mobile 30 par rapport à la partie fixe 28. Ces moyens de liaison et ces actionneurs sont de type connu de l'homme du métier et ne sont donc pas détaillés plus avant ici.

Différentes formes peuvent alors être envisagées pour délimiter la partie fixe 28 et la partie mobile 30. Ainsi, ladite partie fixe 28 et ladite partie mobile 30 ont des formes complémentaires afin d'assurer une continuité au niveau des surfaces extérieure 20 et intérieure 22 de la nacelle.

La paroi délimitant le conduit dans lequel s'écoule le flux à dévier comprend donc une partie mobile 30 susceptible d'occuper deux positions, une première position dans laquelle elle est interposée entre le flux à dévier et la porte 34 et une autre position dans laquelle elle dégage la porte 34 de manière à permettre à ladite porte 34 de changer de position et de passer de sa position de repos à sa position active. Un évidement 36 est prévu dans la partie mobile entre la paroi correspondant à la surface extérieure 20 et la paroi correspondant à la surface intérieure 22, ledit évidement 36 étant débouchant au niveau du champ de la partie mobile 30 susceptible d'être en contact avec la partie fixe 28 et ayant des dimensions et des formes adaptées pour permettre de loger la porte 34. Ainsi, lorsque la porte 34 est dans la position de repos, comme illustré sur les figures 2a et 3, elle est disposée dans l'évidement 36 et recouvert par la paroi correspondant à la surface intérieure 22 qui l'isole du flux à dévier. En position active, la partie mobile 30 après translation vers l'arrière dégage alors la porte 34 qui peut alors pivoter de manière à dévier au moins une partie du flux circulant dans la veine secondaire 16. La porte 34 comprend des moyens 40 d'articulation assurant la liaison de ladite porte avec la nacelle 1 et plus particulièrement dans le présent exemple la partie fixe 28 de ladite nacelle.

Ces moyens 40 d'articulation sont ici disposés de manière à relier la porte 34 à proximité des zones renforcées 24 de la structure de la nacelle 1, ce qui permet d'éviter de renforcer ladite nacelle 1 en dehors de ces zones et de ne pas augmenter la masse de la nacelle et donc de l'aéronef. Dans le présent exemple de réalisation, les moyens 40 d'articulation comprennent un premier axe de pivotement 42 disposé au niveau d'une première extrémité dite extrémité supérieure de la porte 34 et en partie supérieure de la nacelle et un second axe de pivotement 44 disposé au niveau d'une seconde extrémité dite extrémité inférieure de la porte 34 et en partie inférieure de la nacelle. Dans ce cas, la porte 34 est galbée, afin de pouvoir se loger dans l'évidement 36 ménagé dans la partie mobile 30. De préférence, les axes de pivotement 42 et 44 sont sensiblement parallèles à l'axe médian vertical 26 et sont avantageusement alignés de manière à ne former qu'un seul axe de pivotement. L'axe de pivotement ou les axes de pivotement 42 et 44 sont de préférence positionnés au plus proche du centre de poussée aérodynamique de la porte 34 afin de limiter les efforts de torsion dans l'ensemble de la structure de nacelle 1. Dans le présent exemple de réalisation, la partie fixe 28 comprend deux prolongements 46 vers l'arrière (voir figures 4a et 4b), sensiblement symétriques par rapport à l'axe médian vertical 26, ces prolongements 46 supportant les axes de pivotement 42 et 44. En complément, la ou les parties mobiles comprennent des échancrures en partie supérieure et inférieure dont les formes coopèrent avec celles des prolongements de la partie fixe.

Selon l'invention, le dispositif d'inversion de poussée comprend des moyens d'orientation du flux dévié. Ces moyens ont dans le présent exemple pour fonction d'orienter le flux dévié vers l'avant de la nacelle. On comprend cependant qu'ils pourraient également avoir pour but d'orienter le flux de manière plus ou moins radiale ou vers l'arrière de la nacelle 1. Les moyens d'orientation du flux dévié prennent également place au sein de l'évidemment 36 ménagé dans la paroi de la nacelle 1, de sorte qu'ils ne viennent pas gêner la circulation de l'air dans la veine secondaire 16 lorsque l'inverseur de poussée est dans sa position de repos. Dans le présent exemple décrit ici à titre non limitatif, et illustré particulièrement sur les figures 4 à 6, ces moyens comprennent un ensemble 25 d'ailerons dits "ailerons de porte" 52, attachées à la porte 34.

Cet ensemble d'ailerons, attachés à la porte 34, comporte dans l'exemple décrit ici un seul aileron de porte 52. La porte 34 est ici sensiblement en forme de portion de cylindre (de façon analogue à la forme de la surface de la nacelle 1), 30 comportant éventuellement un déflecteur 55 dans sa partie, dite ici "externe", destinée à être le plus à l'extérieur de la nacelle, lorsque l'inverseur de poussée est en position active. Un tel déflecteur 55, formant par exemple une simple surépaisseur locale de la porte 52 en forme de biseau (voir figure 6), est connu de l'homme du métier.

L'aileron de porte 52 est disposé sur la face interne de la porte 34, de manière à interférer avec le flux d'air lorsque celui-ci est dévié par la porte 34. Il est attaché à ladite porte 34 par des attaches 53a, 53b (au nombre de deux sur la figure 4), dimensionnées de manière à pouvoir reprendre les efforts mécaniques générés par le flux d'air circulant vers l'extérieur et dévié par l'aileron de porte 52, lorsque l'inverseur de poussée est en position active. Elles sont configurées de manière à gêner le moins possible l'écoulement de l'air. Ces attaches 53a, 53b sont de type, matériau et dimensions à la portée de l'homme du métier et ne sont pas décrites plus avant ici.

L'aileron de porte 52 présente une section incurvée, telle qu'illustrée sur la figure 5, la face concave étant située à l'opposé de la surface interne de la porte 34 dans le cas où il est souhaité de dévier le flux d'air vers l'avant de l'appareil. Dans un cas particulier de mise en oeuvre, le profil peut être configuré en forme de profil d'aile mince.

Comme ont le voit notamment sur la figure 6, l'aileron de porte 52 s'étend au-delà de l'extrémité de la partie externe de la porte 34, de manière à optimiser l'effet aérodynamique de déviation du flux. Dans l'exemple décrit ici, l'aileron de porte 52 s'étend sur toute la longueur du bord externe de la porte 34, à distance constante de ce bord. Il a donc sensiblement la forme d'une bande cintrée dans le sens de sa longueur et de sa largeur. Sa largeur il est ici de quelques centimètres, et représente dans le présent exemple environ 10% de la profondeur moyenne de la porte 34. Les dimensions dépendant naturellement de celles de la nacelle 1 du groupe propulseur considéré. Dans l'exemple décrit ici, la distance d entre l'aileron de porte 52 et la face interne de la porte 34 est minimale sensiblement au niveau du tiers inférieur du aileron de porte 52 (voir figure 6). Cette distance d minimale est dans le même exemple, légèrement inférieure à la largeur du aileron de porte 52, et donc également de quelques centimètres. Dans une variante de réalisation, la porte 34 comporte plusieurs ailerons 52, disposés par exemple globalement parallèlement.

Dans le présent exemple nullement limitatif, le dispositif d'inversion de poussée comprend également un second ensemble d'ailerons dits "ailerons de nacelle" 54, attachés à la partie fixe 28 de la nacelle et faisant saillie au sein de l'ouverture radiale 32. Il est cependant clair que l'invention peut comporter uniquement un ensemble d'ailerons de porte, sans ailerons de nacelle.

La figure 4 illustre un second ensemble d'ailerons comportant deux ailerons de nacelle 54. Par contre, à titre de simplification, les figures 5 et 6 illustrent un second ensemble d'ailerons comportant un seul aileron de nacelle 54. L'aileron de nacelle 54 présente également une section incurvée (voir figure 5 notamment), dont le plan principal est sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal X du moteur. Dans un cas particulier de mise en oeuvre, le profil de sa section peut être configuré en forme de profil d'aile mince (figure 5). Comme on le voit sur la figure 4, chaque aileron de nacelle 54 présente ici la forme d'un arc torique aplati. Dans le présent exemple, l'aileron de nacelle 54 s'étend sur la quasi-totalité du bord antérieur (dans le sens longitudinal) de l'ouverture radiale 32 ménagée dans la paroi de la nacelle 1, lorsque l'inverseur de poussée est en position active (soit pratiquement un demi cercle dans l'exemple illustré figure 4). L'aileron de nacelle 54 est disposé sur la face externe postérieure (dans le sens longitudinal) de la partie fixe 28 de la nacelle, de manière à interférer avec le flux d'air lorsque celui-ci est dévié par la porte 34. Il est attaché à ladite partie fixe 28 par des attaches 56 (figure 5), dimensionnées de manière à pouvoir reprendre les efforts mécaniques générés par le flux d'air circulant vers l'extérieur et dévié par l'aileron de nacelle 54, lorsque l'inverseur de poussée est en position active. Elles sont configurées de manière à gêner le moins possible l'écoulement de l'air.

Ces attaches 56 sont de type, matériau et dimensions à la portée de l'homme du métier et ne sont pas décrites plus avant ici. La largeur /2 de l'aileron de nacelle 54 illustré figure 5 est ici de quelques centimètres. Il est disposé à une distance comprise entre quelques centimètres et quelques dizaines de centimètres de la paroi fixe 28 de la nacelle 1. Ces dimensions dépendant naturellement de celles de la nacelle 1 du groupe propulseur considéré.

Les ailerons de porte 52 et ailerons de nacelle 54 sont réalisée en matière rigide, adaptée à supporter la température et les conditions d'environnement de l'air circulant dans la veine secondaire 16. Ils sont par exemple réalisés en métal ou en matériau composite, par un procédé connu de l'homme du métier. Dans le présent exemple, chaque aileron de porte 52 ou aileron de nacelle 54 est constitué d'un seul élément, mais il peut également comporter plusieurs segments disposés bout à bout, orientés chacun en fonction de la direction locale du flux d'air dévié, et de la déviation additionnelle souhaitée. Ce ou ces segments peuvent en variante être mobiles de manière à dévier plus ou moins le flux d'air. Des moyens d'orientation de ces segments de type classique sont alors prévus.

Comme on le voit sur la figure 5, la géométrie des ailerons de porte 52 et ailerons de nacelle 54 est prévue de telle sorte que lorsque l'inverseur de poussée est en position de repos, lesdits ailerons de porte 52 viennent se loger dans la zone libre 57 existant entre le bord postérieur de la paroi fixe 28 et la partie supérieure des ailerons de nacelle 54 et de leurs attaches 56. De même, la cinématique d'ouverture de la porte 34 est prévue pour tenir compte de la présence de l'ensemble d'ailerons de nacelle 54.

Mode de fonctionnement Le fonctionnement du dispositif d'inversion de poussée est maintenant décrit en regard des figures 5 et 6. Lorsque le dispositif d'inversion de poussée est à l'état de repos (figure 5), la partie fixe 28 et la ou les parties mobiles 30 sont jointives. Les lignes aérodynamiques internes et externes de la nacelle sont ainsi continues ce qui contribue à obtenir des caractéristiques aérodynamiques optimisées.

Dans cette configurations, les ailerons de porte 52 sont hébergés au sein de l'évidement 36 de la paroi de la nacelle. Ils ne viennent donc pas interférer avec le flux d'air circulant dans la veine secondaire 16. Lors du déclenchement du dispositif d'inversion de poussée, la ou les parties mobiles 30 se translatent vers l'arrière afin de ménager une ouverture radiale 32, une pour chaque partie mobile 30. A l'issue du déploiement de la ou des portes 34, ces dernières sont disposées de manière à venir en saillie dans la veine secondaire 16 afin de dévier au moins une partie du flux secondaire. Dans cette configuration, les ailerons de porte 52 viennent orienter vers l'avant de l'appareil le flux secondaire dévié par la porte 34 (voir figure 7). Pour revenir à l'état repos, les étapes précédentes sont reprises dans l'ordre inverse.

Les ailerons de porte et ailerons de nacelle forment donc des guides de redressement de l'écoulement sortant par l'ouverture dans la paroi de la nacelle lorsque l'inverseur est en position active. En fonction de l'orientation du flux dévié et de la quantité de flux dévié, on obtient une diminution, une annulation ou une inversion de la poussée, la résultante poussée/flux dévié selon l'axe longitudinal de la nacelle étant respectivement soit orientée vers l'arrière, soit nulle ou soit orientée vers l'avant.

Avantages Par rapport à un dispositif analogue non doté d'ailerons de porte 52 et d'ailerons de nacelle 54, le dispositif d'inversion de poussée tel que décrit permet d'obtenir un redressement ou une réorientation significative du flux d'air dévié vers l'avant au prix d'une augmentation minime de la masse embarquée. Le dispositif tel qu'il a été décrit peut éventuellement être installé, à titre de kit de modification, sur des propulseurs existants, en fixant des ailerons de porte et de nacelle sur la face interne de la porte et sur la paroi postérieure de la partie fixe de la nacelle. La géométrie des ailerons est alors naturellement adaptée aux contraintes géométriques particulières du propulseur considéré.

Variantes La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails des formes de réalisation ci-dessus considérées à titre d'exemple, mais s'étend au contraire aux modifications à la portée de l'homme de l'art.

Il est clair qu'une variante dégradée du dispositif décrit peut comprendre uniquement un ensemble d'ailerons de porte 52 ou uniquement un ensemble d'ailerons de nacelle 54, avec des performances moindres que la configuration décrite plus haut. Le dispositif a ici été décrit dans le cas d'une nacelle comportant une partie mobile apte à héberger la porte 34. Dans une variante dégradée, le dispositif ne comporte pas d'ailerons de nacelle 54, et la porte 34 constitue par elle-même la paroi locale de la nacelle. Dans encore une autre variante, au moins un aileron de porte ou de nacelle est plaque contre la porte ou la nacelle lorsque l'inverseur est en position de repos, et se déploie à distance de ladite porte ou nacelle, lorsque ledit inverseur est en position active. Cette disposition permet de moins interférer avec le flux dans le cas d'une porte formant elle-même une partie de la paroi de la nacelle. Elle permet de faciliter l'hébergement de la porte au sein de l'évidement ménagé dans l'épaisseur de la paroi de la nacelle, lorsque celle-ci comporte une paroi mobile.

Dans une autre variante, illustrée par la fiqure 8 (à considérer par comparaison avec la figure 4b), la porte 34 comporte un aileron de porte 52 s'étendant sur une partie seulement du bord externe de la porte 34, et entouré, de part et d'autre le long de ce bord externe, par deux plaques de déflexion 58a, 58b. De telles plaques sont connues de l'homme de l'art sous le nom de "kicker plate". Les plaques de déflexion 58a, 58b comportent une surface, conformée en secteur de cône dans le présent exemple non limitatif, formant continuité aérodynamique vis-à-vis de la surface interne de la porte 34. Cette surface est inclinée d'un angle compris, dans le présent exemple, entre environ 45° et 90° par rapport à la surface de la porte 64. Elles sont complétées par un bord latéral 59a, 59b, globalement perpendiculaire à la fois au bord latéral de la porte 34 et à la plaque de déflexion 58a, 59b correspondante.

Cette disposition est particulièrement adaptée au cas d'un inverseur de poussée à porte unique ("single door thrust reverser" en langue anglaise). La fiqure 9 illustre alors une vue de face d'un propulseur comportant un inverseur de poussée à porte unique tel qu'il vient d'être décrit. Les fiqures 10a et 10b mettent en évidence la déviation de flux obtenue au niveau de l'aileron de porte 52, disposé au centre du bord externe de la porte 34 (au niveau du plan A figuré sur la figure 9), et la déviation obtenue au niveau des bords de la porte, au niveau des plaques de déflexion 59. Cette seconde déviation est plus prononcée que la déviation provoquée par l'aileron de porte 52. On obtient de la sorte une performance de contre poussée de l'ordre de 20%.

On comprend que les déviations obtenues étant différentes, il est loisible de choisir une proportion de longueur bord externe de la porte 34 comportant un aileron de porte 52, par rapport à la longueur de bord externe comportant des plaques de déflexion, qui soit différente selon la déviation visée.

D'autres variantes d'inverseur de poussée selon l'invention peuvent également être considérées. Elles sont notamment illustrées par les schémas des fiqures 11 a à 11 c. La figure 11 a montre ainsi une porte 34 comportant au moins deux ailerons de porte 52, 52' disposés parallèlement de façon de plus en plus éloignée de la porte 34 (selon un axe perpendiculaire au bord externe de la porte 34). Dans une autre variante (figure 11 b), plusieurs ailerons (deux sur la figure, mais sans que ce nombre constitue une limitation) de porte 52a, 52b sont disposés cote à cote le long de la face interne de la porte 34.

La figure 11 c montre une disposition mixte de ces deux variantes. On comprend naturellement que les angles et tailles des plaques de déflexion 58a, 58b peuvent être modifiées selon les spécifications de déviation souhaitée et selon les contraintes d'hébergement de la porte dans son logement au repos.

De la même manière, l'emplacement des ailerons de porte 52, ainsi que leur profil ou dimensions géométriques, peuvent être modifiés selon des besoins spécifiques. Il est également clair que des ailerons de porte 52 partiellement ou totalement mobiles, ou des plaques de déflexion 58a, 58b également partiellement ou totalement mobiles sont envisageable, au prix d'une complexité mécanique accrue cependant. La fiqure 12 illustre une autre variante de l'invention, dans laquelle la porte comporte un aileron de porte 52 et des plaques de déflexions 58a, 58b latérales. Dans la présente variante, l'aileron de porte 52 est séparé en deux parties par une fente centrale 61, dont la largeur est ici voisine de la largeur de l'aileron de porte 52. Cette disposition permet de réduire localement la déviation imposée au flux d'air de contre-poussée. On comprend qu'il est possible, de la même manière, de concevoir un aileron de porte 52 séparé en plusieurs parties par plusieurs fentes intermédiaires 61. Dans encore une autre variante (voir fiqure 13), l'aileron de porte 52 est solidarisé à la porte 34 par des plaques 60 dont l'orientation permet une déviation latérale du flux d'air circulant entre la porte 34 et l'aileron de porte 52. Dans l'exemple de mise en oeuvre illustré par cette figure, la porte comporte des plaques de déflexion 58a, 58b.

La fiqure 14 illustre une autre variante de réalisation du dispositif selon l'invention. Dans cette variante, la porte 34 comporte une plaque de déflexion 58 sur au moins une partie de la longueur de son bord externe. Elle comporte également deux ailerons de porte 52a, 52b. Ces deux ailerons de porte sont disposés de manière à créer une continuité aérodynamique pour le flux d'air circulant le long de la porte 34. On comprend que le flux d'air est progressivement dévié vers l'avant du propulseur (axe X) par les deux ailerons 52b, 52a, puis par la plaque de déflexion 58. Les fiqures 15a et 15b illustrent alors deux autres modes de réalisation, pour lesquels le dispositif comporte une plaque de déflexion 58, et un aileron de porte 52, disposé soit en avant de la plaque de déflexion 58 (figure 15a), soit en dessous de cette plaque de déflexion 58 (figure 15b). Dans les deux cas, le but est d'orienter le flux rejeté vers l'avant du propulseur, tout en tenant compte de contraintes mécaniques et de contraintes d'encombrement spatial.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'orientation de flux dévié pour inverseur de poussée de propulseur d'aéronef, ledit inverseur comportant au moins une position dite active dans laquelle il dévie une partie du flux d'air participant à la poussée du propulseur, et une position de repos dans laquelle il ne dévie pas ledit flux, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend au moins un ensemble d'ailerons adaptés à venir se placer au sein du flux d'air dévié par l'inverseur de poussée, lorsque celui-ci est en position active, lesdits ailerons présentant une géométrie adaptée à modifier l'orientation du flux d'air local..
2. 2. Inverseur de poussée pour nacelle d'aéronef, ladite nacelle étant du type adapté à héberger un propulseur à double flux, caractérisé en ce que l'inverseur de poussée comporte au moins une porte (34) susceptible d'occuper : - une position active dans laquelle elle dévie au moins une partie du flux susceptible de participer à la poussée dans une direction prédéterminée, - une position de repos dans laquelle elle n'interfère pas avec le flux susceptible de participer à la poussée, et en ce que le dispositif d'orientation de flux dévié comporte au moins un aileron de porte (52) disposé sur une face dite interne de la porte (34), de manière à interférer avec le flux d'air lorsque celui-ci est dévié par la porte (34).
3. 3. Inverseur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins un aileron de porte (52) présente une section incurvée, la face concave étant située à l'opposé de la face interne de la porte (34).
4. 4. Inverseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'aileron de porte (52) s'étend au-delà de l'extrémité du bord de la porte (34) faisant le plus saillie hors de la nacelle, lorsque l'inverseur de poussée est en position active.
5. 5. Inverseur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la porte (34) comporte au moins un aileron de porte (52) et au moins une plaque de déflexion (58) s'étendant sur une partie du bord externe de la porte (34), ladite plaque de déflexion (58) comportant une surface formant continuitéaérodynamique avec la surface de la porte (34).
6. 6. Nacelle de propulseur d'aéronef, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif selon la revendication 1, ou un inverseur selon l'une des revendications 2 à 5.
7. 7. Nacelle selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif d'orientation du flux dévié (52, 54) prend place au sein d'un évidement (36) ménagé au sein de la paroi de la nacelle, lorsque l'inverseur est en position de repos, de sorte qu'il ne vienne pas gêner la circulation de l'air dans cette configuration, ladite nacelle (1) comprenant au moins une partie fixe (28) et au moins une partie mobile (30) susceptible d'occuper une première position dans laquelle les parties fixe (28) et mobile (30) sont jointives, et une seconde position dans laquelle une ouverture radiale (32) est ménagée entre les parties fixe (28) et mobile (30), ladite ouverture radiale étant adaptée à permettre l'ouverture de la porte (34).
8. 8. Groupe de propulsion d'aéronef, comprenant une nacelle selon l'une quelconque des revendications 6 à 7 et une motorisation disposée à l'intérieur de la nacelle.
9. 9. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un groupe de propulsion selon la revendication 8.
10. 10. Kit de modification de nacelle d'aéronef, pour nacelle du type adapté à héberger un propulseur à double flux, ladite nacelle comportant un inverseur de poussée comporte au moins une porte (34) susceptible d'occuper : - une position active dans laquelle elle dévie au moins une partie du flux susceptible de participer à la poussée dans une direction prédéterminée, - une position de repos dans laquelle elle n'interfère pas avec le flux susceptible de participer à la poussée, caractérisé en ce que ledit kit comporte : - des moyens d'orientation de flux dévié (52, 54) comportant au moins un aileron de porte (52) adapté à être disposé sur une face dite interne de la porte(34), de manière à interférer avec le flux d'air lorsque celui-ci est dévié par la porte (34), - des moyens d'attache (53, 56) de ces moyens d'orientation de flux dévié.