WO2010012878A1 - Dispositif d'inversion de poussée - Google Patents

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WO2010012878A1
WO2010012878A1 PCT/FR2009/000843 FR2009000843W WO2010012878A1 WO 2010012878 A1 WO2010012878 A1 WO 2010012878A1 FR 2009000843 W FR2009000843 W FR 2009000843W WO 2010012878 A1 WO2010012878 A1 WO 2010012878A1
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WO
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panel
movable
nacelle
rod
thrust reverser
Prior art date
Application number
PCT/FR2009/000843
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Inventor
Jean-François CRIBELIER
Laurent Albert Blin
Christian Marie Jean Michel
Pierre Caruel
Pierre Femy
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Aircelle
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/54—Nozzles having means for reversing jet thrust
    • F02K1/64—Reversing fan flow
    • F02K1/70—Reversing fan flow using thrust reverser flaps or doors mounted on the fan housing
    • F02K1/72—Reversing fan flow using thrust reverser flaps or doors mounted on the fan housing the aft end of the fan housing being movable to uncover openings in the fan housing for the reversed flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/06—Varying effective area of jet pipe or nozzle
    • F02K1/12—Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02K1/70—Reversing fan flow using thrust reverser flaps or doors mounted on the fan housing

Definitions

  • the present invention relates to a turbojet engine nacelle comprising a thrust reverser device and a variable nozzle section.
  • a nacelle generally has a tubular structure comprising an air inlet upstream of the turbojet engine, a median section intended to surround a fan of the turbojet engine, a downstream section housing a thrust reverser means and intended to surround the combustion chamber of the turbojet engine. , and is generally terminated by an ejection nozzle whose output is located downstream of the turbojet engine.
  • Modern nacelles are intended to house a turbofan engine capable of generating through the blades of the rotating fan a flow of hot air (also called primary flow) from the combustion chamber of the turbojet engine, and a flow of cold air (secondary flow) flowing outside the turbojet through an annular passage, also called vein, formed between a shroud of the turbojet engine and an inner wall of the nacelle.
  • the two air flows are ejected from the turbojet engine from the rear of the nacelle.
  • the role of a thrust reverser is, during the landing of an aircraft, to improve the braking capacity thereof by redirecting forward at least a portion of the thrust generated by the turbojet engine.
  • the inverter obstructs the cold flow vein and directs the latter towards the front of the nacelle, thereby generating a counter-thrust which is added to the braking of the wheels of the aircraft.
  • the means implemented to achieve this reorientation of the cold flow vary according to the type of inverter.
  • an inverter comprises movable elements movable between, on the one hand, an extended position in which they open in the nacelle a passage intended for the deflected flow, and on the other hand, a position retraction in which they close this passage.
  • These movable elements can perform a deflection function or simply activation of other deflection means.
  • Grid reversers are thus known in which the reorientation of the air flow is carried out by deflection grids, the movable element then consisting of a sliding cover designed to reveal or cover these grids, the translation of this hood taking place along a longitudinal axis substantially parallel to the axis of the nacelle.
  • Inversion flaps activated by the movement of the hood upstream or downstream of the nacelle, generally allow a closure of the vein downstream of the grids to optimize the reorientation of the cold flow.
  • the sliding cowl belongs to the rear section and has a downstream side forming the ejection nozzle for channeling the ejection of the air flows.
  • the optimum section of the ejection nozzle must be adapted according to the different phases of flight, namely the take-off, cruising and landing phases of the aircraft.
  • the ejection nozzle must be associated with an actuating system to vary and optimize its section depending on the flight phase in which the aircraft is.
  • a thrust reverser device has a complex structure due to the multiplicity of parts that constitute it and the need for several dedicated actuation systems to move the cover, the thrust reversal flaps as well as for the adjustment of the thrust. section of the ejection nozzle.
  • An object of the present invention is to overcome the problems defined above.
  • an object of the present invention is to provide a device for thrust reversal and nozzle section variation having a simplified structure.
  • the invention proposes a thrust reverser device comprising a movable cowl mounted in translation in one direction. substantially parallel to a longitudinal axis of the nacelle adapted to pass alternately from a closed position in which it ensures the aerodynamic continuity of the nacelle and covers means of deflection to an open position in which it opens a passage in the nacelle and discovers the deflection means, said movable cowl also being extended by at least one variable nozzle section mounted at a downstream end of said movable cowl characterized in that said nozzle comprises at least one rotatably mounted panel, said panel being adapted to firstly pivot to a position causing a variation of the nozzle section and, secondly, pivot to a position in which it obstructs a stream of cold stream formed between a fixed fairing structure of the turbojet engine and the nacelle.
  • the movable panels can be placed in a position in which they block the flow of cold air flow and return this air to the deflection means thus allowing the inverted jet without the need for thrust reversal flaps .
  • the thrust reversing flaps are thus eliminated. Moreover, such panels allow an increase or reduction of section of the nozzle.
  • the rear vehicle assembly may comprise one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination:
  • the panel is mounted articulated on a connecting rod having anchor points on the movable cowl and on itself;
  • the panel is, in addition, linked to the fixed fairing structure of the turbojet engine by at least one rod mounted to rotate around anchor points respectively on the movable panel and on said fixed structure;
  • the panel is associated with an actuating means able to activate independently of one another the pivoting of said panel towards a position causing the variation of the section of the nozzle and the pivoting of said panel towards a position where it obstructs the cold flow vein;
  • the actuating means is a telescopic jack comprising two concentric rods, a first rod adapted to allow the pivoting of said panel in a position causing the variation of the section of the nozzle and a second rod adapted to allow the pivoting of said panel in a position where it obstructs the vein of cold flow;
  • the first rod is mounted on the movable hood and the second rod is mounted on the movable panel via a power transmission rod mounted to rotate around an anchor point on the movable panel;
  • the first rod is mounted on the movable hood and the second rod is mounted on two adjacent movable panels via two transmission rods of effort, each of the rods being rotatably mounted around an anchor point on a secondary rod.
  • the thickness of the trailing edge can be reduced locally around each panel
  • the device comprises means for ensuring kinematics shifted between two adjacent panels; the panel is rotatably mounted around a pivot along an axis perpendicular to the longitudinal axis of the nacelle;
  • the device further comprises sealing means between the cold flow duct and the outside of the nacelle arranged under the deflection means so as not to pressurize the internal structure of the moving cowl; comprise a sealing cap adapted to serve as a shield for the passage of air in the reverse thrust position.
  • FIGS. 1a and 1b are respectively perspective views of a thrust reverser device presenting panels mobile in a direct jet position and a reverse jet position;
  • FIG. 2 is a diagrammatic representation in longitudinal section of a thrust reverser device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagrammatic perspective representation of a thrust reverser device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 to 6 are schematic longitudinal sectional representations of the thrust reverser device of Figure 2 having movable panels respectively in an open nozzle position, a closed nozzle position and a reverse jet position;
  • FIG. 7 is a perspective view of movable panels of a thrust reverser device according to the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of an alternative embodiment of FIG. 7.
  • a nacelle is intended to constitute a tubular housing for a turbofan engine 1 and serves to channel the air flows that it generates via blades of a fan, namely a hot air flow passing through a combustion chamber and a cold air flow circulating outside the turbojet engine.
  • the nacelle generally has a structure comprising an upstream section forming an air inlet, a central section surrounding the fan of the turbojet engine 1 and a downstream section surrounding the turbojet engine 1.
  • this downstream section 10 comprises an external structure 11 comprising a thrust reverser device 20 and an internal engine fairing structure 12 defining with the external structure 11 a vein 13 intended for the circulation of the engine. a cold flow in the case of the turbojet engine nacelle 1 double flow as presented here.
  • the downstream section 10 further comprises a front frame 15, a movable thrust reverser hood 30 and an exhaust nozzle section 40.
  • the movable thrust reverser cowl 30 is intended to be actuated in a substantially longitudinal direction of the nacelle between a closed position in which it comes into contact with the front frame and ensures the aerodynamic continuity of the lines of the downstream section 10 and a opening position in which it is spaced from the front frame, then opening a passage in the nacelle by discovering grates 14 deflecting air flow.
  • the thrust reverser device 20 further comprises a deflector 50 upstream of the movable cowl 30 for redirecting the air towards the deflection grates 14 when it is fully deployed.
  • the ejection nozzle section 40 in the extension of the movable hood 30 comprises a series of movable panels 41 rotatably mounted at a downstream end of the movable hood 30 and distributed over the periphery of the ejection nozzle section 40 as illustrated in Figures 1a and 1b.
  • connecting rods 60 having anchor points on the movable hood 30 and themselves.
  • each connecting rod 60 forms a pivot connection with the inner part of the movable cowl 30 and a ball joint connection with the movable panel 41.
  • each panel 41 is adapted for firstly pivoting towards a position causing a variation of the section of the nozzle 40 and, secondly, to pivot to a position in which it obstructs the flow stream 13 cold flow F.
  • the movable panels 41 can be placed in a position in which they block the vein 13 of cold air flow F and return this air to the deflection grids 14 which ensure the reorientation of the flow F thus allowing the reverse jet without the need to provide thrust reversal flaps.
  • the passage from one position to another of the movable panels 41 is controlled in part by a translational movement of the movable cowl 30 activated by actuating means 70.
  • the actuating means 70 are able to activate independently of one another the pivoting of a panel 41 to a position causing the variation of the section of the nozzle 40 and the pivoting of the panel 41 to a position where it obstructs the vein 13 of cold flow F.
  • the actuating means 70 then comprise an electric, hydraulic or pneumatic telescopic jack 71 mounted on the movable cowl 30.
  • This telescopic jack 71 comprises two concentric rods, a first rod 72 adapted to allow pivoting said panel in a position where it obstructs the cold flow vein 13 F and a second rod 73 adapted to allow pivoting said panel in a position causing the variation of the nozzle section.
  • the inner part of the movable cowl 30 is thus connected to at least one end of the jack 71 adapted to allow the movable cowl 30 to move upstream or downstream of the nacelle.
  • the other end of the cylinder 71 is fixed to the front frame 15.
  • the first rod 72 is mounted on the movable hood 30 and the second rod 73 is mounted on the movable panel 41 via a force transmission rod (not shown) rotatably mounted around a anchor point on the movable panel 41.
  • a movable panel 41 can be actuated by two actuating means 70. different, each of these means 70 actuating, moreover, a panel 41 adjacent to this movable panel 41.
  • the second rod 73 of the jack 71 is mounted on two adjacent movable panels 41 via two transmission rods 62, each of the connecting rods 62 being rotatably mounted around an anchor point on the connecting rod 60 mounted mobile in rotation around the anchoring points on the movable hood 30 and on one of the two adjacent panels 41.
  • the same cylinder 71 can cause two different panels 41 adjacent.
  • each panel 41 is connected by an actuating rod
  • This actuating rod 61 pivots the corresponding panel 41 during a movement of the movable hood 30 upstream or downstream of the nacelle.
  • Figures 2 and 4 to 6 show different positions of the movable panels 41 depending on the degree of displacement of the cover 30 and the deployment of the cylinder 71.
  • the movable hood 30 is in the closed position covering the deflection grilles and having a usual nozzle section.
  • the movable hood 30 has not been moved but the second rod 73 of the cylinder 71 has been actuated and extended downstream of the nacelle, thus causing the pivoting of the mobile panel 41 towards the outside of the vein
  • the first rod 72 of the cylinder 71 is deployed to the maximum.
  • the movable hood 30 is thus moved downstream of the nacelle by a length substantially equal to the length of the deflection gratings 14 to be fully open, causing the panels 41 to pivot within the interior of the vehicle. vein 13 so that they fully play their role of thrust reverser closing the vein 13.
  • each panel 41 is oblique and the end connected to the panel is located upstream of the end connected to the internal fairing structure 12, it is it is possible to reverse the orientation of the actuating rod 61.
  • the thrust reverser device further comprises sealing means 80 between the cold flow duct 13 and the outside of the nacelle arranged under the deflection grates 14 upstream of the movable panel and the front frame, thus enabling not to pressurize the inner part of the structure of the movable cowl 30.
  • sealing means 80 may be housed in part in the internal structure of the front frame 15.
  • They comprise a seal 81 preferably carried by the inner part of the movable cover 30 and a sealing cap 82 disposed in the upstream extension of the inner part of the movable cover 30 and the deflector 50 intended to ensure the watertight contact in the direct jet phases and during the variation of section of the nozzle 40 between the fixed and movable elements of the thrust reverser device.
  • the sealing cap 82 can serve as a shield to the flow and thus force the air to move towards the deflection grids 14.
  • the kinematics of the adjacent panels 41 is shifted: this means that the movements of two adjacent panels 41 on the periphery of the ejection nozzle 40 are actuated slightly offset from each other.
  • each of the pivots around which the panels 41 pivot are aligned or not and arranged along an axis substantially parallel to the base of the panels 41 and the offset can be provided by actuating rods 61 associated with each of the panels 41 of different lengths or panels of different shape.
  • each panel 41 is thus rotatably mounted about a pivot along an axis perpendicular to the longitudinal axis of the nacelle.
  • the movable panels 41 have a generally rectangular shape.
  • These panels 41 have lateral cutouts defining panels 41 of trapezoidal shape whose base is fixed to the cover 30. These panels 41 being distributed over the entire periphery of the nozzle 40, the connection zone between two adjacent panels 41 then has a shape triangular.
  • FIG. 8 represents a view of a particular embodiment of the panels 41 in the case where the rear end of the nozzle 40 is of significant thickness, in particular due to constraints on the aerodynamic lines and structural stresses.
  • the thickness of the trailing edge of the hood 30 is reduced locally by thinning the radius of the aerodynamic lines at each connecting zone between two adjacent panels (indicated by the reference A) defining valleys illustrated by the reference C extending in the longitudinal direction of the hood 30.
  • This thinning (indicated by the reference B) is extended towards the two opposite oblique sides of each movable panel 41 to ensure the aerodynamic continuity of the hood 30.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'inversion de poussée comprenant un capot (30) mobile monté en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre des moyens de déviation à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation, ledit capot (30) mobile étant également prolongé par au moins une section de tuyère variable (40) montée à une extrémité aval dudit capot (30) mobile caractérisé en ce que ladite tuyère (40) comprend au moins un panneau (41 ) monté mobile en rotation, ledit panneau (41 ) étant adapté pour d'une part pivoter vers une position entraînant une variation de la section de la tuyère (40) et, d'autre part, pivoter vers une position dans laquelle il obstrue une veine (13) de flux froid formée entre une structure fixe (12) de carénage du turboréacteur et la nacelle.

Description

Dispositif d'inversion de poussée
La présente invention concerne une nacelle de turboréacteur comprenant un dispositif d'inversion de poussée et une section de tuyère variable. 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 des moyens d'inversion de poussée et destinée à entourer la chambre de combustion 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 par l'intermédiaire des pales de la soufflante en rotation un flux d'air chaud (également appelé flux primaire) issu de la chambre de combustion du turboréacteur, et 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 œuvre 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 éléments 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 éléments mobiles peuvent remplir une fonction de déviation ou simplement d'activation d'autres moyens de déviation.
On connaît ainsi les inverseurs à grilles dans lesquels la réorientation du flux d'air est effectuée par des grilles de déviation, l'élément mobile consistant alors en un capot coulissant visant à découvrir ou recouvrir ces grilles, la translation de ce capot s'effectuant selon un axe longitudinal sensiblement parallèle à l'axe de la nacelle.
Des volets d'inversion de poussée, activés par le déplacement du capot en amont ou en aval de la nacelle, permettent généralement une fermeture de la veine en aval des grilles de manière à optimiser la réorientation du flux froid.
Par ailleurs, outre sa fonction d'inversion de poussée, le capot coulissant appartient à la section arrière et présente un côté aval formant la tuyère d'éjection visant à canaliser l'éjection des flux d'air.
La section optimale de la tuyère d'éjection doit être adaptée en fonction des différentes phases de vol, à savoir les phases de décollage, de croisière et d'atterrissage de l'avion.
Ainsi, la tuyère d'éjection doit être associée à un système d'actionnement permettant de faire varier et d'optimiser sa section en fonction de la phase de vol dans laquelle se trouve l'avion. Un tel dispositif d'inversion de poussée présente une structure complexe de part la multiplicité des pièces qui le constituent et la nécessité de plusieurs systèmes d'actionnement dédiés pour déplacer le capot, les volets d'inversion de poussée ainsi que pour le réglage de la section de la tuyère d'éjection.
La fiabilité d'un tel dispositif s'en trouve affectée, les difficultés de maintenance sont multipliées tout comme la masse du dispositif.
Un but de la présente invention est de pallier les problèmes définis ci- dessus.
Ainsi, un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée et de variation de section de tuyère présentant une structure simplifiée.
A cet effet, l'invention propose un dispositif d'inversion de poussée comprenant un capot mobile monté en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre des moyens de déviation à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation, ledit capot mobile étant également prolongé par au moins une section de tuyère variable montée à une extrémité aval dudit capot mobile caractérisé en ce que ladite tuyère comprend au moins un panneau monté mobile en rotation, ledit panneau étant adapté pour d'une part pivoter vers une position entraînant une variation de la section de la tuyère et, d'autre part, pivoter vers une position dans laquelle il obstrue une veine de flux froid formée entre une structure fixe de carénage du turboréacteur et la nacelle.
Grâce à la présente invention, les panneaux mobiles peuvent se placer dans une position dans laquelle ils bloquent la veine de flux d'air froid et renvoient cet air vers les moyens de déviation permettant ainsi le jet inversé sans nécessiter des volets d'inversion de poussée.
Avantageusement, on supprime ainsi les volets d'inversion de poussée. Par ailleurs, de tels panneaux permettent une augmentation ou une réduction de section de la tuyère.
Selon des modes particuliers de réalisation, l'ensemble arrière de véhicule peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles:
- le panneau est monté articulé sur une bielle ayant des points d'ancrage sur le capot mobile et sur lui-même ;
-le panneau est, en outre, lié à la structure fixe de carénage du turboréacteur par au moins une bielle montée mobile en rotation autour de points d'ancrage respectivement sur le panneau mobile et sur ladite structure fixe ;
- le panneau est associé à un moyen d'actionnement apte à activer indépendamment l'un de l'autre le pivotement dudit panneau vers une position entraînant la variation de la section de la tuyère et le pivotement dudit panneau vers une position où il obstrue la veine de flux froid ; -le moyen d'actionnement est un vérin télescopique comprenant deux tiges concentriques, une première tige apte à permettre le pivotement dudit panneau dans une position entraînant la variation de la section de la tuyère et une seconde tige apte à permettre le pivotement dudit panneau dans une position où il obstrue la veine de flux froid ;
-la première tige est montée sur le capot mobile et la seconde tige est montée sur le panneau mobile via une bielle de transmission d'effort montée mobile en rotation autour d'un point d'ancrage sur le panneau mobile ;
-la première tige est montée sur le capot mobile et la seconde tige est montée sur deux panneaux mobiles adjacents via deux bielles de transmission d'effort, chacune des bielles étant montée mobile en rotation autour d'un point d'ancrage sur une bielle secondaire montée mobile en rotation autour de points d'ancrage sur le capot mobile et sur l'un des deux panneaux mobiles adjacents ; -le panneau est de forme trapézoïdale ;
-l'épaisseur du bord de fuite peut être réduite localement autour de chaque panneau ;
-le dispositif comprend des moyens pour assurer une cinématique décalée entre deux panneaux adjacents ; -le panneau est monté mobile en rotation autour d'un pivot selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de la nacelle ;
- le dispositif comprend, en outre, des moyens d"étanchéité entre la veine de flux froid et l'externe de la nacelle agencés sous les moyens de déviation afin de ne pas pressuriser la structure interne du capot mobile ; - les moyens d'étanchéité comprennent une casquette d'étanchéité apte à servir de bouclier au passage d'air en position d'inversion de poussée.
D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- les figures 1a et 1b sont respectivement des vues en perspective d'un dispositif d'inversion de poussée présentant des panneaux mobiles dans une position en jet direct et une position en jet inverse;
- La figure 2 est une représentation schématique en coupe longitudinale d'un dispositif d'inversion de poussée selon un premier mode de réalisation de la présente invention;
- La figure 3 est une représentation schématique en perspective d'un dispositif d'inversion de poussée selon un second mode de réalisation de la présente invention ;
- Les figures 4 à 6 sont des représentations schématiques en coupe longitudinale du dispositif d'inversion de poussée de la figure 2 présentant des panneaux mobiles respectivement dans une position de tuyère ouverte, une position de tuyère fermée et une position en jet inverse ;
- la figure 7 est une vue en perspective de panneaux mobiles d'un dispositif d'inversion de poussée selon la présente invention;
- la figure 8 est une vue en perspective d'une variante de réalisation de la figure 7.
Comme illustré sur les figures 1a et 1b, une nacelle est destinée à constituer un logement tubulaire pour un turboréacteur 1 double flux et sert à canaliser les flux d'air qu'il génère par l'intermédiaire de pales d'une soufflante, à savoir un flux d'air chaud traversant une chambre de combustion et un flux d'air froid circulant à l'extérieur du turboréacteur.
La nacelle possède de façon générale une structure comprenant une section amont formant une entrée d'air, une section médiane entourant la soufflante du turboréacteur 1 et une section aval entourant le turboréacteur 1.
En s'appuyant sur la figure 2, cette section aval 10 comprend une structure externe 11 comportant un dispositif d'inversion de poussée 20 et une structure interne 12 de carénage de moteur définissant avec la structure externe 11 une veine 13 destinée à la circulation d'un flux froid dans le cas de la nacelle de turboréacteur 1 double flux telle que présentée ici. La section aval 10 comprend, en outre, un cadre avant 15, un capot mobile d'inverseur de poussée 30 et une section de tuyère d'éjection 40.
Le capot mobile d'inverseur de poussée 30 est destiné à être actionné selon une direction sensiblement longitudinale de la nacelle entre une position de fermeture dans laquelle il vient au contact du cadre avant et assure la continuité aérodynamique des lignes de la section aval 10 et une position d'ouverture dans laquelle il est écarté du cadre avant, ouvrant alors un passage dans la nacelle en découvrant des grilles 14 de déviation de flux d'air. Le dispositif d'inversion de poussée 20 comprend, en outre, un déflecteur 50 en amont du capot mobile 30 destiné à rediriger l'air vers les grilles 14 de déviation lorsqu'il est entièrement déployé.
Par ailleurs, la section de tuyère d'éjection 40 dans le prolongement du capot mobile 30 comprend une série de panneaux mobiles 41 montés en rotation à une extrémité aval du capot mobile 30 et répartis sur la périphérie de la section de tuyère d'éjection 40 tel qu'illustré sur les figures 1 a et 1 b.
Ils sont montés par l'intermédiaire de bielles 60 ayant des points d'ancrage sur le capot mobile 30 et sur eux-mêmes.
Plus précisément, de préférence, chaque bielle 60 forme une liaison pivot avec la partie interne du capot mobile 30 et une liaison rotule avec le panneau mobile 41.
Selon l'invention, chaque panneau 41 est adapté pour d'une part pivoter vers une position entraînant une variation de la section de la tuyère 40 et, d'autre part, pivoter vers une position dans laquelle il obstrue la veine 13 de flux froid F. Ainsi, avantageusement, les panneaux mobiles 41 peuvent se placer dans une position dans laquelle ils bloquent la veine 13 de flux d'air F froid et renvoient cet air vers les grilles de déviation 14 qui assurent la réorientation du flux F permettant ainsi le jet inversé sans qu'il soit nécessaire de prévoir des volets d'inversion de poussée. Cela signifie que l'on peut s'affranchir de disposer ces volets d'inversion de poussée en amont du capot mobile 30 entraînés en rotation par l'intermédiaire de bielles fixées dans la structure interne de carénage pour obturer la veine 13 de manière à optimiser l'inversion du flux d'air.
Il s'ensuit une grande fiabilité puisqu'un seul système d'actionnement est mis en œuvre pour réaliser l'inversion de poussée et le contrôle de la section de la tuyère d'éjection 40 et le nombre d'éléments d'actionnement présents dans la veine 13 est diminué par rapport aux dispositifs de l'art antérieur comme on le verra plus loin dans la description.
Selon un mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 6, le passage d'une position à une autre des panneaux mobiles 41 est commandé en partie par un mouvement de translation du capot mobile 30 activé par des moyens d'actionnement 70.
Les moyens d'actionnement 70 sont aptes à activer indépendamment l'un de l'autre le pivotement d'un panneau 41 vers une position entraînant la variation de la section de la tuyère 40 et le pivotement du panneau 41 vers une position où il obstrue la veine 13 de flux froid F.
Les moyens d'actionnement 70 comprennent alors un vérin télescopique 71 électrique, hydraulique ou pneumatique monté sur le capot mobile 30.
Ce vérin télescopique 71 comprend deux tiges concentriques, une première tige 72 apte à permettre le pivotement dudit panneau dans une position où il obstrue la veine 13 de flux froid F et une seconde tige 73 apte à permettre le pivotement dudit panneau dans une position entraînant la variation de la section de la tuyère.
La partie interne du capot mobile 30 est ainsi reliée à au moins une extrémité du vérin 71 apte à permettre le déplacement du capot mobile 30 en amont ou en aval de la nacelle.
L'autre extrémité du vérin 71 est fixée au cadre avant 15.
Dans une première variante de réalisation, la première tige 72 est montée sur le capot mobile 30 et la seconde tige 73 est montée sur le panneau mobile 41 via une bielle de transmission d'effort (non illustrée) montée mobile en rotation autour d'un point d'ancrage sur le panneau mobile 41.
Dans une seconde variante de réalisation illustrée sur la figure 3, un panneau mobile 41 peut être actionné par deux moyens d'actionnement 70 différents, chacun de ces moyens 70 actionnant, par ailleurs, un panneau 41 adjacent à ce panneau mobile 41.
Plus précisément, la seconde tige 73 du vérin 71 est montée sur deux panneaux mobiles 41 adjacents via deux bielles de transmission d'effort 62, chacune des bielles 62 étant montée mobile en rotation autour d'un point d'ancrage sur la bielle 60 montée mobile en rotation autour des points d'ancrage sur le capot mobile 30 et sur l'un des deux panneaux 41 adjacents. Ainsi, un même vérin 71 peut entraîner deux panneaux 41 adjacents différents. Par ailleurs, chaque panneau 41 est relié par une bielle d'actionnement
61 à la structure interne 12 de carénage. Cette bielle d'actionnement 61 assure le pivotement du panneau 41 correspondant lors d'un déplacement du capot mobile 30 vers l'amont ou vers l'aval de la nacelle.
Les figures 2 et 4 à 6 montrent différentes positions des panneaux mobiles 41 en fonction du degré de déplacement du capot 30 et du déploiement du vérin 71.
Sur la figure 2, le capot mobile 30 est en position de fermeture recouvrant les grilles de déviation et présentant une section de tuyère habituelle. Sur la figure 4, le capot mobile 30 n'a pas été déplacé mais la seconde tige 73 du vérin 71 a été actionnée et étendue vers l'aval de la nacelle entraînant alors le pivotement du panneau mobile 41 vers l'extérieur de la veine
13 augmentant ainsi la section de la tuyère 40.
Sur la figure 5, la seconde tige 73 du vérin 71 a été actionnée et rétractée vers l'amont de la nacelle entraînant alors le pivotement du panneau mobile 41 vers l'intérieur de la veine 13 diminuant ainsi la section de la tuyère
40.
Sur la figure 6, la première tige 72 du vérin 71 est déployée au maximum. Le capot mobile 30 est ainsi déplacé vers l'aval de la nacelle d'une longueur sensiblement égale à la longueur des grilles de déviation 14 pour être pleinement ouvert entraînant le pivotement des panneaux 41 à l'intérieur de la veine 13 pour qu'ils jouent pleinement leur rôle d'inverseur de poussée obturant la veine 13.
Ainsi, comme illustré sur les figures 2 à 6, le pivotement des panneaux
41 est réalisé d'une part par un mouvement de translation simple du capot 30 mobile pour réaliser l'inversion de poussée et, d'autre part, par le déplacement d'une distance relativement faible de la seconde tige 73 du vérin 71 double fonction pour la variation de section de tuyère 40, le capot 30 restant fixe.
Bien que l'invention soit illustrée par un exemple dans lequel la bielle d'actionnement 61 de chaque panneau 41 est oblique et l'extrémité liée au panneau est situé en amont de l'extrémité liée à la structure interne 12 de carénage, il est possible d'inverser l'orientation de la bielle d'actionnement 61.
Dans ce cas, un recul du capot mobile 30 entrainera une réduction de la section de tuyère d'éjection 40 au lieu d'une augmentation comme présenté ici.
Le dispositif d'inversion de poussée comprend, en outre, des moyens d'étanchéité 80 entre la veine de flux froid 13 et l'externe de la nacelle agencés sous les grilles de déviation 14 en amont du panneau mobile et du cadre avant permettant ainsi de ne pas pressuriser la partie interne de la structure du capot mobile 30.
Ces moyens d'étanchéité 80 peuvent être logés en partie dans la structure interne du cadre avant 15.
Ils comprennent un joint d'étanchéité 81 préférentiellement porté par la partie interne du capot 30 mobile et une casquette d'étanchéité 82 disposée dans le prolongement amont de la partie interne du capot mobile 30 et du déflecteur 50 destinée à assurer le contact étanche dans les phases de jet direct et lors de la variation de section de la tuyère 40 entre les éléments fixe et mobile du dispositif d"inversion de poussée.
De plus, dans le cas où le déplacement du capot mobile 30 est d'une longueur supérieure à la longueur des grilles de déviation 14, la casquette d'étanchéité 82 peut servir de bouclier au flux et ainsi obliger l'air à se diriger vers les grilles de déviation 14.
Par ailleurs, la cinématique des panneaux 41 adjacents est décalée : cela signifie que les mouvements de deux panneaux 41 adjacents sur la périphérie de la tuyère d'éjection 40 sont actionnés en léger décalage les uns par rapport aux autres.
Ceci offre l'avantage de permettre le recouvrement des panneaux 41 sans interférence entre eux lorsqu'ils sont utilisés en jet inverse en tant qu'inverseur de poussée.
Pour définir une telle cinématique, chacun des pivots autour desquels pivotent les panneaux 41 sont alignés ou non et agencés selon un axe sensiblement parallèle à la base des panneaux 41 et le décalage peut être assuré par des bielles d'actionnement 61 associées à chacun des panneaux 41 de différentes longueurs ou des panneaux de forme différente.
Dans ce mode de réalisation, chaque panneau 41 est ainsi monté mobile en rotation autour d'un pivot selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de la nacelle.
Par ailleurs, tel qu'illustré sur la figure 1 , dans une première variante de réalisation, les panneaux mobiles 41 ont une forme générale rectangulaire.
Un autre découpage possible des panneaux 41 est illustré sur les figures 7 et 8.
Ces panneaux 41 présentent des découpages latéraux définissant des panneaux 41 de forme trapézoïdale dont la base est fixée au capot 30. Ces panneaux 41 étant répartis sur toute la périphérie de la tuyère 40, la zone de liaison entre deux panneaux 41 adjacents présente alors une forme triangulaire.
La présence de ces découpes permet d'éviter de possibles interférences entre les panneaux adjacents 41 et, plus précisément, de supprimer le recouvrement entre ces derniers lors de leur déploiement complet à l'intérieur de la veine 13 de flux froid pour l'obstruer afin de réaliser l'inversion de poussée.
Dans la configuration des panneaux en jet inverse, ces derniers viennent en juxtaposition sans interférence entre eux. Ainsi, la cinématique est la même pour l'ensemble des panneaux 41. II est à noter que les dé∞upages latéraux peuvent prendre toutes les formes souhaitées par l'homme de métier, de même le jeu entre les panneaux 41 peut ne pas être constant.
La figure 8 représente une vue d'un mode de réalisation particulier des panneaux 41 dans le cas où l'extrémité arrière de la tuyère 40 est d'épaisseur significative notamment du fait de contraintes sur les lignes aérodynamiques et de contraintes de structure.
L'épaisseur du bord de fuite du capot 30 est réduite localement en amincissant le rayon des lignes aérodynamiques au niveau de chaque zone de liaison entre deux panneaux adjacents (indiqué par la référence A) définissant des vallées illustrées par la référence C s'étendant dans la direction longitudinale du capot 30.
On prolonge cet amincissement (indiqué par la référence B) vers les deux cotés opposés obliques de chaque panneau mobile 41 pour assurer la continuité aérodynamique du capot 30.
On obtient ainsi une section de culot de nacelle constante.
Ceci offre un avantage d'un point de vue aérodynamique : en effet, on élimine ainsi les fortes turbulences appelées trainée de culot dues à une rupture trop brusque et importante de l'épaisseur du bord de fuite du capot mobile 30, cette rupture dégradant fortement les performances aérodynamiques de la nacelle.
Bien évidemment, l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de cette nacelle décrites ci-dessus à titre d'exemples mais elle embrasse au contraire toutes les variantes possibles.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'inversion de poussée comprenant un capot (30) mobile monté en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre des moyens de déviation à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation, ledit capot (30) mobile étant également prolongé par au moins une section de tuyère variable (40) montée à une extrémité aval dudit capot (30) mobile caractérisé en ce que ladite tuyère (40) comprend au moins un panneau (41) monté mobile en rotation, ledit panneau (41) étant adapté pour d'une part pivoter vers une position entraînant une variation de la section de la tuyère (40) et, d'autre part, pivoter vers une position dans laquelle il obstrue une veine (13) de flux froid formée entre une structure fixe (12) de carénage du turboréacteur et la nacelle, ledit panneau étant associé à un moyen d'actionnement (70) apte à activer indépendamment l'un de l'autre le pivotement dudit panneau (41 ) vers une position entraînant la variation de la section de la tuyère et le pivotement dudit panneau (41) vers une position où il obstrue la veine (13) de flux froid.
2. Dispositif d'inversion de poussée selon la revendication 1 caractérisé en ce que le panneau 41 est monté articulé sur une bielle (60) ayant des points d'ancrage sur le capot mobile (30) et sur lui-même.
3. Dispositif d'inversion de poussée selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que le panneau est, en outre, lié à la structure fixe (12) de carénage du turboréacteur par au moins une bielle (61) montée mobile en rotation autour de points d'ancrage respectivement sur le panneau (41) mobile et sur ladite structure fixe (12).
4. Dispositif d'inversion de poussée selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen d'actionnement (70) est un vérin (71) télescopique comprenant deux tiges concentriques, une première tige (72) apte à permettre le pivotement dudit panneau (41) dans une position où il obstrue la veine (13) de flux froid et une seconde tige (73) apte à permettre le pivotement dudit panneau (41 ) dans une position entraînant la variation de la section de la tuyère.
5. Dispositif d'inversion de poussée selon la revendication 4 caractérisé en ce que la première tige est montée (72) sur le capot (30) mobile et la , seconde tige (73) est montée sur le panneau (41 ) mobile via une bielle de transmission d'effort montée mobile en rotation autour d'un point d'ancrage sur le panneau (41 ) mobile.
6. Dispositif d'inversion de poussée selon la revendication 4 caractérisé en ce que la première tige (72) est montée sur le capot (30) mobile et la seconde tige (73) est montée sur deux panneaux (41 ) mobiles adjacents via deux bielles (62) de transmission d'effort, chacune des bielles (62) étant montée mobile en rotation autour d'un point d'ancrage sur une bielle (60) secondaire montée mobile en rotation autour de points d'ancrage sur le capot (30) mobile et sur l'un des deux panneaux (41 ) mobiles adjacents.
7. Dispositif d'inversion de poussée selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le panneau (41) est de forme trapézoïdale.
8. Dispositif d'inversion de poussée selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'épaisseur du bord de fuite est réduite localement autour de chaque panneau (41 ).
9. Dispositif d'inversion de poussée selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour assurer une cinématique décalée entre deux panneaux (41 ) adjacents.
10. Dispositif d'inversion de poussée selon la revendication 9 caractérisé en ce que le panneau (41 ) est monté mobile en rotation autour d'un pivot selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de la nacelle.
11. Dispositif d'inversion de poussée selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens d"étanchéité (80) entre la veine de flux froid (13) et l'externe de la nacelle agencés sous les moyens de déviation (14) afin de ne pas pressuriser la structure interne du capot mobile (30)
12. Dispositif d'inversion de poussée selon la revendication 11 caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (80) comprennent une casquette d'étanchéité (82) apte à servir de bouclier au passage d'air en position d'inversion de poussée.
13. Nacelle de turboréacteur double flux comprenant une section aval équipée d'un dispositif d'inversion de poussée selon l'une des revendications précédentes.
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