WO2010139877A1 - Inverseur de poussee pour nacelle de turboreacteur double flux - Google Patents

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WO2010139877A1
WO2010139877A1 PCT/FR2010/050954 FR2010050954W WO2010139877A1 WO 2010139877 A1 WO2010139877 A1 WO 2010139877A1 FR 2010050954 W FR2010050954 W FR 2010050954W WO 2010139877 A1 WO2010139877 A1 WO 2010139877A1
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flap
inverter
inversion
nacelle
sliding cover
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Guy Bernard Vauchel
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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
    • F02K1/54—Nozzles having means for reversing jet thrust
    • F02K1/76—Control or regulation of thrust reversers
    • F02K1/763—Control or regulation of thrust reversers with actuating systems or actuating devices; Arrangement of actuators for thrust reversers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/60—Control system actuates means
    • F05D2270/66—Mechanical actuators
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • Thrust reverser for turbojet engine nacelle Thrust reverser for turbojet engine nacelle.
  • the present invention relates to a thrust reverser, said grids or cascades, for a jet engine.
  • An aircraft is driven by several turbojets each housed in a nacelle also housing a set of ancillary actuators related to its operation and providing various functions when the turbojet engine is in operation or stopped.
  • These ancillary actuating devices comprise in particular a mechanical thrust reversal system.
  • 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 the thrust reversal means and intended to surround the engine room. combustion of the turbojet, and is generally terminated by an ejection nozzle whose output is located downstream of the turbojet engine.
  • the 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 channel, also called vein, formed between a fairing 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 annular channel of the cold air flow 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 .
  • an inverter comprises movable covers 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 of retraction in which they close this passage.
  • These covers can perform a deflection function or simply activation other means of deflection.
  • a grid inverter also known as a cascade inverter
  • the reorientation of the air flow is carried out by deflection grids, the hood having a simple sliding function aimed at discover or cover these g ril.
  • Complementary locking doors, also called inversion flaps, activated by the sliding of the cowling, generally allow closure of the annular channel downstream of the grids so as to optimize the reorientation of the cold air flow.
  • These inversion flaps are pivotally mounted, by an upstream end, on the sliding cover between a retracted position in which they provide, with said sliding cowl, aerodynamic continuity of the inner wall of the nacelle and an extended position in which, in reverse thrust situation, they at least partially close the annular channel to deflect a flow of cold air to the deflection grids discovered by sliding of the sliding cover.
  • the pivoting of the inversion flaps is generally guided by rods attached to the inversion flap and at a fixed point of the internal structure delimiting the annular channel.
  • the thrust reversal structure is mechanically linked by the connecting rods to the internal structure.
  • the thrust reversal structure and the internal structure are not independent of one another, which complements their removal when maintenance operations on the nacelle or the turbojet engine so require, in particular for external structures of the so-called "O-duct” type, that is to say made from a single piece completely surrounding the turbojet engine unlike "C-duct” type structures comprising two half-parts joined together between them around the turbojet.
  • many solutions have been proposed, including that described in the patent application FR 2 907 512 in the name of the applicant.
  • a thrust reverser for a jet engine in which the sliding cover is adapted to translate by means of an actuating jack mounted on the fixed upstream structure.
  • the actuating cylinder comprises a base housing a concentric drive slider to an end rod connected to the sliding cover. Both the driving slider and the end rod are movable in a direction substantially parallel to the longitudinal axis of the nacelle independently of one another.
  • the drive slide is further connected to a downstream end of the inversion flap via a driving rod, so that a translation movement of the slide is accompanied by pivoting of the connecting rod. and therefore the inversion flap, and wherein actuating means are provided for driving the slide in translation when the sliding cover is in a translational phase downstream.
  • the drive rod of the inversion flap can in particular pass through a monolithic skin called diaphragm which obstructs the passage of cold air from the annular channel to the gate when the sliding cover is in the retracted position.
  • diaphragm a monolithic skin which obstructs the passage of cold air from the annular channel to the gate when the sliding cover is in the retracted position.
  • the purpose of the diaphragm is to provide a tight, simple and reliable barrier at any outlet of the cold air flow through the grids in the closed position of the sliding cover.
  • the seal between the annular channel in which circulates cold air flow and the outer nacelle is performed on the outer structure of the nacelle inducing additional pressure for the internal structure of the nacelle. Therefore, it is necessary to strengthen this internal structure which penalizes the mass of the nacelle.
  • the actuating cylinder passes through the flow reversal gate preventing installation of self-supported grids, that is to say radially fixed to each other to avoid the mounting of a carrier structure downstream of these grids.
  • Such a self-supported installation would save space and gain mass.
  • the end of the connecting rod being fixed on the drive slide, it interferes with the inversion grid, reducing the flow reversal efficiency and degrading the installation in the interference zone.
  • An object of the present invention is to provide a thrust reverser whose inversion flaps are not attached to the internal structure, effective, simple to manufacture industrially and does not have the disadvantages mentioned above.
  • the subject of the invention is a thrust reverser for a twin-turbo turbojet engine nacelle comprising: a fixed upstream structure;
  • At least one reversing flap pivotally mounted by an upstream end on the sliding cover, the inversion flap or flaps being driven via a driving rod, the sliding cover being movable via at least one actuating cylinder, and the inversion flap being also connected to an actuating cylinder via at least one drive rod so that a translational motion of the actuator (s) actuation of the sliding cover and actuating cylinder of the reversing flap enable said sliding cover to pass alternately from a closed position, in which the inversion flap is in the retracted position and the sliding cover ensures the aerodynamic continuity of the nacelle covering the deflection means, to an open position in which the sliding cover opens a passage in the nacelle by discovering the deflection means and the inversion flap is in po rotated by closing a portion of an annular channel of the nacelle, characterized in that the deflection means and the actuating cylinders are arranged in two substantially parallel planes one above the other in a radial direction of the nacelle.
  • the inverter of the invention makes it possible to radially separate the thrust reversal means from the actuating cylinders and the shutter inversion.
  • the drive system of the cover and the inversion flap is positioned outside the envelope of the reversing means.
  • Such a configuration advantageously makes it possible: to simplify the installation of the thrust reverser means and to reduce the mass of the latter by eliminating the bearing structure;
  • the inverter according to the invention comprises one or more of the following optional features considered alone or according to all the possible combinations:
  • the actuating cylinder of the inversion flap is an actuating jack of the sliding cover comprising a driving slide surrounding an end rod connected to the sliding cover, the driving rod being fixed on the slide so that a translational movement of the actuating cylinder in one direction is accompanied by a translation movement of the sliding cover in the same direction and a pivoting movement of the drive rod and the inverting flap;
  • the actuating cylinder is configured so that the drive slider and the end rod can be moved substantially synchronized at different speeds;
  • the actuating cylinder comprises a cylindrical sleeve inside which are housed the drive slide, the end rod and an intermediate body interposed between the drive slide and the end rod, each of the three bodies being mechanically engaged with the adjacent body through threading;
  • Two drive rods are placed on each side of the drive slide; -
  • the sliding cover further comprises a diaphragm configured to ensure the sealing of the nacelle in the closed position, said diaphragm being interposed between the plane of the deflection means and that of the actuating cylinders when the sliding cover is in the closed position so that the operation of the drive rod does not interfere with the diaphragm;
  • the diaphragm comprises at the upstream end a protrusion adapted to crash on a seal mounted on the fixed upstream structure in the closed position of the sliding cover;
  • the diaphragm supports at least one reinforced guide rail adapted to guide the drive slider and adapted to prevent bending of the drive slider of the actuating cylinder;
  • the diaphragm comprises an indented upstream end adapted to allow the passage of at least a portion of the driving slide;
  • the diaphragm comprises an apron upstream
  • apron is festooned; a first sealing means is disposed between the upstream end of the diaphragm and the downstream end of the deflection means;
  • a second sealing means is disposed between the apron of the diaphragm and the upstream end of the inversion flap or flaps;
  • downstream end of an inversion flap substantially covers an upstream extension of the sliding cowl
  • the direction of the drive rod is substantially normal to the axis of the drive slide of the actuating cylinder of the sliding cover in reverse thrust phase;
  • At least one of the inversion flaps is driven by one or both adjacent inversion flaps controlled by an actuating cylinder;
  • the drive of the inverted reversing flap is carried out by a transmission rod mounted at one end of the driven reversing flap and cooperating with a bracket fixed to the coaching reversing flap (s);
  • the stem and the transmission rod are positioned so that they allow the overlapping of the lower ends of the inversion flaps between them.
  • the stem is positioned laterally on the internal structure of the driver reversal flap on the side side of the driven side so that the connecting point of the bracket with the transmission rod is cantilever with the structure of the inversion flap trained;
  • One of the axes of the transmission rod comprises a spring system;
  • the driven inversion flap comprises upstream stop means adapted to abut against a complementary-shaped element in the fixed structure when said inversion flap is in the retracted position;
  • the abutment means is a pin adapted to fit into a housing provided in the fixed structure;
  • the driver and driven reversing flaps are capable of substantially overlapping at one of their ends, at least one end being equipped with an elastic means or a stressing means;
  • the part of the inverting flap coming into contact with the elastic or stressing means comprises a surface reinforcement in the form of a panel enclosing a cellular core unit;
  • a single actuating cylinder causes three inversion flaps by a securing system.
  • the subject of the invention is a nacelle for a turbojet engine comprising a thrust reverser according to the invention.
  • FIG. 1 is a schematic partial view in longitudinal section along a plane passing through an actuating cylinder of a thrust reverser grille according to one embodiment of the invention, the thrust reverser being in the closed position ;
  • - Figure 2 is a view similar to Figure 1 during a deployment phase of the inversion flap to close the annular flow channel;
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional schematic view of a gate thrust reverser according to one embodiment of the invention
  • - Figure 4 and Figure 5 are schematic partial views in longitudinal section of an embodiment of an actuator cylinder used in the context of the invention in the closed position and deployed position
  • - Figure 6 is a schematic partial longitudinal sectional view along a plane passing through an actuator cylinder of an inverter of the invention according to another embodiment
  • FIG. 7 is a schematic partial longitudinal sectional view of a thrust reverser according to another embodiment
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a gate thrust reverser according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is a schematic partial longitudinal sectional view of an inverter of the invention according to a variant
  • FIG. 10 is a schematic partial cross-sectional view of a gate thrust reverser according to one embodiment of the invention.
  • - Figure 1 1 is a schematic partial cross sectional view of a thrust reverser grid according to one embodiment of the invention
  • - Figure 12 is a schematic partial longitudinal sectional view of an inverter of the invention of another embodiment of the invention.
  • the thrust reverser 1 of FIGS. 1 to 12 is associated with a turbofan engine (not shown) and comprises an external nacelle which defines, with a concentric internal structure 11, an annular flow channel 10 allowing the passage of the flow of water. 'cold air.
  • a longitudinally sliding hood 2 consists of two hemi-cylindrical parts mounted on the nacelle so as to slide along slides (not shown).
  • a plurality of inversion flaps 20, distributed on the circumference of the cover 2 are each pivotally mounted, by an upstream end about an articulation axis 21, on the sliding cover 2 between a retracted position and a deployed position in which, in reverse thrust situation, they close the annular channel 10 to deflect a flow of cold air to the gate opening 4.
  • a seal (not shown) may be provided on the periphery of each inverting flap 20 to isolate the flow flowing in the annular channel 10 of the flow external to the nacelle.
  • the sliding cover 2 forms all or part of a downstream part of the nacelle, the inversion flaps 20 then being retracted into the sliding cover 2 which closes the opening to grids 4.
  • the sliding cover 2 is moved to the downstream position and the inversion flaps 20 pivot in the closed position so as to deflect the secondary flow to the grids 4 and form an inverted flow guided by the grids 4 (see Figure 2).
  • the inverting flap (s) 20 are pivotally mounted by an upstream end on the sliding cover (2) via a driving rod (30). It is also possible that the one or more reversing flaps 20 are pivotally mounted by a downstream end on the sliding cover 2 via the driving rod 30.
  • the sliding cover 2 and the inversion flap (s) 20 can be movable via separate actuating cylinders, at least one of which is connected to the sliding cover 2 and another to the inverting flap (20). allows to have an opening in reverse thrust phase that can be delayed or even controlled.
  • said actuating cylinders comprise a rod connected to either the sliding cover 2 or the inversion flap 20, the rod sliding in a substantially fixed slide.
  • the sliding cover 2 is movable by means of at least one actuating cylinder 22 having a drive slide 24 surrounding an end rod 25 connected to the sliding cover 2.
  • the connecting rod 30 is attached to said neckleaf 24 so that a movement of the actuating cylinder 22 in one direction is accompanied by a translational movement of the sliding cowl 2 in the same direction and a movement of pivoting of the drive rod 30 and the inverting flap 20.
  • This allows said sliding cover 2 to pass alternately from a closed position, in which the inverting flap 20 is in the retracted position and the sliding cover 2 ensures the aerodynamic continuity of the nacelle by covering the deflection means 4, to an open position in which the sliding cover 2 opens a passage in the nacelle by discovering the deflection means 4 and the inversion flap 20 is in the rotated position by closing a portion of an annular channel of the nacelle.
  • the drive slide 24 of an inversion flap (or two inversion flaps 20 placed on either side of the slider 24) is movably mounted in one or two lateral guide rails 33 for translational guidance. arranged in a structure of the sliding cowl 2.
  • the drive slide 24 is connected to a downstream end of the inverting flap 20 via the driving rod 30 articulated on the inversion flap 20 around a n axis 31 and on the neck.
  • driving wheel 24 about a transverse axis 26, so that a differential translational movement bringing the point 26 of the drive slider 24 into its guide rail or guides 33, relative to the driving point. 27 of the sliding cover, is accompanied by a pivoting of the connecting rod 30 and therefore of the inverting flap 20.
  • the drive slide 24 is connected to an upstream end of the inverting flap 20 via the driving rod 30 so that a differential translational movement moves the point 26 away from the slide.
  • training 24, in his or her guide rails 33, with respect to the driving point 27 of the sliding cover is accompanied by pivoting of the connecting rod 30 and consequently of the reversing flap 20.
  • the lateral guiding rails 33 provide a force recovery that avoids a risk of buckling of the actuating cylinder 22 due to aerodynamic pressure on inversion flaps 20.
  • the guide rails 33 are arranged on either side of the drive slide 24, each receiving one end, provided with a shoe or roller 32, with the transverse hinge axis 26. driving rod (s) 30 on one end of the driving slide 24.
  • the drive slide 24 forms an intermediate movable section 24 of an actuating jack 22 "telescopic" disposed along a longitudinal axis of the inverter.
  • This actuating jack 22 pneumatic, electric or hydraulic, comprises a tubular base 23 connected, fixed or rotated, to the nacelle external upstream (in 3) of the inverter 1.
  • the base 23 houses the drive slide 24 as well as the end rod 25, both mounted independently of one another, axially sliding in the base 23 of the actuating jack 22.
  • a downstream end of the terminal rod 25 is connected to the sliding cover 2 via a transverse drive axis 27 housed in a cavity of oblong shape perpendicular to the direction of movement of the cover 2, and made in a fitting 29
  • This cavity makes it possible to avoid an alignment of hyperstatic points between the base 23 of the actuating cylinder 22, the pivot axis 26 at the end of the movable section 24 and the drive shaft 27. the end of the end rod 25.
  • the actuating cylinder 22 is controlled so as to drive the drive slide 24 in translation in its guide rails 33 advantageously throughout the downstream translation race.
  • the degree of opening of the inversion flaps 20, at the beginning of the opening phase of the sliding hoods 2, is faster than the opening of said hood 2. This has the consequence that in the beginning of the opening phase of the sliding hoods 2, the passage section through the nacelle is smaller than the section of the annular channel 10 blocked by the inversion flaps. This results in an increase in the pressure in the engine, which implies a delicate management of the turbojet engine speed in this transitional phase. The actuation of the sliding cowl 2 and the pivoting of the inversion flaps 20 must therefore take place simultaneously but at different speeds.
  • the actuating cylinder 22 is configured so that the drive slide 24 and the end rod 25 can be moved substantially synchronously at different speeds, as proposed in the patent application FR 2 917 788.
  • the actuating cylinder 22 according to the invention comprises a cylindrical sleeve 40 inside which are housed three concentric bodies forming rods, namely the driving slide
  • Each of the three bodies 41, 24, 25 is mechanically engaged with the adjacent body through threading.
  • the intermediate body 41 has an internal thread 42 engaged with a corresponding external thread 43 carried by drive slide 24, which also has an internal thread 44 engaged with a corresponding external thread 45 carried by the end rod 25.
  • the intermediate body 41 is locked in translation and mounted in rotation on drive means (not shown) housed in the base 23 of the actuating cylinder.
  • the drive slide 24 and the end rod 25 are in turn locked in rotation and allowed to move in translation.
  • the locking in rotation can be achieved by simply fixing the intermediate body 41 and the driving slide 24 to the movable parts they are respectively intended to drive, namely, the sliding cover 2 and the inverting flap 20.
  • the end rod 25 is terminated by a fixing eyelet 46 while the driving slide 24 has lateral drive shafts 47 to which drive rods 30 are attached.
  • the pitch of the external threads 42, 43 may be less than the pitch of the internal threads 44, 45. It follows that the drive slide 24 will move in translation at a speed lower than that of the end rod 25. Conversely, the pitch of the external threads 42, 43 may be greater than the pitch of the internal threads 44, 45. It follows that the drive slide 24 will move in translation at a speed greater than that of the end rod 25.
  • the direction in the thrust reversal phase of the drive rod 30 may be substantially normal to the axis of the drive slide 24.
  • the actuating cylinder 22 is disposed substantially in a plane allowing the driving pivot of the sliding cowl 2 to be attached in a manner substantially aligned with the axis of the actuating jack 22.
  • the driving pivot of the sliding cowl 2 can be located downstream of the inverting shutter 20.
  • this arrangement makes it possible to place the force generated by the cold air flow on the inversion flap 20 in the axis of the rod 30.
  • the latter is disposed substantially at the normal of the guiding slide 33.
  • the deflection means 4 and the actuating cylinder or cylinders 22 are arranged in two substantially parallel planes one above the other in a radial direction of the nacelle.
  • the sliding cowl 2 may further comprise a diaphragm 48 configured to seal the nacelle in the closed position.
  • the diaphragm 48 can be integrated or attached to the hood structure 2. As shown here, the diaphragm 48 is interposed between the plane of the deflection means 4 and that of the actuating cylinders when the sliding cover 2 is in the closed position.
  • the diaphragm 48 substantially covers the deflection means 4 blocking any cold air leak towards the deflection means.
  • the diaphragm 48 is driven with the rest of the sliding cowl 2 downstream so as to discover an opening through which the cold air flow of the annular channel 10 reaches the deflection means 4.
  • the diaphragm 48 can be positioned closer to the inner surface of the thrust reverser means 4 to reduce to a tolerable minimum, without having to resort to an additional sealing system, the cold air leaks during the inversion of the flow.
  • the guiding shoe or guides 33 are supported by the diaphragm 48. According to one embodiment, at least one of these guiding slides 33 is reinforced so as to guide the driving slide 24 and to prevent flexing of the coulter. driving wheel 24 of the actuating cylinder 22.
  • the diaphragm 48 comprises at the upstream end a protrusion 49 able to collapse on the seal 50 mounted on the fixed upstream structure 3 in the closed position of the sliding cover 2.
  • the seal sealing 50 is thus protected from external aggression, including the presence of erosive elements during the inversion of the flow.
  • the seal may be placed in a cavity upstream in the upstream structure 3.
  • the inversion flap or flaps 20 have an upstream notch configured to allow the passage of the at least a portion of the drive slide 24.
  • the diaphragm 48 comprises an indented upstream end adapted to allow the passage of at least part of the drive slide 24.
  • the diaphragm 48 may also include an apron 51 upstream, or a notched apron to allow the passage of the drive slide 24 (see Figure 6).
  • the deck 51 is of a size adapted to the shape of the portion vis-à-vis the upstream structure 3.
  • the deck 51 may be of such size that the latter may be closer to the inner surface of the shutter inversion 20, in particular effleu rer the latter.
  • Such a characteristic makes it possible, on the one hand, to adjust the angle of the inversion flap 20 in the thrust reversal phase and, on the other hand, to reduce the size of said inversion flap 20 as well as the aerodynamic forces on the latter.
  • the deck 51 is scalloped, namely the surface of the latter has a multitude of festoons, which compensates for the curvature of the inversion flaps 20 in the deployed position. This characteristic also makes it possible to increase the thrust reversal performance by plugging potential cold air leakage surfaces in the annular channel 10.
  • a first sealing means 52 is disposed between the upstream end 42 of the diaphragm and the downstream end 54 of the deflection means and a second sealing means 56 is disposed between the apron 51 of the diaphragm and the upstream end 58 of the inversion flap (s).
  • the downstream end 60 of an inverting flap can substantially cover an upstream extension 62 of the sliding cowl 24, which makes it possible to ensure the continuity of aerodynamic lines and to postpone a retention of the inversion flap 20 against the surface of the movable cowl, by plating, by association of an elastic system with the mechanical drive system of the inversion flap 20.
  • a spring system fixed on one of the axes of the driving rod 30 can fulfill this function.
  • At least one of the driven inversion flaps 20a is driven by one or both adjacent inversion flaps 20b each controlled by an actuating cylinder 22.
  • the drive is performed by a mechanical system adapted.
  • the number of inversion flaps can be between three and five or more, associated with two actuating cylinders 22 per side of the nacelle.
  • the coaches inversion flaps 20b are positioned in front of the inverted flap 20b inverted thrust phase.
  • the general configuration of the inverted flap 20a can be substantially similar to that of the driver inversion flap 20a, or substantially identical in terms of dension, stripping and positioning of the axis of rotation.
  • the driving of the inverted reversing flap 20a is carried out by a transmission rod 71 mounted at one end of the driven reversing flap 20a and cooperating with a bracket 73 fixed to the flap (s). coaches inversion 20b.
  • the arrangement of the driving assembly of the inverted flap 20a allows a removal of the overlap portion of the inverting flaps 20a and 20b during the maneuvering phase thereof.
  • the mechanical driving assembly formed by the stem 73 and the transmission rod 71 can be positioned in such a way that it allows the lower ends 78 and 79 of the inverting flaps 20a and 20b to overlap with each other (see FIG. 10). Such an arrangement makes it possible to obtain a longer transmission link length 71 and a larger lever arm.
  • the actuating jack 22 can be off-center with respect to the driver inverting flap 20b and shifted towards the inverted flap 20a in order to balance the forces on the inverting flaps 20a and 20b and on the assembly. 'training.
  • the linkage of the driven inversion flap drive assembly 20a may substantially exceed the lateral portion of a driver inverting flap 20b.
  • An anti-beat system may be associated with inverting flaps 20a and 20b, said system may be active in inversion mode. It is also possible to provide an anti-spill system of the associated inverted flap 20a in case of failure to the drive assembly in the direct jet phase.
  • bracket 73 laterally on the internal structure of the driver inverting flap 20b of the side adjoining the driven side 20a (see Figure 8).
  • connection point of the bracket 73 with the transmission rod 71 can be positioned cantilever with the structure of the inverted flap 20a driven which improves the drive kinematics.
  • the angle formed by the transmission rod 71 with the driven reversing flap 20a depends on the space available to accommodate the drive assembly in the direct jet phase.
  • the inverting driver 20b and driven flaps 20a may be able to substantially overlap at one of their ends 79 and 78, at least one end being equipped with an elastic means 80 or stressing (see Figure 11 ).
  • the overlap zone during the inversion of the cold air flow can undergo disruptive aerodynamic effects and undergo vibration deformation stresses which are avoided with such a configuration.
  • the bearing structure of the contact element can be placed on or in the rear part of the inversion flap in front of the second.
  • the portion 79 of the inversion flap coming into contact with the elastic means 80 or stressing means may comprise a surface reinforcement, in particular in the form of a panel enclosing a cellular core unit (see FIG. 11), in order to take back the efforts due to contact.
  • the contact between the resilient means 80 or the stressing means and the portion 79 of the inversion flap can be achieved by friction or rolling.
  • Said elastic means 80 or the stressing means can be reported as shown in Figure 11 or integrated in the structure of the inversion flap. In the case of recovery in reverse thrust mode, it is not necessary to provide lateral cutouts or fixed structure complementary to the inversion flap cuts, thus reducing the cost and increasing the acoustic surface.
  • the driven inversion flap 20a may comprise a suitable upstream stop means abut against a complementary shaped element in the fixed structure when said inversion flap is in the retracted position.
  • the stop means is a pin 90 adapted to fit into a housing 91 provided in the fixed structure 3 (see Figure 12).
  • This stop function can also be achieved by a locking system independent of the fixed structure 3 and the driven inversion flap 20a forming part of the control logic of the inverter.
  • the inverted flap 20b may further comprise an upstream stop in direct jet phase associated with an elastic system mounted in particular on the drive assembly.

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Abstract

L'invention a pour objet un inverseur de poussée (1) pour nacelle de turboréacteur double flux dans lequel les moyens de déviation (4) et les vérins d'actionnement (22) du capot coulissant (2) et d u ou des volets d'inversion (20) sont disposés dans deux plans sensiblement parallèles l'un au- dessus de l'autre selon une direction radiale de la nacelle. L'invention a également pour objet une nacelle pour turboréacteur double flux comprenant un tel inverseur de poussée (1).

Description

Inverseur de poussée pour nacelle de turboréacteur double flux.
La présente invention concerne un inverseur de poussée, dit à grilles ou à cascades, 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.
Plus précisément, 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 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 pâles 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 canal 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 le canal annulaire du flux d'air 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 d'air 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, également connu sous le nom d'inverseur à cascade, la réorientation du flux d'air est effectuée par des grilles de déviation, le capot n'ayant qu'une simple fonction de coulissage visant à découvrir ou recouvrir ces g ril les . Des portes de blocage complémentaires, également appelées volets d'inversion, activées par le coulissement du capotage, permettent généralement une fermeture du canal annulaire en aval des grilles de manière à optimiser la réorientation du flux d'air froid.
Ces volets d'inversion sont montés pivotants, par une extrémité amont, sur le capot coulissant entre une position rétractée dans laquelle ils assurent, avec ledit capot coulissant, la continuité aérodynamique de la paroi interne de la nacelle et une position déployée dans laquelle, en situation d'inversion de poussée, ils viennent obturer au moins partiellement le canal annulaire en vue de dévier un flux d'air froid vers les grilles de déviation découvertes par le coulissement du capot coulissant.
Le pivotement des volets d'inversion est généralement guidé par des bielles rattachées au volet d'inversion et à un point fixe de la structure interne délimitant le canal annulaire.
Or, le fait que les bielles de guidage traversent le canal annulaire engendre de nombreuses perturbations aérodynam iques dans le flux secondaire.
De plus, la fixation de ces bielles sur la structure interne nécessite l'installation de points fixes d'articulation sur cette dernière qui réduit la surface de la structure interne pouvant être utilisée pour un traitement acoustique de ladite structure interne.
En outre, la structure d'inversion de poussée se trouve mécaniquement liée par les bielles à la structure interne. De ce fait, la structure d'inversion de poussée et la structure interne ne sont pas indépendantes l'une de l 'autre, ce q u i compl iq ue leu r dépose lorsque des opérations de maintenance sur la nacelle ou le turboréacteur l'exigent, en particulier pour les structures externes de type dit « O-duct », c'est-à-dire réalisée à partir d'une seule pièce entourant complètement le turboréacteur contrairement aux structures de type « C-duct » comprenant deux demi-parties réunies entre elles autour du turboréacteur. Afin de pallier ces problèmes, il a été proposé de nombreuses solutions dont celle décrite dans la demande de brevet FR 2 907 512 au nom de la demanderesse.
Dans cette demande, il est proposé un inverseur de poussée pour moteur à réaction dans lequel le capot coulissant est apte à translater grâce à un vérin d'actionnement monté sur la structure amont fixe. Le vérin d'actionnement comporte une base logeant un coulisseau d'entraînement concentrique à une tige terminale reliée au capot coulissant. Le coulisseau d'entraînement et la tige terminale sont tous les deux mobiles selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle de manière indépendante l'un de l'autre. Le coulisseau d'entraînement est en outre relié à une extrémité aval du volet d'inversion par l'intermédiaire d'une bielle d'entraînement, de sorte qu'un mouvement de translation du coulisseau s'accompagne d'un pivotement de la bielle et par conséquent du volet d'inversion, et où des moyens d'actionnement sont prévus pour entraîner le coulisseau en translation lorsque le capot coulissant est dans une phase de translation vers l'aval.
Cependant, un tel inverseur de poussée est assez complexe à fabriquer à une échelle industrielle, et malgré ses avantages, sa mise en œuvre recèle certaines difficultés.
En effet, la bielle d'entraînement du volet d'inversion peut notamment traverser une peau monolithique appelée diaphragme qui obstrue le passage de l'air froid du canal annulaire vers la grille lorsque le capot coulissant est en position rétractée. Or, le diaphragme a pour but d'assurer une barrière étanche, simple et fiable à toute sortie du flux d'air froid au travers des grilles en position de fermeture du capot coulissant.
En outre, l'étanchéité entre le canal annulaire dans lequel circule de flux d'air froid et l'externe de la nacelle est réalisée sur la structure externe de la nacelle induisant une pression supplémentaire pour la structure interne de la nacelle. Par conséquent, il est nécessaire de renforcer cette structure interne ce qui pénalise la masse de la nacelle.
De plus, le vérin d'actionnement traverse la grille d'inversion du flux empêchant une installation de grilles auto supportées, c'est-à-dire fixées radialement les unes aux autres pour éviter le montage d'une structure porteuse en aval de ces grilles. Une telle installation auto supportée permettrait un gain de place et un gain de masse. Par ailleurs, l'extrémité de la bielle étant fixée sur le coulisseau d'entraînement, cela interfère avec la grille d'inversion, réduisant l'efficacité d'inversion du flux et dégradant l'installation dans la zone de l'interférence.
Un but de la présente invention est de fournir un inverseur de poussée dont les volets d'inversion ne sont pas rattachés à la structure interne, efficace, simple à fabriquer industriellement et ne présentant pas les inconvénients mentionnés ci-dessus.
A cet effet, selon un premier aspect, l'invention a pour objet un inverseur de poussée pour nacelle de turboréacteur double flux comprenant : - une structure amont fixe,
- des moyens de déviation fixes rattachés à la structure amont fixe, lesdits moyens étant aptes à dévier au moins une partie du flux d'air froid du turboréacteur hors de la nacelle,
- un capot coul issant en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle,
- au moins un volet d'inversion monté pivotant par une extrémité amont sur le capot coulissant, le ou les volets d'inversion étant entraînés par l'intermédiaire d'une bielle d'entraînement, le capot coulissant étant mobile par l'intermédiaire d'au moins un vérin d'actionnement, et le volet d'inversion étant relié également à un vérin d'actionnement par l'intermédiaire d'au moins une bielle d'entraînement de sorte qu'un mouvement de translation du ou des vérins d'actionnement du capot coulissant et du vérin d'actionnement du volet d'inversion permettent audit capot coulissant de passer alternativement d'une position de fermeture, dans laquelle le volet d'inversion est en position rétractée et le capot coulissant assure la continuité aérodynamique de la nacelle en couvrant les moyens de déviation, à une position d'ouverture dans laquelle le capot coulissant ouvre un passage dans la nacelle en découvrant les moyens de déviation et le volet d'inversion est en position pivotée en obturant une partie d'un canal annulaire de la nacelle, caractérisé en ce que les moyens de déviation et les vérins d'actionnement sont disposés dans deux plans sensiblement parallèles l'un au- dessus de l'autre selon une direction radiale de la nacelle.
L'inverseur de l'invention permet de séparer radialement les moyens d'inversion de poussée des vérins d'actionnement et du volet d'inversion. Ainsi, le système d'entraînement du capot et du volet d'inversion est positionné hors de l'enveloppe des moyens d'inversion.
Une telle configuration permet avantageusement de : - de simplifier l'installation des moyens d'inversion de poussée et de diminuer la masse de ces derniers en supprimant la structure porteuse ;
- d'isoler l'espace destiné à recevoir les moyens d'inversion de poussée et donc la structure interne du capot coulissant du flux d'air froid ;
- d'éviter toute interférence entre le fonctionnement de la bielle d'entraînement du volet et les moyens de déviation ; - de prévoir, si nécessaire, un diaphragme plein entre le plan contenant les moyens de déviation et les vérins d'actionnement, sans la présence d'une ou de plusieurs ouvertures pour l e passag e et l e fonctionnement d'une ou de plusieurs bielles d'actionnement, améliorant la fonction d'étanchéité simple à installer et efficace. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, l'inverseur selon l'invention comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes considérées seules ou selon toutes les combinaisons possibles :
- le vérin d'actionnement du volet d'inversion est un vérin d'actionnement du capot coulissant comportant un coulisseau d'entraînement entourant une tige terminale reliée au capot coulissant, la bielle d'entraînement étant fixée sur le coulisseau de sorte qu'un mouvement de translation du vérin d'actionnement dans une direction s'accompagne d'un mouvement de translation du capot coulissant dans la même direction et d'un mouvement de pivotement de la bielle d'entraînement et du volet d'inversion ; - le vérin d'actionnement est configuré pour que le coulisseau d'entraînement et la tige terminale puissent être mis en mouvement de manière sensiblement synchronisée à des vitesses différentes ;
- le vérin d'actionnement comporte un fourreau cylindrique à l'intérieur duquel sont logés le coulisseau d'entraînement, la tige terminale et un corps intermédiaire interposé entre le coulisseau d'entraînement et la tige terminale, chacun des trois corps étant engagé mécaniquement avec le corps adjacent par le biais de filetage ;
- deux bielles d'entraînement sont placées de chaque côté du coulisseau d'entraînement ; - le ou les volets d'inversion présentent une échancrure en amont configurée pour permettre le passage d'au moins une partie du coulisseau d'entraînement ;
- le capot coulissant comprend en outre un diaphragme configuré pour assurer l'étanchéité de la nacelle en position de fermeture, ledit diaphragme étant interposé entre le plan des moyens de déviation et celui des vérins d'actionnement lorsque le capot coulissant est en position de fermeture de sorte que le fonctionnement de la bielle d'entraînement n'interfère pas avec le diaphragme ; - le diaphragme comporte en extrémité amont une excroissance apte à s'écraser sur un joint d'étanchéité monté sur la structure amont fixe en position de fermeture du capot coulissant ;
- le diaphragme supporte au moins une glissière de guidage renforcée apte à guider le coulisseau d'entraînement et apte à empêcher la flexion du coulisseau d'entraînement du vérin d'actionnement ;
- le diaphragme comporte une extrémité amont échancrée apte à permettre le passage d'au moins une partie du coulisseau d'entraînement ;
- le diaphragme comporte un tablier en amont ;
- le tablier est festonné ; - un premier moyen d'étanchéité est disposé entre l'extrémité amont du diaphragme et l'extrémité aval des moyens de déviation ;
- un second moyen d'étanchéité est disposé entre le tablier du diaphragme et l'extrémité amont du ou des volets d'inversion ;
- l'extrémité aval d'un volet d'inversion recouvre sensiblement un prolongement amont du capot coulissant ;
- la direction de la bielle d'entraînement est sensiblement normale à l'axe du coulisseau d'entraînement du vérin d'actionnement du capot coulissant en phase d'inversion de poussée ;
- au moins un des volets d'inversion est entraîné par un ou les deux volets d'inversion adjacents commandés par un vérin d'actionnement ;
- l'entraînement du volet d'inversion entraîné est réalisé par une bielle de transmission montée à une extrémité du volet d'inversion entraîné et coopérant avec une potence fixée sur le ou les volets d'inversion entraîneurs ;
- la potence et la bielle de transmission sont positionnées de telle sorte qu'elles permettent le chevauchement des extrémités inférieures des volets d'inversion entre eux. - la potence est positionnée latéralement sur la structure interne du volet d'inversion entraîneur du coté mitoyen du côté entraîné de sorte que le point de liaison de la potence avec la bielle de transmission soit en porte à faux avec la structure du volet d'inversion entrainé ; - un des axes de la bielle de transmission comporte un système de ressort ;
- le volet d'inversion entraîné comporte un moyen de butée en amont apte à venir buter contre un élément de forme complémentaire dans la structure fixe lorsque ledit volet d'inversion est en position rétractée ; - le moyen de butée est un pion apte à s'encastrer dans un logement prévu dans la structure fixe ;
- les volets d'inversion entraîneur et entraîné sont aptes à sensiblement se recouvrir au niveau d'une de leurs extrémités, au moins une extrémité étant équipée d'un moyen élastique ou d'un moyen de mise sous contrainte ;
- la partie du volet d'inversion venant en contact sur le moyen élastique ou de mise sous contrainte comporte un renforcement de surface sous la forme de panneau enserrant une unité à âme alvéolaire ;
- un unique vérin d'actionnement entraîne trois volets d'inversion par un système d'assujettissement.
Selon un autre aspect de l'invention, l'invention a pour objet une nacelle pour turboréacteur double flux comprenant un inverseur de poussée conforme à l'invention.
L'invention sera davantage comprise à la lecture de la description non limitative qui va suivre, faite en référence aux figures ci-dessous annexées.
- la figu re 1 est une vue partielle schématique en coupe longitudinale selon un plan passant par un vérin d'actionnement d'un inverseur de poussée à grille selon une forme de réalisation de l'invention, l'inverseur de poussée étant en position fermée; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 durant une phase de déploiement du volet d'inversion pour obturer le canal annulaire d'écoulement ;
- la figure 3 est une vue partielle schématique en coupe transversale d'un inverseur de poussée à grille selon une forme de réalisation de l'invention ; - la figure 4 et la figure 5 sont des vues partielles schématiques en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'un vérin d'actionnement employé dans le cadre de l'invention en position fermée et en position de déploiement ; - la figure 6 est une vue partielle schématique en coupe longitudinale selon un plan passant par un vérin d'actionnement d'un inverseur de l'invention selon un autre mode de réalisation ;
- la figure 7 est une vue partielle schématique en coupe longitudinal d'un inverseur de poussée selon un autre mode de réalisation ; - la figure 8 est une vue partielle en coupe transversale d'un inverseur de poussée à grille selon une forme de réalisation de l'invention ;
- la figure 9 est une vue partielle schématique en coupe longitudinale d'un inverseur de l'invention selon une variante ;
- la figure 1 0 est une vue partielle schématique en coupe transversale d'un inverseur de poussée à grille selon une forme de réalisation de l'invention ;
- la figure 1 1 est une vue partielle schématique en coupe transversale d'un inverseur de poussée à grille selon une forme de réalisation de l'invention ; - la figure 12 est une vue partielle schématique en coupe longitudinale d'un inverseur de l'invention d'un autre mode de réalisation de l'invention.
L'inverseur de poussée 1 des figures 1 à 12 est associé à un turboréacteur à double flux (non représenté) et comprend une nacelle externe qui définit avec une structure interne concentrique 1 1 un canal annulaire d'écoulement 10 permettant le passage du flux d'air froid.
Un capot 2 coulissant longitudinalement est constitué de deux parties hémicylindriques montées sur la nacelle de manière à pouvoir coulisser le long de glissières (non représentées). Une ouverture munie de moyens de déviation fixes, notamment sous la forme de grilles de déviation 4, est ménagée dans la nacelle externe de l'inverseur de poussée 1. Cette ouverture, en situation de poussée directe des gaz, est fermée par le capot coulissant 2 et elle est dégagée, en situation d'inversion de poussée, par un déplacement en translation longitudinale vers l'aval (par référence au sens d'écoulement des gaz) du capot coulissant 2 selon l'axe longitudinal principal de la nacelle. Une pluralité de volets d'inversion 20, répartis sur la circonférence du capot 2, sont chacun montés pivotant, par une extrémité amont autour d'un axe d'articulation 21 , sur le capot coulissant 2 entre une position rétractée et une position déployée dans laquelle, en situation d'inversion de poussée, ils obturent le canal annulaire 10 en vue de dévier un flux d'air froid vers l'ouverture à grilles 4. Un joint d'étanchéité (non représenté) peut être prévu sur le pourtour de chaque volet d'inversion 20 afin d'isoler le flux circulant dans le canal annulaire 10 du flux externe à la nacelle.
Lors du fonctionnement du turboréacteur en poussée directe (voir figure 1 ), le capot coulissant 2 forme tout ou partie d'une partie aval de la nacelle, les volets d'inversion 20 étant alors rétractés dans le capot coulissant 2 qui obture l'ouverture à grilles 4.
Pour inverser la poussée du turboréacteur, le capot coulissant 2 est déplacé en position aval et les volets d'inversion 20 pivotent en position d'obturation de manière à dévier le flux secondaire vers les grilles 4 et de former un flux inversé guidé par les grilles 4 (voir figure 2).
Comme représenté sur les figures 1 à 3, le ou les volets d'inversion 20 sont montés pivotant par une extrémité amont sur le capot coulissant 2 par l'intermédiaire d'une bielle d'entraînement 30. Il est également possible que le ou les volets d'inversion 20 sont montés pivotant par une extrémité aval sur le capot coulissant 2 par l'intermédiaire de la bielle d'entraînement 30.
Le capot coulissant 2 et le ou les volets d'inversion 20 peuvent être mobiles par l'intermédiaire de vérins d'actionnement distincts dont au moins un est relié au capot coulissant 2 et un autre au(x) volet d'inversion 20. Ceci permet d'avoir une ouverture en phase d'inversion de poussée qui peut être différée voire pilotée. Dan s ce cas, lesdits vérins d'actionnement comprennent une tige rel iée soit au capot coulissant 2 soit au(x) volet d'inversion 20, la tige coulissant dans un coulisseau sensiblement fixe. Selon une variante représenté aux figures 1 à 3, le capot coulissant 2 est mobile par l'intermédiaire d'au moins un vérin d'actionnement 22 comportant un coulisseau d'entraînement 24 entourant une tige terminale 25 reliée au capot coulissant 2. La bielle d'entraînement 30 est fixée sur ledit cou l isseau 24 de sorte q u 'u n mouvement d e tra nsl ation d u vérin d'actionnement 22 dans une direction s'accompagne d'un mouvement de translation du capot coulissant 2 dans la même direction et d'un mouvement de pivotement de la bielle d'entraînement 30 et du volet d'inversion 20. Ceci permet audit capot coulissant 2 de passer alternativement d'une position de fermeture, dans laquelle le volet d'inversion 20 est en position rétractée et le capot coulissant 2 assure la continuité aérodynamique de la nacelle en couvrant les moyens de déviation 4, à une position d'ouverture dans laquelle le capot coulissant 2 ouvre un passage dans la nacelle en découvrant les moyens de déviation 4 et le volet d'inversion 20 est en position pivotée en obturant une partie d'un canal annulaire de la nacelle.
Plus précisément, le coulisseau d'entraînement 24 d'un volet d'inversion (ou de deux volets d'inversion 20 placés de part et d'autre du coulisseau 24) est monté mobile dans une ou deux glissières latérales 33 de guidage en translation ménagée dans une structure du capot coulissant 2.
Le coulisseau d'entraînement 24 est relié à une extrémité aval du volet d'inversion 20 par l'intermédiaire de la bielle d'entraînement 30 articulée sur le volet d'inversion 20 autour d'u n axe 31 et su r le cou l isseau d'entraînement 24 autour d'un axe transversal 26, de sorte qu'un mouvement de translation différentiel faisant se rapprocher le point 26 du coulisseau d'entraînement 24 dans sa ou ses glissières de guidage 33, par rapport au point d'entraînement 27 du capot coulissant, s'accompagne d'un pivotement de la bielle 30 et par conséquent du volet d'inversion 20. Selon la variante où le ou les volets d'inversion 20 sont montés pivotant par une extrémité aval sur le capot coulissant 2, le coulisseau d'entraînement 24 est relié à une extrémité amont du volet d'inversion 20 par l'intermédiaire de la bielle d'entraînement 30 de sorte qu'un mouvement de translation différentiel faisant s'éloigner le point 26 du coulisseau d'entraînement 24, dans sa ou ses glissières de guidage 33, par rapport au point d'entraînement 27 du capot coulissant s'accompagne d'un pivotement de la bielle 30 et par conséquent du volet d'inversion 20.
Il est possible que deux bielles 30, voire plus, soient placées de chaque côté du coulisseau d'entraînement 24. Les glissières latérales de guidage 33 assurent une reprise d'effort qui permet d'éviter un risque de flambage du vérin d'actionnement 22 dû à la pression aérodynamique sur les volets d'inversion 20.
Les glissières de guidage 33 (voir figures 5 et 6) sont disposées de part et d'autre du coulisseau d'entraînement 24, chacune recevant une extrémité, pourvue d'un patin ou galet 32, de l'axe transversal 26 d'articulation de la (ou des) bielle(s) d'entraînement 30 sur une extrémité du coulisseau d'entraînement 24.
Ici, le coulisseau d'entraînement 24 forme un tronçon mobile intermédiaire 24 d'un vérin d'actionnement 22 "télescopique" disposé selon un axe longitudinal de l'inverseur.
Ce vérin d'actionnement 22, pneumatique, électrique ou hydraulique, comporte une base tubulaire 23 liée, fixe ou rotulée, à la nacelle externe en amont (en 3) de l'inverseur 1 . La base 23 loge le coulisseau d'entraînement 24 ainsi que la tige terminale 25, tous deux montés, indépendamment l'un de l'autre, axialement coulissant dans la base 23 du vérin d'actionnement 22.
Une extrémité aval de la tige terminale 25 est reliée au capot coulissant 2 par l'intermédiaire d'un axe transversal d'entraînement 27 logé dans une cavité de forme oblongue perpendiculairement à la direction de déplacement du capot 2, et pratiquée dans une ferrure 29 du capot coulissant 2. Cette cavité permet d'éviter un alignement de points hyperstatiques entre la base 23 du vérin d'actionnement 22, l'axe de pivotement 26 à l'extrémité du tronçon mobile 24 et l'axe d'entraînement 27 à l'extrémité de la tige terminale 25. Le vérin d'actionnement 22 est commandé de manière à entraîner le coulisseau d'entraînement 24 en translation dans ses glissières de guidage 33 avantageusement pendant toute la course de translation vers l'aval.
Le degré d'ouverture des volets d'inversion 20, en début de phase d'ouverture des capots coulissants 2, est plus rapide que l'ouverture dudit capot 2. Ceci a pour conséquence qu'en en début de phase d'ouverture des capots coulissants 2, la section de passage à travers la nacelle est inférieure à la section du canal annulaire 10 bloqué par les volets d'inversion. 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. L'actionnement du capot coulissant 2 et le pivotement des volets d'inversion 20 doivent donc s'effectuer simultanément mais à des vitesses différentes.
Pour ce faire, le vérin d'actionnement 22 est configuré pour que le coulisseau d'entraînement 24 et la tige terminale 25 puissent être mis en mouvement de manière sensiblement synchronisée à des vitesses différentes, comme cela est proposé dans la demande de brevet FR 2 917 788. Ainsi et comme représenté aux figures 4 et 5, le vérin d'actionnement 22 selon l'invention comporte un fourreau 40 cylindrique à l'intérieur duquel sont logés trois corps concentriques formant tiges à savoir le coulisseau d'entraînement
24 et la tige terminale 25 et un corps intermédiaire 41 interposé entre le coulisseau d'entraînement 24 et la tige terminale 25.
Chacun des trois corps 41 , 24, 25 est engagé mécaniquement avec le corps adjacent par le biais de filetage.
Plus précisément, le corps intermédiaire 41 présente un filetage intérieur 42 engagé avec un filetage externe 43 correspondant porté par coulisseau d'entraînement 24, celui-ci présentant également un filetage interne 44 engagé avec un filetage externe 45 correspondant porté par la tige terminale 25.
Par ailleurs, le corps intermédiaire 41 est bloqué en translation et monté en rotation sur des moyens d'entraînement (non représenté) logés dans la base 23 du vérin d'actionnement.
Le coulisseau d'entraînement 24 et la tige terminale 25 sont quant à eux bloqués en rotation et laissés mobiles en translation. Le blocage en rotation pourra être réalisé par la simple fixation du corps intermédiaire 41 et du coulisseau d'entraînement 24 aux parties mobiles qu'ils sont respectivement destinés à entraîner, à savoir, le capot coulissant 2 et le volet d'inversion 20. Pour ce faire, la tige terminale 25 est terminée par un œillet de fixation 46 tandis que le coulisseau d'entraînement 24 présente des axes d'entraînement latéraux 47 sur lesquels sont rattachés des bielles d'entraînement 30.
Le fonctionnement d'un tel vérin est le suivant. Lorsque les moyens d'actionnement entraînent le corps intermédiaire 41 en rotation, il communique ce mouvement au coulisseau d'entraînement 24 et à la tige terminale 25 par le biais des filetages 42 à 45 respectifs. Le coulisseau d'entraînement 24 et la tige terminale 25 étant bloqués en rotation, le mouvement d'entraînement du corps intermédiaire 41 est transformé en mouvement de translation. Le coulisseau d'entraînement 24 et la tige terminale
25 sont donc animés d'un mouvement de translation dont la direction est fonction du sens de rotation des moyens d'entraînement et de l'orientation des filetage 42 à 45. Par ailleurs, la vitesse linéaire de translation du coulisseau d'entraînement 24 et de la tige terminale 25 est fonction du pas de chaque filetage 42 à 45 tandis que la vitesse de rotation est identique. A partir d'un entraînement un ique en rotation du corps intermédiaire 41 , on obtient donc l'entraînement en translation de chacun des corps 24, 25 relié à une partie mobile correspondante, cet entraînement s'effectuant de manière synchrone à des vitesses relatives facilement adaptables par le biais des pas des filetages 42 à 45.
Le pas des filetages externes 42, 43 peut être inférieur au pas des filetages internes 44, 45. Il s'ensuit alors que le coulisseau d'entraînement 24 se déplacera en translation à une vitesse inférieure à celle de la tige terminale 25. Inversement, le pas des filetages externes 42, 43 peut être supérieur au pas des filetages internes 44, 45. Il s'ensuit que le coulisseau d'entraînement 24 se déplacera en translation à une vitesse supérieure à celle de la tige terminale 25.
La direction en phase d'inversion de poussée de la bielle d'entraînement 30 peut être sensiblement normale à l'axe du coulisseau d'entraînement 24. Ainsi, il est possible d'ajuster au mieux le jeu relatif entre la structure interne du turboréacteur et le détourage aval des volets d'inversion 20. La gestion de l'obstruction du canal annulaire 10 en phase d'inversion s'en trouve facilité. Le vérin d'actionnement 22 est disposé sensiblement dans un plan permettant l'accroche du pivot d'entraînement du capot coulissant 2 de manière sensiblement alignée avec l'axe du vérin d'actionnement 22.
Le pivot d'entraînement du capot coulissant 2 peut être situé en aval du volet d'inversion 20. Ainsi, il est avantageusement possible de positionner au plus près en phase d'inversion de poussée le point d'entraînement de l'extrémité de la bielle 26 du point d'entraînement 27 du capot coulissant 2. De plus, cette disposition permet de placer l'effort engendré par le flux d'air froid sur le volet d'inversion 20 dans l'axe de la bielle 30. Typiquement, ce dernier est disposé sensiblement à la normale de la glissière de guidage 33.
Les moyens de déviation 4 et le ou les vérins d'actionnement 22 sont disposés dans deux plans sensiblement parallèles l'un au-dessus de l'autre selon une direction radiale de la nacelle.
Le capot coulissant 2 peut comprendre en outre un diaphragme 48 configuré pour assurer l'étanchéité de la nacelle en position de fermeture. Le diaphragme 48 peut être intégré ou rapporté à la structure du capot coulissant 2. Comme représenté ici, le diaphragme 48 est interposé entre le plan des moyens de déviations 4 et celui des vérins d'actionnement lorsque le capot coulissant 2 est en position de fermeture.
Ainsi en phase de jet direct, le diaphragme 48 couvre sensiblement les moyens de déviation 4 bloquant toute fuite d'air froid vers les moyens de déviation. En phase d'inversion de poussée, le diaphragme 48 est entraîné avec le reste du capot coulissant 2 en aval de sorte à découvrir une ouverture au travers de laquelle le flux d'air froid du canal annulaire 10 atteint les moyens de déviation 4. Le diaphragme 48 peut être positionné au plus près de la surface interne des moyens d'inversion de poussée 4 afin de réduire au minimum tolérable, sans avoir à recourir à un système d'étanchéité supplémentaire, les fuites d'air froid lors de l'inversion du flux.
Le ou les gl issières de gu idage 33 sont supportées par le diaphragme 48. Selon un mode de réalisation, au moins une des ces glissières de guidage 33 sont renforcées de sorte à guider le coulisseau d'entraînement 24 et à empêcher la flexion du coul isseau d'entraînement 24 du vérin d'actionnement 22.
Comme représenté aux figures 1 à 3, le diaphragme 48 comporte en extrémité amont une excroissance 49 apte à s'écraser su r u n joint d'étanchéité 50 monté sur la structure amont fixe 3 en position de fermeture du capot coulissant 2. Le joint d'étanchéité 50 se trouve ainsi protégé de toute agression extérieure, notamment de la présence d'éléments érosifs lors de l'inversion du flux. Le joint d'étanchéité peut être placé dans une cavité en amont dans la structure amont 3.
Lors du déplacement en aval du coulisseau d'entraînement 24 et du pivotement concomitant du volet d'inversion 20, ce dernier peut buter contre ledit coulisseau 24 risquant d'endommager ce dernier et limitant le déploiement du volet d'inversion 20. Pour résoudre ce problème, il est possible que le ou les volets d'inversion 20 présentent une échancrure en amont configurée pour permettre le passage du au moins une partie du coulisseau d'entraînement 24. Selon un autre mode de réalisation, il est possible de décaler l'axe du pivot 21 du volet d'inversion vers l'amont afin que le volet d'inversion 20 n'interfère plus avec le coulisseau d'entraînement 24 en fin de rotation. Selon encore un autre mode de réalisation, le diaphragme 48 comporte une extrémité amont échancrée apte à permettre le passage d'au moins une partie du coulisseau d'entraînement 24. De ce fait, le lissage complet en phase de jet direct est assuré.
Le diaphragme 48 peut également comporter un tablier 51 en amont, voire un tablier échancré pour permettre le passage du coulisseau d'entraînement 24 (voir figure 6). Le tablier 51 est de taille adaptée à la forme de la partie en vis-à-vis de la structure amont 3. En particulier, le tablier 51 peut être de taille telle que ce dernier peut être au plus proche de la surface interne du volet d' inversion 20, notam ment effleu rer ce dern ier. Une telle caractéristique permet d'une part de régler l'angle du volet d'inversion 20 en phase d'inversion de poussée et d'autre part de réduire la taille dudit volet d'inversion 20 ainsi que les efforts aérodynamiques sur ce dernier.
Selon un mode de réalisation avantageux, le tablier 51 est festonné, à savoir la surface de ce dernier présente une multitude de festons, ce qui permet de compenser la courbure du ou des volets d'inversion 20 en position déployée. Cette caractéristique permet en outre d'augmenter les performances en inversion de poussée en bouchant des surfaces potentielles de fuite d'air froid dans le canal annulaire 10.
Comme représenté à la figure 6, un premier moyen d'étanchéité 52 est disposé entre l'extrémité amont 42 du diaphragme et l'extrémité aval 54 des moyens de déviation et un second moyen d'étanchéité 56 est disposé entre le tablier 51 du diaphragme et l'extrémité amont 58 du ou des volets d'inversion. Ainsi, on améliore encore les performances d'inversion du flux d'air froid de l'inverseur de l'invention 1 en réduisant toute fuite d'air dans le canal annulaire 10 et dans la structure interne du capot coulissant 2. Comme représenté à la figure 7, l'extrémité aval 60 d'un volet d'inversion peut recouvrir sensiblement un prolongement 62 amont du capot coulissant 24 ce qui permet d'assurer la continuité de lignes aérodynamiques et de reporter une retenue du volet d'inversion 20 contre la surface du capot mobile, par plaquage, par association d'un système élastique au système d'entraînement mécanique du volet d'inversion 20. Un système de ressort fixé sur un des axes de la bielle d'entraînement 30 peut remplir cette fonction.
Afin de simplifier la gestion de la fiabilité de l'inverseur de l'invention 1 et de la synchronisation des vérins d'actionnements 22, il peut être avantageux d'avoir un nombre différent de vérins d'actionnement 22 et de volets d'inversion 20 ce qui réduit également la masse de l'inverseur 1 de l'invention. Selon un mode de réalisation avantageux représenté aux figures
8 et 9, au moins un des volets d'inversion entraînés 20a est entraîné par un ou les deux volets d'inversion adjacents 20b commandés chacun par un vérin d'actionnement 22. Pour ce faire, l'entraînement est réalisé par un système mécanique adapté.
Le nombre de volets d'inversion peut être compris entre trois et cinq, voire plus, associés à deux vérins d'actionnement 22 par côté de la nacelle.
Il est par ailleurs possible de concevoir un unique vérin d'actionnement 22 entraînant trois volets d'inversion 20 par un système d'assujettissement. Une telle configuration permet de simplifier l'ensemble d'entraînement. Pour ce faire, les volets d'inversion entraîneurs 20b sont positionnés en avant du volet d'inversion entraîné 20b en phase d'inversion de poussée. La configuration générale du volet d'inversion entraîné 20a peut être sensiblement similaire à celle du volet d'inversion entraîneur 20a, voire sensiblement identique en terme de d imension , de détou rage et de positionnement de l'axe de rotation.
Selon un mode de réalisation préféré, l'entraînement du volet d'inversion entraîné 20a est réalisé par une bielle de transmission 71 montée à une extrémité du volet d'inversion entraîné 20a et coopérant avec une potence 73 fixée sur le ou les volets d'inversion entraîneurs 20b.
La disposition de l'ensemble d'entraînement du volet d'inversion entraîné 20a permet un éloignement de la partie de recouvrement des volets d'inversion 20a et 20b pendant la phase de manœuvre de ces derniers.
L'ensemble mécanique d'entraînement formé par la potence 73 et la bielle de transmission 71 peut être positionné de telle sorte qu'il permet le chevauchement des extrémités inférieures 78 et 79 des volets d'inversion 20a et 20b entre eux (voir la figure 10). Une telle disposition permet d'obtenir une longueur de bielle de transmission 71 plus grande et un bras de levier plus important.
Le vérin d'actionnement 22 peut être décentré par rapport au volet d'inversion entraîneur 20b et décalé vers le volet d'inversion entraîné 20a afin d'équilibrer les efforts sur les volets d'inversion 20a et 20b et su r l'ensemble d'entraînement. L'embiellage de l'ensemble d'entraînement du volet d'inversion entraîné 20a peut dépasser sensiblement la partie latérale d'un volet d'inversion entraîneur 20b.
U n système anti-battement peut être associé aux volets d'inversion 20a et 20b, ledit système peut être actif en mode d'inversion. Il est également possible de prévoir un système d'anti-déversement du volet d'inversion entraîné 20a associé en cas de panne à l'ensemble d'entraînement en phase de jet direct.
Par ailleurs, il est possible de positionner une potence 73 latéralement sur la structure interne du volet d'inversion entraîneur 20b du coté mitoyen du côté entraîné 20a (voir figure 8). Ainsi, le point de liaison de la potence 73 avec la bielle de transmission 71 peut être positionné en porte à faux avec la structure du volet d'inversion entrainé 20a ce qui améliore la cinématique d'entraînement. L'angle formé par la bielle de transmission 71 avec le volet d'inversion entraîné 20a dépend de la place disponible pour loger l'ensemble d'entraînement en phase de jet direct.
Dans cette configuration, il peut exister des problèmes de tolérance de fabrication, de jeux et de positionnement induisant une position instable du volet d'inversion entraîné 20a. Afin de résoudre ce problème, il est possible de fournir un point d'appui fixe, par exemple en aval du volet d'inversion entraîné 20a sur la structure mobile 2 permettant d'assurer la continuité des lignes aérodynamiques et de reporter un placage du volet d'inversion entraîné 20a par association d'un système élastique à l'ensemble d'entraînement mécanique. A cet effet, il est possible qu'un des axes de la bielle de transmission comporte un système de ressort comme exposé ci- dessus.
Les volets d'inversion entraîneur 20b et entrainé 20a peuvent être aptes à sensiblement se recouvrir au niveau d'une de leurs extrémités 79 et 78, au moins une extrémité étant équipée d'un moyen élastique 80 ou de mise sous contrainte (voir figure 11 ).
La zone de recouvrement lors de l'inversion du flux d'air froid peut subir des effets aérodynamiques perturbateurs et subirent des contraintes de déformation sous vibration qui sont évitées avec une telle configuration.
Afin de limiter encore davantage ces effets, la structure porteuse de l'élément de contact peut être placé sur ou dans la partie arrière du volet d'inversion se trouvant devant le second. La partie 79 du volet d'inversion venant en contact sur le moyen élastique 80 ou de mise sous contrainte peut comporter un renforcement de surface, notamment sous la forme de panneau enserrant une unité à âme alvéolaire (voir figure 11 ), afin de reprendre les efforts dus au contact. Le contact entre le moyen élastique 80 ou le moyen de mise sous contrainte et la partie 79 du volet d'inversion peut être réalisé par frottement ou par roulement. Ledit moyen élastique 80 ou le moyen de mise sous contrainte peut être rapporté comme représenté à la figure 11 ou intégré à la structure du volet d'inversion. Dans le cas de recouvrement en mode d'inversion de poussée, il n'est pas nécessaire de prévoir des découpes latérales ni de structure fixe complémentaire aux découpes de volets d'inversion, réduisant ainsi le coût et augmentant la surface acoustique.
Afin d'assurer une sécurité de positionnement du volet d'inversion entraîné 20a en phase de jet direct même en cas de perte d'une des bielles de transmission 71 , le volet d'inversion entraîné 20a peut comporter un moyen de butée en amont apte venir buter contre un élément de forme complémentaire dans la structure fixe lorsque ledit volet d'inversion est en position rétractée.
Le moyen de butée est un pion 90 apte à s'encastrer dans un logement 91 prévu dans la structure fixe 3 (voir figure 12).
Cette fonction de butée peut également être réalisée par un système de verrouillage indépendant de la structure fixe 3 et d u volet d'inversion entraîné 20a faisant partie de la log ique de commande de l'inverseur. Le volet d'inversion entraîné 20b peut en outre comporter une butée amont en phase du jet direct associé à un système élastique monté notamment sur l'ensemble d'entraînement.

Claims

REVENDICATIONS
1 . I n ve rs e u r d e po u s sé e ( 1 ) po u r n a ce l l e d e turboréacteur double flux comprenant :
- une structure amont fixe (3),
- des moyens de déviation (4) fixes rattachés à la structure amont fixe (3), lesdits moyens (4) étant aptes à dévier au moins une partie du flux d'air froid du turboréacteur hors de la nacelle, - un capot coulissant (2) en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle,
- au moins un volet d'inversion (20 ; 20a, 20b) monté pivotant par une extrémité amont sur le capot coulissant (2), le ou les volets d'inversion (20 ; 20a, 20b) étant entraînés par l'intermédiaire d'une bielle d'entraînement (30), le capot coulissant (2) étant mobile par l'intermédiaire d'au moins un vérin d'actionnement (22), et le volet d'inversion (20 ; 20a, 20b) étant relié également à un vérin d'actionnement (22) par l'intermédiaire d'au moins une bielle d'entraînement (30) de sorte qu'un mouvement de translation du ou des vérins d'actionnement (22) du capot coulissant (2) et du vérin d'actionnement (22) du volet d'inversion (20 ; 20a, 20b) permettent aud it capot coul issant (2) de passer alternativement d'une position de fermeture, dans laquelle le volet d'inversion (20 ; 20a, 20b) est en position rétractée et le capot coulissant (2) assure la continuité aérodynamique de la nacelle en couvrant les moyens de déviation (4), à une position d'ouverture dans laquelle le capot coulissant (2) ouvre un passage dans la nacelle en découvrant les moyens de déviation (4) et le volet d'inversion (20 ; 20a, 20b) est en position pivotée en obturant une partie d'un canal annulaire (10) de la nacelle, caractérisé en ce que les moyens de déviation (4) et les vérins d'actionnement (22) sont d isposés d a n s d eu x p l a n s sensiblement parallèles l'un au-dessus de l'autre selon une direction radiale de la nacelle et en ce que au moins un des volets d'inversion (20a) est entraîné par un ou les deux volets d'inversion (20b) adjacents commandés par un vérin d'actionnement (22).
2. Inverseur (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel l'entraînement du volet d'inversion entraîné (20a) est réalisé par une bielle de transmission (71 ) montée à une extrémité du volet d'inversion entraîné (20a) et coopérant avec une potence (73) fixée sur le ou les volets d'inversion entraîneurs (20b).
3. Inverseur (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel la potence (73) et la bielle de transmission (71 ) sont positionnées de telle sorte qu'elles permettent le chevauchement des extrémités inférieures (78, 79) des volets d'inversion (20a, 20b) entre eux.
4. Inverseur (1 ) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la potence (73) est positionnée latéralement sur la structure interne du volet d'inversion entraîneur (20b) du coté mitoyen du côté entraîné (20a) de sorte que le point de liaison de la potence (73) avec la bielle de transmission (71 ) soit en porte à faux avec la structure du volet d'inversion entrainé (20a).
5. Inverseur (1 ) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel un des axes de la bielle de transmission (71 ) comporte un système de ressort.
6. Inverseur (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le volet d'inversion entraîné (20a) comporte un moyen de butée (90) en amont apte à venir buter contre un élément de forme complémentaire (91 ) dans la structure fixe (3) lorsque ledit volet d'inversion (20a) est en position rétractée.
7. Inverseur (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel le moyen de butée est un pion (90) apte à s'encastrer dans un logement (91 ) prévu dans la structure fixe (3).
8. Inverseur (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les volets d'inversion entraîneur (20b) et entraîné (20a) sont aptes à sensiblement se recouvrir au niveau d'une de leurs extrémités (78, 79), au moins une extrémité (78) étant équipée d'un moyen élastique (80) ou d'un moyen de mise sous contrainte.
9. Inverseur (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel la partie (79) du volet d'inversion venant en contact sur le moyen élastique (80) ou de mise sous contrainte comporte un renforcement de surface sous la forme de panneau enserrant une unité à âme alvéolaire.
10. Inverseur (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel un un ique vérin d'actionnement (22) entraîne trois volets d'inversion (20) par un système d'assujettissement.
11. Inverseur (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel le capot coulissant (2) comprend en outre un diaphragme (48) configuré pour assurer l'étanchéité de la nacelle en position de fermeture, ledit diaphragme (48) étant interposé entre le plan des moyens de déviation (4) et celui des vérins d'actionnement (22) lorsque le capot coulissant (2) est en position de fermeture.
12. Inverseur (1 ) selon la revendication 1 1 , dans lequel le diaphragme (48) comporte un tablier (51 ) en amont.
13. Inverseur (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel le tablier (51 ) est festonné.
14. Inverseur (1 ) selon la revendication 11 à 13, dans lequel un premier moyen d'étanchéité (52) est disposé entre l'extrémité amont du diaphragme (48) et l'extrémité aval des moyens de déviation (4).
15. Inverseur (1 ) selon la revendication 1 1 à 14, dans lequel un second moyen d'étanchéité (58) est disposé entre le tablier (51 ) du diaphragme (48) et l'extrémité amont (54) du ou des volets d'inversion (20).
16. Nacelle pour turboréacteur double flux, caractérisée en ce qu'elle comporte un inverseur de poussée selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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