WO2012010774A2 - Nacelle de turboréacteur - Google Patents

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WO2012010774A2
WO2012010774A2 PCT/FR2011/051649 FR2011051649W WO2012010774A2 WO 2012010774 A2 WO2012010774 A2 WO 2012010774A2 FR 2011051649 W FR2011051649 W FR 2011051649W WO 2012010774 A2 WO2012010774 A2 WO 2012010774A2
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cover
deflection
deflection means
displacement
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Philippe Minot
Stéphane BENSILUM
Hervé HURLIN
Olivier Kerbler
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Aircelle
Snecma
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Publication date
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    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/54Nozzles having means for reversing jet thrust
    • F02K1/64Reversing fan flow
    • F02K1/70Reversing fan flow using thrust reverser flaps or doors mounted on the fan housing
    • F02K1/72Reversing 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D29/00Power-plant nacelles, fairings, or cowlings
    • B64D29/06Attaching of nacelles, fairings or cowlings
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    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the invention relates to a turbojet engine nacelle comprising a thrust reverser device.
  • An aircraft is driven by several turbojet engines each housed in a nacelle also housing a set of ancillary actuating devices related to its operation and providing various functions when the turbojet engine is in operation or stopped.
  • auxiliary actuating devices include, in particular, a thrust reversal device.
  • 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 reverser means and intended to surround the engine room. combustion of turbojet engine and, generally terminated by an ejection nozzle located downstream of the turbojet engine.
  • This nacelle is intended to house a turbofan engine capable of generating a hot air flow, coming from the combustion chamber of the turbojet engine, and a cold air flow, called a secondary flow, generated via the turbine blades.
  • the rotating fan which circulates outside the body of the turbojet engine through an annular vein.
  • the thrust reversal device is, during landing of the aircraft, intended to improve the braking capacity thereof by redirecting forward at least a portion of the thrust generated by the turbojet engine.
  • the thrust reverser device obstructs the stream of 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.
  • the means used to achieve this reorientation of the cold air flow vary according to the type of inverter.
  • an inverter comprises a movable portion movable between, on the one hand, an extended position in which it opens in the nacelle a passage for the flow of deflected air, and secondly , a retraction position in which it closes this passage.
  • This mobile part can perform a function of deflection or simply activation of other deflection means.
  • deflection grids which can be associated with inversion flaps, a hood having a simple sliding function aimed at to discover or cover these deflection grids.
  • the cowl forms the downstream end of the external wall of the secondary flow vein and is capable of being displaced axially in the downstream direction by means of a control system adapted from a length adapted to discover the deflection grids of the flow and cause the pivoting of the flaps that obstruct the vein and deflect the flow to form an inverted flow whose guidance is obtained through the grids.
  • the grids are attached to the front frame of the inverter (or its equivalent) and are generally fixed relative thereto.
  • Thrust reversers are also known in which the deflection grids are movable and translate with the hood during the thrust reversal phases.
  • the length of the grids required for the flow deflection is determined by the flux passing through the motor core.
  • thrust reversers are known in which the grids are mounted on the cover so as to release a free space between the front frame and the grids, the grids not occupying all the surface liberated by sliding the reversing cover to its inverted jet opening position.
  • An object of the present invention is to provide an alternative solution to this type of thrust reverser.
  • Another object of the present invention is to provide a compact thrust reverser for reducing the size and weight of the associated nacelle.
  • Another object of the present invention is to provide a nacelle in which the space available for the flow deflection gates is optimized.
  • the invention relates to a nacelle of turbojet engine equipped with a thrust reverser device comprising at least one cover and flow deflection means, said cover being movable in translation in a substantially parallel direction to a longitudinal axis of the nacelle and adapted to pass alternately from a closed position in which it ensures the aerodynamic continuity of the nacelle and covers the deflection means, to an open position in which it opens a passage in the nacelle and discovers the deflection means, said deflection means being movable in translation in a direction substantially parallel to a longitudinal axis of the nacelle and adapted to pass alternately from a retracted position in a fixed structure of the nacelle to at least one deployed position in the passageway opened by said cover to deflect the remarkable flow in that the reversing device ssée further comprises actuating means adapted to allow a displacement of the deflection means to their deployed or retracted position of a lower stroke than that of the hood during its displacement towards its open or closed position
  • the space required to accommodate the thrust reverser means when the thrust reverser is in the closed position can also be reduced, which allows substantial reductions in the overall dimensions of the nacelle.
  • the thrust reverser cover By reducing the thickness and the length of the thrust reverser cover, it also promotes the decrease of drag related to the master torque of the nacelle and thus improves the propulsive performance of the propulsion unit of the aircraft.
  • a nacelle according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or in combination technically possible:
  • the actuating means are adapted to activate in function of one another the movement of the cover and the displacement of the deflection means; the actuating means are adapted to control the deflection means so that they slide at the beginning of stroke of the hood together with the hood when moving towards the open position and, they deviate from the hood when moving the hood, in order to do this or vice versa;
  • the actuating means comprise means for limiting the axial translation of the deflection means relative to that of the cover;
  • said limiting means comprise a first abutment mounted on an upstream end of the hood and a second abutment mounted along the length of the deflection means;
  • said limiting means comprise at least one stop adapted to prevent a translational movement of the deflection means beyond a position corresponding to their deployed position while allowing the hood to continue a race towards its open position;
  • the actuating means comprise one or more cables fixed between the cover and the deflection grids so as to allow a stroke of the cover prior to driving the deflection means in translation with said cover;
  • the actuating means are able to activate independently of each other the displacement of the deflection means and the displacement of the cover;
  • said actuating means comprise a telescopic jack comprising two concentric rods, a first rod adapted to allow movement of the cap and a second rod adapted to allow the displacement of the deflection means;
  • the nacelle further comprising a median section upstream of the thrust reverser device, the deflection means are retractable in the thickness of said middle section;
  • the deflection means are movably attached to a structural element mounted radially between a front frame and an outer shell of the median section of the nacelle or mounted on the front frame or on the outer shell of the middle section of the nacelle.
  • FIG. 2 is a sectional view of a thrust reversal device of the nacelle of Figure 1 in direct jet position;
  • FIGS. 3 and 4 are, respectively, side views of the nacelle of FIG. 1 in which the thrust reverser device has an intermediate open position and an inverted jet position;
  • FIG. 5 shows a sectional view of the thrust reversal device of the nacelle of Figure 4, inverted jet.
  • a nacelle 1 is intended to constitute a tubular housing for a turbojet engine and serves to channel the air flows that it generates, namely a hot air flow passing through a combustion chamber and a flow of cold air generated by means of blades of a fan flowing outside the body of the turbojet engine.
  • the nacelle 1 has, in general, a structure comprising an upstream section forming an air inlet, a central section surrounding the turbojet fan and a downstream section surrounding the turbojet, designated by the general reference 2 in FIG.
  • the downstream section 2 comprises an external structure 10 comprising a thrust reverser device 20 and an internal engine fairing structure 1 1 defining with the external structure 10 a vein 12 intended for the circulation of a cold air flow, in the case of the turbojet engine nacelle as shown here.
  • the thrust reverser device 20 comprises a cover 30 mounted to move in translation in a direction substantially parallel to a longitudinal axis of the nacelle 1.
  • This cover 30 is able to pass alternately from a closed position in which it ensures the aerodynamic continuity of the lines of the downstream section 2 of the nacelle 1 and covers air flow deflection means 40, at a position of opening in which it opens a passage in the nacelle 1 by discovering the deflection means 40 of air flow.
  • the downstream section 2 further comprises a front frame 50 which extends the hood 30 upstream.
  • This front frame 50 comprises at least one deflection edge element (not shown) providing the aerodynamic line with a fan casing (not visible in the figure) placed upstream.
  • the front frame 50 is, moreover, fixed in position relative to the fan casing and the median section of the nacelle 1.
  • This front frame 50 is also intended to provide support, on the one hand to the median section 1 of the nacelle via discrete fittings placed between the deflection means 40 and, on the other hand, possibly to the means of deflection. actuating the cover 30, as will be seen later.
  • the deflection means 40 comprise a plurality of deflection grids 41, each having a plurality of flow inversion deflection vanes distributed over the length of the grids 41.
  • the deflection grids 41 are housed, in the retracted position, partly in the thickness of the cover 30, when the latter is in the closed position and partly in the thickness of the central section of the nacelle 1.
  • the deflection grids 41 are slidable relative to the front frame 50 and are supported by it by a sliding system of rail or slide type, an intermediate support system of the grids housed in the thickness of the central section of the platform 1 may be necessary too.
  • This support element and the deflection grids 41 are mounted radially between the front frame 50 and an outer shell of the median section of the platform 1.
  • the one or more support members is a ring or a ring section.
  • the deflection grilles 41 are movably attached to a structural element mounted on the front frame (50) or on the outer shell of the middle section of the nacelle (1).
  • the deflection grids 41 may also be supported locally by sliding or sliding supports attached to the outer shroud 31 of the hood 30.
  • the hood 30 In its open position illustrated in Figures 4 and 5 in which it departs from the front frame 50 and opens a passage in the nacelle 1 discovering the deflection grids 41, the hood 30 allows the cold stream of the turbojet engine escape at least partially, this portion of flux being redirected towards the front of the nacelle 1 by the deflection grids 41, thereby generating a counter-thrust capable of aiding the braking of the aircraft.
  • the inner shroud 32 of the cover 30 may comprise a plurality of inversion flaps 33, distributed around its circumference and mounted, each pivoting at one end about an axis. articulation on the hood 30 between a retracted position in which the flap 33 closes the opening and ensures the internal aerodynamic continuity of the vein 12 and an extended position in which, in reverse thrust situation, it closes at least partially the vein 12 to deflect the cold flow to the grids 41 which ensure the reorientation of the air flow.
  • the inversion flaps 33 thus form locking doors that can be activated by the sliding of the cover 30, causing the vein 12 to close downstream of the deflection gates 41.
  • the cover 30 forms all or part of the downstream section 2 of the nacelle, the flaps 33 then being retracted into the cover 30 which closes the gateway 41 .
  • the deflection grids 41 are in the retracted position, partially or totally in the thickness of the central section of the nacelle 1, in which virtually all the ejection flow of the motor passes into the outlet section of this last.
  • the sliding cover 30 is moved downstream in the open position and the flaps 33 pivot in the closed position of the vein 12 so as to deflect the cold flow to the grids 41 and to form an inverted flow guided by the grids 41.
  • the deflection grids 41 are also displaced in translation downstream of the nacelle relative to the front frame 50 to a position where they are deployed so as to expose the flow deflecting vanes. in the passage opened by the displacement of the cover 30 and thus send a part of the flow of the cold flow through these deflection vanes in cooperation with the inversion flaps 33.
  • the deflection grids 41 are able to be translated to their deployed position by a stroke less than the stroke of the cover 30 moved in translation towards its open position downstream of the nacelle to effect the inversion of thrust.
  • the thrust reverser device 20 thus comprises actuating means 60 adapted to allow the deviation grids 41 to move towards their deployed position by a shorter stroke than that of the cover 30 when it is moved towards its position. 'opening.
  • these actuating means 60 are capable of activating, as a function of each other, the movement of the cover 30 and the displacement of the deflection grids 41.
  • these actuating means 60 are able to control the passage from one position to another of the deflection gates 41 in part by the activation of the translation movement of the cover 30.
  • these actuating means 60 are adapted to control the deflection grids 41 so that they slide, at the beginning of the stroke of the cover 30, in concert with the cover 30 when its displacement to an open position and, secondly, they deviate from the hood 30 during this movement of the cover 30 at the end of the stroke of the cover 30 or vice versa.
  • such actuating means 60 may comprise a linear actuator 61 of hydraulic, electric or pneumatic cylinder type, as illustrated in FIGS. 2 and 5.
  • the outer shell 31 of the cover 30 is thus connected directly or indirectly to at least one end of the jack 61 adapted to allow its displacement upstream or downstream of the nacelle 1, the other end being able to be fixed to the front frame 50 or any element adapted fixed structural structure mounted in the thickness of the center section of the nacelle 1.
  • the actuating means 60 further comprise means 62 for limiting the axial translation of the grids 41 with respect to that of the hood 30 illustrated in FIGS. 2 and 5.
  • these limiting means 62 may comprise a first stop 63 mounted on an upstream end of the ferrule external 31 of the hood 30 and a second abutment 64 antagonist mounted on the length of the deflection grids 41.
  • the first and second stops 63, 64 are mounted such that in the closed position of the cover 30, there is a clearance between them.
  • This game is reduced during the translational movement of the hood 30 downstream of the nacelle 2.
  • the first and second stops 63, 64 will come into contact, the hood 30 then driving with it, in end of travel downstream of the nacelle 2, the deflection gratings 41.
  • the position of the stops 63, 64 on the outer shell 31 of the cover 30 and on the deflection grids 41 are adapted to, at the end of the stroke of the cover 30, having exposed all the deflector vanes of the deflection grilles 41 in the passage opened by moving the hood 30.
  • limiting means of the mechanical stop type or any other equivalent system are adapted to prevent the translational movement of the deflection grids 41 beyond a position corresponding to their deployed position while allowing the hood 30 to continue its end of travel downstream of the nacelle 2 to its open position in reverse jet.
  • the actuating means 60 may comprise a drive system comprising one or more cables fixed between the cover 30 and the deflection grids 41, these cables being adapted to allow a certain degree of stroke of the hood 30 before driving the deflection grids 41 in translation downstream of the nacelle 1 with the hood 30.
  • the actuating means 60 are able to activate independently of one another the displacement of the deflection grids 41 and the displacement of the hood 30.
  • such operating means 60 comprise a telescopic jack type actuation system comprising two concentric rods, a first rod capable of allowing the hood 30 to move and a second rod adapted to allow the displacement of the deflection grids 41 in a position where the deflection vanes are exposed.
  • two actuating systems can be considered, each dedicated to moving the cover 30 or grids 41.
  • actuating means may be any suitable actuating means comprising at least one linear actuator hydraulic, pneumatic, electric or motorized ball screws.
  • the cover 30 is in a closed position providing aerodynamic continuity with the central section of the nacelle 1 and the deflection grids 41 are in their extreme upstream position that is to say housed at most in the thickness of the median section.
  • the inversion flaps 33 retain their position ensuring the aerodynamic continuity of the inner shell 32 of the cover 30 with the fan cover.
  • the inversion flaps 33 are progressively deployed in the cold flow vein 12 in order to redirect the cold flow of the vein 12 to the grids 41 discovered upstream of the nacelle 1.
  • a thrust reverser device 20 Thanks to a thrust reverser device 20 according to the invention, a movement of the cover 30 to its open position necessary to discover the deflection grids 41 and deploy the flaps 33 in the vein 12 which is more important than that of sliding deflection grids to expose the deflecting vanes. This offers the advantage of optimizing the length of the hood 30 and therefore the dimensions of the nacelle.
  • the translational movement of the deflection means 40 offers the advantage of maximizing the space available for the grids but also of reducing the space required to accommodate them when the thrust reverser is in the closed position by placing them upstream in the middle section, which makes it possible to reduce the thickness of the hood 30 and thus the dimensions of the nacelle 1

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Abstract

L'invention concerne une nacelle (1) de turboréacteur double flux équipée d'un dispositif d'inversion de poussée (20) comprenant au moins un capot (30) et des moyens de déviation de flux (40), ledit capot (30) étant mobile en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle et apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre les moyens de déviation (40), à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation (40), lesdits moyens de déviation (40) étant mobiles en translation selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle et adaptés pour passer alternativement d'une position escamotée dans une structure fixe de la nacelle vers au moins une position déployée dans le passage ouvert par ledit capot (30) pour dévier le flux caractérisée en ce que le dispositif d'inversion de poussée (20) comprend, en outre, des moyens d'actionnement (60) adaptés pour permettre un déplacement des moyens de déviation (40) vers leur position déployée ou escamotée d'une course inférieure à celle du capot (30) lors de son déplacement vers sa position d'ouverture ou de fermeture.

Description

NACELLE DE TURBOREACTEUR
L'invention se rapporte à une nacelle de turboréacteur comprenant un dispositif d'inversion de poussée.
Un aéronef est mû par plusieurs turboréacteurs logés chacun dans une nacelle abritant également un ensemble de dispositifs d'actionnement annexes lié 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 dispositif 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 destinés à entourer la chambre de combustion de turboréacteur et, généralement terminée par une tuyère d'éjection située en aval du turboréacteur.
Cette nacelle est destinée à abriter un turboréacteur double flux apte à générer un flux d'air chaud, issu de la chambre de la combustion du turboréacteur, et un flux d'air froid, dit flux secondaire, généré par l'intermédiaire des aubes de la soufflante en rotation qui circule à l'extérieur du corps du turboréacteur à travers une veine annulaire.
Le dispositif d'inversion de poussée est, lors de l'atterrissage de l'aéronef, destiné à 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, le dispositif d'inversion de poussée obstrue la veine de 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'aéronef.
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 une partie mobile déplaçable entre, d'une part, une position déployée dans laquelle elle ouvre dans la nacelle un passage destiné au flux d'air dévié, et d'autre part, une position d'escamotage dans laquelle elle ferme ce passage.
Cette partie mobile peut remplir une fonction de déviation ou simplement d'activation d'autres moyens de déviation. Dans le cas d'un inverseur à grilles de déviation, la réorientation du flux d'air est effectuée par des grilles de déviation, pouvant être associées à des volets d'inversion, un capot n'ayant qu'une simple fonction de coulissage visant à découvrir ou recouvrir ces grilles de déviation.
Le capot forme, lors du fonctionnement du turboréacteur en jet inversé, l'extrémité aval de la paroi externe de la veine de flux secondaire et est susceptible d'être déplacé axialement en direction aval au moyen d'un système de commande adapté d'une longueur adaptée pour découvrir les grilles de déviation du flux et entraîner le pivotement des volets qui viennent obstruer la veine et dévier le flux pour former un flux inversé dont le guidage est obtenu grâce aux grilles.
Dans la configuration classique, les grilles sont attachées sur le cadre avant de l'inverseur (ou son équivalent) et sont généralement fixes par rapport à celui- ci.
On connaît également des inverseurs de poussée dans lesquels les grilles de déviation sont mobiles et se translatent avec le capot lors des phases d'inversion de poussée.
Quel q ue soit le type d 'i nverseur, un problème récurrent est les dimensions trop importantes de la nacelle et du capot associé.
En effet, la longueur des grilles nécessaire à la déviation de flux est déterminée par le flux traversant le cœur moteur.
Pour des nacelles de turboréacteur double flux à grand taux de dilution, cela signifie que la longueur des grilles doit être importante.
Du fait de contraintes aérodynamiques, elles occupent également un certain volume à l'intérieur du capot coulissant, ce qui peut générer des dimensions importantes du capot d'inversion et de la nacelle.
Ces dimensions importantes peuvent également engendrer une traînée élevée, notamment lié au maître couple de la nacelle.
Il existe ainsi un besoin de limiter les dimensions du capot et de la nacelle et, par conséquent, de réduire la masse de cette dernière.
Pour réduire les dimensions d'une nacelle, on connaît des inverseurs de poussée dans lesquels les grilles sont montées sur le capot de sorte à libérer un espace libre entre le cadre avant et les grilles, les grilles n'occupant pas toute la surface libérée par le coulissement du capot d'inversion vers sa position d'ouverture en jet inversé.
Un but de la présente invention est d'offrir une solution alternative à ce type d'inverseur de poussée. Un autre but de la présente invention est de proposer un inverseur de poussée compact permettant une diminution des dimensions et de la masse de la nacelle associée.
Un autre but de la présente invention est de proposer une nacelle dans laquelle on optimise l'espace disponible pour les grilles de déviation de flux.
A cet effet, l'invention se rapporte à une nacelle de turboréacteur double flux équipée d'un dispositif d'inversion de poussée comprenant au moins un capot et des moyens de déviation de flux, ledit capot étant mobile en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle et apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre les moyens de déviation , à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation, lesdits moyens de déviation étant mobiles en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle et adaptés pour passer alternativement d'une position escamotée dans une structure fixe de la nacelle vers au moins une position déployée dans le passage ouvert par ledit capot pour dévier le flux remarquable en ce que le dispositif d'inversion de poussée comprend, en outre, des moyens d'actionnement adaptés pour permettre un déplacement des moyens de déviation vers leur position déployée ou escamotée d'une course inférieure à celle du capot lors de son déplacement vers sa position d'ouverture ou de fermeture.
Grâce à la présente invention, un recul plus important du capot par rapport aux moyens de déviation est permis, optimisant la longueur du capot et donc les dimensions de la nacelle.
Par ailleurs, l'espace nécessaire pour loger les moyens d'inversion de poussée lorsque l'inverseur de poussée est en position de fermeture, peut également être réduit, ce qui permet des réductions substantielles des dimensions générales de la nacelle.
En diminuant l'épaisseur et la longueur du capot d'inversion de poussée, on favorise, également, la diminution de traînée liée au maître couple de la nacelle et ainsi on améliore le rendement propulsif de l'ensemble propulsif de l'aéronef.
Selon des modes particuliers de réalisation de l'invention, une nacelle selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison techniquement possibles :
- les moyens d'actionnement sont aptes à activer en fonction l'un de l'autre le déplacement du capot et le déplacement des moyens de déviation ; les moyens d'actionnement sont adaptés pour commander les moyens de déviation de sorte qu'ils coulissent en début de course du capot de concert avec le capot lors de son déplacement vers la position d'ouverture et, qu'ils s'écartent d u capot lors d ud it déplacement du capot, en fi n d e cou rse d u d it ca pot ou inversement ;
les moyens d'actionnement comprennent des moyens pour limiter la translation axiale des moyens de déviation par rapport à celle du capot ;
lesdits moyens de limitation comprennent une première butée montée sur une extrémité amont du capot et une seconde butée antagoniste montée sur la longueur des moyens de déviation ;
lesdits moyens de limitation comprennent au moins une butée adaptée pour empêcher un mouvement en translation des moyens de déviation au delà d'une position correspondant à leur position déployée tout en permettant au capot de poursuivre une course vers sa position d'ouverture ;
- les moyens d'actionnement comprennent un ou plusieurs câbles fixés entre le capot et les grilles de déviation de sorte à autoriser une course du capot préalablement à un entraînement des moyens de déviation en translation avec ledit capot ;
les moyens d'actionnement sont aptes à activer indépendamment l'un de l'autre le déplacement des moyens de déviation et le déplacement du capot ;
lesdits moyens d'actionnement comprennent un vérin télescopique comprenant deux tiges concentriques, une première tige apte à permettre le déplacement du capot et une seconde tige apte à permettre le déplacement des moyens de déviation ;
- la nacelle comprenant, en outre, une section médiane en amont du dispositif d'inversion de poussée, les moyens de déviation sont rétractables dans l'épaisseur de ladite section médiane;
les moyens de déviation sont attachés de façon mobile sur un élément structural monté radialement entre un cadre avant et une virole externe de la section médiane de la nacelle ou monté sur le cadre avant ou sur la virole externe de la section médiane de la nacelle.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, selon les modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, et en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue de profil d'un mode de réalisation d'une nacelle selon la présente invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif d'inversion de poussée de la nacelle de la figure 1 en position en jet direct ;
- les figures 3 et 4 sont, respectivement, des vues de profil de la nacelle de la figure 1 dans laquelle le dispositif d'inversion de poussée présente une position d'ouverture intermédiaire et une position en jet inversé ;
- la figure 5 représente une vue en coupe du dispositif d'inversion de poussée de la nacelle de la figure 4, en jet inversé.
En référence à la figure 1 , une nacelle 1 est destinée à constituer un logement tubulaire pour un turboréacteur double flux et sert à canaliser les flux d'air qu'il génère, à savoir un flux d'air chaud traversant une chambre de combustion et un flux d'air froid généré par l'intermédiaire d'aubes d'une soufflante circulant à l'extérieur du corps du turboréacteur.
La nacelle 1 possède, de façon générale, une structure comprenant une section amont formant une entrée d'air, une section médiane entourant la soufflante d u turboréacteur et une section aval entourant le turboréacteur, désignée par la référence générale 2 sur la figure 1 .
En référence à la figure 2, la section aval 2 comprend une structure externe 10 comportant un dispositif d'inversion de poussée 20 et une structure interne 1 1 de carénage de moteur définissant avec la structure externe 10 une veine 12 destinée à la circulation d'un flux d'air froid, dans le cas de la nacelle de turboréacteur double flux telle que présentée ici.
Tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, le dispositif d'inversion de poussée 20 comprend un capot 30 monté mobile en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle 1.
Ce capot 30 est apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique des lignes de la section aval 2 de la nacelle 1 et couvre des moyens de déviation de flux d'air 40, à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle 1 en découvrant les moyens de déviation 40 de flux d'air.
Tel qu'illustré sur la figure 2, la section aval 2 comprend, en outre, un cadre avant 50 qui prolonge en amont le capot 30. Ce cadre avant 50 comprend au moins un élément de bord de déviation (non illustré) assurant la ligne aérodynamique avec un carter de soufflante (non visible sur la figure) placé en amont.
Le cadre avant 50 est, par ailleurs, fixe en position relativement à ce carter de soufflante et à la section médiane de la nacelle 1 .
Ce cadre avant 50 est également destiné à fournir un appui, d'une part à la section médiane 1 de la nacelle par l'intermédiaire de ferrures discrètes placées entre les moyens de déviation 40 et, d'autre part, éventuellement, aux moyens d'actionnement du capot 30, comme on le verra plus loin.
En référence à la figure 2, concernant les moyens de déviation 40, ils comprennent une pluralité de grilles de déviation 41 , présentant chacune une pluralité d'aubes déflectrices d'inversion de flux réparties sur la longueur des grilles 41 .
Les grilles de déviation 41 sont logées, en position escamotée, en partie dans l'épaisseur du capot 30, lorsque celui-ci est en position de fermeture et en partie dans l'épaisseur de la section médiane de la nacelle 1 .
Elles sont rétractables dans cette section médiane.
Les grilles de déviation 41 sont coulissantes par rapport au cadre avant 50 et sont supportées par celui-ci par un système coulissant de type rail ou glissière, un système intermédiaire de support des grilles logé dans l'épaisseur de la section médiane de la nacelle 1 pouvant être nécessaire également.
Cet élément de support et les grilles de déviation 41 sont montés radialement entre le cadre avant 50 et une virole externe de la section médiane de la nacelle 1 .
Dans des exemples non limitatifs de la présente invention, le ou les éléments de support est un anneau ou une section d'anneau.
Dans d'autres variantes de réalisation, les grilles de déviation 41 sont attachées de façon mobile sur un élément structural monté sur le cadre avant (50) ou sur la virole externe de la section médiane de la nacelle (1 ).
Le capot 30, quant à lui, comprend une virole externe 31 et une virole interne 32 qui vient en continuité du carter de soufflante.
Dans une variante de réalisation, les grilles de déviation 41 peuvent être aussi supportées localement par des supports coulissants ou glissants attachés sur la virole externe 31 du capot 30.
Dans sa position d'ouverture illustrée sur les figures 4 et 5 dans laquelle il s'écarte du cadre avant 50 et ouvre un passage dans la nacelle 1 découvrant les grilles de déviation 41 , le capot 30 permet au flux froid du turboréacteur de s'échapper au moins partiellement, cette portion de flux étant réorientée vers l'avant de la nacelle 1 par les grilles de déviation 41 , générant de ce fait une contre-poussée apte à aider au freinage de l'aéronef.
Afin d'augmenter la portion de flux secondaire traversant les grilles 41 , la virole interne 32 du capot 30 peut comprendre une pluralité de volets d'inversion 33, répartis sur sa circonférence et montés, chacun, pivotant par une extrémité autour d'un axe d'articulation sur le capot 30 entre une position rétractée dans laquelle le volet 33 ferme l'ouverture et assure la continuité aérodynamique intérieure de la veine 12 et une position déployée dans laquelle, en situation d'inversion de poussée, il obture au moins partiellement la veine 12 en vue de dévier le flux froid vers les grilles 41 qui assurent la réorientation du flux d'air.
Les volets d'inversion 33 forment, ainsi, des portes de blocage pouvant être activées par le coulissement du capot 30 engendrant une fermeture de la veine 12 en aval des grilles de déviation 41 .
Lors du fonctionnement du turboréacteur en jet direct comme illustré sur les figures 1 et 2, le capot 30 forme tout ou partie de la section aval 2 de la nacelle, les volets 33 étant alors rétractés dans le capot 30 qui obture le passage à grilles 41.
Les grilles de déviation 41 , quant à elles, sont en position escamotée, partiellement ou totalement dans l'épaisseur de la section médiane de la nacelle 1 , dans laquelle pratiquement tout le flux d'éjection du moteur passe dans la section de sortie de cette dernière.
Pour inverser la poussée du turboréacteur illustrée sur les figures 4 et 5, le capot 30 coulissant est déplacé vers l'aval en position d'ouverture et les volets 33 pivotent en position d'obturation de la veine 12 de manière à dévier le flux froid vers les grilles 41 et à former un flux inversé guidé par les grilles 41.
Plus précisément, lors de l'inversion de poussée, les grilles de déviation 41 sont également déplacées en translation vers l'aval de la nacelle par rapport au cadre avant 50 vers une position où elles sont déployées de façon à exposer les aubes déflectrices de flux dans le passage ouvert par le déplacement du capot 30 et, ainsi envoyer une partie de l'écoulement du flux froid à travers ces aubes déflectrices en coopération avec les volets d'inversion 33.
Il est à noter que les déplacements des grilles de déviation 41 et du capot 30 sont bien évidemment réversibles et ainsi adaptables en fonction des différentes phases de vol de l'aéronef concerné.
Ces déplacements sont également facilités par un ou plusieurs ensembles rails -glissières connus de l'homme du métier. Selon l'invention, les grilles de déviation 41 sont aptes à être translatées vers leur position déployée d'une course inférieure à la course du capot 30 déplacé en translation vers sa position d'ouverture en aval de la nacelle pour réaliser l'inversion de poussée.
Le dispositif d'inversion de poussée 20 comprend, ainsi, des moyens d'actionnement 60 adaptés pour permettre un déplacement des grilles de déviation 41 vers leur position déployée d'une course inférieure à celle du capot 30 lors de son déplacement vers sa position d'ouverture.
Dans un premier mode de réalisation de la présente invention , ces moyens d'actionnement 60 sont aptes à activer en fonction l'un de l'autre le déplacement du capot 30 et le déplacement des grilles de déviation 41 .
Plus précisément, ces moyens d 'action nement 60 sont aptes à commander le passage d'une position à une autre des grilles de déviation 41 en partie par l'activation du mouvement de translation du capot 30.
Suivant le degré de déplacement du capot 30, on peut régler le degré de déplacement des grilles de déviation 41 et permettre ou non de découvrir les aubes de déviation de ces dernières.
Pl u s précisém ent, lors d e l' i nversion de poussée, ces moyens d'actionnement 60 sont adaptés pour commander les grilles de déviation 41 de sorte qu'elles coulissent, en début de course du capot 30, de concert avec le capot 30 lors de son déplacement vers une position d'ouverture et, d'autre part, qu'elles s'écartent du capot 30 lors de ce déplacement du capot 30 en fin de course du capot 30 ou inversement.
Dans une variante de réalisation, de tels moyens d'actionnement 60 peuvent comprendre un actionneur linéaire 61 de type vérin hydraulique, électrique ou pneumatique, comme illustré sur les figures 2 et 5.
La virole externe 31 du capot 30 est ainsi reliée directement ou indirectement à au moins une extrémité du vérin 61 apte à permettre son déplacement en amont ou en aval de la nacelle 1 , l'autre extrémité pouvant être fixée au cadre avant 50 ou tout élément structural fixe adapté monté dans l'épaisseur de la section médiane de la nacelle 1 .
Les moyens d'actionnement 60 comprennent, en outre, des moyens 62 pour limiter la translation axiale des grilles 41 par rapport à celle du capot 30 illustrés sur les figures 2 et 5.
Dans une variante de réalisation, ces moyens 62 de limitation peuvent comprendre une première butée 63 montée sur une extrémité amont de la virole externe 31 du capot 30 et une seconde butée 64 antagoniste montée sur la longueur des grilles de déviation 41 .
Les première et seconde butées 63, 64 sont montées de telle sorte qu'en position de fermeture du capot 30, il existe un certain jeu entre elles.
Ce jeu se réduit lors du déplacement en translation du capot 30 vers l'aval de la nacelle 2.
A une position intermédiaire adaptée du capot 30 au cours de son déplacement en aval de la nacelle 1 , illustré sur la figure 3 par exemple, les première et seconde butées 63, 64 vont entrer en contact, le capot 30 entraînant alors avec lui, en fin de course vers l'aval de la nacelle 2, les grilles de déviation 41 .
La position des butées 63, 64 sur la virole externe 31 du capot 30 et sur les grilles de déviation 41 sont adaptées pour, en fin de course du capot 30, avoir exposé l'ensemble des aubes déflectrices des grilles de déviation 41 dans le passage ouvert par le déplacement du capot 30.
D'autres moyens de limitation de type mécanique ou aérodynamique peuvent être envisagés.
Ainsi, dans une autre variante de réalisation, des moyens de limitation de type butée mécanique ou tout autre système équivalent sont adaptés pour empêcher le mouvement en translation des grilles de déviation 41 au delà d'une position correspondante à leur position déployée tout en permettant au capot 30 de poursuivre sa fin de course en aval de la nacelle 2 vers sa position d'ouverture en jet inversé.
Toute autre solution intermédiaire entre les deux variantes de réalisation dans lesquelles les grilles de déviation 41 sont déplacées soit en début de course soit en fin de course du capot 30 est possible.
Par ail leu rs, dans u ne autre variante de réalisation, les moyens d'actionnement 60 peuvent comprendre un système d'entraînement comportant un ou plusieurs câbles fixés entre le capot 30 et les grilles de déviation 41 , ces câbles étant adaptés pour permettre un certain degré de course du capot 30 avant d'entraîner les grilles de déviation 41 en translation vers l'aval de la nacelle 1 avec le capot 30.
Dans un second mode de réalisation de la présente invention, concernant le déplacement du capot 30 et des grilles de déviation 41 lors des phase d'inversion de poussée, les moyens d'actionnement 60 sont aptes à activer indépendamment l'un de l'autre le déplacement des grilles de déviation 41 et le déplacement du capot 30.
Dans un exemple non limitatif, de tels moyens d'action nement 60 comprennent un système d'actionnement de type vérin télescopique comprenant deux tiges concentriques, une première tige apte à permettre le déplacement du capot 30 et une seconde tige apte à permettre le déplacement des grilles de déviation 41 dans une position où les aubes de déviation sont exposées.
Dans une variante de réalisation, deux systèmes d'actionnement peuvent être considérés, chacun dédié au déplacement du capot 30 ou des grilles 41 .
Ces moyens d'actionnement peuvent être tout moyens d'actionnement adaptés comprenant au moins un actionneur linéaire hydraulique, pneumatique, électrique ou des vis à billes motorisées.
En référence aux figures 2 à 5, le principe de fonctionnement du dispositif d'inversion de poussée 20 décrit est le suivant.
En jet direct illustré sur la figure 2, le capot 30 est dans une position de fermeture assurant la continuité aérodynamique avec la section médiane de la nacelle 1 et les grilles de déviation 41 sont dans leur position amont extrême c'est-à-dire logées au maximum dans l'épaisseur de la section médiane.
Les volets d'inversion 33, quant à eux, conservent leur position assurant la continuité aérodynamique de la virole interne 32 du capot 30 avec le capot de soufflante.
Lors d'une phase intermédiaire avant l'inversion de poussée, illustrée sur la figure 3, le vérin 61 a été un peu étendu et le capot 30 a ainsi été reculé en aval de la nacelle 1 sans entraîner, pour l'instant, le déplacement des grilles de déviation 41 .
Au cours du déplacement du capot 30 vers sa position en jet inversé, la première butée 63 et la seconde butée 64 vont entrer en contact.
Le déplacement du capot 30 va alors entraîner le déplacement des grilles de déviation 41 vers l'aval vers une position d'inversion de poussée où elles sont déployées et permettent ainsi d'exposer les aubes de déviation de flux dans le passage découvert par le déplacement du capot 30 pour réaliser la réorientation du flux d'air en jet inversé, comme illustré sur les figures 4 et 5
Au cours de ce déplacement, les volets d 'inversion 33 sont progressivement déployés dans la veine 12 de flux froid afin de rediriger le flux froid de la veine 12 vers les grilles 41 découvertes vers l'amont de la nacelle 1.
Sur la figure 5, le capot 30 est complètement ouvert et le dispositif d'inversion de poussée 20 est pleine activé.
Grâce à un dispositif d'inversion de poussée 20 selon l'invention, on autorise un déplacement du capot 30 vers sa position d'ouverture nécessaire pour découvrir les grilles de déviation 41 et déployer les volets 33 dans la veine 12 qui est plus important que celui des grilles de déviation coulissantes pour exposer les aubes déflectrices. Ceci offre l'avantage d'optimiser la longueur du capot 30 et donc les dimensions de la nacelle.
Par ailleurs, le déplacement en translation des moyens de déviation 40 offre l'avantage de maximiser l'espace disponible pour les grilles mais également de réduire l'espace nécessaire pour les loger lorsque l'inverseur de poussée est en position de fermeture en les plaçant en amont dans la section médiane, ce qui permet de diminuer l'épaisseur du capot 30 et ainsi les dimensions de la nacelle 1
En proposant un dispositif d'inversion de poussée 20 compact, on favorise, également, la réduction de la masse de la nacelle 1 et la diminution de traînée liée au maître couple de la nacelle 1 et on améliore le rendement propulsif de l'ensemble propulsif de l'aéronef.
Comme il va de soi 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.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Nacelle (1 ) de turboréacteur double flux équipée d'un dispositif d'inversion de poussée (20) comprenant au moins un capot (30) et des moyens de déviation de flux (40), ledit capot (30) étant mobile en translation selon une direction sensiblement paral lèle à u n axe longitudinal de la nacelle et apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre les moyens de déviation (40), à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation (40), lesdits moyens de déviation (40) étant mobiles en translation selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle et adaptés pour passer alternativement d'une position escamotée dans une structure fixe de la nacelle vers au moins une position déployée dans le passage ouvert par ledit capot (30) pour dévier le flux caractérisée en ce que le dispositif d'inversion de poussée (20) comprend, en outre, des moyens d'actionnement (60) adaptés pour permettre un déplacement des moyens de déviation (40) vers leur position déployée ou escamotée d'une course inférieure à celle du capot (30) lors de son déplacement vers sa position d'ouverture ou de fermeture.
2. Nacelle selon la revendication 1 caractérisée en ce q ue les moyens d'actionnement (60) sont aptes à activer en fonction l'un de l'autre le déplacement du capot (30) et le déplacement des moyens de déviation (40).
3. Nacelle selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisée en ce que les moyens d'actionnement (60) sont adaptés pour commander les moyens de déviation (40) de sorte qu'ils coulissent en début de course du capot (30) de concert avec le capot (30) lors de son déplacement vers la position d'ouverture et, qu'ils s'écartent du capot (30) lors dudit déplacement du capot (30), en fin de course dudit capot ou inversement.
4. Nacelle selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que les moyens d'actionnement (60) comprennent des moyens (62) pour limiter la translation axiale des moyens de déviation (40) par rapport à celle du capot (30).
5. Nacelle selon la revendication 4 caractérisée en ce que lesdits moyens (62) de limitation comprennent une première butée (63) montée sur une extrémité amont du capot (30) et une seconde butée (64) antagoniste montée sur la longueur des moyens de déviation (40).
6. Nacelle selon la revendication 4 caractérisée en ce que lesdits moyens (62) de limitation comprennent au moins une butée adaptée pour empêcher un mouvement en translation des moyens de déviation (40) au delà d'une position correspondante à leur position déployée tout en permettant au capot (30) de poursuivre une course vers sa position d'ouverture.
7. Nacelle selon la revendication 2 caractérisée en ce q ue les moyens d'actionnement (60) comprennent un ou plusieurs câbles fixés entre le capot (30) et les grilles de déviation (41 ) de sorte à autoriser une course du capot (30) préalablement à un entraînement des moyens de déviation (40) en translation avec ledit capot (30).
8. Nacelle selon la revendication 1 caractérisée en ce q ue les moyens d'actionnement (60) sont aptes à activer indépendamment l'un de l'autre le déplacement des moyens de déviation (40) et le déplacement du capot (30).
9. Nacelle selon la revendication 8 caractérisée en ce que lesdits moyens d'actionnement (60) comprennent un vérin télescopique comprenant deux tiges concentriques, une première tige apte à permettre le déplacement du capot (30) et une seconde tige apte à permettre le déplacement des moyens de déviation (40).
10. Nacelle selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les moyens de déviation (40) sont rétractables dans l'épaisseur d'une section médiane de la nacelle (1 ).
1 1 . Nacelle selon la revendication 10 caractérisée en ce q ue les moyens de déviation (40) sont attachés de façon mobile sur un élément structural monté radialement entre un cadre avant (50) et une virole externe de la section médiane de la nacelle (1 ) ou monté sur le cadre avant (50) ou sur la virole externe de la section médiane de la nacelle (1 ).
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