WO2013021110A1 - Dispositif d'inversion de poussée - Google Patents

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WO2013021110A1
WO2013021110A1 PCT/FR2012/051580 FR2012051580W WO2013021110A1 WO 2013021110 A1 WO2013021110 A1 WO 2013021110A1 FR 2012051580 W FR2012051580 W FR 2012051580W WO 2013021110 A1 WO2013021110 A1 WO 2013021110A1
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deflection
rear frame
grids
deflection grids
nacelle
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PCT/FR2012/051580
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Inventor
Xavier Bouteiller
Patrick BOILEAU
Peter Segat
Original Assignee
Aircelle
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Priority to BR112014002212A priority patent/BR112014002212A2/pt
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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
    • F02K1/56—Reversing jet main flow
    • F02K1/566—Reversing jet main flow by blocking the rearward discharge by means of a translatable member
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the present invention relates to a thrust reversal device with flow deflection grids.
  • An airplane is driven by several turbojets each housed in a nacelle housing, also, a set of ancillary actuators 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.
  • This nacelle is intended to house a turbofan engine capable of generating by means of blades of a rotating fan a flow of hot air from the combustion chamber of the turbojet engine, and a cold air flow which circulates outside the turbojet engine through an annular vein of cold airflow.
  • the thrust reversal device is, during landing of the aircraft, intended to improve the braking capacity thereof by redirecting forward of the nacelle at least a portion of the thrust generated by the turbojet engine .
  • the thrust reverser device obstructs the flow of cold air flow and directs the latter upstream of the nacelle, thereby generating a counter-thrust which is added to the braking of the wheels of the aircraft.
  • the reorientation of the cold air flow associates a reversing cowl, the deflection grids and, if appropriate, thrust reversing flaps.
  • the reorientation of the cold air flow is performed by deflection grids associated with the inversion flaps, the hood having a simple sliding function to discover or cover these deflection grids.
  • this hood is movable relative to a fixed structure of the nacelle between, on the one hand, an extended position in which it opens in the nacelle a passage for the flow of deflected air, and on the other hand, a retraction position in which it closes this passage.
  • the inversion flaps form locking doors that can be activated by the sliding of the hood causing a closing of the vein downstream of the grids, so as to optimize the reorientation of the cold air flow.
  • the grids are housed in the hood when the inverter is not actuated, that is to say in the direct jet position.
  • Each of these segments includes a plurality of spaced apart deflector vanes extending along the longitudinal axis of the nacelle, which vanes are configured to redirect the flow upstream. of the device when the inverter is in the inverted jet position.
  • each of the deflection grid segments is fixed, at an upstream end to the fixed structure of the nacelle and, more particularly, to a front frame thereof and, at a downstream end to a mounted rear frame, also, on the fixed structure of the nacelle.
  • Such a rear frame connects the different segments of deflection grids between them and avoids in particular any risk of bending deflection grids.
  • This rear frame does not participate, in general, the deflection of the air flow.
  • the internal and external aerodynamic lines delimiting the hood are increasingly short and tight: this is particularly critical in the case of large nacelles.
  • the rear frame whose presence affects the length of the deflection grid assembly and rear frame, interferes with the aerodynamic lines of the hood.
  • the thickness of the rear frame can not be reduced indefinitely without the risk of weakening the whole.
  • the thickness of the rear frame therefore limits the reduction of the hood dimensions and, in particular, its radial thickness.
  • the present invention is intended to provide a solution for integrating a rear frame thrust reverser device while meeting the requirements for reducing the dimensions of the hood and, more generally, the thrust reverser device,
  • Another object of the present invention is to provide a thrust reverser device improving the aerodynamic performance of the aircraft propulsion unit.
  • Another object of the present invention is to provide a nacelle in which the space available for the deflection gates in the thrust reverser device is optimized.
  • Another object of the present invention is to provide a thrust reverser device simple to implement and easily reproducible.
  • the invention relates to a device for thrust reversal of a nacelle comprising at least
  • a reverse thrust reverser hood movable in translation and capable of alternately passing from a closed position in which it ensures the aerodynamic continuity of the nacelle and covers flow deflection means, to an open position in which he opens a passage in the nacelle and discovers the flow deflection means
  • means for deflecting the flow through the passage comprising a plurality of first deflection grids distributed over the circumference of the cover and disposed in such a manner the deviated flow passes, at least in part, through said grids,
  • the thrust reverser device being remarkable in that the rear frame comprises at least one extension structure provided with second deflection grids which redirect part of the deflected flow when the device is in reverse jet, said structure extending the first grids deviation.
  • the rear frame no longer interferes with the external and internal lines of the thrust reverser cover since it is now integrated in the deflection grids, upstream of a rear frame of the prior art.
  • the rear frame being mounted at an intermediate position of the length of the deflection gates in a space of the inversion cover in which the radial thickness of the cover is larger and, no longer downstream of the deflection grids, the rear frame no longer constitutes a brake on the thinning of the downstream portion of the reverse thrust cover.
  • the rear frame provided with flow deflecting vanes plays an aerodynamic role in the deflection of the flow by the thrust reverser device.
  • Such a rear frame optimizes the maximum length of the deflection grids and thus participates in improving the aerodynamic performance of the device.
  • a device according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or in combination technically possible:
  • the deflection grid extension structure is mounted at the downstream end of the rear frame
  • the rear frame is mounted downstream of a blade further downstream of the first deflection grids; the second deflection grids are disposed on the circumference of the rear frame;
  • the second deflection grids may be angularly spaced relative to each other and / or contiguous to each other;
  • the second deflection grids may extend parallel to the axis of sliding of the cover and / or be oriented obliquely with respect to this axis;
  • the second deflection grids can be fixed or movable in translation independently or not of the first upstream deflection grids and / or hood.
  • the rear frame is configured to release one or more spaces between the second deflection grids for housing means for actuating and / or guiding the hood;
  • the rear frame and the first plurality of detents comprise complementary locking means.
  • the invention further relates to a turbofan engine nacelle comprising a thrust reverser device as mentioned above.
  • FIG. 1 a partial sectional view of an embodiment of a thrust reverser device according to the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of the thrust reverser device of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a perspective view of a set of deflection grids / rear frame of the thrust reverser device of FIG. 2, during assembly;
  • FIG. 4 is a perspective view of the deflection grid / rear frame assembly of FIG. 3 assembled
  • FIG. 5 is a perspective view of the deflection grid / rear frame assembly of FIG. 3 mounted on a fixed structure of the thrust reverser device according to the present invention.
  • the terms upstream and downstream used hereafter are defined with respect to the direction of the flow passing through the thrust reverser device.
  • FIG. 1 which illustrates a downstream section of a nacelle
  • an external structure 10 comprising a thrust reverser device 100 and an internal structure (not shown) of a motor fairing defining with the external structure 10 a vein 1 for the circulation of a cold stream, in the case of a nacelle turbojet turbofan as presented here.
  • the thrust reverser device 100 illustrated in this figure is an inverter with deflection gates of the cold flow.
  • This device 1 00 comprises a movable cover 30 mounted in translation, in a direction substantially parallel to a longitudinal axis of the nacelle, relative to a fixed structure of the nacelle comprising at least one front frame 20.
  • This cover 30 is also extended by at least one ejection nozzle section 60 for channeling the ejection of the cold flow, mounted at a downstream end of said cover 30.
  • the cap 30 comprises an outer shell 31 and an inner shell 32 which is in continuity with the front frame 20 and is intended to delimit, in a direct jet position of the turbojet engine, an external wall of the vein 1 in which flows the cold flow.
  • the hood 30 is able to pass alternately from a closed position in which it ensures the aerodynamic continuity of the nacelle with the front frame 20 and covers first deflection grids 40, to an open position, in downstream of the nacelle, in which it opens a passage in the nacel and discovers the first deflection grids 40.
  • Figure 1 illustrates the cover 30 in the closed position.
  • the cover 30 In its open position, the cover 30 allows the flow of the turbojet to escape at least partially, this portion of flow being redirected upstream of the nacelle, in particular by the first gates of deviation 40 discoveries, thereby generating a counter-thrust capable of aiding 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 of articulation, on the sliding cowl, between a retracted position in which the flap 34 closes the opening and ensures the internal aerodynamic continuity of the vein 1 with the frame before 20 and an extended position in which, in reverse thrust situation, it at least partially closes the vein 1 in order to deflect the cold flow to the grids 40.
  • the first deflection grids 40 referred to as upstream deflection grids of the thrust reverser device 100
  • the latter deflect the cold stream of the vein 1 through the passage or inversion well discovered after a translation downstream of the hood. 30.
  • upstream deflection grids 40 of the thrust reverser device 100 are arranged circumferentially along the periphery of the cover 30 facing the reversing well so that the deflected flow passes, at least in part, through them.
  • these upstream deflection grids 40 are oriented parallel to the longitudinal axis of the nacelle which also corresponds to the axis of displacement of the hood 30.
  • these upstream deflection grids 40 are fixed with respect to the fixed structure of the nacelle and, more particularly, with respect to the frame. before 20 and with respect to the upper and lower longitudinal beams (not shown) of the fixed structure. In an alternative embodiment, they may, however, be movable in translation along the longitudinal axis of the nacelle with the cover 30 and / or the nozzle 60 or independently of the latter.
  • each upstream deflection grid 40 is in the form of one or more longitudinal segments 41 having an arcuate section, this segment being formed of axial deflector vanes 42. and lateral supports 43 forming support frame for these vanes 42.
  • the flux deflecting vanes 42 are of the curved fin type, spaced along the segment 41 and, in this embodiment, along the longitudinal axis of the nacelle, these fins being adapted to redirect the flow upstream of the nacelle. device for realizing the inversion of thrust when the latter in the inverted jet position.
  • each upstream grid 40 is composed of two series of identical identical blades 42 placed between three parallel lateral supports 43.
  • the upstream deflection grids 40 may be contiguous to each other (illustrated in particular in FIG. 3) and / or angularly spaced relative to one another (illustrated in particular in FIG. 4) so as to provide a gap 44 allowing the passage means for actuating and guiding the hood 30 such as cylinders 50 (illustrated in FIG. 5) and / or rail / slide assemblies, depending on the position of the grilles 41.
  • each of the upstream deflection grids 40 may be fixed, at its upstream end, removably by means adapted to the fixed structure of the nacelle and, more particularly, to a structural element of the front frame 20. and at its downstream end, by means adapted to a rear frame 70, itself housed in the thickness of the cover 30.
  • This rear frame 70 fixes the different upstream deflection grids 40 between them. It is a reinforcement to limit the risk of bending or twisting the upstream deflection grids 40.
  • this rear frame 70 has an aerodynamic role and, more particularly, participates in the deflection of the flow, during the thrust reversal.
  • an extension structure 80 provided with at least one deflection gate 81, called a downstream deflection gate, adapted in a manner similar to the first upstream deflection grids 40 to redirect a part of the deflected flow when the device 100 is in the inverted jet position.
  • deflection ducts 81 are formed in the extension of the upstream deflection grids 40.
  • the rear frame 70 provided with downstream deflection gratings 81 and the upstream deflection grids 40 form, with the thrust reverser flaps 34, if appropriate or any other means of blocking the flow, the set of deflection means flow during a thrust reversal.
  • the rear frame 70 is mounted downstream of the vane 42 furthest downstream of the upstream deflection grates 40.
  • the rear frame 70 is thus mounted at an intermediate position of the length of the deflection grids 40, 80 in a space of the inverting cover 30 in which the radial thickness of the cover 30 is greater than in the prior art. where it was located at the downstream end of the deflection grids dasn the narrow junction zone between the outer ferrules 31 and intern 32 of the cap 30 and no longer downstream of the set of deflection grids.
  • Such a rear frame 70 optimizes the maximum length of the deflection grill 40,81 and thus participates in improving the aerodynamic performance of the thrust reverser device 100.
  • the rear frame 70 has substantially an inverted C profile whose concavity is directed towards the first upstream deflection grids 40, extended by a longitudinal extension structure 80.
  • the downstream part of this rear frame 70 is formed by the grid extension structure 80.
  • This rear frame 70 may be made by an entire ring or a plurality of ring sections attached to each other to form a continuous structure.
  • extension structure 80 comprises, in a manner similar to the upstream flow deflection grids 40, a plurality of deflection grilles 81, each formed of one or more longitudinal segments 83 formed from the longitudinally spaced flange means 82 and lateral supports supporting said blades 82.
  • the flux deflector blades 82 are also of the curved blade type, spaced along the segments 83 and, in this embodiment, along the longitudinal axis of the nacelle, these fins being adapted to redirect the flow towards the liner. upstream of the device for performing the thrust reversal when the latter in the inverted jet position.
  • the downstream deflection grates 81 are oriented parallel to the longitudinal axis of the nacelle. In an alternative embodiment, they may, however, be oriented obliquely with respect to this axis and / or that of sliding of the cover 30.
  • downstream deflection grates 81 of the rear frame 70 may be angularly spaced relative to each other or contiguous along the circumference of the rear frame 70.
  • the grids 80 are joined by a ring portion 71 of the rear frame 70 configured to allow the passage of the actuating and guiding means of the hood 30 such the cylinders 50 (illustrated in FIG. 5) and / or rail / slide assemblies, depending on the position of the gates upstream 40 and downstream 80 while ensuring the continuity of the rear frame 70 on its circumference.
  • the rear frame and the extension structure may be fixed relative to the fixed structure of the nacelle or movable in translation along the longitudinal axis of the nacelle downstream of the nacelle and vice versa, regardless of whether or not the first upstream deflection grids 40, of the hood
  • FIGS. 3 to 5 show that the downstream deflection gratings 81 have neither the same length as the downstream deflection grids 40 nor the same number of segments 41, 83 nor the same angular dimensions of the vanes. deflectors 42,82.
  • the deflection grids 80 of the rear frame 70 each have a single series of blades 82 which extend angularly over a distance identical to that of two series of adjoining vanes 42 of an upstream deflection grid. 40.
  • the rear frame 70 is also configured to be mounted and fixed on the upper and lower beams (not shown) where appropriate of the fixed structure, connecting it to a suspension tower of the turbojet engine.
  • two attachment screeds 72 have been made to cooperate with complementary means provided on the beams (not shown) of the fixed structure of the nacelle.
  • any means for fixing the grids 40 and the rear frame 70 may be considered.
  • the upstream deflection grids 40 and the rear frame 70 are provided with complementary latching means.
  • the upstream deflection grids 40 are provided with a flange 45 whose shape and dimensions are adapted to fit into the concavity of the upstream end of the rear frame 70 and snap into it.
  • rear frame 70 and the associated grid extension structure 80 may be formed of composite material and / or metal or metal alloy.
  • the cover 30 slides downstream of the platform in the open position, revealing Jors of its displacement, in the first place the grids upstream deflection 40 and then the rear frame 80 and its downstream deflection grids 80.
  • the flaps 34 pivot in the closed position of the vein 1 so as to deflect the cold flow to all upstream deflection grids 40 and downstream 81, forming an inverted flow guided upstream of the nacelle by the grids 40,81.
  • a thrust reverser device 100 makes it possible, in particular, to have a rear frame 70 supporting deflection grids 40, 81 in a device whose aerodynamic hood lines 30 are reduced while maintaining a maximum deflection gate length 40.81, thus ensuring to promote an increase in the passage section of air flow in the vein 1.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif d'inversion de poussée (100) d'une nacelle comprenant au moins: -un capot (30) d'inversion de poussée mobile en translation et apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre des moyens de déviation (40,80) de flux, à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation (40,80) de flux, -des moyens de déviation du flux (40) au travers du passage comprenant une pluralité de premières grilles (40) de déviation réparties sur la cironférence du capot (30) et disposées de manière à ce que le flux dévié passe, au moins en partie, au travers desdites grilles, -un cadre arrière (70) supportant une extrémité aval d'au moins une grille (40) de déviation, le dispositif d'inversion de poussée étant remarquableen ce que le cadre arrière (70) comprend au moins une structure d'extension (80) munie de secondes grilles de déviation (81) qui redirigent une partie du flux dévié lorsque le dispositif est en jet inversé, ladite structure (80) prolongeant les premières grilles de déviation (40). Figure

Description

Dispositif d'inversion de poussée
La présente invention se rapporte à un dispositif d'inversion de poussée à grilles de déviation de flux.
Un avion est mû 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 dispositif d'inversion de poussée.
Cette nacelle est destinée à abriter un turboréacteur double flux apte à générer par l'intermédiaire de pales d'une soufflante en rotation un flux d'air chaud, issu de la chambre de la combustion du turboréacteur, et un flux d'air froid qui circule à l'extérieur du turboréacteur à travers une veine annulaire de flux d'air froid.
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 de la nacelle 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'amont de la nacelle, générant de ce fait une contre-poussée qui vient s'ajouter au freinage des roues de l'aéronef.
Dans le cas d'un dispositif d'inversion de poussée à grilles de déviation, la réorientation du flux d'air froid associe un capot d'inversion, les grilles de déviation et, le cas échéant, des volets d'inversion de poussée.
La réorientation du flux d'air froid est effectuée par des grilles de déviation associées aux volets d'inversion, le capot n'ayant qu'une simple fonction de coulissage visant à découvrir ou recouvrir ces grilles de déviation.
En effet, ce capot est déplaçable par rapport à une structure fixe de la nacelle entre, d'une part, une position déployée dans laquelle il ouvre dans la nacelle un passage destiné au flux d'air dévié, et d'autre part, une position d'escamotage dans laquelle il ferme ce passage. Les volets d'inversion, quant à eux, forment des portes de blocage pouvant être activées par le coulissement du capot engendrant une fermeture de la veine en aval des grilles, de manière à optimiser la réorientation du flux d'air froid.
Concernant les grilles, elles sont logées dans le capot lorsque l'inverseur n'est pas actionné, c'est-à-dire en position de jet direct.
Elles sont réparties en une pluralité de segments longitudinaux disposés circonférentiellement le long de la périphérie du capot d'inversion de poussée.
Ch acu n de ces seg m ents com prend u ne pl u ral ité d'aubes déflectrices de flux espacées, s'étendant le long de l'axe longitudinal de la nacelle, ces aubes étant configurées pour rediriger le flux vers l'amont du dispositif lorsque l'inverseur est en position de jet inversé.
Plus particulièrement, chacun des segments de grilles de déviation est fixé, à une extrémité amont à la structure fixe de la nacelle et, plus particulièrement, à un cadre avant de cette dernière et, à une extrémité aval à un cadre arrière monté, également, sur la structure fixe de la nacelle.
Un tel cadre arrière relie les différents segments de grilles de déviation entre eux et permet d'éviter notamment tout risque de flexion des grilles de déviation.
Ce cadre arrière ne participe pas, en général, à la déviation du flux d'air.
Dans les nacel les récentes, notamment pour des raisons d'optimisation aérodynamique, il convient que les dimensions du capot d'inversion soient aussi faibles que possible.
Plus particulièrement, les lignes aérodynamiques interne et externe dél im itant le capot sont de plus en plus courtes et serrées : ceci est particulièrement critique dans le cas des grosses nacelles.
Or, cette optimisation des dimensions du capot pose des problèmes pour loger l'ensemble grilles de déviation et cadre arrière dans le capot d'inversion.
Le cadre arrière, dont la présence influe sur la longueur de l'ensemble grilles de déviation et cadre arrière, vient en interférence avec les lignes aérodynamiques du capot. De plus, afin de conserver son rôle de renfort des grilles de déviation, l'épaisseur du cadre arrière ne peut être réduite indéfiniment sans risquer de fragiliser l'ensemble.
L'épaisseur du cadre arrière limite, par conséquent, la réduction des dimensions du capot et, notamment, son épaisseur radiale.
La présente invention a notamment pour but de fournir une solution permettant d'intégrer un cadre arrière au dispositif d'inversion de poussée tout en respectant les exigences concernant la réduction des dimensions du capot et ,plus généralement, du dispositif d'inversion de poussée,
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée améliorant les performances aérodynamiques de l'ensemble propulsif d'aéronef.
Il est également désirable d'offrir un d ispositif d'inversion de poussée dans lequel le cadre arrière n'interférence pas avec les lignes aérodynamiques du capot d'inversion de poussée tout en conservant une longueur de grilles de déviation maximale, utile dans les turboréacteurs à fort taux de dilution.
Un autre but de la présente invention est de proposer une nacelle dans laquelle on optimise l'espace disponible pour les grilles de déviation dans le dispositif d'inversion de poussée.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée simple à mettre en œuvre et facilement reproductible.
A cet effet, l'invention se rapporte à un dispositif d'inversion de poussée d'une nacelle comprenant au moins
- un capot d'inversion de poussée mobile en translation et apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre des moyens de déviation de fl ux, à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation de flux,
- des moyens de déviation du fl ux au travers du passage comprenant une pluralité de premières grilles de déviation réparties sur la cironférence du capot et disposées de manière à ce que le flux dévié passe, au moins en partie, au travers desdites grilles,
- un cadre arrière supportant une extrémité aval d'au moins une grille de déviation,
le dispositif d'inversion de poussée étant remarquable en ce que le cadre arrière comprend au moins une structure d'extension munie de secondes grilles de déviation qui redirigent une partie du flux dévié lorsque le dispositif est en jet inversé, ladite structure prolongeant les premières grilles de déviation.
Grâce à la présente invention, le cadre arrière n'interfère plus avec les lignes externes et interne du capot d'inversion de poussée dans la mesure où il est intégré, dorénavant, dans les grilles de déviation, en amont d'un cadre arrière de l'art antérieur.
En effet, le cadre arrière étant monté à une position intermédiaire de la longueur des grilles de déviation dans un espace du capot d'inversion dans lequel l'épaisseur radiale du capot est plus importante et, non plus en aval des grilles de déviation, le cadre arrière ne constitue plus un frein à l'amincissement de la partie aval du capot d'inversion de poussée.
Par ailleurs, le cadre arrière muni d'aubes déflectrices de flux joue un rôle aérodynamique dans la déviation du flux par le dispositif d'inversion de poussée.
Un tel cadre arrière permet d'optimiser au maximum la longueur des grilles de déviation et participe, ainsi, à l'amélioration des performances aérodynamiques du dispositif.
Selon des modes particuliers de réalisation de l'invention, un d ispositif selon l 'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison techniquement possibles :
- la structure d'extension de grilles de déviation est montée à l'extrémité aval du cadre arrière ;
- Le cadre arrière est monté en aval d'une aube la plus en aval des premières grilles de déviation ; - les secondes grilles de déviation sont disposées sur la circonférence du cadre arrière ;
- les secondes grilles de déviation peuvent être espacées angulairement les unes par rapport aux autres et/ou accolées les unes aux autres ;
- les secondes grilles de déviation peuvent s'étendre parallèlement à l'axe de coulissement du capot et/ou être orientées obliquement par rapport à cet axe ;
- les secondes grilles de déviation peuvent être fixes ou mobiles en translation indépendamment ou non des premières grilles de déviation amont et/ou du capot.
- le cadre arrière est configuré de manière à libérer un ou plusieurs espaces entre les secondes grilles de déviation pour loger des moyens d'actionnement et/ou de guidage du capot ; - l e cad re a rrière et l es prem i ères g ri l l es d e d évi atio n comprennent des moyens d'encliquetage complémentaires.
L'invention concerne en outre une nacelle de turboréacteur à double flux comportant un dispositif d'inversion de poussée tel que précité.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, selon les modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, et en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 une vue en coupe partielle d'un mode de réalisation d'un dispositif d'inversion de poussée selon la présente invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective du dispositif d'inversion de poussée de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en perspective d'un ensemble grilles de déviation/cadre arrière du dispositif d'inversion de poussée de la figure 2, en cours d'assemblage ;
- la figure 4 est une vue en perspective de l'ensemble grilles de déviation/cadre arrière de la figure 3 assemblé ; - la figure 5 est une vue en perspective de l'ensemble grilles de déviation/cadre arrière de la figure 3 monté sur une structure fixe du dispositif d'inversion de poussée selon la présente invention. Les termes amont et aval utilisés ci-après sont définis par rapport à la direction du flux traversant le dispositif d'inversion de poussée.
En référence à la figure 1 qui illustre une section aval d'une nacelle, on observe une structure externe 10 comprenant un dispositif d'inversion de poussée 100 et une structure interne (non illustrée) de carénage de moteur définissant avec la structure externe 10 une veine 1 destinée à la circulation d'un flux froid, dans le cas d'une nacelle de turboréacteur double flux telle que présentée ici.
Le dispositif d'inversion de poussée 100 illustré sur cette figure est un inverseur à grilles de déviation du flux froid.
Ce d ispositif 1 00 comprend un capot 30 mobile monté en translation, selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle, par rapport à une structure fixe de la nacelle comprenant au moins un cadre avant 20.
Ce capot 30 est, également, prolongé par au moins une section de tuyère d'éjection 60 visant à canaliser l'éjection du flux froid, montée à une extrémité aval dudit capot 30.
Plus précisément, le capot 30 comprend une virole externe 31 et une virole interne 32 qui vient en continuité du cadre avant 20 et est destinée à délimiter, dans une position de jet direct du turboréacteur une paroi externe de la veine 1 dans laquelle s'écoule le flux froid.
De façon classique, le capot 30 est apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle avec le cadre avant 20 et couvre des premières grilles de déviation 40, à une position d'ouverture, en aval de la nacelle, dans laquelle il ouvre un passage dans la nacel le et découvre les premières grilles de déviation 40. La figure 1 illustre ce capot 30 en position de fermeture.
Dans sa position d'ouverture, le capot 30 permet au flux du turboréacteur de s'échapper au moins partiellement, cette portion de flux étant réorientée vers l'amont de la nacelle, notamment par les premières grilles de déviation 40 découvertes, générant de ce fait une contre-poussée apte à aider au freinage de l'aéronef.
Dans un mode de réalisation du dispositif d'inversion de poussée 100, afin d'augmenter la portion de flux traversant les grilles de déviation, la virole interne 32 d u 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 coulissant, entre une position rétractée dans laquelle le volet 34 ferme l'ouverture et assure la continuité aérodynamique intérieure de la veine 1 avec le cadre avant 20 et une position déployée dans laquelle, en situation d'inversion de poussée, il obture au moins partiellement la veine 1 en vue de dévier le flux froid vers les grilles 40.
Concernant les premières grilles de déviation 40 dites grilles de déviation amont du dispositif d'inversion de poussée 100, ces dernières dévient le flux froid de la veine 1 à travers le passage ou puits d'inversion découvert après une translation vers l'aval du capot 30.
Tel qu 'il lustré sur les figures 1 ou 2, elles sont logées dans l'épaisseur du capot 30 dans un logement délimité par les virole externe 31 et interne 32 du capot 30.
Ces grilles de déviation amont 40 du dispositif d'inversion de poussée 100 sont disposées circonférentiellement le long la périphérie du capot 30 en regard du puits d'inversion de manière à ce que le flux dévié passe, au moins en partie, à travers elles.
Dans un mode de réalisation non limitatif de la présente invention, ces grilles de déviation amont 40 sont orientées parallèlement à l'axe longitudnal de la nacelle qui correspond également à l'axe de déplacement du capot 30.
Dans une variante de réalisation, elles peuvent toutefois être obliques par rapport à ces axes.
Par ailleurs, tel qu'illustré sur les figures 1 ou 5, dans un mode de réalisation de l'invention, ces grilles de déviation amont 40 sont fixes par rapport à la structure fixe de la nacelle et, plus particulièrement, par rapport au cadre avant 20 et par rapport aux poutres longitudinales supérieure et inférieure (non illustrées) de la structure fixe. Dans une variante de réalisation, elles peuvent, toutefois, être mobiles en translation le long de l'axe longitudinal de la nacelle avec le capot 30 et/ou la tuyère 60 ou indépendamment de ce dernier.
Elles peuvent ainsi être logées, dans une 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 (ou structure fixe) et, coulisser en aval de la nacelle, dans une position déployée, dans le puits d'inversion, lors de l'inversion de poussée.
Comme illustré sur les figures 1 à 5, de façon classique, chaque grille de déviation amont 40 se présente sous la forme d'un ou plusieurs segment 41 longitudinaux présentant une section en arc de cercle, ce segment étant formé d'aubes 42 déflectrices axiales et de supports latéraux 43 formant cadre de support pour ces aubes 42.
Les aubes 42 déflectrices de flux sont de type ailettes courbes, espacées le long du segment 41 et, dans ce mode de réalisation, le long de l'axe longitudinal de la nacelle, ces ailettes étant adaptées pour rediriger le flux vers l'amont du dispositif pour réal iser l'inversion de poussée lorsque ce dernier en en position de jet inversé.
Dans le mode de réalisation non limitatif illustré sur les figures, chaque grille amont 40 est composée de deux séries d'aubes 42 identiques adjacentes placées entre trois supports 43 latéraux parallèles.
Les grilles de déviation amont 40 peuvent être accolées les unes aux autres (illustré notamment sur la figure 3) et/ou écartées angulairement les unes par rapport aux autres (illustré notamment sur la figure 4) de manière à ménager un intervalle 44 permettant le passage de moyens d'actionnement et de guidage du capot 30 tels que des vérins 50 (illustrés sur la figure 5) et/ou des ensembles rails /glissières, en fonction de la position des grilles 41 .
En référence aux figures 1 à 5, chacune des grilles de déviation amont 40 peut être fixée, à son extrémité amont, de façon amovible par des moyens adaptés à la structure fixe de la nacelle et, plus particulièrement à un élément structural du cadre avant 20 et, à son extrémité aval, par des moyens adaptés à un cadre arrière 70, logé lui même dans l'épaisseur du capot 30.
Ce cadre arrière 70 fixe les différentes grilles de déviation amont 40 entre elles. C'est un renfort permettant de limiter les risques de flexion ou torsion des grilles de déviation amont 40.
Selon l'invention, ce cadre arrière 70 présente un rôle aérodynamique et, plus particulièrement, participe à la déviation du flux, lors de l'inversion de poussée.
Plus précisément, il est prolongé, à son extrémité aval, par une structure d'extension 80 munie d'au moins une grille de déviation 81 dite grille de déviation aval, adaptée, de façon similaire aux premières grilles de déviation amont 40 à rediriger une partie du flux dévié lorsque le dispositif 100 est en position de jet inversé.
C e s gri l l es d e d éviation ava l 81 sont ménagées dans le prolongement des grilles de déviation amont 40.
Ainsi, le cadre arrière 70 muni de grilles de déviation aval 81 et les grilles de déviation amont 40 forment, avec des volets d'inversion de poussée 34 le cas échéant ou tout autre moyen de blocage de flux, l'ensemble des moyens de déviation du flux lors d'une inversion de poussée.
Le cadre arrière 70 est monté en aval de l'aube 42 la plus en aval des grilles de déviation amont 40.
Le cadre arrière 70 est, ainsi, monté à une position intermédiaire de la longueur des grilles de déviation 40,80 dans un espace du capot 30 d'inversion dans lequel l'épaisseur radiale du capot 30 est plus importante que dans l'art antérieur où il se situait à l'extrémité aval des grilles de déviation dasn la zone de jonction étroite entre les viroles externe 31 et intern 32 du capot 30 et, non plus en aval de l'ensemble des grilles de déviation.
Avantageusement, il n'interfère plus avec les extrémités aval des viroles externe 31 et interne 32 du capot 30 dans la mesure où il est intégré ou noyé dorénavant, dans les grilles de déviation 40,81 , en amont d'un cadre arrière de l'art antérieur.
Un tel cadre arrière 70 permet d'optimiser au maximum la longueur des gril les de déviation 40,81 et participe, ainsi, à l'amélioration des performances aérodynamiques du dispositif d'nversion de poussée 100.
Plus précisément, en référence aux figures 1 et 3 à 5, le cadre arrière 70 présente sensiblement un profil en C renversé dont la concavité est dirigée vers les premières grilles de déviation amont 40, prolongé par une structure d'extension longitudinale 80.
La partie amont du cadre arrière 70 et, notamment cette concavité, fait l'interface avec les grilles de déviation amont 40 et, plus particulièrement, l'aube 42 la plus en aval de ces grilles 40.
La partie aval de ce cadre arrière 70 est formée par la structure d'extension de grilles 80.
Ce cadre arrière 70 peut être réalisé par un anneau entier ou une pluralité de sections d'anneaux fixées les unes aux autres pour former une structure continue.
Concernant plus particulièrement la structure d'extension 80, elle comprend, de façon similaire aux grilles de déviation de flux amont 40, une pluralité de grilles de déviation 81 , chacune formée d'un ou plusieurs segments longitudinaux 83 formés d ' a u bes d éfl ectri ces d e fl ux 82 espacées longitudinalement et de supports latéraux supportant ces aubes 82.
Les aubes 82 déflectrices de flux sont, également, de type ailettes courbes, espacées le long des segments 83 et, dans ce mode de réalisation, le long de l'axe longitudinal de la nacelle, ces ailettes étant adaptées pour rediriger le flux vers l'amont du dispositif pour réaliser l'inversion de poussée lorsque ce dernier en en position de jet inversé.
Les grilles de déviation aval 81 sont orientées parallèlement à l'axe longitudinal de la nacelle. Dans une variante de réalisation, elles peuvent, toutefois, être orientées obliquement par rapport à cet axe et/ou à celui de coulissement du capot 30.
De façon similaire aux grilles de déviation de flux amont 40, les grilles de déviation aval 81 du cadre arrière 70 peuvent être espacées angulairement les unes par rapport aux autres ou accolées le long de la circonférence du cadre arrière 70.
Lorsque qu'un espace 84 est ménagé entre deux g rilles de déviation adjacentes 80, les grilles 80 sont jointes par une portion d'anneau 71 du cadre arrière 70 configurée pour permettre le passage des moyens d'actionnement et de guidage du capot 30 tels que les vérins 50 (illustrés sur la figure 5) et/ou des ensembles rails /glissières, en fonction de la position des grilles amont 40 et aval 80 tout en assurant la continuité du cadre arrière 70 sur sa circonférence.
On peut ainsi faire coulisser le capot 30 vers l'aval (position jet inversé) ou vers l'amont (position jet direct) de la nacelle.
Par ailleurs, le cadre arrière et la structure d'extension peuvent être fixe par rapport à la structure fixe de la nacelle ou mobiles en translation le long de l'axe longitudinal de la nacelle en aval de la nacelle et inversement, indépendamment ou non des premières grilles de déviation amont 40, du capot
30 et/ou de la tuyère 60.
Par ailleurs, on observe, sur les figures 3 à 5, que les grilles de déviation aval 81 n'ont ni la même longueur que les grilles de déviation aval 40 ni le même nombre de segments 41 ,83 ni les mêmes dimensions angulaires des aubes déflectrices 42,82.
Dans cet exemple, les grilles de déviation 80 du cadre arrière 70 présentent, chacune, une seule série d'aubes 82 qui s'étendent angulairement sur une distance identique à celle de deux séries d'aubes accolées 42 d'une grille de déviation amont 40.
Ceci est un exemple d'illustration non limitatif de l'invention et des variantes de réalisation peuvent prévoir des grilles de déviation amont 40 et aval 81 identiques ou non.
En se reportant à la figure 4, le cadre arrière 70 est également configuré pour être monté et fixé sur les poutres supérieures et inférieure (non illustrées) le cas échéant de la structure fixe, le reliant à un pylône de suspension du turboréacteur.
II peut comprendre, ainsi, tout élément de fixation adapté à ce montage.
Dans un exemple non limitatif illustré sur la figure, deux chapes d 'accrochage 72 ont été ménagées pou r coopérer avec des moyens complémentaires ménagés sur les poutres (non illustrées) de la structure fixe de la nacelle.
En se reportant plus particulièrement aux figures 1 et 3, concernant l'interface entre l'extrémité aval des grilles de déviation amont 40 et l'extrémité amont du cadre arrière 70, tout moyen de fixation des grilles 40 et du cadre arrière 70 peut être envisagé. Dans l'exemple illustré, les grilles de déviation amont 40 et le cadre arrière 70 sont munis de moyens d'encliquetage complémentaires. Ainsi, les grilles de déviation amont 40 sont munies d'une collerette 45 dont la forme et les dimensions sont adaptées pour s'insérer dans la concavité de l'extrémité amont du cadre arrière 70 et s'y encliqueter.
Dans des variantes de réalisation, on peut également prévoir toute autre fixation comme, par exemple, des fixations standards de type moyens de vissage.
Par ailleurs, le cadre arrière 70 et la structure d'extension de grilles associée 80 peuvent être formé en matériau composite et/ou métallique ou alliage métallique.
Avec un dispositif d'inversion de poussée 100 selon l'invention, lors d'une inversion de poussée, le capot 30 coulisse vers l'aval de la nacelle en position d'ouverture, découvrant Jors de son déplacement, en premier lieu les grilles de déviation amont 40 et, ensuite, le cadre arrière 80 et ses grilles de déviation aval 80.
Les volets 34, le cas échéant, pivotent en position d'obturation de la veine 1 de manière à dévier le flux froid vers l'ensemble des grilles de déviation amont 40 et aval 81 , formant un flux inversé guidé vers l'amont de la nacelle par les grilles 40,81 .
Au regard de l'art antérieur, un dispositif d'inversion de poussée 100 selon l'invention permet, notamment, de disposer d'un cadre arrière 70 supportant des grilles de déviation 40,81 dans un dispositif dont les lignes aérodynamiques de capot 30 sont réduites tout en conservant une longueur de grilles de déviation 40,81 maximale, s'assurant ainsi de favoriser une augmentation de la section de passage de flux d'air dans la veine 1 .
Comme il va de soi l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de ce dispositif d'inversion de poussée, décrites ci-dessus à titre d'exemples, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif d'inversion d e pou ssée ( 1 00 ) d'une nacelle comprenant au moins :
un capot (30) d'inversion de poussée mobile en translation et apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre des moyens de déviation (40,80) de flux, à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation (40,80) de flux,
des moyens de déviation du flux (40) au travers du passage comprenant une pluralité de premières grilles (40) de déviation réparties sur la circonférence du capot (30) et disposées de manière à ce que le flux dévié passe, au moins en partie, au travers desdites grilles, lorsque le dispositif est en jet inversé, - un cadre arrière (70) supportant une extrémité aval d'au moins une grille (40) de déviation,
le dispositif d'inversion de poussée étant caractérisé en ce que le cadre arrière (70) comprend au moins une structure d'extension (80) munie de secondes grilles de déviation (81 ) qui redirigent une partie du flux dévié lorsque le dispositif est en jet inversé, ladite structure (80) prolongeant les premières grilles de déviation (40).
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la structure d'extension (80) de grilles de déviation est montée à l'extrémité aval du cadre arrière (70).
3. Dispositif selon l 'u ne des revend ications précédentes caractérisé en ce que le cadre arrière (70) est monté en aval d'une aube (42) la plus en aval des premières grilles de déviation (40).
4. Dispositif selon l 'u ne des revend ications précédentes caractérisé en ce que les secondes grilles de déviation (81 ) sont disposées sur la circonférence du cadre arrière.
5. Dispositif selon l 'u ne des revend ications précédentes caractérisé en ce que les secondes grilles de déviation (81 ) peuvent être espacées angulairement les unes par rapport aux autres et/ou accolées les unes aux autres.
6. Dispositif selon l 'une des revend ications précédentes caractérisé en ce que les secondes grilles de déviation (81 ) peuvent s'étendre parallèlement à un axe de coulissement du capot (30) et/ou être orientées obliquement par rapport à cet axe.
7. Dispositif selon l 'u ne des revend ications précédentes caractérisé en ce que les secondes grilles de déviation peuvent être :
- fixes ou
- mobiles en translation indépendamment ou non des premières grilles de déviation (40) et/ou du capot (30) lors de ses déplacements entre sa position de fermeture et d'ouverture.
8. Dispositif selon l 'une des revend ications précédentes caractérisé en ce que le cadre arrière (70) est configuré de manière à libérer un ou plusieurs espaces (84) entre les secondes grilles de déviation (81 ) pour loger des moyens d'actionnement (50) et/ou de guidage du capot.
9. Dispositif selon l 'u ne des revend ications précédentes caractérisé en ce que le cadre arrière (70) et les premières grilles de déviation
(40) comprennent des moyens d'encliquetage complémentaires.
10. Nacel le de tu rboréacteu r à double fl ux com portant u n dispositif d'inversion de poussée selon l'une des revendications 1 à 9.
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