WO2014016512A1 - Dispositif d'entrainement de volets notamment pour tuyère adaptative - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif d'entrainement de volets pour tuyère de nacelle de turboréacteur, ladite tuyère comprenant au moins un volet mobile en rotation, ledit dispositif comprenant au moins une couronne de commande (311) mobile en rotation le long de la circonférence de ladite nacelle lors de l'activation de moyens d'entrainement (39, 41),et comprenant au moins une bielle (21) d'entrainement de volet reliée, d'une part, à ladite couronne de commande et, d'autre part, à un volet, l'activation desdits moyens d'entrainement de la couronne de commande (311) entraînant un déplacement en translation desdites bielles (21). Le dispositif selon l'invention est remarquable en ce que les moyens d'entrainement de la couronne de commande(311) comprennent au moins un vérin d'entrainement longitudinal comprenant au moins une tige (39) liée à au moins un ensemble formant levier (41, 71), ledit ensemble étant solidaire directement ou indirectement de ladite couronne.
Description
Dispositif d'entraînement de volets notamment pour tuyère adaptative
La présente invention se rapporte à un dispositif d'entraînement de volets notamment pour tuyère adaptative de nacelle de turboréacteur d'aéronef. L'invention se rapporte encore à un inverseur de poussée intégrant un tel d ispositif d'entraînement de volets de tuyère adaptative. Enfin , la présente invention concerne une nacelle de turboréacteur comprenant au moins un inverseur de poussée selon l'invention.
Un aéronef est mû par plusieurs turboréacteurs logés chacun dans une nacel le. La nacel le 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 par l'intermédiaire des aubes de la soufflante en rotation un flux d'air chaud, issu de la chambre de combustion du turboréacteur, et un flux d'air froid qui circule à l'extérieur du turboréacteur à travers un canal annulaire que l'on appelle veine.
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.
Les moyens mis en œuvre pour réaliser cette réorientation du flux froid varient suivant le type d'inverseur. Cependant, la structure d'un inverseur comprend généralement des capots mobiles déplaçables entre, d'une part, une position déployée dans laquelle ils ouvrent dans la nacelle un passage destiné au flux dévié, et d'autre part, une position d'escamotage dans laquelle ils ferment ce passage. Ces capots peuvent remplir une fonction de déviation ou simplement d'activation d'autres moyens de déviation.
Par ailleurs, outre sa fonction d'inversion de poussée, le capot d'inverseur appartient à la section arrière de la nacelle et présente une partie aval formant la tuyère d'éjection visant à canaliser l'éjection des flux d'air.
La section optimale de la tuyère d'éjection peut être adaptée en fonction des différentes phases de vol, à savoir les phases de décollage, de montée, de croisière, de descente et d'atterrissage de l'avion. Les avantages déjà bien connus de telles tuyères adaptatives sont notamment la réduction de bruit ou la diminution de consommation de carburant.
La variation de cette section, illustrant la variation de section de la veine de flux d'air froid, peut être effectuée par une translation partielle du capot d'inverseur.
La variation de la section de sortie de la veine de flux d'air froid peut également être réalisée grâce à une pluralité de volets, encore appelés déflecteurs, montés mobiles en rotation à une extrémité aval du capot, et adaptés pour pivoter entre une position escamotée dans laquelle ils se trouvent dans la continu ité de la l igne aérodynam ique de la veine de fl ux d 'air secondaire, une position déployée entraînant une variation de section de la tuyère, et une pluralité de positions intermédiaires auxdites positions escamotée et déployée.
II est connu de l'art antérieur de relier chacun des volets à une couronne d'entraînement, située sur la circonférence de la nacelle, par un système de bielles. La couronne est mobile en rotation autour de l'axe longitudinal de la nacelle, et la mise en rotation de la couronne entraîne la rotation et la synchronisation des panneaux de la tuyère grâce aux systèmes de bielles.
On peut citer à titre d'exemple le document de l'art antérieur US 2008/0000235, qui décrit un tel dispositif d'entraînement en rotation de volets rotatifs de tuyère adaptative.
Selon ce document de l'art antérieur, la couronne de commande comprend plusieurs lumières de guidage à l'intérieur desquelles est inséré un doigt solidaire d'un volet. La mise en rotation de la couronne entraîne une translation du doigt dans la lumière et simultanément la rotation de chaque volet.
Un inconvén ient l ié à ce type d'entraînement est que le doigt travaille en flexion, ce qui peut créer de la fatigue au niveau du doigt, pouvant à terme entraîner la rupture de ce doigt et l'arrachement des volets.
La présente invention vise en outre à pallier les inconvénients de l'art antérieur, et se rapporte à cet effet à un dispositif d'entraînement de volets notamment pour tuyère adaptative de nacelle de turboréacteur d'aéronef, ladite tuyère comprenant au moins un volet mobile en rotation adapté pour pivoter au moins vers une position entraînant une variation de la section de la tuyère, ledit dispositif comprenant au moins une couronne de commande mobile en rotation le long de la circonférence de ladite nacelle lors de l'activation de moyens d'entraînement de la couronne de commande, ledit dispositif d'entraînement comprenant au moins une bielle d'entraînement de volet reliée, d'une part, directement ou indirectement, à ladite couronne de commande et, d'autre part, directement ou indirectement, à au moins un volet, l'activation desdits moyens d'entraînement de la couronne de commande entraînant un déplacement en translation desdites bielles, ledit dispositif étant remarquable en ce que les moyens d'entraînement de la couronne de commande comprennent au moins un vérin d'entraînement longitudinal comprenant au moins une tige liée à au moins un ensemble formant levier, ledit au moins un ensemble formant levier étant solidaire directement ou indirectement de ladite couronne.
Ainsi, en prévoyant une couronne de commande entraînée en rotation par l'intermédiaire d'un ensemble formant levier, les efforts subis par la tige du vérin lors de l'entraînement en rotation de lad ite couronne sont sensiblement réduits.
De plus, l'ensemble formant levier permet d'augmenter la précision de déplacement de la bielle d'entraînement, ce qui permet d'adapter de façon particulièrement précise la section de sortie de la tuyère d'éjection en fonction des phases de vol dans lesquelles se trouve l'aéronef.
Selon des caractéristiques toutes optionnelles de la présente invention :
- l'ensemble formant levier est relié à la couronne de commande par l'interméd iaire d'au moins un chariot conformé pour se translater dans un trou oblong de ladite couronne de commande ;
- au moins une bielle d'entraînement de volet est liée à au moins un desdits ensembles formant levier ;
- au moins un desdits ensembles formant levier est un ensemble en L ;
- alternativement, au moins un desdits ensembles formant levier est un ensemble en T ;
- la liaison entre ladite tige de vérin d'entraînement longitudinal et ledit ensemble formant levier est une liaison glissière ;
- alternativement, la liaison entre ladite tige de vérin d'entraînement longitudinal et ledit ensemble formant levier est une liaison pivot d'axe vertical ;
- la l iaison entre ladite bielle d'entraînement de volet et led it ensemble formant levier est une liaison glissière ;
- alternativement, la liaison entre ladite bielle d'entraînement de volet et ledit ensemble formant levier est une liaison pivot d'axe vertical ;
- l a tige de véri n d 'entraînement longitudinal peut être liée à l'ensemble formant levier par l'interméd iaire d'au moins un chariot ;
- la biel le d'entraînement de volet peut être liée à l'ensemble formant levier par l'intermédiaire d'au moins un chariot ;
- la couronne de commande s'étend sensiblement sur la totalité de la circonférence de la nacelle ;
- alternativement, la couronne de commande comprend une pluralité de tronçons indépendants mobiles en rotation le long de la circonférence de ladite nacelle lors de l'activation des moyens d'entraînement.
La présente invention concerne également à u n inverseur de poussée pour nacelle de turboréacteur d'aéronef comprenant au moins un capot aval comprenant en sa partie aval au moins une tuyère adaptative comprenant au moins un volet mobile alternativement au moins entre une position escamotée et une position déployée, remarquable en ce que ledit capot comprend au moins un dispositif d'entraînement de volets de ladite tuyère selon l'invention.
Enfin, l'invention se rapporte à une nacelle de turboréacteur d'aéronef comprenant au moins un inverseur de poussée selon l'invention.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des figures ci-annexées, dans lesquelles :
la figure 1 représente une nacelle pour turboréacteur équipée d'une tuyère adaptative à volets rotatifs activés grâce au dispositif d'entrainement selon l'invention ;
la figure 2 définit le trièdre (L, T, V) ;
la figure 3 illustre un premier mode de réalisation du dispositif d'entrainement selon l'invention ;
les figures 4a à 4c illustrent en vue de dessus le dispositif d'entrainement selon le premier mode de réalisation dans les positions neutre, avancée et reculée ;
la figure 5 est une vue de dessus d'une partie de la couronne de commande reliée à la bielle d'entrainement par un chariot ; la figure 6 ill ustre un deuxième mode de réal isation du dispositif d'entrainement selon l'invention ;
les figures 7a à 7c illustrent en vue de dessus le dispositif d'entrainement selon le deuxième mode de réalisation dans les positions neutre, avancée et reculée ;
la figure 8 illustre une variante de l'entraînement en rotation de la couronne ;
les figures 9 à 1 1 correspondent respectivement aux figures 6 à 8, le d ispositif d'entrainement étant réal isé selon une première variante d'un troisième mode de réalisation ;
les figures 12 à 14 correspondent respectivement aux figures
9 à 1 1 , le dispositif d'entrainement étant réalisé selon une deuxième variante du troisième mode de réalisation ;
la figure 15 représente une alternative commune aux deux variantes du troisième mode de réalisation ;
la figure 16 illustre un exemple de liaison entre la bielle d'entrainement et un volet. Su r l 'ensem bl e des fig u res , des références identiq ues ou analogues désignent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues.
Par ailleurs, les termes « amont » et « aval » sont employés dans la description, en référence au sens d'écoulement de l'air dans la nacelle, l'amont de la nacelle correspondant à une zone d'entrée d'air tandis que l'aval correspond à une zone d'échappement de l'air.
On se réfère à la figure 1 , représentant schématiquement une nacelle 1 comprenant un capot 3 d'inverseur de poussée équipé en sa partie aval d'une tuyère 5 d'éjection du flux d'air secondaire.
La tuyère 5 est adaptative, c'est-à-dire que la section de la tuyère d'éjection peut être adaptée en fonction des différentes phases de vol afin de faire varier la section de la veine de flux d'air secondaire.
La variation de section de la tuyère d'éjection est réalisée grâce à une pluralité de volets 7, encore appelés déflecteurs, mobiles en rotation autour d'un axe sensiblement transverse à l'axe longitudinal 9 de ladite nacelle 1 .
Ces volets sont reliés à une couronne de commande 1 1 montée en périphérie de la nacelle 1 .
Dans la présente demande, et comme représenté en figure 2 illustrant partiellement la couronne de commande 1 1 en vue de dessus, le terme « longitudinal » représente tout axe colinéaire à l'axe longitudinal L de la nacelle, tandis que le terme « transversal » représente tout axe colinéaire à l 'axe T tangent à la couron ne de commande . Enfin , le terme « vertical » s'entend comme tout axe colinéaire à l'axe V formant le trièdre direct (L, T, V).
Le dispositif d'entraînement de volets selon l'invention comprend une couronne de commande réalisée selon les différents modes de réalisation qu i vont être décrits, mobile en rotation autour de l'axe long itud inal de la nacelle, des moyens d'entraînement de ladite couronne, et au moins une bielle d'entraînement de volets de tuyère.
Dans la présente demande, on entend par couronne de commande une couronne de forme sensiblement annulaire, s'étendant sensiblement sur la totalité de la circonférence de la nacelle.
On se réfère à la fig ure 3, illustrant les moyens d'entraînement d'u ne couronne de commande 1 1 1 réal isée selon un premier mode de réalisation.
La couronne de commande 1 1 1 présente une face interne 13 comprenant des dents 15 conformées pour engrener avec des dents 1 7 d'un pignon 19 entraîné en rotation grâce à un moteur, par exemple électrique, non représenté.
La couronne de commande 1 1 1 est crantée sur la totalité de la face interne 1 3 ou, alternativement, sur une ou plusieurs portions de ladite face interne.
Les fig u res 4a à 4c illustrent la couronne de commande 1 1 1 représentée partiellement, en vue de dessus.
La cou ron n e d e co m m a nd e 1 1 1 est reliée à une bielle d'entraînement 21 dont une extrémité 23 est reliée au volet (non représenté) de la tuyère.
La bielle d'entraînement 21 est solidaire en son extrémité 25 d'un doigt de guidage 27 vertical conformé pour se translater dans une lumière de guidage 29 réalisée sur la face externe 31 de la couronne de commande 1 1 1 .
La face externe représente la face de la couronne la plus éloignée de l'axe longitudinal de la nacelle, tandis que la face interne est la face de la couronne la pl us rapprochée dud it axe long itud inal . Des parois latérales transversales à l'axe longitudinal de la nacelle relient lesdites faces interne et externe de la couronne.
Selon une variante non représentée sur les figures, la lumière de guidage peut être réalisée sur la face interne de la couronne de commande 1 1 1 , ou peut encore traverser radialement ladite couronne.
La lumière de guidage 29 est oblique et permet un déplacement de la bielle 21 vers une position d ite « avancée » représentée en figure 4b, position obtenue lorsque la couronne de commande est entraînée en rotation dans le sens horaire lorsque l'on regarde la couronne depuis l'amont de la nacelle vers l'aval . La lumière de guidage permet également un déplacement en position dite « reculée » de la bielle 21 , position obtenue pour une rotation de l a couronne dans le sens anti-horaire lorsque l'on regarde la couronne depuis l'amont de la nacelle vers l'aval, et représentée sur la figure 4c.
Pour une position dite « neutre » représentée sur la figure 4a, l'axe longitudinal 32 de la bielle d'entraînement 21 se trouve sensiblement au milieu de la lumière de guidage 29.
Toutefois, lorsque l'amplitude souhaitée du déplacement de la b iel l e en pos ition ava n cée est d isti ncte de l 'ampl itude souhaitée du déplacement de la bielle en position reculée, l'axe longitudinal de la bielle en position neutre ne se trouve bien évidemment plus au milieu de la lumière de guidage, mais décalé à proxim ité de l'une ou l'autre des extrém ités de l a lumière de guidage.
Alternativement, comme représenté sur la figu re 5, le doigt de guidage 27 est sol idaire d'un chariot 33 se translatant dans la lum ière de guidage 29. Typiquement, la liaison entre le doigt de guidage 27 et la lumière
de g u idage peut être modél isée pa r u ne l ia ison de type « plan-plan » et « cylindre-cylindre », ce qui évite d'avoir un contact ponctuel entre le doigt de guidage et la lumière de guidage.
On se réfère à présent aux figures 6 à 8, représentant un deuxième mode de réalisation du dispositif d'entraînement de volets selon l'invention.
Dans ce mod e d e réal isation de l ' i nvention , la couronne de commande 21 1 est similaire à la cou ronne de commande 1 1 1 décrite en référence au premier mode de réal isation à ceci près que la face interne ne présente plus de dents.
La couronne de commande 21 1 est montée sur une pluralité de rails 34 fixes (un unique rail 34 est visible sur la figure 6) et solidaires de la nacelle. A titre d 'exem pl e , il y a autant de rails qu'il y a de bielles d'entraînement reliées à la couronne de commande.
Typiquement, un rail 34 adopte une forme de T et présente une ouverture 35 conformée pour permettre l e passag e d e l a co uronne de commande 21 1 , et se termine par une platine 36 conformée pour permettre le déplacement de la bielle d'entraînement 21 . Il y a autant de rails 34 qu'il y a de bielles d'entraînement 21 de volet.
Alternativement, la couronne de commande est montée sur un unique rail de guidage (non représenté) comprenant un anneau circonférentiel solidaire de la nacelle et présentant une pluralité de platines toutes solidaires de l'anneau circonférentiel et chacune permettant le déplacement de la bielle d'entraînement correspondante.
Les moyens d'entraînement de la couronne 21 1 comprennent un véri n d 'entraînement transversal, comprenant une tige 37 transversale, solidaire de ladite couronne.
Alternativement, la tige 37 présente un angle compris entre +/- 45° par rapport à l'axe transversal T.
La couronne de commande 21 1 est reliée à la bielle d'entraînement 21 dont l'extrémité 23 est reliée au volet (non représenté) de la tuyère.
La bielle d'entraînement 21 est solidaire en son extrémité 25 du doigt de guidage 27 vertical se translatant dans la lumière de guidage 29 réalisée sur la face externe 31 de la couronne de commande 21 1 .
Comme précédemment, selon une variante non représentée sur les figures, la lumière de guidage peut être réalisée sur la face interne de la couronne 21 1 , ou peut encore traverser radialement ladite couronne.
On se réfère a ux fig u res 7a à 7c , illustrant la couronne de commande 21 1 représentée partiellement, en vue de dessus.
De la même manière que ce qui a été décrit en référence aux figures 4a à 4c, la lumière de guidage 29 est oblique et permet un déplacement de la bielle 21 vers la position avancée telle que représentée en figure 7b, position atteinte lorsque l e véri n d 'entraînement a été activé d e façon à permettre la rotation de la couronne de commande 21 1 dans le sens horaire.
Lorsque le vérin d'entraînement est activé de façon à permettre une rotation dans le sens anti-horaire de la couronne de commande 21 1 , la bielle d'entraînement de volet se trouve en position reculée telle que représentée sur la figure 7c.
En position neutre, l'axe longitudinal 32 de la bielle d'entraînement 21 se trouve sensiblement au milieu de la lumière de guidage 29.
Toutefois, comme précédemment, lorsque l'amplitude souhaitée du déplacement de la bielle en position avancée est distincte de l'amplitude souhaitée du déplacement de la bielle en position reculée, l'axe longitudinal de la bielle en position neutre ne se trouve bien évidemment plus au milieu de la lumière de guidage, mais décalé à proximité de l'une ou l'autre des extrémités de la lumière de guidage.
La couronne de commande 21 1 peut être mise en rotation par l'activation d'une pluralité de vérins d'entraînement dont l'extrémité de chaque tige est solidaire de la couronne et est sensiblement alignée avec chaque bielle d'entraînement.
En variante, et comme représenté sur la figure 8, la couronne de com mande 21 1 est m ise en rotation par u n vérin d 'entraînement unique comprenant une unique tige 37. L'activation du vérin d'entraînement entraîne la rotation de la cou ron ne de commande 21 1 , q u i entraîne de concert le déplacement de toutes les bielles d'entraînement 21 de volet.
Alternativement, la couronne de commande est mise en rotation par deux vérins d'entraînement dont leur activation entraîne la rotation de la couronne de commande, entraînant de concert le déplacement de toutes les bielles d'entraînement.
Selon une variante non représentée et déjà expliquée en référence à la fig ure 5, le doigt de g u idage 27 peut être solidaire d'un chariot 33 se translatant dans la lumière de guidage 29, et la liaison entre le doigt de guidage
27 et la lumière de guidage peut être modélisée par une liaison de type « plan- plan » et « cylindre-cylindre ».
On se réfère à présent aux figures 9 à 15, illustrant un troisième mode de réalisation dispositif d'entraînement de volets selon l'invention.
Dans ce mode de réalisation de l'invention, les moyens d'entraînement de la couronne de commande 311 comprennent un vérin d'entraînement longitudinal comprenant une tige 39 longitudinale liée à ladite couronne par un ensemble formant levier 41.
Selon une alternative non représentée, la tige 39 présente un angle compris entre +/- 45° par rapport à l'axe longitudinal L.
La tige 39 du vérin d'entraînement longitudinal est de préférence reliée à la partie extrême de l'ensemble formant levier 41, ce qui permet d'une part de réduire les efforts qui s'appliquent sur la tige du vérin et d'autre part de permettre un déplacement de la bielle d'entraînement avec une bonne précision.
Toutefois, il n'est bien évidemment pas exclu de permuter l'emplacement de la bielle d'entraînement avec l'emplacement de la tige de vérin si l'homme du métier y trouve un intérêt particulier.
La tige 39 est solidaire en son extrémité 43 d'un pion de guidage 45 conformé pour se translater dans un premier trou oblong 47 de l'ensemble formant levier 41.
La liaison mécanique entre le pion de guidage 45 et le trou oblong 47 peut être modélisée par une liaison glissière ayant pour direction un axe longitudinal 48 de l'ensemble formant levier 41.
Selon une variante non représentée, le pion de guidage 45 est solidaire d'un chariot se translatant dans le trou oblong 47, reprenant le principe de la variante illustrée en référence à la figure 5. La liaison entre le pion de guidage 45 et le trou oblong 47 peut alors être modélisée par une liaison de type « plan-plan » et « cylindre-cylindre ».
L'ensemble formant levier 41 présente une forme de « L » dont une extrémité 49 est solidaire d'un doigt de guidage 51 conformé pour se translater dans un trou oblong 53 inscrit sur la face externe 55 de la couronne de commande 311.
Bien sûr, un tel ensemble peut adopter toute autre forme géométrique dès lors qu'elle permet une démultiplication des efforts s'exerçant sur la tige 39 du vérin d'entraînement.
L'ensemble formant levier 41 comprend un deuxième trou oblong 57 conformé pour recevoir un pion de guidage 59 solidaire d'une extrémité 61 de la bielle d'entraînement 21 de volet.
La liaison mécanique entre le pion de guidage 59 et le trou oblong 57 peut être modél isée par une l iaison gl issière ayant pour direction l'axe longitudinal 48 de l'ensemble formant levier 41 .
Comme précédemment, selon une variante non représentée, le pion de guidage 59 peut être solidaire d'un chariot se translatant dans le trou oblong 57 reprenant le principe de la variante illustrée en référence à la figure 5. La liaison entre le pion de guidage 59 et le trou oblong 57 peut alors être modélisée par une liaison de type « plan-plan » et « cylindre-cylindre ».
La couronne de commande 31 1 est montée sur une plural ité de rails 63 fixes (un unique rail étant représenté sur la figure 9) et solidaires de la nacelle.
Typiquement, un rail 63 présente une ouverture 65 prévue pour le passage de la couronne de commande 31 1 et se termine par une platine 66 supportant l'ensemble formant levier 41 . Il y a autant de rails 63 qu'il y a de bielles d'entraînement 21 de volet.
Alternativement, la couronne de commande est montée su r u n unique rail de guidage (non représenté) comprenant un anneau circonférentiel solidaire de la nacelle et présentant une pluralité de platines toutes solidaires de l'anneau circonférentiel et chacune supportant un ensemble formant levier.
L'ensemble formant levier 41 est relié à la platine 66 par une liaison pivot d'axe vertical 67 positionné sensiblement sur un axe longitudinal 68 du trou oblong 53 lorsque ledit ensemble est dans une position correspondant à une position neutre de la bielle d'entraînement 21 .
La tige 39 du vérin d'entraînement et la bielle d'entraînement 21 se trouvent d'un même côté dudit axe 68.
On se réfère aux fig u res 1 0a à 1 0c, illustrant la couronne de commande 31 1 représentée partiellement, en vue de dessus.
La figure 10a illustre une position neutre de la bielle d'entraînement 21 , position selon laquel le l'axe 48 de l'ensemble formant levier 41 est sensiblement transversal.
La figure 10b illustre une position avancée de la bielle d'entraînement 21 .
Cette position est obtenue pour un déplacement de la tige 39 du vérin longitudinal dans une direction telle que l'ensemble formant levier pivote dans le sens horaire, entraînant une translation du doigt de gu idage 51 de l'ensemble formant levier 41 d a n s l e trou oblong 53 de la couronne de commande 31 1 de façon à faire pivoter ladite couronne dans le sens antihoraire.
La figure 10c illustre une position reculée de la bielle d'entraînement 21 , position obtenue pour un déplacement de la tige 39 du vérin longitudinal dans une direction telle que l'ensemble formant levier pivote dans le sens anti-horaire, entraînant une translation du doigt de guidage 51 de l'ensemble formant levier 41 da ns l e trou oblong 53 de la cou ron ne de commande 31 1 de façon à faire pivoter ladite couronne dans le sens horaire.
La couronne de commande 31 1 peut être mise en rotation par l'activation d'une pluralité de vérins d'entraînement dont l'extrémité de chaque tige est solidaire d'un ensemble formant levier.
En variante, et comme représenté sur la figure 1 1 , la couronne de commande 31 1 est m ise en rotation par u n véri n d 'entraînement unique comprenant une unique tige 39. L'activation du vérin d'entraînement unique entraîne la rotation de la couronne de commande 31 1 par la cinématique d écrite en référence a ux fig u res 1 0a à 1 0c, entraînant d e con cert le déplacement de toutes les bielles d'entraînement 21 . Dans ce cas, la couronne de commande 31 1 comprend un unique ensemble formant levier 41 et une pluralité d'ensembles formant levier 69 répartis sur la périphérie de lad ite couronne et chacun rel ié d'une part à une bielle d'entraînement de volet et d'autre part à une platine 70 conformée pour supporter l'ensemble formant levier 69.
Alternativement, la couronne de commande est mise en rotation par deux vérins d'entraînement dont leur activation entraîne la rotation de la couronne de commande, entraînant de concert le déplacement de toutes les bielles d'entraînement.
On se réfère aux figures 1 2 à 14, illustrant une deuxième variante de réalisation de l'ensemble formant levier.
Selon cette variante, la couronne de commande 31 1 est reliée à un ensemble formant levier 71 présentant une forme sensiblement en « T »
L'ensemble formant levier 71 est identique à l'ensemble formant l evier 41 en « L » à ceci près q ue l es trous oblongs 47 et 57 recevant
respectivement la tige 39 du vérin d'entraînement et la bielle d'entraînement 21 se trouvent de part et d'autre de l'axe longitudinal 68 du trou oblong 53 lorsque ledit ensemble est dans une position correspondant à la position neutre de la bielle d'entraînement 21 .
Comme précédemment décrit, la couronne de commande 31 1 est montée sur une pluralité de rails 63 fixes (un unique rail étant représenté sur la figure 1 2) et solidaires de la nacelle, lesdits rails 63 présentant chacun une ouverture 65 prévue pour le passage de ladite couronne et se terminant par une platine 66 conformée pour supporter l'ensemble formant levier 71 . Il y a autant de rails qu'il y a de bielles d'entraînement 21 de volet.
Alternativement, la couronne de commande est montée sur un unique rail de guidage (non représenté) comprenant un anneau circonférentiel solidaire de la nacelle et présentant une pluralité de platines toutes solidaires de l'anneau circonférentiel et chacune supportant un ensemble formant levier.
Selon cette deuxième variante, la cinématique de déplacement de la biel le d'entraînement 21 est inversée par rapport à la prem ière variante, comme l'illustrent les figures 13a à 13c.
En se référant à ces figures, la couronne de commande 31 1 est mise en rotation sous l'action de la tige 39 du vérin longitudinal. Une rotation de la couronne de commande 31 1 dans le sens horaire entraîne un déplacement de la bielle d'entraînement 21 dans une position avancée, et une rotation de ladite couronne dans le sens anti-horaire entraîne un déplacement de ladite bielle dans une position reculée.
En outre, comme pour la première variante de ce troisième mode de réalisation, la couronne de commande 31 1 peut être mise en rotation par l'activation d'une pluralité de vérins d'entraînement dont l'extrémité de chaque tige est solidaire d'un ensemble formant levier.
Alternativement, et comme représenté sur la figure 14, la couronne de commande 31 1 est mise en rotation par un vérin d'entraînement unique comprenant une unique tige 39, entraînant de concert le déplacement de toutes les bielles d'entraînement 21 . Dans ce cas, la couronne de commande 31 1 comprend un unique ensemble formant levier 71 en « T » et une pluralité d'ensembles formant levier 73 répartis sur la périphérie de ladite couronne. Chacun desdits ensembles formant levier 73 est relié, comme précédemment décrit en référence à l'ensemble formant levier 69, d'u ne part à u ne bielle
d'entrainement de vol et et d 'autre part à une platine 75 conformée pour supporter ledit ensemble formant levier 73.
Alternativement, la couronne de commande est mise en rotation par deux vérins d'entrainement dont leur activation entraîne la rotation de la couronne de commande, entraînant de concert le déplacement de toutes les bielles d'entrainement.
On se réfère à présent à la figure 15 illustrant une variante de réalisation de l'ensemble formant levier 71 . Selon cette variante, les trous oblongs 47 et 57 sont remplacés par des trous circulaires 77, 79 et les liaisons mécaniques entre la tige 39 du vérin d'entrainement et l'ensemble 71 , et la bielle d'entrainement 21 et l'ensemble 71 peuvent être modél isées par une liaison pivot d'axe vertical.
En outre, cette variante s'applique aux trous oblongs de l'ensemble formant levier 41 , et également à chacun des ensembles formant levier que comprend la couronne de commande 31 1 .
On se réfère à la figure 16, illustrant schématiquement un exemple non limitatif de la liaison entre la bielle d'entrainement 21 et le volet 7 de tuyère adaptative.
La translation de la bielle lors de la rotation de la couronne de commande a pour effet la création d'un moment permettant le pivotement du volet 7 autour de son axe de rotation 81 .
L'axe de rotation du volet peut alternativement être positionné en amont ou en aval de la position représentée sur la figure 16.
Selon une variante, le volet 7 peut être relié à la couronne par l'intermédiaire de deux bielles placées de part et d'autre dudit volet.
En outre, si l'homme du métier y trouve un intérêt particulier, une pluralité de bielles peut relier la couronne de commande à chaque volet.
Grâce à la présente invention, la mise en rotation d'une unique cou ron ne périphériq ue permet de commander et de synchroniser simultanément une pluralité de bielles d'entrainement de volets.
Selon le premier mode de réalisation, le dispositif d'entrainement de volets est particulièrement adapté aux nacelles à maître couple réduit, pour lesquelles l'encombrement doit être réduit.
Le dispositif d'entrainement de volets réalisé selon les deuxième et troisième modes de réalisation est plus particulièrement destiné à être intégré à
des nacelles de taille supérieure, de part la présence de vérins pour l'entraînement en rotation de la couronne de commande.
E n outre , l es deuxième et troisième modes de réalisation permettent avantageusement de réduire sensiblement les efforts s'exerçant sur la tige du vérin d'entraînement et sur la bielle d'entraînement des volets.
Par ailleurs, il doit bien être compris que le dispositif d'entraînement selon l'invention s'applique de manière préférée aux volets de tuyère adaptative, mais qu'il n'est bien sûr pas exclu d'adapter ce dispositif pour l'entraînement de toute autre partie mobile rotative de la nacelle, comme par exemple des volets d'inverseur de poussée, des portes d'inverseur de poussée à portes, etc.
De plus, la description a été faite en référence à une couronne de commande de forme sensiblement annulaire, s'étendant sensiblement sur la totalité de la circonférence de la nacelle. Bien sûr, une alternative à ce choix de conception n'est pas exclue. En particulier, la couronne de commande peut tout à fait comprendre une pluralité de tronçons indépendants, chacun étant commandé en rotation par au moins un moyen d'entraînement précédemment décrit.
Enfin, comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de ce dispositif d'entraînement de volets, décrites ci- dessus uniquement à titre d'exemples illustratifs, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes.
A cet effet, il est important de noter que le dispositif d'entraînement selon l'invention n'est pas limité à la description qui en a été faite et aux figures qui s'y réfèrent.
En particulier, et à titre d'exemple, il est représenté aux figures 9 à 1 1 un ensemble formant levier 41 , dit « en L », monté en aval de la couronne. Il est tout à fait possible de positionner cet ensemble formant levier non pas en aval de la couronne mais en amont, de façon sensiblement symétrique au plan formé par les axes transversal et vertical . Il est également possible de positionner l'ensemble formant levier 41 de façon symétrique par rapport à l 'axe long itud inal 68 passant par le trou oblong 53 de la couronne de commande.
Dans ces cas, lors d'un déplacement de la bielle 39 de vérin depuis l'amont vers l'aval de la nacelle, le déplacement de la bielle d'entraînement 21 est inversé par rapport à ce qui a été décrit.
Cette disposition s'applique également à l'ensemble formant levier 71 dit « en T » représenté aux figures 12 à 15.
Enfin, la lumière de guidage 29, prévue sur les couronnes de commande 1 1 1 et 21 1 , est oblique, et s'étend, comme représenté sur les figures 4a, 4b, 4c et 6 à 8, depuis l'amont vers l'aval de la nacelle lorsque l'on regarde la face externe de la couronne. Bien entendu, selon un autre choix de conception, il est tout à fait envisageable d'étendre la lumière de guidage depuis l'aval vers l'amont de la nacelle lorsque l'on regarde la face externe de la couronne. Le sens de rotation est alors inversé, et une rotation dans le sens horaire de la couronne entraîne un déplacement de la bielle d'entraînement vers une position reculée.
Claims
1 . Dispositif d'entrainement de volets notamment pour tuyère adaptative de nacelle de turboréacteur d'aéronef, ladite tuyère comprenant au moins un volet (7) mobile en rotation adapté pour pivoter au moins vers une position entraînant une variation de la section de la tuyère, ledit dispositif comprenant au moins une couronne de commande (31 1 ) mobile en rotation le long de la circonférence de ladite nacelle lors de l'activation de moyens d'entrainement (39, 41 , 71 ) de la couronne de commande, ledit dispositif d'entrainement comprenant au moins une bielle (21 ) d'entrainement de volet reliée, d 'u ne part, d irectement ou ind irectement, à lad ite cou ronne de commande et, d'autre part, directement ou indirectement, à au moins un volet, l'activation desdits moyens d'entrainement de la couronne de commande (31 1 ) entraînant un déplacement en translation desdites bielles (21 ), ledit dispositif étant caractérisé en ce que les moyens d'entrainement de la couronne de commande (31 1 ) comprennent au moins un vérin d'entrainement longitudinal comprenant au moins une tige (39) liée à au moins un ensemble formant levier (41 , 71 ), ledit au moins un ensemble formant levier (41 , 71 ) étant solidaire directement ou indirectement de ladite couronne.
2. Dispositif d'entrainement de volets selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'ensemble formant levier (41 , 71 ) est relié à la couronne de commande par l'intermédiaire d'au moins un chariot (33) conformé pour se translater dans un trou oblong de ladite couronne de commande (31 1 ).
3. Dispositif d'entrainement de volets selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une bielle d'entrainement (21 ) de volet (7) est liée à au moins un desdits ensembles formant levier (41 , 71 ).
4. Dispositif d'entrainement de volets selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un desdits ensembles formant levier (41 ) est un ensemble en L.
5. Dispositif d'entrainement de volets selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un desdits ensembles formant levier (71 ) est un ensemble en T.
6. Dispositif d'entrainement de volets selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite liaison entre ladite tige (39) de vérin d'entrainement longitudinal et ledit ensemble formant levier (41, 71) est une liaison glissière.
7. Dispositif d'entrainement de volets selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite liaison entre ladite tige (39) de vérin d'entrainement longitudinal et ledit ensemble formant levier (41, 71) est une liaison pivot d'axe vertical (V).
8. Dispositif d'entrainement de volets selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite liaison entre ladite bielle d'entrainement (21 ) de volet et ledit ensemble formant levier (41 , 71 ) est une liaison glissière.
9. Dispositif d'entrainement de volets selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite liaison entre ladite bielle d'entrainement (21 ) de volet et ledit ensemble formant levier (41, 71) est une liaison pivot d'axe vertical (V).
10. Dispositif d'entrainement de volets selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, ou 8, caractérisé en ce que la tige de vérin d'entrainement longitudinal (37) est liée à l'ensemble formant levier (41, 71) par l'intermédiaire d'au moins un chariot (33).
11. Dispositif d'entrainement de volets selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, ou 8 à 10, caractérisé en ce que la bielle d'entrainement (21) de volet est liée à l'ensemble formant levier (41, 71) par l'intermédiaire d'au moins un chariot (33).
12. Dispositif d'entrainement de volets selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que la couronne de commande (111, 211, 311) s'étend sensiblement sur la totalité de la circonférence de la nacelle.
13. Dispositif d'entrainement de volets selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que la couronne de commande (111, 211, 311) comprend une pluralité de tronçons indépendants mobiles en rotation
le long de la circonférence de ladite nacelle lors de l'activation des moyens d'entraînement (13, 19, 37, 39, 41 , 71 ).
14. Inverseur de poussée pour nacelle de turboréacteur d'aéronef comprenant au moins un capot aval comprenant en sa partie aval au moins une tuyère adaptative comprenant au moins un volet (7) mobile alternativement au moins entre une position escamotée et une position déployée, caractérisé en ce que ledit capot comprend au moins un dispositif d'entraînement de volets de ladite tuyère selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.
15. Nacelle de turboréacteur d'aéronef comprenant au moins un inverseur de poussée selon la revendication 14.
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| ENP | Entry into the national phase |
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