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DESCRI~T:CON ~'' '~~ '-' "a ''~ '7 '~
La présente invention concerne un inverseur de poussée de
turboréacteur â double flux.
Dans ce type de turboréacteur comprenant un canal primaire
de circulation des gaz dits de flux chaud constituant une
veine principale d'éjection et un canal annulaire, coaxial
au canal. primaire, oû circulent des gaz dits de flux
froid, â la sortie par exemple d'une soufflante située â
l'entrée du turboréacteur, et constituant une veine
secondaire d'éjection, particulièrement lorsque le taux de
dilution est élevé, 1°inversion de poussée met en oeuvre
principalement ou uniquement la dérivation du flux
secondaire froid.
La figure 1 des dessins joints montre un exemple connu de
réalisation d'un inverseur de poussée de ce type composé
de trois parties principales, une partie fixe l, située e.n
amont, dans 1e prolongement de la paroi externe du canal
de flux secondaire qui est délimité intérieurement pax°
l'enveloppe de structure csantrale dLa turboréacteur, une
partie mobile 2 et une virole arriére fixe 3. Ladite
partie .fixe amont 1 comprend un panneau externe 4 de
nacelle, un panneau interne 5 limitant extérieurement la
veine du flux secondaire et un cadre avant. 6 qui assure la
jonction desdits panneaux 4 et 5. Ledit cadre avant 6 sert
également de support au dispositif de commande des
déplacements de la partie mobile 2 qui est. essentiellement
composée d'un certain nombre d°élêmewt.s déplaçables, ou
obstacles communément appelés portes 7, ce nombre pouvant
varier en fonction des applïcations particuliéres, par
exemple deux, trois ou quatre portes 7 formant/ un ensemble
annulaire, êvent.uellement en coopération avec une partie
fixe, selon le mode de montage de l'ensemble de propulsion
constitué par le turboréacteur sur 1°avion.
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La figure 2 montre, selon une vue schématique en pers,pec-
Cive un exemple d'application d'un tel inverseur de
poussée â un turboréacteur é double flux, l'inverseur
comportant dans ce cas quatre portes 7 et 1a figure 2
montrant lesdites portes 7, fermées , correspondant â un
fonctionnement en poussée directe. Chaque porte 7 est
associée â un moyen de commande des déplacements tels
qu'un vérin 7a.
En aval de la partie fixe 1, amont et aval étant définis
par rapport au sens normal de circulation des gzz en
poussée directe, la structure est prolongée par un bord
de déviation 8, fixé sous le cadre avant 6 et destiné â
assurer une orientation adéquate de l'écoulement, en
position d'inversion de poussée. Chaque porte 7 est
composée d'un panneau externe 9 venant se placer en
position jet direct dans le prolongement du panneau
externe 4 de la partie fixe amont 1 pour constituer la
paroi aérodynamique continue limitant le flux extérieur au
moteur représenté par la fléche 10, d'un panneau interne
11 et d°une structure inférieure formée de raidisseurs 12,
assurant la liaison entre les panneaux 9 et ll. La porte 7
est complétée par un ensemble de déflecteurs destinés é
canaliser l'écoulement inversé lorsque l'znverseur se
trouve en position d'inversion de poussée et la porte 7 en
position ouverte ou déployée. Cet ensemble comporta
notamment en amont de la porte 7 un déflecteur 13
constitué d'une partie frontale associe ou non à des
parties latérales. Afin que la porte 7, en position '
ouverte d'inversion de pousse, assure des performances
suffisantes, il est habituellement nécessaire, comme dans
l'exemple connu représenté â la figure 1, que la partie
avant du panneau interne 11 s'écarte, dans une direction
radiale extérieure, d'une surface théorique représentée
par la ligne I4, correspond~.nt é une enveloppe théorique
de délimitation aérodynamique continue parfaite
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de la veine du flux secondaire des cJaz, représenté par la
fléche 15. Une cavité 16 se trouve ainsi. formée du côté
intérieur de la porte 7 lorsqu'elle se trouve en position
fermée correspandant â la poussée directe, délimitée, â
1°avant, par le déflecteur 13 de porte et par le bord de
déviation 8 de la partie .fixe amont 1, du côté externe,
par la partie avant du panneau interne 11 de porte et du
côté radialement interne, par ladite surface théorique 14.
Une partie du flux est forcée par 1e bord de déviation 8
dans ladite cavité 16, créant ainsi une distorsion du flux
et des perturbations dans les écoulements. I1 en résulte
des pertes aérodynamiques qui sont néfastes au
fonctionnement en poussée directe.
D'autres exemples de réalisation du type d'inverseur de
poussée de turboréacteur â portes basculantes sont décrits
notamment par FR-A 2 486153, FR-A 2 506 843 et
FR-A 2 559 838. Des solutions ont également été proposées
pour une amélioration du profil de veine correspondant â
une enveloppe aérodynamique de veine correcte en fonction-
nement de poussés directe.
Notamment, FR-A 2 621 082 définit une porte d'inverseur
comportant uns partie interne mobile s'adaptant au profil
de veine lors du fonctionnement erg poussée directe,
masquant ainsi ladite cavité l6,wtout en s'escamotant lois
du fonctionnement en inversion de poussée pour obtenir les
performances requises.
Dans tous ces exemples connus, la porte 7 d'inverseur est
munie sur son pourtour de moyens d°étanchéité, notamment.
sur le bord de son panneau externe 9, comma l'élément 17
représenté sur la figure 1 coopérant avec la partie fixe
amont 1 de l'inverseur et de méme sur les bords latéraux
coopérant avec les poutres 18 visibles sur la figure 2.
1.~.
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Un autre problème concerne le cont.role du jet inversé lors
du fonctionnement. en inversion de poussée. FP.-~A 2559 838
cité ci-dessus a notamment. recherché une solution dans
divers aménagements apportés â la forme dea bords du puits
d'inversion dégagé dans le capotage lors de l'ouvert.ure
des portes de l'inverseur. On connaât également
l'utilisat.ion dans ce but. d'u.n ensemble de déflecteurs
associés ~ chaque porte, t.el que le déflecteur frontal 13
représenté sur la figure 1. moutefois dans certaines
applications, ces aménagements antérieurement connus
peuvent se révéler insuffisants pour assurer les
performances requises.
I1 est par ailleurs connu, afin d°éviter une ouverture
intempestive de porte d'inverseur susceptible de gêner un
bon comportement de l'avion en dehors des phases
d'approche, d'atterrissage ou de freinage, de prévoir au
moyen de dispositifs connus en soi un verrouillage
mécanique positif de la porte en position fermée. Il est.
cependant apparu souhaitable, notamment pour des
applications sur appareils bimoteurs â longue distance,
d'obtenir une auto-fermeture de la porte quels que soient
~5 l'état et la position des dispositifs normaux de fermeture
et verrouillage. Par suite, le but de l'invention est
d'apport.er une solution â ces problèmes en conciliant les
facilités de mise en oeuvre, tenant compte des impératifs
de masse minimale, d'encombrement réduit qui sont des
critères importants dans les applications aéronautiques
concernées et de coût réduit; avec l'obtention des
performances requises, aussi bien lors du fonctionnement
en poussée directe en évitant les pertes aérodynamiques,
que lors du fonctionnement en inversion de poussée en
ménageant un pilotage adéquat des nappes du flux inversé.
L'invention vise enfin particulièrement, en plus des choix
t~~:::ologiques assurant la fiabilité du matériel, â
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répondre de manière optimale aux conditions de sécurité en
éliminant un risque d'ouverture intempestive d'élérnent.s
5 déplaçables tels que les portes d'inverseur en cas de
déverrouillage accidentel.
C:eS buts sont atteints, conformément â l'invention, par un
inverseur de poussée â portes pivotantes du type précité
caractêrisé en ce que le point d'api>lication dudit vérin
qui est disposé en position de jet direct. de l'inverseur
entre ladite porte et, ledit panneau amont interne est
situé sur la porte, en ce que les moyens de liaison entre
ladite porte et ledit panneau amont interne comportent au
moins une biellette, les poin-~s d'articulation â chaque
extrémité de ladite biellette, la longueur de biellet-~e et
1°emplacement desdits pivots de porte et de panneau étant
déterminés de manière que en position d'inversion de flux
un passage est ménagé antre l'élément interne de porte et
ledit panneau dont les inclinaisons associées au dispo-
sitif de déflecteur de porte permettent un pilotage des
nappes du flux inversé et que en position de jet direct
ledit panneau amont interne se raccorda avec interposition
de moyens d°étanchéité d'une part, â l'avant sur la partie
fixa amont de l'inverseur ~t d'autre part,è l'arrière sur
le bord arrière de la partie amon-~ de 1°élément interne de
porte, la cavité amont foa-mée entre ledit panneau amont
interne et la partie interne de porte étant ainsi portée â
la pression ambiante qui est inférieure â la pression de
la vaine s'exerçant sur la partie aval de l'élément in
terne de porte de telle sorte que, compte-tenu de la
position déterminée des pivots, des efforts dans le sens
de l'auto-fermeture s'exercent positivement sur ladite
porte, la position fermée de la porte devenant une posi-
fion stable.
D'autres caractéristiques et avantages de 1°invention
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6
seront. mieux compris à la lecture de la description qui va
suivre d'un mode de réalisation de l'invention, en
rêférence aux dessins annexés sur lesquels .
- la figure 1 représente une demi-vue schématique, en
coupe longitudinale par un plan passant par l'axe de
rotation d'un turboréacteur associé, d'un inverseur de
poussée à portes pivotantes, en position fermées, d'un
type connu et qui a fait précédemment l'objet d'une
descriptïon ;
- la figure 2 représente une vue schématique en
perspective d'un inverseur de poussée du type précité
montré en position monté et avec les portes fermées ;
- la figure 3 représente, dans une vue analogue à celle de
la figure I un inverseur de poussée à portes pivotantes,
en position fermées, selon un mode de réalisation de
l'invention ;
- la figure 4 représente, dans une vue analogue à celle de
la figure 3, le plan de coupe étant décalé, l'inverseur de
poussée représenté sur la figure 3 comportant des moyens
de liaison d'un panneau amont interne à la porte
d'inverseur ;
- la figure 5 représente, dans une vue schématique
analogue à celles des figures 1 et 3, l'inverseur de
poussée conforme à l'invention dans une position
d'inversion de poussée, montrant la position des portes et
panneaux mobiles.
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Selon un mode de réalisation de l'invention représemt,é sur
la figure 3, un inverseur de poussé susce.pti.ble
d'effectuer dans les phases de vol pertinentes d'un avion
l'inversion du flux secondaire d'un turboréacteur associé
â double flux, comporte les ensembles et. piéces qui ont.
ét.é précédemment décrits en référence é la figure 1 dans
un exemple connu de réalisation et on conservera les mêmes
références de ces éléments lorsqu'ils sont. identiques ou
correspondants. d'inverseur de poussée comporte ainsi la
partie fixe amont 1 composée du panneau externe 4 de
nacelle, du panneau externe 5 da veine du flux secondaire
représenté par la flèche 15, panneau dant l'extrémité aval
est prolongée par le bord de déviation 8 et du cadre avant
6 formant le support du vérin 7a, puis la partie mobile 2
constituée des portes ?, chacune composée d'un élément
externe 9 constituant la parai de délimitation
aérodynamique du flux extérieur au moteur représenté par
la fléche 10 lorsque la porte 7 est en position fermée,
d'un élémen-~ interne 17., de la structure intérieure Z2 et
de l'ensemble des déflecteurs comportant notamment le
déflecteur frontal 13 et enfin le cône arriére fixe 3.
vans 1a position fermée de la parte 7, correspondant au
fonctionnement en poussée directe de l'inverseur de
poussée, la surface théorique 14. représentée â la figure
1 de l'exemple connu et correspondant â l'enveloppe
aérodynamique continue théorique de la veine du flux
secondaire est matérialisée, entre la face interne du
panneau 5, en amont, et la face interne du cône arriére
fixe 3, en aval, d'une part, par la surface interne 19 de
la partie aval lla de l'élément interne 11 de porte et,
d'autre part, par la'surface interne 20a d'un panneau
amont .int.erne 20 quï double la partie amont llb de
l'élément interne 11 de porte en fermant ainsi du cc~-h.é
interne la cavité amont 16 ménagée entre ledit. panneau 20
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et. la porte 7.
De maniére remarquable et. conforme â l'invention, le joint.
d'étanchéité 17 représen-r.e sur l'exemple antérieur de La
figure 1 et disposé entre le bord amont. de la porte 7 et
la structure fixe amont 1 de l'inverseur a i~ré supprimê,
mettant ainsi la cavité 10 en relation avec la pression
ambiante extérieure. Par contre du côté aval, un joint
d'étanchéité 21 est maintenu entre le bord <~rriére de 1a
partie aval 11a de l'élément interne 11 de parte et le
cône arrière 3. Le montage du panneau amont interne 20 est
schématiquement représenté sur la figure 4. Une biellette
22 relie une articula-~ian 23 solidaire dudit panneau 20 et
une articulation 24 solidaire de la partïe amont llb de la
partie interne 11 de porte. Un joint. d'étanchéité 25 est
interposé entre 1e bord amont. dudit. panneau 20 et la
structure .fixe amont 1 et de même un joint d'étanchéité 26
est également interposé entre le bord aval dudit panneau
20 et la zone de raccordement sur le bord arriére de la
partie amont llb de la parue interne ll de porte, de
telle sorte que dans la position correspondant au
fonctionnement en poussée directe d~ l'inverseur
représentée sur la figure 4, la partie interne amont llb
de la porte 7 est soumise é une pression ambiante qui
régne dans la cavité 16 tandis que la pression de la veine
fluïde circulant dans 1e canal annulaire de l'inverseur
s'exerce sur la face interne de la partie interne aval lla
de 1a porte 7.
De maniére connue en soi, chaque porte 7 est supportêe sur
ses bords latéraux par. pan pivot. fixe 27 porté par la
structure fixe de l'inverseur, notamment par le bord d'une
poutre longitudinale 18 telle que représentée sur 1a
figure 2. De maniére analogue, le panneau amont interne 20
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associé â chaque parte 7 est. supporté par un pivot
indépendant. fixe 28 également/ portê par la st.rucvure fixe.
Ces pivots 27 et. 28 sont associés de manière connue â des
ferrures de support, de part et. d'autre, selon des
modalités qui n'ont pas été représentées en détails sur
les dessins.
On va donner, en référence â 1a figure 5, une description
sommaire du fonctionnement de l'inverseur de poussée qui
vient d'âtre décrit en référence aux figures 3 et 4. Pour
passer de la position fermée de la porte 7 d'inverseur, ,
telle que représentée sur les figures 3 et ~. et
correspondant â un fonctionnement en poussée directe â une
ouverture de la porte 7, représentée sur la figure 5
correspondant â la fermeture du canal secondaire et â une
inversion de poussée, le vérin 7a, actionné par un système
de commande, d'un type connu en soi et non représenté sur
les dessins, par déplacement de son articulation 29 sur
la porte 7, représentée sur la figure 3, fait pivoter
ladite porte autour de ses pivots 27 jusqu'â ce que le
bord aval 7b de la porte vienne rejoindre la surface de
l'enveloppe interne 30 du canal annulaire de 1a veine
secondaire du flux. Dans ce mouvement. de pivotement la
porte 7 entraine par l'intermédiaire de la biellette 22 1e
panneau amont 20 qui pivote autour de ses propres pivots
28 de manière â ménager de part et d'autre du panneau 20
des canaux de passage du flux inversé.
L'orientation du flux notamment assurée par le c~éflecteur~
frontal 13 de la parte 7 déviant le jet vars l'avant est
amélioré grâce au pilotage des nappes du flux inversê qui
est. ainsi assuré par le panneau 20 grâce â diverses
dispositions complémentaires adaptées aux résultats
recherchés en fonction des applications particulières.
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Ges résultats sont notamment. influencés par le choix des
positions respectives des pivots 27 de porte et 28 da
5 panneau et par le profil particulier, notamment sur sa
face externe, donné au panneau 20.
En se reportant. â la figure 4, dans la position du
fonctionnement en poussée directe, an relévera en outre un
10 avantage ïmpartant de l'invention. En effet, comme noté
précédemment, par suite de l'absence de~jaint d'étanchéité
au bord avant de la porte 7, mais de la présence par
contre de tels joints 25 et 26 aux bords du panneau
interne amant 20, un déséquilibre des efforts s°exerçant
sur la parte 7 est créé. Les efforts de pression interne
de la veine fluide s'exerçant sur la partie interne aval
lla de la porte 7 ne sont pas compensés par des efforts
s'exerçant sur la partie amont 11b du faït que la cavité
16 se trouve â la pression ambiante. T1 en résulte une
tendance â l'auto-fermeture de la porte 7 dont la position
fermée est stable, évitant ainsi tout risque d'ouverture
intempestive en cas de déverrouillage accidentel, ou dans
le cas de rupture, ladite parte étant. par ailleurs équipée
des dispositifs habituels de verrouillage/déverrauillage.
On note êgalement que la répartition ainsi obtenue des
pressions sur la partie amont. llb et sur la partie aval
lla de l'élément interne 11 de parte permet une réduction
des charges et une réduction de l'effort demandé au vérin
7a, ce qui permet un dîmensionnement réduit et une
diminution avantageuse de l'encombrement.
