CA2776262A1 - Dispositif d'inversion de poussee - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif d'inversion de poussée (10) pour nacelle de turboréacteur comprenant, d'une part, des moyens de déviation d'au moins une partie d'un flux d'air du turboréacteur, et d'autre part, au moins un capot mobile (20) en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle, le dispositif présentant au moins un volet (30) monté pivotant par une extrémité sur le capot mobile, ledit capot mobile (20) étant apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure, le volet (30) étant en position rétractée, la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre les moyens de déviation, à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation, le volet (30) étant en position pivotée dans laquelle il est apte à venir obturer une partie d'un canal annulaire de la nacelle, Le dispositif comprend, en outre, un système d ' entraînement (40) du volet (30) comprenant au moins un ensemble formant levier (50) monté pivotant sur le capot (20) et articulé à chacune de ses extrémités, par l' intermédiaire de bielles d'entraînement (61,62), respectivement sur le volet (30) et sur une structure fixe (1) du dispositif.
Description
Dispositif d'inversion de poussée L'invention concerne un inverseur de poussée, dit à grilles, pour un moteur à réaction.
Un avion est mu par plusieurs turboréacteurs logés chacun dans une nacelle abritant également un ensemble de dispositifs d'actionnement annexes liés à
son fonctionnement et assurant diverses fonctions lorsque le turboréacteur est en fonctionnement ou à l'arrêt. Ces dispositifs d'actionnement annexes comprennent notamment un système mécanique d'inversion de poussée.
Une nacelle présente généralement une structure tubulaire comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane destinée à
entourer une soufflante du turboréacteur, une section aval abritant les moyens d'inversion de poussée et destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur, et est généralement terminée par une tuyère d'éjection dont la sortie est située en aval du turboréacteur.
Les nacelles modernes sont destinées à abriter un turboréacteur double flux apte à générer par l'intermédiaire des pales de la soufflante en rotation un flux d'air chaud (également appelé flux primaire) issu de la chambre de combustion du turboréacteur, et un flux d'air froid (flux secondaire) qui circule à
l'extérieur du turboréacteur à travers un passage annulaire, également appelé veine, formé
entre un carénage du turboréacteur et une paroi interne de la nacelle. Les deux flux d'air sont éjectés du turboréacteur par l'arrière de la nacelle.
Le rôle d'un inverseur de poussée est, lors de l'atterrissage d'un avion, d'améliorer la capacité de freinage de celui-ci en redirigeant vers l'avant au moins une partie de la poussée générée par le turboréacteur. Dans cette phase, l'inverseur obstrue la veine du flux froid et dirige ce dernier vers l'avant de la nacelle, générant de ce fait une contre-poussée qui vient s'ajouter au freinage des roues de l'avion.
Les moyens mis en oeuvre pour réaliser cette réorientation du flux froid varient suivant le type d'inverseur. Cependant, dans tous les cas, la structure d'un inverseur comprend des capots mobiles déplaçables entre, d'une part, une position déployée dans laquelle ils ouvrent dans la nacelle un passage destiné au flux dévié, et d'autre part, une position d'escamotage dans laquelle ils ferment ce passage.
Ces capots peuvent remplir une fonction de déviation ou simplement d'activation d'autres moyens de déviation.
Dans le cas d'un inverseur à grilles, la réorientation du flux d'air est effectuée par des grilles de déviation, le capot n'ayant qu'une simple fonction de
Un avion est mu par plusieurs turboréacteurs logés chacun dans une nacelle abritant également un ensemble de dispositifs d'actionnement annexes liés à
son fonctionnement et assurant diverses fonctions lorsque le turboréacteur est en fonctionnement ou à l'arrêt. Ces dispositifs d'actionnement annexes comprennent notamment un système mécanique d'inversion de poussée.
Une nacelle présente généralement une structure tubulaire comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane destinée à
entourer une soufflante du turboréacteur, une section aval abritant les moyens d'inversion de poussée et destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur, et est généralement terminée par une tuyère d'éjection dont la sortie est située en aval du turboréacteur.
Les nacelles modernes sont destinées à abriter un turboréacteur double flux apte à générer par l'intermédiaire des pales de la soufflante en rotation un flux d'air chaud (également appelé flux primaire) issu de la chambre de combustion du turboréacteur, et un flux d'air froid (flux secondaire) qui circule à
l'extérieur du turboréacteur à travers un passage annulaire, également appelé veine, formé
entre un carénage du turboréacteur et une paroi interne de la nacelle. Les deux flux d'air sont éjectés du turboréacteur par l'arrière de la nacelle.
Le rôle d'un inverseur de poussée est, lors de l'atterrissage d'un avion, d'améliorer la capacité de freinage de celui-ci en redirigeant vers l'avant au moins une partie de la poussée générée par le turboréacteur. Dans cette phase, l'inverseur obstrue la veine du flux froid et dirige ce dernier vers l'avant de la nacelle, générant de ce fait une contre-poussée qui vient s'ajouter au freinage des roues de l'avion.
Les moyens mis en oeuvre pour réaliser cette réorientation du flux froid varient suivant le type d'inverseur. Cependant, dans tous les cas, la structure d'un inverseur comprend des capots mobiles déplaçables entre, d'une part, une position déployée dans laquelle ils ouvrent dans la nacelle un passage destiné au flux dévié, et d'autre part, une position d'escamotage dans laquelle ils ferment ce passage.
Ces capots peuvent remplir une fonction de déviation ou simplement d'activation d'autres moyens de déviation.
Dans le cas d'un inverseur à grilles, la réorientation du flux d'air est effectuée par des grilles de déviation, le capot n'ayant qu'une simple fonction de
2 coulissage visant à découvrir ou recouvrir ces grilles. Des portes de blocage complémentaires, également appelées volets, activées par le coulissement du capotage, permettent généralement une fermeture de la veine en aval des grilles de manière à permettre la réorientation du flux froid vers les grilles.
Ces volets sont montés pivotants sur le capot coulissant entre une position rétractée dans laquelle ils assurent, avec ledit capot mobile, la continuité
aérodynamique de la paroi interne de la nacelle et une position déployée dans laquelle, en situation d'inversion de poussée, ils viennent obturer au moins partiellement le canal annulaire en vue de dévier un flux de gaz vers les grilles de déviation découvertes par le coulissement du capot mobile.
Le pivotement des volets est guidé par des biellettes rattachées, d'une part, au volet, et d'autre part, à un point fixe de la structure interne délimitant le canal annulaire.
Une telle configuration de l'art antérieur présente plusieurs problèmes, à
savoir notamment, des problèmes de cinématiques d'ouverture différentes entre la translation du capotage et le pivotement des volets, des problèmes de perturbations aérodynamiques dus aux biellettes d'entraînement traversant la veine, des problèmes de performances acoustiques dus à l'installation de points fixes d'articulation qui réduit la surface de la structure interne pouvant être utilisée pour un traitement acoustique et des problèmes mécaniques du fait de la liaison mécanique par les biellettes entre l'inverseur de poussée et la structure interne.
La problématique de la cinématique du degré d'ouverture des volets par rapport au coulissement du capot et par conséquent, de la gestion de la section totale de passage de l'air est un point particulièrement important.
En effet, lors d'une phase de transition entre ouverture et fermeture de l'inverseur de poussée, l'ouverture des volets, en début de phase d'ouverture du capot mobile, est plus rapide que le recul dudit capot.
Il existe souvent un point sensible de cinématique qui place le volet en position d'obstruction partielle du canal annulaire sans que la section obstruée soit complètement compensée par la section amont découverte par le recul du capot mobile.
La section amont de passage à travers les grilles de l'inverseur étant inférieure à la section de la veine qui est obstruée par les volets, il s'ensuit une augmentation de la pression dans le moteur, ce qui implique une gestion délicate du régime du turboréacteur dans cette phase transitoire.
Ces volets sont montés pivotants sur le capot coulissant entre une position rétractée dans laquelle ils assurent, avec ledit capot mobile, la continuité
aérodynamique de la paroi interne de la nacelle et une position déployée dans laquelle, en situation d'inversion de poussée, ils viennent obturer au moins partiellement le canal annulaire en vue de dévier un flux de gaz vers les grilles de déviation découvertes par le coulissement du capot mobile.
Le pivotement des volets est guidé par des biellettes rattachées, d'une part, au volet, et d'autre part, à un point fixe de la structure interne délimitant le canal annulaire.
Une telle configuration de l'art antérieur présente plusieurs problèmes, à
savoir notamment, des problèmes de cinématiques d'ouverture différentes entre la translation du capotage et le pivotement des volets, des problèmes de perturbations aérodynamiques dus aux biellettes d'entraînement traversant la veine, des problèmes de performances acoustiques dus à l'installation de points fixes d'articulation qui réduit la surface de la structure interne pouvant être utilisée pour un traitement acoustique et des problèmes mécaniques du fait de la liaison mécanique par les biellettes entre l'inverseur de poussée et la structure interne.
La problématique de la cinématique du degré d'ouverture des volets par rapport au coulissement du capot et par conséquent, de la gestion de la section totale de passage de l'air est un point particulièrement important.
En effet, lors d'une phase de transition entre ouverture et fermeture de l'inverseur de poussée, l'ouverture des volets, en début de phase d'ouverture du capot mobile, est plus rapide que le recul dudit capot.
Il existe souvent un point sensible de cinématique qui place le volet en position d'obstruction partielle du canal annulaire sans que la section obstruée soit complètement compensée par la section amont découverte par le recul du capot mobile.
La section amont de passage à travers les grilles de l'inverseur étant inférieure à la section de la veine qui est obstruée par les volets, il s'ensuit une augmentation de la pression dans le moteur, ce qui implique une gestion délicate du régime du turboréacteur dans cette phase transitoire.
3 Plusieurs solutions ont été mises en place de manière à résoudre un ou plusieurs de ces problèmes.
Ainsi, il est connu de proposer une architecture d'inverseur ne comprenant plus de bielle traversant le canal annulaire.
Par exemple, on peut atteindre cet objectif en prévoyant des bielles d'entrainement articulées sur le volet mobile et reliées à proximité du cadre arrière des grilles de déviation.
Or, une telle architecture est inadaptée aux turboréacteurs à fort taux de dilution.
En effet, avec ce type de turboréacteur la longueur des grilles et par conséquent, le déplacement du capot vers l'aval de la nacelle pour les découvrir doivent être importants.
Or, en raison d'un manque d'espace disponible dans la nacelle, la longueur des bielles ne peut être suffisante pour réaliser une cinématique d'ouverture adaptée pour les volets et le capot.
Il s'ensuit que le volet se déploie très rapidement dans le canal annulaire dès le début de la course de recul du capot coulissant entraînant une augmentation conséquente de pression dans le canal annulaire.
Il ne résout donc pas le problème de la gestion adéquate de la section totale de passage de l'air dans la nacelle.
On connait également d'autres dispositifs qui permettent d'adapter la cinématique d'ouverture du volet par rapport à celle du recul du capot, notamment en mettant en oeuvre un certain retard à l'ouverture du volet, empêchant ainsi une augmentation de pression dans la veine.
Toutefois, l'inconvénient inverse se produit, la section amont de passage d'air à travers les grilles de l'inverseur, ajoutée à celles des deux flux en jet direct étant trop importante par rapport à la section d'entrée d'air de la nacelle. Une telle situation est également préjudiciable au turboréacteur.
Par ailleurs, d'autres dispositifs proposant une architecture sans bielle dans la veine prévoient des volets coulissant le long de rails adaptés via des galets, le long du capot mobile lors de son déplacement en aval de la nacelle.
Or, ces dispositifs présentent des insuffisances d'un point de vue fiabilité
mécanique car ils sont sujets à l'usure des parties mobiles, telles que les galets, les efforts étant appliqués ponctuellement sur des surfaces de contacts très petites.
Ainsi, il est connu de proposer une architecture d'inverseur ne comprenant plus de bielle traversant le canal annulaire.
Par exemple, on peut atteindre cet objectif en prévoyant des bielles d'entrainement articulées sur le volet mobile et reliées à proximité du cadre arrière des grilles de déviation.
Or, une telle architecture est inadaptée aux turboréacteurs à fort taux de dilution.
En effet, avec ce type de turboréacteur la longueur des grilles et par conséquent, le déplacement du capot vers l'aval de la nacelle pour les découvrir doivent être importants.
Or, en raison d'un manque d'espace disponible dans la nacelle, la longueur des bielles ne peut être suffisante pour réaliser une cinématique d'ouverture adaptée pour les volets et le capot.
Il s'ensuit que le volet se déploie très rapidement dans le canal annulaire dès le début de la course de recul du capot coulissant entraînant une augmentation conséquente de pression dans le canal annulaire.
Il ne résout donc pas le problème de la gestion adéquate de la section totale de passage de l'air dans la nacelle.
On connait également d'autres dispositifs qui permettent d'adapter la cinématique d'ouverture du volet par rapport à celle du recul du capot, notamment en mettant en oeuvre un certain retard à l'ouverture du volet, empêchant ainsi une augmentation de pression dans la veine.
Toutefois, l'inconvénient inverse se produit, la section amont de passage d'air à travers les grilles de l'inverseur, ajoutée à celles des deux flux en jet direct étant trop importante par rapport à la section d'entrée d'air de la nacelle. Une telle situation est également préjudiciable au turboréacteur.
Par ailleurs, d'autres dispositifs proposant une architecture sans bielle dans la veine prévoient des volets coulissant le long de rails adaptés via des galets, le long du capot mobile lors de son déplacement en aval de la nacelle.
Or, ces dispositifs présentent des insuffisances d'un point de vue fiabilité
mécanique car ils sont sujets à l'usure des parties mobiles, telles que les galets, les efforts étant appliqués ponctuellement sur des surfaces de contacts très petites.
4 Par conséquent, il existe un besoin d'amélioration des dispositifs d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire afin de pallier les limitations évoquées précédemment.
Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire adapté aux turboréacteurs à
fort taux de dilution répondant aux problèmes soulevés précédemment.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire possédant un système d'entraînement des volets de blocage simple tout en étant fiable.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire dans lequel on maîtrise la cinématique d'ouverture des volets et du capot coulissant lors de l'inversion de poussée afin d'assurer une section totale d'échappement toujours suffisante par rapport à la section d'entrée d'air.
Il est également désirable de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire dans lequel la cinématique d'ouverture des volets et du capot est simultanée, tout en présentant une section d'échappement d'air quasi constante quelle que soit sa condition d'utilisation, notamment en jet direct, en transit et en jet inversé.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée limitant toute usure de ces parties mobiles.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire dans lequel on limite l'impact du système d'entrainement des volets sur la structure du capot mobile et son étanchéité.
A cet effet, l'invention propose un dispositif d'inversion de poussée pour nacelle de turboréacteur comprenant, d'une part, des moyens de déviation d'au moins une partie d'un flux d'air du turboréacteur, et d'autre part, au moins un capot mobile en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle, le dispositif présentant au moins un volet monté pivotant par une extrémité
sur le capot mobile, ledit capot mobile étant apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure, le volet étant en position rétractée, la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre les moyens de déviation, à
une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation, le volet étant alors en position pivotée dans laquelle il est apte à
venir obturer une partie d'un canal annulaire de la nacelle, remarquable en ce qu'il comprend, en outre, un système d'entraînement du volet comprenant au moins un ensemble formant levier monté pivotant sur le capot et articulé à chacune de ses extrémités, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement, respectivement sur le volet et sur une structure fixe du dispositif.
Grâce à la présente invention, on s'affranchit des bielles d'entrainement de volet mises en place dans la veine et la cinématique d'ouverture du volet et du capot est maîtrisée afin de présenter une section d'échappement d'air dans la nacelle quasi constante notamment lorsque le dispositif d'inversion de poussée est dans une configuration de début de transit dans laquelle l'ouverture des moyens de déviation par translation du capot mobile est faible.
Selon des modes particuliers de réalisation de l'invention, le dispositif peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison techniquement possibles :
- l'ensemble formant levier comprend un premier et un second bras de levier, chacun respectivement fixé, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement, sur un cadre avant et sur le volet et montés pivotant sur le capot ;
- l'ensemble formant levier est placé dans un plan contenant l'axe d'articulation du volet et un axe parallèle à l'axe longitudinal du dispositif ;
- la cinématique de changement de position du volet est fonction d'un premier et d'un second angles respectivement formés par le premier et le second bras de levier avec un axe d'articulation du volet ;
- le premier angle est inférieur au second angle ;
- le premier et le second bras de levier sont solidaires en rotation - le premier bras de levier présente une longueur supérieure à celle du second bras de levier ;
- le dispositif comprend, en outre, des moyens de guidage en rotation de l'ensemble formant levier;
- les moyens de guidage en rotation de l'ensemble formant levier comprennent au moins un rail de guidage solidaire du capot et centré sur l'axe de rotation des premier et second bras de levier, ledit rail de guidage étant destiné à
coopérer avec des moyens de glissement de forme complémentaire ménagés sur le premier ou le second bras de levier;
- les moyens de guidage en rotation de l'ensemble formant levier comprennent au moins un rail de guidage solidaire du capot et centré sur l'axe de rotation des premier et second bras de levier, ledit rail de guidage étant destiné à
coopérer avec des moyens de glissement de forme complémentaire ménagés sur le premier et le second bras de levier de sorte que le premier et le second bras de levier coulissent successivement le long dudit rail de guidage ;
- la seconde bielle d'entraînement forme une liaison rotulée avec le volet et le second bras de levier;
- l'ensemble formant levier et les moyens de guidage en rotation dudit ensemble sont placés sous un diaphragme d'étanchéité placé en amont du capot.
L'invention concerne également une nacelle de turboréacteur à double flux comprenant un dispositif 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 des modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, et en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'inversion de poussée selon un premier mode de réalisation de la présente invention ;
- La figure 2 est une vue en perspective partielle du dispositif d'inversion de poussée selon un premier mode de réalisation de la présente invention de la figure 1;
- La figure 3 est une vue agrandie de la zone A du dispositif d'inversion de poussée de la figure 2, centrée sur un système d'entraînement d'un volet d'inversion du dispositif ;
- La figure 4 est une vue agrandie de la zone B du système d'entraînement d'un volet d'inversion de la figure 3 ;
- La figure 5 est une vue partielle de dessus du dispositif d'inversion de poussée de la figure 1 ;
- La figure 6 est une vue latérale partielle du dispositif d'inversion de poussée de la figure 1 ;
- Les figures 7 à 9 sont des vues en perspective partielle du dispositif d'inversion de poussée de la figure 1 en configuration de transit, présentant différentes positions pivotées successives des volets d'inversion de poussée entre un jet direct et un jet inversé ;
- La figure 10 est une vue en perspective partielle d'un dispositif d'inversion de poussée selon un second mode de réalisation de la présente invention.
De manière connue en soi, un dispositif d'inversion de poussée désigné
par la référence générale 10 sur les figures 1 et 2, est associé à un turboréacteur à
double flux et appartient à une nacelle externe qui définit avec une structure interne 1 concentrique un canal annulaire d'écoulement ou veine V d'un flux secondaire du turboréacteur.
Tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, le dispositif d'inversion de poussée comprend un cadre avant fixe 1 prolongé par un capot 20 monté coulissant grâce à
des glissières, le long de l'axe longitudinal de la nacelle.
Le cadre avant 1 supporte une pluralité de grilles de déviation 2 logées dans l'épaisseur du capot mobile 20, lorsque celui-ci est en position de fermeture.
La translation du capot mobile 20 vers l'aval de la nacelle dégage dans celle-ci une ouverture à travers laquelle le flux secondaire du turboréacteur peut s'échapper au moins partiellement, cette portion de flux étant réorientée vers l'avant de la nacelle par les grilles de déviation 2, générant de ce fait une contre-poussée apte à aider au freinage de l'avion.
Afin d'augmenter la portion de flux secondaire traversant les grilles 2, le dispositif d'inversion de poussée 10 comprend une pluralité de volets d'inversion 30, répartis sur la circonférence du capot 20, et montés chacun pivotant par une extrémité
autour d'un axe d'articulation, sur le capot coulissant 20 entre une position rétractée dans laquelle le volet 30 ferme l'ouverture et assure la continuité
aérodynamique intérieure de la veine V et une position déployée dans laquelle, en situation d'inversion de poussée, il obture au moins partiellement la veine V en vue de dévier un flux de gaz vers l'ouverture à grilles 2.
Lors du fonctionnement du turboréacteur en poussée directe, le capot coulissant 20 forme tout ou partie d'une partie aval de la nacelle, les volets 30 étant alors rétractés dans le capot coulissant 20 qui obture l'ouverture à grilles 2.
Pour inverser la poussée du turboréacteur, le capot coulissant 20 est déplacé en position aval et les volets 30 pivotent en position d'obturation de manière à
dévier le flux secondaire vers les grilles 2 et à former un flux inversé guidé
par les grilles 2.
Il est à noter que dans le mode de réalisation illustré sur les figures, le pivotement du volet 30 autour de son axe d'articulation transversal Ay à l'axe longitudinal de la nacelle, est assuré grâce à de liaisons rotules, à son extrémité
amont. Il est bien évidemment possible de réaliser une articulation du volet 30 en aval dans la veine V, par son extrémité aval.
En référence aux figures 1 à 4, le dispositif d'inversion de poussée 10 doit donc être équipé d'un système 40 permettant un entraînement des volets 30 par rapport au capot 20 selon une cinématique appropriée.
Pour ce faire, et selon l'invention, le système d'entrainement 40 du volet 30 comprend au moins un ensemble formant levier 50 monté pivotant sur le capot mobile et articulé à chacune de ses extrémités, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement, respectivement sur le volet 30 et sur la structure fixe du dispositif, à
savoir le cadre avant 1.
Un tel système d'entraînement 40 permet de transformer le mouvement de translation du capot 20 vers l'aval de la nacelle (et de façon réversible, vers l'amont de la nacelle) en un mouvement de rotation de l'ensemble formant levier 50, ce mouvement de rotation étant ensuite renvoyé pour actionner la ou les bielles d'entraînement de manière à faire pivoter le volet 30 dans une position particulière telle que sa position déployée, sa position rétractée ou toute position dite de transit entre les deux positions précitées.
Plus précisément, l'ensemble formant levier 50 comprend deux bras de levier 51 et 52 distincts formant une forme générale de V dont la pointe est montée pivotante autour d'un axe de pivot X (sur la figure 3) perpendiculaire au plan contenant l'axe d'articulation du volet 30 et parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle, grâce à
une ferrure d'articulation 22 solidaire du capot 20. Dans la suite de la description, ce plan sera désigné comme le plan P.
De préférence, l'axe de pivot X de l'ensemble formant levier 50 est placé
le plus proche possible de la périphérie aval du volet d'inversion 30.
Un premier bras de levier 51 est fixé au cadre avant 1 par l'intermédiaire d'une première bielle 61 articulée autour d'un axe perpendiculaire au plan P, cette première bielle 61 étant destinée à balayer une surface quasiment plane et parallèle au plan P précédemment cité.
Le second bras de levier 52 est fixé, quant à lui, par une première liaison rotulée 3, à une extrémité d'une seconde bielle 62 reliée, à l'extrémité
opposée, par une seconde liaison rotulée 4, à l'extrémité aval du volet d'inversion 30.
De plus, dans un premier mode de réalisation, une liaison rigide 53 rend solidaire le premier bras de levier 51 à l'extrémité adjacente du second bras de levier 52.
Il est à noter que des variantes de réalisation sont possibles. Ainsi, une variante de réalisation illustrée sur la figure 10 prévoit un ensemble formant levier dans lequel les deux bras de leviers 51,52 forment une seule et même pièce 55 de forme sensiblement triangulaire, la fonction restant identique à celle décrite précédemment.
Dans la mesure où l'axe de pivot X l'ensemble formant levier 50 ainsi que les points d'attache des deux bras de leviers 51, 52 aux bielles d'entrainement correspondantes 61, 62 sont placés dans le plan P, les sollicitations en torsion de l'ensemble formant levier 50 sont réduites.
Pour minimiser l'encombrement du système d'entraînement 40 du volet d'inversion 30 associé à cette contrainte, une variante de réalisation prévoit alors d'incliner l'ensemble formant levier 50 de quelques degrés par rapport à la normale au plan P.
Par ailleurs, il est à noter que pour limiter les risques respectivement de vibration ou de vibration et de flambage pour la première et la seconde bielle 61,62, ces dernières présentent, de préférence, une section tubulaire fine, permettant de leur apporter une forte rigidité en flexion.
En outre, l'une des liaisons rotulées 3 et 4 de la seconde bielle d'entraînement 62 soit avec le volet d'inversion 30 soit avec le second bras de levier 52 est associée à des moyens élastiques (non illustrés) de type ressort permettant d'assurer une traction sur le volet d'inversion 30 en position de jet direct pour limiter les vibrations.
Par ailleurs, comme illustré sur les figures 2 à 4, il est prévu des moyens de guidage en rotation 70 de l'ensemble formant levier 50 autour de son axe pivot X, ceci afin d'assurer sa stabilité lors de son pivotement.
Dans un mode de réalisation, les moyens de guidage en rotation 70 comprennent un rail de guidage 71 solidaire du capot mobile 20.
Ce rail de guidage 71 présente une forme d'arc de cercle centré sur le l'axe de pivot X de l'ensemble formant levier 50 et une section en forme générale de U.
Dans la mesure où les deux bras de levier 51, 52 sont solidaires en rotation, le rail de guidage 71 coopère avec des moyens de glissement 54 de forme complémentaire ménagés sur le premier bras de levier 51 et/ ou sur le second bras de levier 52, ces moyens 54 étant destinés à être reçus et à glisser le long du rail de guidage 71.
Dans un exemple non limitatif de la présente invention, l'extrémité du second bras de levier 52 pourvue d'un premier patin d'une part, et, la partie médiane du premier bras de levier 51 au niveau de la liaison rigide 54 avec le second bras de levier 52 pourvu d'un second patin, d'autre part, sont ainsi reçus dans le rail de guidage 71.
Ceci permet au premier et au second bras de levier 51 et 52 de coulisser successivement le long du rail de guidage 71.
Ces deux points de contact de l'ensemble formant levier 50 dans le rail de guidage 71 empêchent tout mouvement dudit ensemble 50 en dehors de son mouvement de rotation et assurent ainsi sa stabilité.
Un tel dispositif de guidage pourra également être placé à la jonction entre la première bielle 61 et le premier bras de levier 51 de façon à
empêcher la mise en vibration de l'ensemble première bielle 61 - premier bras de levier 51.
De plus, ces moyens de guidage en rotation 71 assurent la reprise des efforts perpendiculaires à l'axe longitudinal de la nacelle et issus des bielles d'entrainement 61,62 lors des phases de fin de transit et de jet inverse du dispositif d'inversion de poussée 10.
Par ailleurs, tel qu'illustré sur la figure 6, l'ensemble formant levier 50 et les moyens de guidage 70 en rotation de ce dernier sont placés en dessous radialement d'un diaphragme d'étanchéité 80 du capot 20 prolongeant, en amont, le panneau acoustique interne 21 du capot 20.
De façon connue en soi, le diaphragme d'étanchéité 80 comprend des moyens d'étanchéité amont 81 (illustré sur la figure 1 également) du capot 20 avec le cadre avant 1, assurant l'étanchéité de la veine, de type joint d'étanchéité.
La position particulière de l'ensemble formant levier 50 et des moyens de guidage 70 en rotation de ce dernier offre l'avantage de ne pas affecter l'étanchéité de la veine.
Par ailleurs, il est nécessaire de pouvoir évacuer l'air capté par l'entrée du turboréacteur de manière égale en jet direct ou inversé, et plus particulièrement lors de l'inversion de poussée durant laquelle la réduction de la section de la veine V par les volets d'inversion 30 doit pouvoir être compensée par l'augmentation de la section de l'ouverture offerte, en amont du dispositif 10, par les grilles de déviation 2 lorsqu'elles sont découvertes par le recul du capot 20.
Avantageusement, en référence à la figure 5, cette cinématique d'ouverture particulière du volet d'inversion 30 et du capot 20 est fonction d'un premier angle al et d'un second angle a2 formés, respectivement par le premier 51 et le second bras de levier 52 avec l'axe transversal d'articulation du volet d'inversion 30.
Plus précisément, le premier angle al entre le premier bras du levier 51 et l'axe transversal d'articulation du volet d'inversion 30 est relativement faible et inférieur au second angle a2 formé entre le second bras de levier 52 et ce même axe.
Dans un exemple non limitatif de la présente invention, le premier angle al peut être de l'ordre de 10 à 15 tandis que le second angle a2 peut être de l'ordre de 25 à 35 .
Ainsi, le premier angle al faible permet de limiter le déplacement angulaire de l'ensemble formant levier 50 pour un déplacement axial du capot donné, tandis que le second angle a2 plus important du second bras de levier 52 limite le déplacement axial de la seconde bielle 62 pour un même déplacement angulaire de l'ensemble formant levier 50.
Lors du passage du dispositif d'inversion de poussée 10 d'une configuration de jet direct à une configuration de jet inversé, on contrôle ainsi un pivotement progressif du volet d'inversion 30 dans la veine V au début du transit lorsque le débit d'air passant par les grilles 2 est encore faible, de part le faible degré
d'ouverture du capot 20.
Cette minimisation du pivotement du volet d'inversion 30 en début de transit assure de conserver une section totale d'échappement d'air toujours suffisante par rapport à la section d'entrée d'air et quasi constante quelque soit la configuration du dispositif 10, notamment en configuration d'inversion de poussée.
Par ailleurs, le second angle a2 limité du second bras de levier 52 offre l'avantage de réduire les interférences entre la seconde bielle 52 et le capot 20 par le dégagement nécessaire pour intégrer la seconde bielle 52.
En effet, un second angle plus important conduirait à reculer le point d'ancrage de la seconde bielle 52 et, par conséquent, à la faire interférer avec le capot 20, lors de son pivotement.
Le mode de fonctionnement du dispositif d'inversion de poussée 10 selon l'invention est le suivant.
En premier lieu, le capot 20 est fermé. Le dispositif d'inversion de poussée 10 est en configuration en jet direct.
Lorsque l'ouverture du capot 20 est actionnée, un ou plusieurs actionneurs (non représentés) entraînent le capot mobile 20 en translation vers l'aval de la nacelle.
Ce faisant, l'axe de pivot X de l'ensemble formant levier 50, rattaché au capot 20, se déplace également vers l'aval de la nacelle entraînant un mouvement de rotation de l'ensemble formant levier 50.
Plus précisément, le mouvement de translation de l'axe de pivot X de l'ensemble formant levier 50 se transforme en rotation du premier 51 et du second 52 bras de levier, les patins 54 de ces derniers coulissant successivement dans le rail de guidage 71 en rotation de l'ensemble formant levier 50.
Ce mouvement de rotation des premiers et second bras de levier 51 ,52 s'accompagne, grâce à la seconde bielle d'entraînement 62, du pivotement du volet d'inversion 30 vers sa position d'obturation de la veine.
Dans un exemple non limitatif de la présente invention, le rapport des bras de levier 51,52 défini comme le rapport entre la distance de l'axe de pivot X au point d'attache de la première bielle 61 et la distance de l'axe de pivot X au point d'attache de la seconde bielle 62 est de l'ordre de deux mais peut être modifié, si nécessaire en réglant les longueurs des bras de levier 51,52.
Un tel rapport des bras de levier permet de transformer la course du capot 20 en translation en un mouvement de rotation deux fois mois important pour faire pivoter le volet d'inversion 30.
Les figures 7 à 9 montrent le dispositif d'inversion de poussée 10 en configuration dite de transit dans lequel le volet d'inversion 30 présente différentes positions de pivotement entre sa position rétractée et sa position finale d'obturation de la veine.
Plus précisément, ces figures illustrent une obturation de la veine par le volet d'inversion 30, respectivement de 30%, 60% et 90%.
Grace à la présente invention, la cinématique d'ouverture du volet 30 et du capot 20 est isostatique, à savoir qu'à une position du capot mobile 20 correspond une position particulière du volet d'inversion 30, ceci tout en conservant une section de passage d'air quasi constante lors du pivotement du ou des volets vers leur position d'obturation de la veine, lors de l'inversion de poussée.
Un tel dispositif d'inversion de poussée 10 est particulièrement mais non exclusivement adapté aux turboréacteurs à forte dilution.
Bien que l'invention ait été décrite avec un exemple particulier de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire adapté aux turboréacteurs à
fort taux de dilution répondant aux problèmes soulevés précédemment.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire possédant un système d'entraînement des volets de blocage simple tout en étant fiable.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire dans lequel on maîtrise la cinématique d'ouverture des volets et du capot coulissant lors de l'inversion de poussée afin d'assurer une section totale d'échappement toujours suffisante par rapport à la section d'entrée d'air.
Il est également désirable de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire dans lequel la cinématique d'ouverture des volets et du capot est simultanée, tout en présentant une section d'échappement d'air quasi constante quelle que soit sa condition d'utilisation, notamment en jet direct, en transit et en jet inversé.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée limitant toute usure de ces parties mobiles.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'inversion de poussée sans bielle dans le canal annulaire dans lequel on limite l'impact du système d'entrainement des volets sur la structure du capot mobile et son étanchéité.
A cet effet, l'invention propose un dispositif d'inversion de poussée pour nacelle de turboréacteur comprenant, d'une part, des moyens de déviation d'au moins une partie d'un flux d'air du turboréacteur, et d'autre part, au moins un capot mobile en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle, le dispositif présentant au moins un volet monté pivotant par une extrémité
sur le capot mobile, ledit capot mobile étant apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure, le volet étant en position rétractée, la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre les moyens de déviation, à
une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation, le volet étant alors en position pivotée dans laquelle il est apte à
venir obturer une partie d'un canal annulaire de la nacelle, remarquable en ce qu'il comprend, en outre, un système d'entraînement du volet comprenant au moins un ensemble formant levier monté pivotant sur le capot et articulé à chacune de ses extrémités, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement, respectivement sur le volet et sur une structure fixe du dispositif.
Grâce à la présente invention, on s'affranchit des bielles d'entrainement de volet mises en place dans la veine et la cinématique d'ouverture du volet et du capot est maîtrisée afin de présenter une section d'échappement d'air dans la nacelle quasi constante notamment lorsque le dispositif d'inversion de poussée est dans une configuration de début de transit dans laquelle l'ouverture des moyens de déviation par translation du capot mobile est faible.
Selon des modes particuliers de réalisation de l'invention, le dispositif peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison techniquement possibles :
- l'ensemble formant levier comprend un premier et un second bras de levier, chacun respectivement fixé, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement, sur un cadre avant et sur le volet et montés pivotant sur le capot ;
- l'ensemble formant levier est placé dans un plan contenant l'axe d'articulation du volet et un axe parallèle à l'axe longitudinal du dispositif ;
- la cinématique de changement de position du volet est fonction d'un premier et d'un second angles respectivement formés par le premier et le second bras de levier avec un axe d'articulation du volet ;
- le premier angle est inférieur au second angle ;
- le premier et le second bras de levier sont solidaires en rotation - le premier bras de levier présente une longueur supérieure à celle du second bras de levier ;
- le dispositif comprend, en outre, des moyens de guidage en rotation de l'ensemble formant levier;
- les moyens de guidage en rotation de l'ensemble formant levier comprennent au moins un rail de guidage solidaire du capot et centré sur l'axe de rotation des premier et second bras de levier, ledit rail de guidage étant destiné à
coopérer avec des moyens de glissement de forme complémentaire ménagés sur le premier ou le second bras de levier;
- les moyens de guidage en rotation de l'ensemble formant levier comprennent au moins un rail de guidage solidaire du capot et centré sur l'axe de rotation des premier et second bras de levier, ledit rail de guidage étant destiné à
coopérer avec des moyens de glissement de forme complémentaire ménagés sur le premier et le second bras de levier de sorte que le premier et le second bras de levier coulissent successivement le long dudit rail de guidage ;
- la seconde bielle d'entraînement forme une liaison rotulée avec le volet et le second bras de levier;
- l'ensemble formant levier et les moyens de guidage en rotation dudit ensemble sont placés sous un diaphragme d'étanchéité placé en amont du capot.
L'invention concerne également une nacelle de turboréacteur à double flux comprenant un dispositif 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 des modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, et en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'inversion de poussée selon un premier mode de réalisation de la présente invention ;
- La figure 2 est une vue en perspective partielle du dispositif d'inversion de poussée selon un premier mode de réalisation de la présente invention de la figure 1;
- La figure 3 est une vue agrandie de la zone A du dispositif d'inversion de poussée de la figure 2, centrée sur un système d'entraînement d'un volet d'inversion du dispositif ;
- La figure 4 est une vue agrandie de la zone B du système d'entraînement d'un volet d'inversion de la figure 3 ;
- La figure 5 est une vue partielle de dessus du dispositif d'inversion de poussée de la figure 1 ;
- La figure 6 est une vue latérale partielle du dispositif d'inversion de poussée de la figure 1 ;
- Les figures 7 à 9 sont des vues en perspective partielle du dispositif d'inversion de poussée de la figure 1 en configuration de transit, présentant différentes positions pivotées successives des volets d'inversion de poussée entre un jet direct et un jet inversé ;
- La figure 10 est une vue en perspective partielle d'un dispositif d'inversion de poussée selon un second mode de réalisation de la présente invention.
De manière connue en soi, un dispositif d'inversion de poussée désigné
par la référence générale 10 sur les figures 1 et 2, est associé à un turboréacteur à
double flux et appartient à une nacelle externe qui définit avec une structure interne 1 concentrique un canal annulaire d'écoulement ou veine V d'un flux secondaire du turboréacteur.
Tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, le dispositif d'inversion de poussée comprend un cadre avant fixe 1 prolongé par un capot 20 monté coulissant grâce à
des glissières, le long de l'axe longitudinal de la nacelle.
Le cadre avant 1 supporte une pluralité de grilles de déviation 2 logées dans l'épaisseur du capot mobile 20, lorsque celui-ci est en position de fermeture.
La translation du capot mobile 20 vers l'aval de la nacelle dégage dans celle-ci une ouverture à travers laquelle le flux secondaire du turboréacteur peut s'échapper au moins partiellement, cette portion de flux étant réorientée vers l'avant de la nacelle par les grilles de déviation 2, générant de ce fait une contre-poussée apte à aider au freinage de l'avion.
Afin d'augmenter la portion de flux secondaire traversant les grilles 2, le dispositif d'inversion de poussée 10 comprend une pluralité de volets d'inversion 30, répartis sur la circonférence du capot 20, et montés chacun pivotant par une extrémité
autour d'un axe d'articulation, sur le capot coulissant 20 entre une position rétractée dans laquelle le volet 30 ferme l'ouverture et assure la continuité
aérodynamique intérieure de la veine V et une position déployée dans laquelle, en situation d'inversion de poussée, il obture au moins partiellement la veine V en vue de dévier un flux de gaz vers l'ouverture à grilles 2.
Lors du fonctionnement du turboréacteur en poussée directe, le capot coulissant 20 forme tout ou partie d'une partie aval de la nacelle, les volets 30 étant alors rétractés dans le capot coulissant 20 qui obture l'ouverture à grilles 2.
Pour inverser la poussée du turboréacteur, le capot coulissant 20 est déplacé en position aval et les volets 30 pivotent en position d'obturation de manière à
dévier le flux secondaire vers les grilles 2 et à former un flux inversé guidé
par les grilles 2.
Il est à noter que dans le mode de réalisation illustré sur les figures, le pivotement du volet 30 autour de son axe d'articulation transversal Ay à l'axe longitudinal de la nacelle, est assuré grâce à de liaisons rotules, à son extrémité
amont. Il est bien évidemment possible de réaliser une articulation du volet 30 en aval dans la veine V, par son extrémité aval.
En référence aux figures 1 à 4, le dispositif d'inversion de poussée 10 doit donc être équipé d'un système 40 permettant un entraînement des volets 30 par rapport au capot 20 selon une cinématique appropriée.
Pour ce faire, et selon l'invention, le système d'entrainement 40 du volet 30 comprend au moins un ensemble formant levier 50 monté pivotant sur le capot mobile et articulé à chacune de ses extrémités, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement, respectivement sur le volet 30 et sur la structure fixe du dispositif, à
savoir le cadre avant 1.
Un tel système d'entraînement 40 permet de transformer le mouvement de translation du capot 20 vers l'aval de la nacelle (et de façon réversible, vers l'amont de la nacelle) en un mouvement de rotation de l'ensemble formant levier 50, ce mouvement de rotation étant ensuite renvoyé pour actionner la ou les bielles d'entraînement de manière à faire pivoter le volet 30 dans une position particulière telle que sa position déployée, sa position rétractée ou toute position dite de transit entre les deux positions précitées.
Plus précisément, l'ensemble formant levier 50 comprend deux bras de levier 51 et 52 distincts formant une forme générale de V dont la pointe est montée pivotante autour d'un axe de pivot X (sur la figure 3) perpendiculaire au plan contenant l'axe d'articulation du volet 30 et parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle, grâce à
une ferrure d'articulation 22 solidaire du capot 20. Dans la suite de la description, ce plan sera désigné comme le plan P.
De préférence, l'axe de pivot X de l'ensemble formant levier 50 est placé
le plus proche possible de la périphérie aval du volet d'inversion 30.
Un premier bras de levier 51 est fixé au cadre avant 1 par l'intermédiaire d'une première bielle 61 articulée autour d'un axe perpendiculaire au plan P, cette première bielle 61 étant destinée à balayer une surface quasiment plane et parallèle au plan P précédemment cité.
Le second bras de levier 52 est fixé, quant à lui, par une première liaison rotulée 3, à une extrémité d'une seconde bielle 62 reliée, à l'extrémité
opposée, par une seconde liaison rotulée 4, à l'extrémité aval du volet d'inversion 30.
De plus, dans un premier mode de réalisation, une liaison rigide 53 rend solidaire le premier bras de levier 51 à l'extrémité adjacente du second bras de levier 52.
Il est à noter que des variantes de réalisation sont possibles. Ainsi, une variante de réalisation illustrée sur la figure 10 prévoit un ensemble formant levier dans lequel les deux bras de leviers 51,52 forment une seule et même pièce 55 de forme sensiblement triangulaire, la fonction restant identique à celle décrite précédemment.
Dans la mesure où l'axe de pivot X l'ensemble formant levier 50 ainsi que les points d'attache des deux bras de leviers 51, 52 aux bielles d'entrainement correspondantes 61, 62 sont placés dans le plan P, les sollicitations en torsion de l'ensemble formant levier 50 sont réduites.
Pour minimiser l'encombrement du système d'entraînement 40 du volet d'inversion 30 associé à cette contrainte, une variante de réalisation prévoit alors d'incliner l'ensemble formant levier 50 de quelques degrés par rapport à la normale au plan P.
Par ailleurs, il est à noter que pour limiter les risques respectivement de vibration ou de vibration et de flambage pour la première et la seconde bielle 61,62, ces dernières présentent, de préférence, une section tubulaire fine, permettant de leur apporter une forte rigidité en flexion.
En outre, l'une des liaisons rotulées 3 et 4 de la seconde bielle d'entraînement 62 soit avec le volet d'inversion 30 soit avec le second bras de levier 52 est associée à des moyens élastiques (non illustrés) de type ressort permettant d'assurer une traction sur le volet d'inversion 30 en position de jet direct pour limiter les vibrations.
Par ailleurs, comme illustré sur les figures 2 à 4, il est prévu des moyens de guidage en rotation 70 de l'ensemble formant levier 50 autour de son axe pivot X, ceci afin d'assurer sa stabilité lors de son pivotement.
Dans un mode de réalisation, les moyens de guidage en rotation 70 comprennent un rail de guidage 71 solidaire du capot mobile 20.
Ce rail de guidage 71 présente une forme d'arc de cercle centré sur le l'axe de pivot X de l'ensemble formant levier 50 et une section en forme générale de U.
Dans la mesure où les deux bras de levier 51, 52 sont solidaires en rotation, le rail de guidage 71 coopère avec des moyens de glissement 54 de forme complémentaire ménagés sur le premier bras de levier 51 et/ ou sur le second bras de levier 52, ces moyens 54 étant destinés à être reçus et à glisser le long du rail de guidage 71.
Dans un exemple non limitatif de la présente invention, l'extrémité du second bras de levier 52 pourvue d'un premier patin d'une part, et, la partie médiane du premier bras de levier 51 au niveau de la liaison rigide 54 avec le second bras de levier 52 pourvu d'un second patin, d'autre part, sont ainsi reçus dans le rail de guidage 71.
Ceci permet au premier et au second bras de levier 51 et 52 de coulisser successivement le long du rail de guidage 71.
Ces deux points de contact de l'ensemble formant levier 50 dans le rail de guidage 71 empêchent tout mouvement dudit ensemble 50 en dehors de son mouvement de rotation et assurent ainsi sa stabilité.
Un tel dispositif de guidage pourra également être placé à la jonction entre la première bielle 61 et le premier bras de levier 51 de façon à
empêcher la mise en vibration de l'ensemble première bielle 61 - premier bras de levier 51.
De plus, ces moyens de guidage en rotation 71 assurent la reprise des efforts perpendiculaires à l'axe longitudinal de la nacelle et issus des bielles d'entrainement 61,62 lors des phases de fin de transit et de jet inverse du dispositif d'inversion de poussée 10.
Par ailleurs, tel qu'illustré sur la figure 6, l'ensemble formant levier 50 et les moyens de guidage 70 en rotation de ce dernier sont placés en dessous radialement d'un diaphragme d'étanchéité 80 du capot 20 prolongeant, en amont, le panneau acoustique interne 21 du capot 20.
De façon connue en soi, le diaphragme d'étanchéité 80 comprend des moyens d'étanchéité amont 81 (illustré sur la figure 1 également) du capot 20 avec le cadre avant 1, assurant l'étanchéité de la veine, de type joint d'étanchéité.
La position particulière de l'ensemble formant levier 50 et des moyens de guidage 70 en rotation de ce dernier offre l'avantage de ne pas affecter l'étanchéité de la veine.
Par ailleurs, il est nécessaire de pouvoir évacuer l'air capté par l'entrée du turboréacteur de manière égale en jet direct ou inversé, et plus particulièrement lors de l'inversion de poussée durant laquelle la réduction de la section de la veine V par les volets d'inversion 30 doit pouvoir être compensée par l'augmentation de la section de l'ouverture offerte, en amont du dispositif 10, par les grilles de déviation 2 lorsqu'elles sont découvertes par le recul du capot 20.
Avantageusement, en référence à la figure 5, cette cinématique d'ouverture particulière du volet d'inversion 30 et du capot 20 est fonction d'un premier angle al et d'un second angle a2 formés, respectivement par le premier 51 et le second bras de levier 52 avec l'axe transversal d'articulation du volet d'inversion 30.
Plus précisément, le premier angle al entre le premier bras du levier 51 et l'axe transversal d'articulation du volet d'inversion 30 est relativement faible et inférieur au second angle a2 formé entre le second bras de levier 52 et ce même axe.
Dans un exemple non limitatif de la présente invention, le premier angle al peut être de l'ordre de 10 à 15 tandis que le second angle a2 peut être de l'ordre de 25 à 35 .
Ainsi, le premier angle al faible permet de limiter le déplacement angulaire de l'ensemble formant levier 50 pour un déplacement axial du capot donné, tandis que le second angle a2 plus important du second bras de levier 52 limite le déplacement axial de la seconde bielle 62 pour un même déplacement angulaire de l'ensemble formant levier 50.
Lors du passage du dispositif d'inversion de poussée 10 d'une configuration de jet direct à une configuration de jet inversé, on contrôle ainsi un pivotement progressif du volet d'inversion 30 dans la veine V au début du transit lorsque le débit d'air passant par les grilles 2 est encore faible, de part le faible degré
d'ouverture du capot 20.
Cette minimisation du pivotement du volet d'inversion 30 en début de transit assure de conserver une section totale d'échappement d'air toujours suffisante par rapport à la section d'entrée d'air et quasi constante quelque soit la configuration du dispositif 10, notamment en configuration d'inversion de poussée.
Par ailleurs, le second angle a2 limité du second bras de levier 52 offre l'avantage de réduire les interférences entre la seconde bielle 52 et le capot 20 par le dégagement nécessaire pour intégrer la seconde bielle 52.
En effet, un second angle plus important conduirait à reculer le point d'ancrage de la seconde bielle 52 et, par conséquent, à la faire interférer avec le capot 20, lors de son pivotement.
Le mode de fonctionnement du dispositif d'inversion de poussée 10 selon l'invention est le suivant.
En premier lieu, le capot 20 est fermé. Le dispositif d'inversion de poussée 10 est en configuration en jet direct.
Lorsque l'ouverture du capot 20 est actionnée, un ou plusieurs actionneurs (non représentés) entraînent le capot mobile 20 en translation vers l'aval de la nacelle.
Ce faisant, l'axe de pivot X de l'ensemble formant levier 50, rattaché au capot 20, se déplace également vers l'aval de la nacelle entraînant un mouvement de rotation de l'ensemble formant levier 50.
Plus précisément, le mouvement de translation de l'axe de pivot X de l'ensemble formant levier 50 se transforme en rotation du premier 51 et du second 52 bras de levier, les patins 54 de ces derniers coulissant successivement dans le rail de guidage 71 en rotation de l'ensemble formant levier 50.
Ce mouvement de rotation des premiers et second bras de levier 51 ,52 s'accompagne, grâce à la seconde bielle d'entraînement 62, du pivotement du volet d'inversion 30 vers sa position d'obturation de la veine.
Dans un exemple non limitatif de la présente invention, le rapport des bras de levier 51,52 défini comme le rapport entre la distance de l'axe de pivot X au point d'attache de la première bielle 61 et la distance de l'axe de pivot X au point d'attache de la seconde bielle 62 est de l'ordre de deux mais peut être modifié, si nécessaire en réglant les longueurs des bras de levier 51,52.
Un tel rapport des bras de levier permet de transformer la course du capot 20 en translation en un mouvement de rotation deux fois mois important pour faire pivoter le volet d'inversion 30.
Les figures 7 à 9 montrent le dispositif d'inversion de poussée 10 en configuration dite de transit dans lequel le volet d'inversion 30 présente différentes positions de pivotement entre sa position rétractée et sa position finale d'obturation de la veine.
Plus précisément, ces figures illustrent une obturation de la veine par le volet d'inversion 30, respectivement de 30%, 60% et 90%.
Grace à la présente invention, la cinématique d'ouverture du volet 30 et du capot 20 est isostatique, à savoir qu'à une position du capot mobile 20 correspond une position particulière du volet d'inversion 30, ceci tout en conservant une section de passage d'air quasi constante lors du pivotement du ou des volets vers leur position d'obturation de la veine, lors de l'inversion de poussée.
Un tel dispositif d'inversion de poussée 10 est particulièrement mais non exclusivement adapté aux turboréacteurs à forte dilution.
Bien que l'invention ait été décrite avec un exemple particulier de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
Claims (13)
1. Dispositif d'inversion de poussée (10) pour nacelle de turboréacteur comprenant, d'une part, des moyens de déviation d'au moins une partie d'un flux d'air du turboréacteur, et d'autre part, au moins un capot mobile (20) en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle, le dispositif présentant au moins un volet (30) monté pivotant par une extrémité sur le capot mobile, ledit capot mobile (20) étant apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure, le volet (30) étant en position rétractée, la continuité
aérodynamique de la nacelle et couvre les moyens de déviation, à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation, le volet (30) étant en position pivotée dans laquelle il est apte à venir obturer une partie d'un canal annulaire de la nacelle, caractérisé en ce que il comprend, en outre, un système d'entraînement (40) du volet (30) comprenant au moins un ensemble formant levier (50) monté pivotant sur le capot (20) et articulé à
chacune de ses extrémités, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement (61,62), respectivement sur le volet (30) et sur une structure fixe (1) du dispositif.
aérodynamique de la nacelle et couvre les moyens de déviation, à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation, le volet (30) étant en position pivotée dans laquelle il est apte à venir obturer une partie d'un canal annulaire de la nacelle, caractérisé en ce que il comprend, en outre, un système d'entraînement (40) du volet (30) comprenant au moins un ensemble formant levier (50) monté pivotant sur le capot (20) et articulé à
chacune de ses extrémités, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement (61,62), respectivement sur le volet (30) et sur une structure fixe (1) du dispositif.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble formant levier (50) comprend un premier et un second bras de levier (51,52), chacun respectivement fixé, par l'intermédiaire de bielles d'entraînement, sur un cadre avant (1) et sur le volet (30) et montés pivotant sur le capot (20).
3. Dispositif selon la revendications 2, caractérisé en ce que l'ensemble formant levier (50) est placé dans un plan contenant l'axe d'articulation du volet (30) et un axe parallèle à l'axe longitudinal du dispositif.
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cinématique de changement de position du volet (30) est fonction d'un premier et d'un second angles respectivement formés par le premier et le second bras de levier (51,52) avec un axe d'articulation du volet (50).
5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le premier angle est inférieur au second angle.
6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que le premier et le second bras de levier (51,52) sont solidaires en rotation.
7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que le premier bras de levier (51) présente une longueur supérieure à celle du second bras de levier (52).
8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7 caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens de guidage en rotation (70) de l'ensemble formant levier (50).
9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que les moyens de guidage en rotation (70) de l'ensemble formant levier (50) comprennent au moins un rail de guidage (71) solidaire du capot (20) et centré sur l'axe de rotation des premier et second bras de levier (51,52), ledit rail de guidage (71) étant destiné à
coopérer avec des moyens de glissement (54) de forme complémentaire ménagés sur le premier ou le second bras de levier (51,52).
coopérer avec des moyens de glissement (54) de forme complémentaire ménagés sur le premier ou le second bras de levier (51,52).
10. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que les moyens de guidage en rotation (70) de l'ensemble formant levier (50) comprennent au moins un rail de guidage (71) solidaire du capot (20) et centré sur l'axe de rotation des premier et second bras de levier (51,52), ledit rail de guidage (71) étant destiné à
coopérer avec des moyens de glissement (54) de forme complémentaire ménagés sur le premier et le second bras de levier (51,52), de sorte que le premier et le second bras de levier coulissent successivement le long dudit rail de guidage.
coopérer avec des moyens de glissement (54) de forme complémentaire ménagés sur le premier et le second bras de levier (51,52), de sorte que le premier et le second bras de levier coulissent successivement le long dudit rail de guidage.
11. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 10 caractérisé en ce que la seconde bielle d'entraînement (62) forme une liaison rotulée avec le volet (30) et le second bras de levier (52).
12. Dispositif selon la revendications 8, caractérisé en ce que l'ensemble formant levier (50) et les moyens de guidage en rotation (70) dudit ensemble sont placés sous un diaphragme d'étanchéité (80) placé en amont du capot. (20).
13. Nacelle de turboréacteur à double flux comprenant un dispositif d'inversion de poussée selon l'une des revendications 1 à 12.
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