FR2641330A1 - Reacteur a turbine a gaz - Google Patents
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Abstract
Réacteur à turbine à gaz caractérisé en ce que le segment d'extrémité 1 de l'enveloppe extérieure 4 et les volets d'inversion de poussée 2 sont couplés l'un à l'autre et guidés de manière relative, pour que, dans la première phase de positionnement, le segment d'extrémité 1 crée par rapport à un segment fixe de tuyère 5 du canal d'écoulement périphérique M, une surface de tuyère supplémentaire pour la machine soufflante, surface qui communique avec les sections d'écoulement d'arrivée Z ouvertes par les volets 2 dans le canal d'écoulement périphérique M. L'invention concerne les réacteurs à turbine à gaz.
Description
Réacteur à turbine à gaz La présente invention concerne un réacteur à
turbine à gaz comportant une machine soufflante alimentant un canal d'écoulement périphérique pour créer la poussée principale ainsi qu'un dispositif d'inversion de poussée dont les volets basculés dans le flux d'air de la machine soufflante lors de l'inversion de poussée, en combinaison avec un segment d'extrémité alors en position déployée dans la direction radiale et appartenant à l'enveloppe extérieure du canal d'écoulement périphérique, libèrent des orifices de déviation au niveau des passages de l'enveloppe périphérique pour dévier le
flux d'air fourni par la machine soufflante.
La présente invention englobe, en particulier, des moteurs d'avions qui font partie de la catégorie récente des moteurs turbo-soufflants, dont la machine soufflante est carénée; en d'autres termes, l'invention concerne des moteurs dont la partie principale de la poussée est créée par le souffle de la machine soufflante présentant un rapport de flux secondaire extrêmement élevé (de 8 à 20 pour 1 et plus) dans un canal d'écoulement périphérique qui, suivant le type de construction, entoure sur une
longueur plus ou moins grande le moteur principal.
Les conditions variables de vol, en particulier, le vol de croisière, le décollage, la phase ascensionnelle ainsi que la phase de freinage (fonctionnement avec inversion de poussée) nécessitent, pour les différents types de moteur, des compromis techniques indispensables, souvent coûteux ou non-économiques pour adapter de manière optimale sur le plan aérodynamique et de la régulation, le moteur aux exigences variables de puissance et de
poussée.
Pour faire fonctionner le moteur dans toute sa plage de fonctionnement avec une marge de sécurité suffisante par rapport à la limite de pompage (sans pompage du compresseur) il est connu de manière générale pour des surfaces de tuyères fixes et constantes, d'éviter les phases de pompage dans le circuit secondaire ou dans le canal d'écoulement périphérique alimenté par la machine soufflante, par des modifications relativement faibles de l'angle des aubes de la machine soufflante et, le cas échéant, en combinaison avec des angles de rotation extrêmement importants nécessaires pour les aubes; cela se fait avec aspiration d'air par l'arrière dans le cadre de l'inversion complète de la poussée. Dans les moteurs turbo-soufflants, connus, avec des aubes de rotor dirigées en sens opposé sur les différents rotors, il faut des paliers de réglage des différentes aubes, extrêmement précis et coûteux au niveau des rotors correspondant ainsi que des moyens de commande
variable de la position des aubes.
Les contraintes de résistance relatives aux aubes de soufflantes pour permettre l'inversion de poussée sont également difficiles à traiter sur le
plan technique.
En particulier, pour réduire les moyens constructifs et de régulation des aubes de soufflantes réglables pour tenir compte des états de charge variables du moteur, il a été proposé de réaliser des aubes de soufflantes fixes et d'aller au devant du risque de pompage du compresseur en adaptant l'extrémité concernée de l'enveloppe extérieure de la soufflante ou du canal d'écoulement périphérique avec des volets adaptés dans des parties de l'épaisseur de l'enveloppe; ces volets permettent d'augmenter la surface de tuyère de la machine soufflante car on déploie les volets suivant le débit massique nécessaire et la demande de poussée (phase de décollage, phase de vol ascensionnel, par opposition au vol de croisière); de plus selon cette solution, pour l'inversion de poussée, les mêmes volets doivent rentrer dans le flux de la machine soufflante par libération locale et réalisation des orifices d'inversion de poussée en extrémité, au-delà de la
position de tuyère correspondant au vol de croisière.
Dans la solution ainsi proposée, du fait de l'unique point de rotation d'un volet, ce n'est que pour le vol de croisière que l'extrémité de l'enveloppe qui se décompose pour former des volets aurait un contour extérieur quelque peu favorable sur le plan aérodynamique; en outre, on ne pourrait satisfaire à la condition du maintien d'une surface étendue de tuyères de poussée lors de la mise en oeuvre de l'inversion de poussée (passage de la position de la tuyère correspondant au vol de croisière à partir de la position élargie de la tuyère) pour s'adapter au débit massique plus important et tenir compte de la demande de poussée plus élevée. De plus selon cette solution, il faudrait des volets à paroi relativement épaisse et par suite lourds, cela rendrait nécessaire
des forces de déplacement relativement importantes.
Dans le dispositif d'inversion de poussée du flux de la machine soufflante d'un réacteur à turbine à gaz, connu selon DE-OS 20 18 967, une partie amont de la paroi extérieure du canal de circulation périphérique libère des cascades de déviation de jet en saillie de part et d'autre par décalage axial d'une extrémité de l'enveloppe qui entoure les cascades en position de vol de croisière, avec entraînement des volets d'inversion de poussée articulés de manière pivotante sur le corps central et pénétrant dans le flux de la machine soufflante; les volets d'inversion de poussée font ainsi partie de la paroi intérieure du canal d'écoulement périphérique, pour la position de vol de croisière, du côté amont des cascades. En utilisant des cascades dites d'inversion, il suffit de dévier les moyens de fermeture et les moyens auxiliaires pour dévier le flux d'air de la machine soufflante en direction des cascades. La pièce d'extrémité mobile comprenant l'enveloppe extérieure de la tuyère annulaire est une pièce très lourde, si bien qu'il faut des efforts de commande ou de réglage
relativement importants.
En outre, le cas connu ne donne aucun début de solution tangible pour augmenter dans des cas de charges critiques, la surface des tuyères de poussée (phase de décollage, phase du vol ascensionnel, inversion de poussée) ou des moyens permettant de réduire 'la mise en oeuvre constructive et de régulation, notamment en tenant compte des concepts récents de fonctionnement en mode turbo-soufflant, avec des rapports de flux secondaires extrêmement élevés. Cette dernière remarque s'applique également en liaison avec un dispositif d'inversion de poussée du flux d'air de la machine soufflante d'un moteur à double flux connu selon DEOS 1 930 829. Dans ce moteur, entre les parties de paroi fixes et épaisses d'une enveloppe extérieure de soufflante et des passages décalés localement, avec adaptation intérieure et extérieure aux contours, les volets d'inversion de poussée pivotant autour d'un point peuvent être verrouillés dans une position de continuité de surface ou être libérés pour constituer les principaux aides à l'inversion de poussée, rentrés
dans les passages libérés.
La présente invention a pour but de créer un moteur à turbine à gaz du type ci-dessus qui tout en utilisant des moyens relativement réduits en régulation et en commande, permet de traiter les états de charge autres que ceux correspondant à la phase de vol de croisière (phase de décollage, phase de vol ascensionnel, inversion de poussée) de manière aérodynamique, avantageuse pour l'écoulement de l'air
extérieur et celui de la machine soufflante.
A cet effet, l'invention concerne - un réacteur du type ci-dessus, caractérisé en ce que le segment d'extrémité de l'enveloppe extérieure et les volets d'inversion de poussée sont couplés l'un à l'autre et guidés de manière relative, pour que, dans la première phase de positionnement, le segment d'extrémité crée par. rapport à un segment fixe de tuyère du canal d'écoulement périphérique, une surface de tuyère supplémentaire pour la machine soufflante, surface qui communique avec les sections d'écoulement d'arrivée ouvertes par les volets dans le canal
d'écoulement périphérique.
Ainsi, la présente invention permet de réaliser un contournement de type dérivation relativement simple sur le plan technique pour une partie du flux d'air de la machine soufflante prise sur le circuit secondaire, par des sections d'écoulement d'entrée, libérées en amont par les volets d'inversion de poussée (mouvement d'immersion dans le canal de circulation périphérique) pour des surfaces complémentaires de tuyères; ainsi, on a un contournement de dérivation par les passages entre le segment d'extrémité, extérieur, mobile axialement et les volets d'inversion de poussée; de manière avantageuse, en particulier au cours de la première phase de réglage ou phase de réglage de charge du moteur, pour la course - entre la paroi en amont des
passages et le segment d'extrémité fixe de la tuyère -
on obtient un contour extérieur ininterrompu, avantageux sur le plan aérodynamique pour la paroi du canal (petit angle arrière pour le contour extérieur de l'enveloppe); à l'exception de l'ouverture. voulue de la section d'écoulement d'entrée dans le canal de circulation périphérique, pendant toute la première phase de réglage, les volets d'inversion de poussée guident le flux de la machine soufflante pratiquement sans turbulence ou sans obstacle sur le plan aérodynamique, à l'intérieur et en aval contre la paroi intérieure du segment d'extrémité fixe de la tuyère, pour la surface annulaire de la tuyère primaire du canal de circulation périphérique de la
soufflante.
La cinématique de réglage en plusieurs points, explicitée encore ultérieurement, ainsi que la réalisation et la disposition des chemins de guidage permettent de basculer des volets d'inversion de poussée (beaucoup plus longs axialement que les passages), par un mouvement de poussée et de traction suivant une courbe parabolique, c'est-à-dire au cours de la seconde phase de réglage, pour pénétrer localement dans les passages; ainsi en position d'inversion de poussée, les volets sortent relativement loin des passages et forment en même temps les moyens auxiliaires guidant le flux d'inversion de poussée sans avoir besoin de grilles de renvoi de type cascade ou moyens analogues. Selon l'invention, on crée ainsi la surface de sortie de tuyère globalement nécessaire pour l'inversion de poussée, entre les segments d'extrémité bombés de l'intérieur vers l'extérieur et vers le haut, de manière inclinée, avantageuse sur le plan aérodynamique, pour l'amont, segments appartenant à l'enveloppe au niveau des passages et les sections des
volets qui pénètrent en amont dans les perçages.
Les volets forment des sortes de déflecteurs pour la circulation de l'air ambiant. Le segment d'extrémité sorti complètement dans la direction axiale pour la phase d'inversion de poussée finale ne forme, lui-même dans cette position finale, aucun obstacle aérodynamique supplémentaire, perceptible
pour l'écoulement de l'air extérieur.
Un autre avantage très important de l'invention est de permettre un passage de charge non critique du moteur entre la première et la seconde phase de réglage (surface complémentaire de tuyère/inversion de poussée) du fait gue-la surface complémentaire de tuyère, dont on dispose au cours de la première phase existe dès le début de la phase d'inversion de poussée et n'a plus à être mise en route par des moyens particuliers, par exemple par une cinématique complémentaire. Dans toutes les positions du segment d'extrémité mobile axialement et des volets d'inversion de poussée, réglables, la machine soufflante du moteur dispose chaque fois de la surface totale nécessaire de la tuyère de poussée, suivant la
charge du moteur.
Au cours de la première phase de réglage,
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sans avoir tout d'abord à mettre en oeuvre le dispositif d'inversion de poussée, la combinaison formée du segment d'eXtrémité mobile de l'enveloppe (surface complémentaire de tuyère) et le réglage des volets (dégagement des sections d'écoulement complémentaires vers la tuyère complémentaire ouverte) constituent le moyen décisif pour commander les charges critiques autres que celles correspondant à la phase de vol de croisière (par exemple phase de décollage, phase de vol ascensionnel) pour éviter le
pompage du compresseur.
De manière avantageuse selon l'invention, les organes de réglage nécessaires ainsi que les moyens d'actionnement avec la cinématique de réglage décrite ultérieurement, n'engendrent aucun parasite aérodynamique pour l'air extérieur et le flux d'air intérieur de la soufflante et de la circulation périphérique; les organes de réglage et les chemins de guidage qui seront définis ultérieurement peuvent être prévus par exemple de manière avantageuse dans les intervalles des entretoises qui s'étendent le long des passages. Seul le levier de réglage du volet qui se trouve toujours dans le flux d'air de la machine soufflante, peut être avantageusement prévu dans le sillage aérodynamique d'une nervure d'appui pour réduire la perte de charge ainsi provoquée, nervure qui pour des raisons de fabrication et de construction se trouve entre l'enveloppe extérieure et le corps central du moteur, qui constitue en même temps la
paroi intérieure du canal de circulation périphérique.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la surface complémentaire de tuyère est réalisée entre une surface extérieure qui va en diminuant dans la direction de l'écoulement, de
manière symétrique en rotation, surface qui appar-
tient au segment fixe de tuyère et une extrémité sensiblement parallèle du segment d'extrémité mobile
de l'enveloppe périphérique extérieure.
Selon une autre caractéristique de l'invention, au cours de la première phase de déplacement, le segment d'extrémité mobile de l'enveloppe extérieure est guidé de manière étanche dans ou contre une section d'extrémité aval, munie, le cas échéant, d'un dégagement et appartenant à l'enveloppe extérieure, en maintenant fermés, à cet endroit, des passages répartis régulièrement à la périphérie, passages qui sont réalisés dans l'enveloppe extérieure entre le segment fixe de tuyère et les parties d'extrémité amont de l'enveloppe
extérieure.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la surface-de tuyère, formée au cours de la première phase de réglage par le segment d'extrémité mobile axiaiement et appartenant à l'enveloppe extérieure, est reliée par des moyens de guidage d'écoulement réalisés le long des passages respectifs, entre le segment d'extrémité et les volets, au segment d'écoulement d'arrivée libéré par
les volets.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la force de réglage pour actionner le segment d'extrémité, mobile, et les volets d'inversion de poussée, est transmise au segment d'extrémité par des points répartis régulièrement à la périphérie, segment sur lequel sont articulés, de manière pivotante, les leviers d'articulation autour d'un premier point de rotation et dont les autres extrémités libres servent à l'accrochage des volets d'inversion de poussée dans leur zone d'extrémité avant, au niveau des points, et ils sont tout d'abord mobiles par ces points d'accrochage le long de chemins de guidage fixes, de forme ondulée, et au début de la première phase de réglage, les sections d'écoulement d'entrée au niveau des volets sont déjà ouvertes par le segment d'extrémité, mobile, dont le bord arrière
forme une surface de tuyère complémentaire.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les volets d'inversion de poussée sont montés pivotants par rapport à la position des points d'accrochage, sur des points de rotation décalés radialement et axialement dans l'espace, à l'extrémité extérieure des leviers de réglage des volets, leviers dont les extrémités intérieures sont montées pivotantes sur l'un axe de rotation, fixe, prévu sur un corps central entourant le moteur principal et formant la paroi intérieure du canal d'écoulement périphérique. Selon une autre caractéristique de l'invention, les volets d'inversion de poussée sont soumis à un mouvement combiné dans la direction axiale et la direction radiale autour des points de rotation d'axe et les sections d'écoulement d'entrée sont réalisées au cours de la première phase de réglage par le dégagement local des volets pénétrant dans la partie amont dans les passages du canal d'écoulement périphérique, première phase au cours de laquelle les extrémités aval des volets passent de manière étanche
sous le segment fixe de tuyère.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les chemins de guidage sont ondulés ou courbés de façon qu'au cours de la seconde phase de réglage, au cours de laquelle le segment d'extrémité continue à se déployer axialement tout en conservant la surface complémentaire de tuyère, les volets d'inversion de poussée entraînés par les bras
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il basculent, en même temps, de plus en plus vers la position d'inversion complète par un mouvement parabolique de traction et de poussée autour des points de rotation ou d'axe, position dans laquelle ils viennent contre le corps central et le segment amont pénètre dans les passages et s'appuie contre la
surface frontale avant du segment d'extrémité.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les passages sont réalisés entre des o10 entretoises réparties régulièrement à la périphérie, entretoises qui comportent, dans ou sur chaque face, les chemins de guidage d'un volez d'inversion de poussée. Selon une autre caractéristique de l'invention, les volets d'inversion de poussée sont reliés aux points d'accrochage par des pattes en étant suspendus de manière mobile à des axes reliés à l'extrémité intérieure des leviers d'articulation,
pour venir dans les chemins de guidage.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les axes sont guidés par des galets ou des moyens analogues selon des chemins de guidage en
forme de coulisses.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes de réglage prévus dans la direction axiale ainsi que les tiges de poussée de traction correspondantes ont la même répartition périphérique et sont chaque fois prévus, de préférence, au milieu entre deux chenins de guidage voisins d'une entretoise en double paroi, dans la
direction longitudinale.
Selon une autre caractéristique de l'invention, des nervures d'appui à profil aérodynamique, qui se terminent sensiblement du côté amont des passages, sont prévues entre l'enveloppe périphérique et le corps central, et à la hauteur de
ces nervures dans le sillage aérodynamique de celles-
ci, se trouvent les leviers de réglage de volets auxquels sont accrochés en leur milieu, dans la direction longitudinale, les volets d'inversion de
poussée, par des points d'articulation.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les volets d'inversion de poussée présentent des découpes appropriées permettant le
passage des nervures d'appui.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les volets d'inversion de poussée ont des zones d'extrémité voisines, du câté aval, en biais, de manière à former des surfaces d'extrémité, qui viennent en regard de manière à coïncider lorsque les
volets sont en position d'inversion de poussée.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'enveloppe est à double paroi et en position de vol de croisière, cette double paroi est constituée par le verrouillage à recouvrement aérodynamique des surfaces des passages par le segment d'extrémité, extérieur, mobile, et les volets d'inversion de poussée, mis dans une position pratiquement horizontale, le segment d'extrémité de tuyère et sa surface extérieure allant en diminuant, pour former, par rapport à l'écoulement de l'air extérieur, une pièce d'extrémité à recouvrement aérodynamique de surface, du canal de circulation
périphérique avec un angle arrière faible.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité arrière des volets d'inversion de poussée est arrondie pour s'adapter au
contour du corps central.
Selon une autre caractéristique de l'invention, au cours de la première phase de réglage, les volets d'inversion de poussée pénètrent, par leur extrémité arrière, en partie supérieure, dans des cavités réalisées par une réduction d'épaisseur dans les segments fixes de tuyère pour assurer un recouvrement de surface. Selon une autre caractéristique de l'invention, deux volets d'inversion de poussée, voisins dans la direction périphérique ou le segment d'extrémité mobile, sont réalisés en biais ou découpés en fonction du mât d'accrochage traversant radialement
le canal de circulation périphérique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes exerçant la force de réglage
sont prévus dans les entretoises entre les passages.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le segment d'extrémité, les volets d'inversion de poussée, les organes de réglage ainsi que les moyens de réglage cinématique, les entretoises et le segment fixe de tuyère constituent un ensemble
fonctionnel indépendant qui se monte sur le moteur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la force de réglage est induite dans le segment d'extrémité par des points d'extrémité fixes
ou mobiles.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la force de réglage est induite dans le segment d'extrémité au niveau du premier point de rotation. La présente invention sera décrite ci-après à titre d'exemple à l'aide des dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale sché-
matique de la moitié supérieure d'un moteur à
machine soufflante.
- la figure 2 est une vue demi-vue en coupe, supérieu-
re, en détail du moteur de la figure 1 illustrant la position de croisière pour laquelle le segment d'extrémité, extérieur, et les volets d'inversion de poussée sont verrouillés en position rentrée, optimale sur le plan aérodynamique, dans le prolongement des surfaces intérieure et extérieure, - la figure 3 est une demi-vue en coupe montrant la fin de la seconde phase de changement de position, laissant apparaître les surfaces complémentaires de tuyères par rapport au segment d'extrémité complètement déployé à ce moment, la section d'écoulement étant localement dégagée dans le canal d'écoulement périphérique par les volets d'inversion de poussée, - la figure 4 est une demi-vue en coupe selon les figures 2 et 3, illustrant toutefois, par rapport à la figure 2, la seconde phase de positionnement du segment d'extrémité qui a poursuivi son déploiement axial et les volets d'inversion de poussée ont partiellement pénétré, localement, dans les passages pour commencer l'inversion de poussée, - la figure 5 montre une demi-vue en coupe selon les figures 2 à 4, en complément toutefois de la figure 4, le segment d'extrémité étant complètement déployé dans la direction axiale et les volets d'inversion de poussée occupant leur position complète d'inversion, pour laquelle ils sortent localement et radialement des passages formant un moyen d'aide à l'inversion, et la partie restante fermant, dans une très large mesure, le canal d'écoulement périphérique en venant contre le corps central du moteur,
- la figure 6 est une vue d'ensemble selon la direc-
tion X de la figure 5.
La figure 1 montre un réacteur à turbine à gaz comportant une machine soufflante frontale travaillant dans un canal périphérique M; cette machine soufflante est illustrée ici par deux séries successives d'aubes de soufflante 17, 18 en forme d'hélice, portées par des roues 19, 20 à rotation opposée, montées sur des systèmes de rotor, différents, qui seront explicités ultérieurement. Par rapport au moteur principal ou au circuit intérieur du moteur, la machine soufflante doit présenter un rapport de flux dévié, extrêmement important; cela correspond à un rapport de flux dévié par exemple de 16:1 de manière que le débit massique de l'air de la machine soufflante soit 16 fois supérieure au flux massique qui traverse en même temps le circuit intérieur ou le moteur principal. Le moteur principal
comprend, tout d'abord, le générateur de gaz, c'est-à-
dire la combinaison formée du compresseur haute pression 19, de la chambre de combustion 20 et de la turbine d'entraînement 21 du compresseur 19. La turbine d'entraînement 21 du compresseur est suivie sur le plan aérothermodynamique d'une turbine moyenne pression 22; celle- ci est montée sur un arbre creux 24 traversant coaxialement l'arbre 23 du générateur de gaz pour entraîner une roue de soufflante 20 ainsi que les aubes de soufflante 18 correspondantes. La turbine moyenne pression 23 est suivie, sur le plan aérothermodynamique, d'une turbine basse pression 25; cette dernière est montée sur un arbre intérieur 26 traversant l'arbre creux 24 du système à moyenne pression; cet arbre intérieur entraîne la roue 19
qu'elle porte ainsi que les aubes de soufflante 17.
La tuyère fixe du moteur principal porte la référence 27. La tuyère constante pour le vol de croisière, à l'extrémité aval du canal d'écoulement périphérique M porte la référence 28; elle est formée par la surface annulaire située entre un segment fixe de tuyère et un corps central 3. Une partie du flux d'air, transféré par la machine soufflante et comprimé, peut être fourni suivant la flèche F par un canal d'aspiration, au compresseur haute pression 19 et alimenter ainsi le générateur à gaz du moteur' principal pour le traitement et la combustion (chambre de combustion 20). Suivant la demande de puissance et la conception appropriée, on peut prévoir, pour la machine soufflante, des transmissions de réduction non représentées en détail; cette machine soufflante peut être intéressante en particulier dans le cas d'une machine soufflante frontale à un étage, non représentée en détail, et cela en supprimant la partie moyenne pression du moteur y compris les parties
correspondantes du compresseur et de la turbine.
Selon la figure 2 (position de vol de croi-
sière) le segment d'extrémité 1, mobile axialement, constitue un organe de révolution fermé sur soi,
disposé coaxialement par rapport à l'axe du moteur.
Dans cette position, le segment d'extrémité 1 est complètement rentré par une partie amont dans une cavité axiale S à l'extérieur de l'enveloppe 4 du moteur ou de la machine soufflante. A l'extrémité aval, la surface frontale du segment d'extrémité 1 s'applique de manière étanche suivant une symétrie de rotation contre une surface antagoniste correspondante du segment localement fixe 5 de la tuyère; on réalise ainsi un profil extérieur, continu, avantageux sur le plan aérodynamique pour le passage D existant à cet endroit. Le segment de paroi d'extrémité 1, concerné, déjà mentionné, est légèrement bombé, de manière aérodynamique, de l'extérieur (avant) vers l'intérieur (en bas). Le volet d'inversion de poussée 2 d'une longueur axiale relativement importante, qui se trouve
à cet endroit, est pratiquement en position horizonta-
le pour le vol de croisière (figure 2). Dans cette position, aux extrémités amont et aval, le volet d'inversion de poussée 2 verrouille le passage D correspondant, chaque fois dans le prolongement local de la surface, c'est-à-dire sans provoquer de tourbillons aérodynamiques ou phénomènes analogues, dans l'écoule-ment d'air de la machine soufflante ducanal d'écoule-ment périphérique M. Selon l'idée de base de l'invention, le segment d'extrémité 1 de la paroi périphérique extérieure 4 et les volets d'inversion de poussée 2 doivent être couplés l'un à l'autre et être guidés de manière relative pour que dans une première phase de réglage, le segment d'extrémité 1 crée, par rapport au segment fixe de tuyère 5 du canal d'écoulement périphérique M, une surface complémentaire de tuyère pour la machine soufflante et qui communique avec les sections d'arrivée de flux Z ouvertes dans le canal d'écoulement périphérique M. Selon la figure 3, la surface complémentaire de tuyère, entre la surface extérieure 5' allant en se rétrécissant dans le sens de l'écoulement du segment
fixe de tuyère 5 et une extrémité sensiblement paral-
lèle du segment d'extrémité, mobile 1, forme la paroi périphérique extérieure 4. Dans le présent exemple de réalisation (figure 3), pendant la première phase de changement de position, la partie amont du segment d'extrémité mobile 1 de la paroi périphérique extérieure doit être guidée de manière étanche dans une section d'extrémité S, en creux de la paroi extérieure 4. Dans cette phase, c'est-à-dire à cet endroit, on peut maintenir fermés des passages D répartis régulièrement à la périphérie et réalisés dans la paroi périphérique extérieure 4, entre les segments fixes de tuyère 5 et les paries d'extrémité amont de l'enveloppe. A la fin de cette première phase de déplacement (figure 3) la surface de tuyère créée par le segment d'extrémité 1, déplacé axialement, appartenant à la paroi périphérique extérieure 4, communique par les moyens de guidage de flux, en forme de canal, réalisé le long des passages respectifs D, entre le segment d'extrémité 1 et les volets 2, avec
les sections d'arrivée Z libérées par les volets.
En outre, de manière avantageuse, la force de déplacement nécessaire pour actionner le segment d'extrémité mobile 1 et des volets d'inversion de poussée 2 est induite dans le segment d'extrémité 1 en
des points répartis régulièrement à la périphérie.
Dans le cadre de la cinématique de déplacement selon l'invention, le segment d'extrémité 1 déployable axialement est relié, de manière articulée, à un levier d'articulation 9 monté autour d'un premier axe de rotation Al.l.dont l'autre extrénité libre assure la suspension mobile des volets d'inversion de poussée 2 au niveau de leur zone d'extrémité avant, au point F2; ainsi, grâce à ces points de suspension F2, les volets d'inversion de poussée 2 sont robiles le long de chemins de guidage 8 fixes, de fo.=e ondulée; la réalisation selon l'invention ainsi que la cinématique de réglage correspondante sont conçues avantageusement pour que, grâce aux chemins de guidace 8 mentionnés ci-dessus, au début de la première phase de réglage, les sections d'arrivée Z du côté des volets, puissent être ouvertes même lorsque la surface complémentaire de tuyère est encore maintenue fermée lorsque le segment d'extrémité 1 est déplacé. Les sections d'arrivée complètement ouvertes à la fin de la seconde de déplacement (figure 3) constituent ainsi globalement une surface de section d'arrivée, qui doit toujours être supérieure à la surface complémentaire de tuyère délimitée entre la surface inclinée extérieure 5' du segment fixe de tuyère 5 et la surface antagoniste correspondante de la paroi aval, inclinée sensiblement dans le même sens du segment
d'extrémité 1.
Pour effectuer la première phase de réglage mentionnée, il est essentiel que les volets d'inversion de poussée 2 soient montés pivotant en plus sur des points de rotation A2, à l'extrémité extérieure respective des leviers de réglage de volets , ces points de rotation A2 étant décalés radialement et axialement par rapport à la position des points d'accrochage F2. Les leviers de réglage 7, ainsi mentionnés, doivent, en outre, être montés pivotants par leur extrémité intérieure autour d'axes de rotation fixes A3, sur un corps central 3 formant la paroi intérieure du canal d'écoulement périphérique M
et entourant le moteur principal.
Dans la première phase de réglage, les volets d'inversion de poussée 2 subissent un mouvement axial et radial combiné autour des points de rotation ou des points d'axe A2, A3 correspondants du fait que par la libération locale des passages D, les volets pénètrent en amont dans le canal d'écoulement périphérique M et libèrent la section d'arrivée Z, les extrémités aval des volets passant de manière étanche sous le segment fixe de tuyère 5. Comme déjà indiqué, la fin de la première phase de réglage apparaît à la figure 3; le levier de réglage du volet 7 est légèrement basculé vers l'arrière au delà de la position représentée à la figure 2, autour du point de
rotation de l'axe A3.
La figure 4 illustre une phase de position intermédiaire dans laquelle les volets d'inversion de poussée partant de la position représentée à la figure 3, pénètrent déjà, par leur extrémité aval, dans les passages correspondants D alors que l'autre partie de leur surface pénètre dans la veine d'air de la machine soufflante. Ainsi, dans cette position, les volets d'inversion de poussée définissent, par leur extrémité supérieure et leur extrémité inférieure, chaque fois, une surface de passage, totale, pour l'air fourni par la machine soufflante; cette surface correspond à la surface de la section de tuyère telle qu'elle apparaît
par exemple à la figure 3; il s'agit de la combinai-
son d'une surface de tuyère constante par le segment d'extrémité de tuyère 5, fixe, du canal d'écoulement périphérique M et d'une surface complémentaire de tuyère, réglée, entre l'extrémité aval du segment d'extrémité 1 et la surface extérieure correspondante ' du segment fixe de tuyère 5 mentionné ci-dessus. La position préparatoire correspondant à la position décrite des volets d'inversion de poussée 2 de la figure 4, pour l'ensemble de la surface de sortie,
n'est pas influencée par la surface annulaire apparem-
ment agrandie selon la figure 4, entre la surface extérieure inclinée 5' et l'extrémité locale du
segment d'extrémité 1 qui occupe une position axiale-
ment plus déployée.
Les chemins de guidage 8 sont ondulés ou courbés de manière qu'au cours de la seconde phase de réglage, (qui apparaît le mieux aux figures 3, 4 et 5) pendant laquelle le segment d'extrémité 1 a continué à
se déployer axialement en conservant la surface com-
plémentaire de tuyère, les volets d'inversion de poussée 2, en même temps, entraînés par les bras 9 dans un mouvement de translation et de soulèvement selon une trajectoire parabolique autour des points de rotation ou d'axe A2, A3, sont arrivés dans la
position finale d'inversion de poussée (figure 5).
Dans cette position finale d'inversion de poussée, les volets d'inversion de poussée 2 sornt rentrés contre le corps central 3 et leur extrémité amont a pénétré dans les passages D; de plus les volets s'appliquent contre la surface frontale avant du segment
d'extrémité 1.
Les passages D déjà mentionnés et décrits sont, en outre, délimités par des entretoises 13 (figure 6) réparties régulièrement à la périphérique; sur ou dans les côtés de ces entretoises, on a, chaque fois, un chemin de guidage 8 pour un volet d'inversion
de poussée 2.
Les volets d'inversion de poussée 2 sont accrochés de manière mobile aux points d'accrochage F2 par les pattes 14 (figures 2 et 3) par les goujons 15 reliés à l'extrémité intérieure du levier en forme de fourche 9. Les goujons viennent dans les chemins de
guidage 8 comme cela apparaît le mieux à la figure 6.
De manière non représentée, les goujons 15, mentionnés ci-dessus, peuvent être montés de manière mobile par des galets ou analogues, le long des chemins de guidage 8 réalisés dans ce cas de préférence sous la
forme de coulisses.
Comme cela découle des figures 2 à 6, des organes de réglage 10 prévus dans la direction axiale ainsi que les tiges de poussée et de traction 16 correspondantes peuvent être répartis de la même manière à la périphérie, de préférence, au milieu de deux chemins de guidage voisins 8 d'une entretoise 13 à double paroi. Les organes de réglage 10 peuvent être
des vérins hydrauliques ou pneumatiques.
Comme cela découle, en outre, des figures 1 à 6, sensiblement au niveau du côté amont des passages D respectifs, on peut avoir des nervures d'appui 6, profilées de manière aérodynamique, entre la paroi périphérique 4 et le corps central 3; au niveau de la zone aval aérodynamique respective des nervures d'appui 6 ci-dessus, réparties à la périphérie, on a les différents leviers de réglage 7 des volets; comme cela apparaît le mieux à la figure 6, les volets d'inversion de poussée 2 sont suspendus respectivement en leur milieu aux points de rotation A2 à l'extrémité
extérieure des leviers de réglage 7.
En outre selon la figure 6, les volets d'inversion de poussée 2 comportent des découpes longitudinales SP pour passer par dessus les nervures
d'appui 6.
Comme cela apparaît, en outre en particulier à la figure 6, les volets d'inversion de poussée 2 ont leurs extrémités voisines, en aval, réalisées en biais, pour que lors de la mise en position d'inversion de poussée, les surfaces d'extrémité 2', 2" en regard des volets 2, viennent l'une contre
l'autre.
Pour le reste, les figures 1 à 6 montrent clairement que l'enveloppe extérieure 4 du canal d'écoulement périphérique M, dans lequel débite la
machine soufflante, est une enveloppe à double paroi.
Comme déjà indiqué, dans cette disposition, pour le vol de croisière (figure 2) on a, sur une face, un verrouillage à recouvrement aérodynamique des surfaces des passages D par le segment d'extrémité 1, extérieur, mobile axialement, et, sur l'autre face, grâce aux volets d'inversion de poussée 2 mis dans une position pratiquement horizontale, le segment d'extrémité 1 et tous les volets 2 sont bloqués contre
la paroi périphérique 4 et le segment de tuyère 5.
Avec la surface extérieure 5' qui va en diminuant, en continu, dans la direction d'écoulement, le segment de tuyère 5 forme une pièce d'extrémité à recouvrement aérodynamique des surfaces pour l'écoulement de l'air extérieur au niveau du canal d'écoulement périphérique
M, et cela, avec un faible angle arrière.
Contrairement aux dispositions décrites et traitées précédemment selon les figures 2 à 6, il est, en outre, possible de loger les organes de réglage qui exercent la force de réglage, directement à l'intérieur des entretoises 13 entre les passages D.
Cette dernière disposition est particulièrement avan-
tageuse pour permettre un montage facile de l'ensemble formé par le segment d'extrémité 1, les volets d'inversion de poussée 2, les organes de réglage ainsi que les moyens de réglage cinématique, les entretoises 13 et le segment fixe de tuyère 5 sous la forme d'un
module fonctionnel, sur le moteur.
Comme cela apparaît en particulier à la figure 6, pour permettre une inversion totale de poussée (figure 5),. les extrémités respectivement à l'arrière des volets d'inversion de poussée 2 doivent avoir des extrémités arrière arrondies pour s'adapter
complètement au contour du corps central 3.
Selon la figure 2, les volets d'inversion de
poussée ont des surfaces d'extrémité arrière, c'est-à-
dire aval, munies de parties arrondies R ou de déformation par lesquelles ces surfaces d'extrémité peuvent pénétrer dans le segment fixe de tuyère 5 (figure 3) pour la première phase de réglage, assurant
un recouvrement de surface.
Comme cela découle, en outre, de la figure 6, au niveau du mât 12 de suspension du moteur, les deux volets d'inversion de poussée 2, adjacents dans la direction périphérique, peuvent être réalisés en biais ou découpés suivant le canal d'écoulement
périphérique M, dans le prolongement radial du mât 12.
Du fait d'un tel mât de suspension du zoteur, il faut en outre que le segment d'extrémité 1, mobile axialement de l'enveloppe extérieure 2, présente une découpe s'étendant de manière concentrique, au milieu, dans la direction longitudinal, pour permettre de
passer sans difficulté dans la directicn axiale, par-
dessus le mât de suspension 12 du moteur pour
l'inversion de poussée (figure 5).
Il convient, en outre, de remarquer selon
les figures 2 à 6, que la force de déplacement néces-
saire pour actionner le segment d'extrémité mobile 1 et les volets d'inversion de poussée 2 peut être transmise au segment d'extrémité 1 par des points d'extrémité fixes ou mobiles A1.2 par les organes de
déplacement correspondants 10.
En variante des exemples de réalisation, la force de déplacement peut également être induite dans le segment d'extrémité 1-au niveau ou à la hauteur du
premier point d'articulation Al.1.
Comme cela n'est pas représenté, le segment d'extrémité 1, selon l'invention, peut être monté de manière mobile par des galets ou analogue sur les
entretoises 13.
Il est important, pour permettre un réglage
exact, que l'ensemble de la force de réglage nécessai-
re soit transmis simultanément et de manière régulière aux points correspondants pour actionner les organes
de réglage de manière synchrone.
A la place des vérins hydrauliques ou pneu-
matiques déjà mentionnés, qui constituent les organes de réglage 10, on peut prévoir également des organes de réglage différents, par exemple des broches à vis,
à billes.
Il convient, enfin, de remarquer que, comme cela apparaît à la figure 3, la cavité S qui s'étend sur toute la périphérie et sert à recevoir l'extrémité amont du segment d'extrémité 1, peut être réalisée par un enfoncement localement ouvert dans la paroi périphérique.
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R E V E N D I CATIONS
1 ) Réacteur à turbine à gaz comportant une machine soufflante alimentant un canal d'écoulement périphérique (M) pour créer la poussée principale ainsi qu'un dispositif d'inversion de poussée dont les volets basculés dans le flux d'air de la machine soufflante lors de l'inversion de poussée, en combinaison avec un segment d'extrémité (1) alors en position déployée dans la direction radiale et appartenant à l'enveloppe extérieure (4) du canal d'écoulement périphérique (M), libèrent des orifices de déviation (U) au niveau des passages (D) de l'enveloppe périphérique (4) pour dévier le flux d'air fourni par la machine soufflante, caractérisé en ce que le segment d'extrémité (1) de l'enveloppe extérieure (4) et les volets d'inversion de poussée (2) sont couplés l'un à l'autre et guidés de manière relative, pour que, dans la première phase de positionnement, le segment d'extrémité (1) crée par rapport à un segment fixe de tuyère (5) du canal d'écoulement périphérique (M), une surface de tuyère supplémentaire pour la machine soufflante, surface qui communique avec les sections d'écoulement d'arrivée (Z) ouvertes par les volets (2) dans le canal
d'écoulement périphérique (M).
2') Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface complémentaire de tuyère est réalisée entre une surface extérieure (5') qui va en diminuant dans la direction de l'écoulement,
de manière symétrique en rotation, surface qui appar-
tient au segment fixe (5) de tuyère et une extrémité sensiblement parallèle du segment d'extrémité (1)
mobile de l'enveloppe périphérique extérieure (4).
3') Réacteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, au cours de la première phase de déplacement, le segment d'extrémité mobile (1) de l'enveloppe extérieure (4) est guidé de manière étanche dans ou contre une section d'extrémité aval (S), munie, le cas échéant, d'un dégagement et appartenant à l'enveloppe extérieure (4), en maintenant fermés, à cet endroit, des passages (D) répartis régulièrement à la périphérie, passages qui sont réalisés dans l'enveloppe extérieure (4) entre le segment fixe (5) de tuyère et les parties d'extrémité
amont de l'enveloppe extérieure (4).
4 ) Réacteur selon l'une des revendications
1 à 3, caractérisé en ce que la surface de tuyère, formée au cours de la première phase de réglage par le segment d'extrémité (1) mobile axialement et appartenant à l'enveloppe extérieure (4), est reliée par des moyens de guidage d'écoulement réalisés le long des passages (D) respectifs, entre le segment d'extrémité (1) et les volets (2), au segment
d'écoulement d'arrivée (Z) libéré par les volets.
5-) Réacteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la force
de réglage pour actionner le segment d'extrémité (1), mobile, et les volets d'inversion de poussée (2), est transmise au segment d'extrémité (1) par des points répartis régulièrement à la périphérie, segment sur lequel sont articulés, de manière pivotante, les leviers d'articulation (9) autour d'un premier point de rotation (Al.1) et dont les autres extrémités libres servent à l'accrochage des volets d'inversion de poussée (2) dans leur zone d'extrémité avant, au niveau des points (F2), et ils sont tout d'abord mobiles par ces points d'accrochage (F2) le long de chemins de guidage (8) fixes, de forme ondulée, et au début de la première phase de réglage, les sections d'écoulement d'entrée (Z) au niveau des volets sont déjà ouvertes par le segment d'extrémité (1), mobile, dont le bord arrière forme une surface de tuyère complémentaire. 6') Réacteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les volets
d'inversion de poussée (2) sont montés pivotants par rapport à la position des points d'accrochage (F2), sur des points de rotation (A2) décalés radialement et axialement dans l'espace, à l'extrémité extérieure des leviers de réglage (7) des volets, leviers dont les extrémités intérieures sont montées pivotantes autour d'un axe de rotation (A3), fixe, prévu sur un corps central (3) entourant le moteur principal et formant la paroi intérieure du canal d'écoulement périphérique
(M).
) Réacteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les volets d'inversion de poussée (2) sont soumis à un mouvement combiné dans la direction axiale et la direction radiale autour des points de rotation d'axe (A2, A3) et les sections d'écoulement d'entrée (Z) sont réalisées au cours de la première phase de réglage par le dégagement local des volets pénétrant dans la partie amont dans les passages (D) du canal d'écoulement périphérique (M), première phase au cours de laquelle les extrémités aval des volets passent de manière étanche sous le
segment fixe de tuyère (5).
8') Réacteur selon l'une quelconque des
revendications I à 7, caractérisé en ce que les
chemins de guidage (8) sont ondulés ou courbés de façon qu'au cours de la seconde phase de réglage, au cours de laquelle le segment d'extrémité (1) continue à se déployer axialement tout en conservant la surface complémentaire de tuyère, les volets d'inversion de poussée (2) entraînés par les bras (9) basculent, en même temps, de plus en plus vers la position d'inversion complète par un mouvement parabolique de traction et de poussée autour des points de rotation ou d'axe (A2, A3), position dans laquelle ils viennent contre le corps central (3) et le segment amont pénètre dans les passages (D) et s'appuie contre la
surface frontale avant du segment d'extrémité (1).
9') Réacteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les
passages (D) sont réalisés entre des entretoises (13) réparties régulièrement à la périphérie, entretoises qui comportent, dans ou sur chaque face, les chemins
de guidage (8) d'un volet d'inversion de poussée (2).
) Réacteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les volets
d'inversion de poussée (2) sont reliés aux points d'accrochage (F2) par des pattes (14) en étant suspendus de manière mobile à des axes (15) reliés à l'extrémité intérieure des leviers d'articulation (9),
pour venir dans les chemins de guidage (8).
11') Réacteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que les axes (15) sont guidés par des galets ou des moyens analogues selon des chemins
de guidage (8) en forme de coulisses.
12 ) Réacteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les
organes de réglage (10) prévus dans la direction axiale ainsi que les tiges de poussée de traction (16) correspondantes ont la même répartition périphérique et sont chaque fois prévus, de préférence, au milieu entre deux chemins de guidage voisins (8) d'une entretoise en double paroi (13), dans la direction longitudinale. 13') Réacteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 12, caractérisé en ce que des
nervures d'appui (6) à profil aérodynamique, qui se terminent sensiblement du côté amont des passages (D), sont prévues entre l'enveloppe périphérique (4) et le corps central (3), et à la hauteur de ces nervures dans le sillage aérodynamique de celles-ci, se trouvent les leviers de réglage de volets (7) auxquels sont accrochés en leur milieu, dans la direction longitudinale, les volets d'inversion de poussée (2),
par des points d'articulation (A2).
14') Réacteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les volets d'inversion de poussée (2) présentent des découpes (SP) appropriées
permettant le passage des nervures d'appui (6).
") Réacteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 14, caractérisé en ce que les
volets d'inversion de poussée (2) ont des zones d'extrémité voisines, du côté aval, en biais, de manière à former des surfaces d'extrémité (2', 2") , qui viennent en regard de manière à coïncider lorsque
les volets sont en position d'inversion de poussée.
) Réacteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 15, caractérisé en ce que
l'enveloppe (4) est à double paroi et en position de vol de croisière, cette double paroi est constituée par le verrouillage à recouvrement aérodynamique des surfaces des passages (D) par le segment d'extrémité (1) , extérieur, mobile, et les volets d'inversion de
poussée, mis dans une position pratiquement horizon-
tale, le segment d'extrémité de tuyère (5) et sa surface extérieure (5') allant en diminuant, pour former, par rapport à l'écoulement de l'air extérieur, une pièce d'extrémité à recouvrement aérodynamique de surface, du canal de circulation périphérique (M) avec
un angle arrière faible.
17') Réacteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 16, caractérisé en ce que
* l'extrémité arrière des volets d'inversion de poussée (2) est arrondie pour s'adapter au contour du corps
central (3).
18') Réacteur selon l'une quelconque des
revendications i à 17, caractérisé en ce que, au cours
de la première phase de réglage, les volets d'inversion de poussée (2) pénètrent, par leur extrémité arrière, en partie supérieure, dans des cavités réalisées par une réduction d'épaisseur dans les segments fixes de tuyère (5) pour assurer un
recouvrement de surface.
19') Réacteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 18, caractérisé par deux volets
d'inversion de poussée (2), voisins dans la direction périphérique ou le segment d'extrémité mobile (1), qui sont réalisés en biais ou découpés en fonction du mât d'accrochage (12) traversant radialement le canal de
circulation périphérique (M).
20 ) Réacteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 19, caractérisé en ce que les
organes exerçant la force de réglage sont prévus dans
les entretoises (16) entre les passages (D).
21') Réacteur selon la revendication 20, caractérisé en ce que le segment d'extrémité (1), les volets d'inversion de poussée (2), Des organes de réglage ainsi que les moyens de réglage cinématique, les entretoises (13) et le segment fixe de tuyère (5) constituent un ensemble fonctionnel indépendant qui se
monte sur le moteur.
22') Réacteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 21, caractérisé en ce que la force
de réglage est induite dans le segment d'extrémité (1)
par des points d'extrémité fixes ou mobiles (A1.1).
23') Réacteur selon la revendication 22, caractérisé en ce que la force de réglage est induite dans le segment d'extrémité (1) au niveau du premier
point de rotation (Ai).
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