Forte à becquet mobile pour inverseur de poussée à porte

La présente invention se rapporte à une porte pour inverseur de poussée à porte ainsi qu'à un tel inverseur de poussée et à une nacelle équipée d'un tel inverseur de poussée.

Le rôle d'un inverseur de poussée lors de l'atterrissage d'un avion est d'améliorer la capacité de freinage d'un avion en redirigeant vers l'avant au moins une partie de la poussée générée par le turboréacteur. Dans cette phase, l'inverseur obstrue la tuyère d'éjection des gaz et dirige le flux d'éjection du moteur 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 œuvre pour réaliser cette réorientation du flux 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 mobiles peuvent en outre remplir une fonction de déviation ou simplement d'activation d'autres moyens de déviation.

Dans les inverseurs à grilles, par exemple, les capots mobiles coulissent le long de rails de manière à ce qu'en reculant lors de la phase d'ouverture, ils découvrent des grilles d'aubes de déviation disposées dans l'épaisseur de la nacelle. Un système de bielles relie ce capot mobile à des portes de blocage qui se déploient à l'intérieur du canal d'éjection et bloquent la sortie en flux direct. Dans les inverseurs à portes, en revanche, chaque capot mobile pivote de manière à venir bloquer le flux et le dévier et est donc actif dans cette réorientation.

Plus précisément, un dispositif d'inversion de poussée à portes comprend une ou plusieurs portes montées pivotantes de manière à pouvoir, sous l'action de moyens d'entraînement, basculer entre une position inactive dite de fermeture lors d'un fonctionnement du turboréacteur dit en jet direct dans laquelle les portes constituent une partie de la section aval, et une position d'inversion ou position d'ouverture dans laquelle elles basculent de telle façon qu'une partie aval de chaque porte vienne obstruer au moins partiellement le conduit de la nacelle et qu'une partie amont ouvre

dans la section aval un passage permettant au flux d'air d'être canalisé radialement par rapport à un axe longitudinal de la nacelle.

L'angle de pivotement des portes est ajusté de manière à fortement réduire voire supprimer la force de poussée générée par le flux s'échappant en jet direct et ce jusqu'à éventuellement générer une contre poussée en générant une composante du flux dévié vers l'amont de la nacelle.

Pour une description générale des inverseurs de poussée à portes on pourra se reporter aux documents FR 1 482 538, FR 2 030 034 ou encore US 3 605 411.

Afin de pouvoir améliorer la réorientation du flux d'air dans une direction tendant au plus près d'une direction longitudinale de la nacelle, les portes ont été équipées de becquets terminaux, également appelés déflecteurs, formant en amont de la porte un retour sensiblement perpendiculaire à cette dernière. Ainsi, lorsque la porte est en position d'inversion de poussée, le becquet est orienté dans une direction sensiblement longitudinale de la nacelle et force le flux d'air dans cette direction. Réciproquement, lorsque la porte est en position de fermeture, chaque becquet est orienté selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la nacelle et pénètre dans la veine de circulation du flux d'air. Le becquet risque alors de venir bloquer le flux d'air circulant en jet direct, ce qui n'est pas admissible.

Pour pallier cet inconvénient, les portes ont été conçues de manière à présenter une cavité amont au niveau d'une surface interne de ladite porte.

De ce fait, la porte présente en amont une épaisseur réduite qui permet à la fois au becquet de venir en saillie de ladite porte et de ne pas posséder une longueur supérieure à l'épaisseur de la nacelle en amont de la porte afin de ne pas pénétrer dans la veine de circulation du flux d'air lorsque la porte est en position de fermeture. Une structure générale de porte d'inverseur est représentée sur les figures 1 et 2 dans des positions respectivement fermée et ouverte.

Il convient toutefois de noter qu'une telle cavité constitue un accident aérodynamique important à l'intérieur de la veine de circulation d'air lorsque la porte est en position de fermeture, ce qui diminue les performances générales du turboréacteur.

Diverses solutions ont été mises en œuvre pour tenter de réduire la profondeur de cette cavité, voire de la supprimer, lors d'un fonctionnement en jet direct par des panneaux mobiles aptes à s'en écarter lors d'un fonctionnement en inversion de poussée. Toutefois, de telles solutions nécessitent des systèmes d'articulation complexes et augmentent le nombre d'éléments mobiles à articuler entre eux.

Par conséquent, il existe un besoin pour des solutions permettant de conserver des portes assurant parfaitement la continuité aérodynamique de l'intérieur de la veine de circulation d'air.

Une solution apportée à ce problème est d'équiper les portes de becquets rétractables. Us telle solution est décrite les documents US 6 293 495 et EP 0 301 939 par exemple.

Toutefois, les systèmes actuellement mis en œuvre restent compliqués, mettant en œuvre des moyens de guidages et d'articulation complexes et/ou fragiles, et il existe un besoin pour un système simple et fiable. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précédemment évoqués, et concerne pour ce faire une porte pour inverseur de poussée à portes apte à être montée pivotante sur une structure fixe d'un inverseur de poussée comprenant une surface interne conçue pour s'intégrer à une veine de circulation d'un flux d'air généré par un turboréacteur et une surface externe conçue pour assurer la continuité aérodynamique externe d'une nacelle destinée à être équipée dudit inverseur de poussée, ladite porte étant équipée de moyens de déflexion du flux d'air disposés au niveau d'une extrémité amont de la porte et montés mobiles dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan de la porte entre une première position rétractée dans laquelle les moyens de déflexion ne pénètrent pas dans la veine lorsque la porte est en position de fermeture et une deuxième position déployée dans laquelle les moyens de déflexion viennent en saillie de la porte, caractérisée en ce que les moyens de déflexion sont montés mobiles en rotation dans le dit plan autour d'un axe correspondant.

Ainsi, l'équipement des volets mobiles par des systèmes d'articulation par rotation constitue un moyen d'articulation léger et résistant. Par ailleurs, un système

d'articulation par pivotement permet d'optimiser la fonction de becquet mobile dans la mesure où elle permet, d'une part, une meilleure rétractation autorisant jusqu'à la suppression de la cavité de porte et l'intégration aérodynamique optimum de ladite porte dans la veine de circulation du flux d'air, et d'autre part, un meilleur déploiement de par le fait que les moyens d'articulations d'un tel volet sont limités et particulièrement peu encombrants sur la surface amont de la porte dans laquelle est fixée le volet. Il s'ensuit d'un volet plus grand que ceux de l'art antérieur.

Avantageusement, les moyens de déflexion sont montés mobiles à rencontre de moyens de retour élastiques tendant à les renvoyer vers leur position déployée. De manière préférentielle, les moyens de déflexion comprennent au moins deux volets montés de part et d'autre d'un axe médian de la porte.

Selon une première variante de réalisation, l'axe de pivotement d'au moins un volet est situé à proximité d'une extrémité latérale de la porte.

Alternativement ou de manière complémentaire, l'axe de pivotement d'au moins un volet est situé au voisinage de l'axe médian de la porte.

La présente invention se rapporte également à un inverseur de poussée à portes caractérisé en ce qu'il comprend au moins une porte selon l'invention et une structure fixe sur laquelle ladite porte est montée pivotante entre une première position, dite de fermeture, dans laquelle elle ferme l'inverseur et constitue une partie d'un capotage extérieur, les moyens de déflexion du flux étant en position rétractée, et une deuxième position, dite position d'ouverture, dans laquelle elle dégage un passage dans la structure fixe et est apte à au moins partiellement bloquer un flux d'air généré par un turboréacteur, les moyens de déflexion étant en position déployée.

Avantageusement, la structure fixe est équipée de moyens de butée aptes à permettre un renvoi des moyens de déflexion vers leur position rétractée lorsque la porte pivote vers sa position de fermeture.

La présente invention se rapporte encore à une nacelle de turboréacteur caractérisée en ce qu'elle est équipée d'au moins un système inverseur de poussée selon l'invention.

La mise en œuvre de l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard du dessin annexé dans lequel :

Les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques en coupe d'une porte d'inverseur de poussée à porte selon l'art antérieur dans une position respectivement fermée et ouverte.

La figure 3 est une représentation schématique en perspective de l'intérieur d'une porte selon l'invention en position d'ouverture.

La figure 4 est une représentation schématique de face de la porte de la figure 3 montrant un volet de déflection en position déployée. La figure 5 est une représentation schématique de face de la porte de la figure 3 montrant un volet de déflection en position rétractée.

Les figures 6 et 7 sont des représentations schématiques en perspective de face d'une variante de réalisation dudit volet respectivement en position rétractée et déployée. Les figures 8 et 9 sont des représentations schématiques en perspective de côté d'une structure d'inversion de poussée équipée d'une porte telle que représentée sur les figures 6 et 7.

La figure 10 est une représentation schématique du moyen de renvoi élastique équipant le volet d'une porte selon l'invention. Les figures 1 et 2 montrent un exemple connu de réalisation d'un inverseur de poussée à porte comprenant des portes équipées d'un becquet de déviation non rétractable.

Un inverseur de poussée de ce type comprend trois parties principales, à savoir une partie fixe 1, située en amont dans le prolongement d'une paroi externe d'un canal de flux d'air du turboréacteur, une partie mobile 2, et une virole arrière 3, fixe. La partie fixe comprend un panneau externe 4 de nacelle et un panneau interne 5 constituant un panneau externe d'une veine 6 de circulation du flux d'air.

Les panneaux externe 4 et interne 5 de la partie fixe 1 sont reliés par un cadre avant 7 qui assure également le support des moyens de commande de la partie mobile 2, constitué en l'espèce par un vérin 8.

La partie mobile 2 se décompose en un ou plusieurs éléments déplaçables communément appelés portes 9.

Chaque porte 9 est monté pivotante de manière à pouvoir, sous l'action des moyens de commande 8, basculer entre une position dans laquelle elle assure la continuité structurelle entre la partie fixe 1 et la partie arrière 3 ainsi que de l'intérieur de la veine 6 et une position d'ouverture dans laquelle elle dégage un passage entre la partie fixe 1 et la partie arrière 3 permettant un échappement du flux d'air par ladite ouverture.

Comme représenté sur la figure 2, lors de ce pivotement, une partie arrière de la porte 2a vient bloquer au moins partiellement la veine 6 forçant ainsi le flux à circuler par l'ouverture dégagée.

D'un point de vue structurel, la porte 9 comprend, d'une part, un panneau externe

10 venant, en jet direct, se placer dans le prolongement du panneau externe 4 de la partie fixe et assurer une continuité aérodynamique extérieure avec un panneau externe de la partie arrière 3, et d'autre part, un panneau interne 11 et un cadre amont

12 reliant le panneau externe 10 et le panneau interne 11.

Le cadre amont 12 est prolongé par des moyens de déflection 13 destinés, lorsque la porte 9 est ouverte, à réorienter une partie du flux d'air vers l'avant de la nacelle générant de ce fait une contre poussée. Selon l'art antérieur, ces moyens de déflection 13 ne sont pas rétractables. Par conséquent, l'épaisseur totale de la porte 9 au niveau du cadre avant 7 de la partie fixe 1, c'est-à-dire le total de la hauteur du cadre amont 12 à laquelle est ajouté la hauteur des moyens de déflection 13 ne doit pas être supérieur à la hauteur du cadre avant 7 de la partie fixe 1 au risque pour les moyens de déflection 13 de pénétrer à l'intérieur de la veine 6 lorsque la porte 9 est en position de fermeture.

Il s 'ensuite que la hauteur du cadre amont 12 de la porte 9 est inférieure à la hauteur du cadre avant 7 de la partie fixe 1 et que la paroi interne 11 de la porte n'est pas au même niveau que la paroi interne 5 de la partie fixe, formant de ce fait une cavité 15 constituant un accident aérodynamique dans la veine.

Selon l'invention, et tel que cela est représenté sur les figures 3 à 9, les moyens de déflexion 13 sont remplacés par des moyens de déflection 16 montés pivotants dans le plan du cadre amont 12 autour d'un axe 17.

Il convient de noter que les figures 3 à 9 présentent chacune une demi-porte comme on peut le déduire de la figure 3 sur laquelle le moyen d'actionnement 8 est rattaché à la porte 9 sensiblement au milieu de celle-ci. L'homme de l'art complétera par symétrie.

Pour des raisons de solidité et de résistance du moyen de déflection au flux d'air, celui-ci présente une extrémité à l'opposé de l'axe 17 montée coulissante dans un rail de guidage 18 par l'intermédiaire ergot 19, le dit rail de guidage 18 étant de plus d'un solidaire du cadre amont 12

La figure 4 montre un tel moyen de déflection 16 en position déployée, une partie du moyen de déflection 16 venant en saillie de la porte 9.

La figure 5 montre le même moyen de déflection 16 en position rétractée, aucune partie du moyen de déflection 16 ne dépassant de la porte 9.

Comme expliqué précédemment, les figures 4 et 5 représentent chacune une demi porte. En l'espèce, le moyen de déflection 16 est monté pivotant autour d'un axe 17 situé à proximité d'une extrémité latérale de la porte 9. Bien évidemment, il est également possible de situer l'axe à proximité de l'axe médian de la porte. On pourra également prévoir, entre autres, les variantes suivantes pour les deux moyens de déflection 16 de la porte 9 prise en son entier :

• un moyen de déflection 16 associé à chacune des demi-parties de la porte 9, les axes 17 de pivotement associés étant montés chacun à proximité d'un côté de la porte, " un moyen de déflection 16 associé à chacune des demi-parties de la porte 9, les axes 17 de pivotement associés étant montés, l'un à proximité d'un côté de la porte, l'autre à proximité de l'axe médian de la porte, ¹ un moyen de déflection 16 associé à chacune des demi-parties de la porte 9, les axes 17 de pivotement associés étant montés chacun à proximité d'un axe médian de la porte,

Les figures 6 et 7 présentent des variantes de réalisation du moyen de déflection 16 sous la forme d'un volet 116. Un volet 116 se distingue d'un moyen de déflection 16 par le fait qu'il présente une partie inférieure 116b inclinée par rapport à une partie supérieure 116a plane, ladite partie inférieure présentant également une certaine courbure visant à optimiser la réorientation du flux d'air inversé.

Les figures 8 et 9 montrent la porte 9 en situation par rapport à la structure fixe 1.

On notera que la paroi interne 5 de la structure fixe 1 présente un léger prolongement 5a venant en saillie du cadre avant 7 et constituant de ce fait un moyen de butée pour le volet 116. Ainsi, lors de la fermeture de la porte 9, comme représenté sur la figure 8, le volet 116 est forcé à rencontre de son moyen de renvoi élastique par le prolongement 5a.

Lors de l'ouverture de la porte 9, l'écartement progressif de la porte libère le volet 116 du prolongement 5a qui ne constitue donc plus un moyen de butée et permet le déploiement progressif automatique du volet 116 sous l'action du même moyen de renvoi élastique.

On notera que l'ensemble est également équipé de joints 20 de fermeture aptes à assurer l'étanchéité de la structure lorsque la porte 9 est fermée.

La figure 10 montre la disposition du moyen de renvoi élastique associé à un moyen de déflection 16. Le moyen de renvoi élastique se présente sous la forme d'un ressort spirale 21 monté sur l'axe 17 et logé dans un évidement de la surface interne 11 de la porte 9.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des exemples particuliers 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.