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PERFECTIONNEMENTS AUX TUYERES ET PROPULSEURS A REACTION.
Dans son brevet principale la demandresse a décrit des dispositifs de déviation du jet s'écoulant d'une tuyère ou d'un propulseur réaction dans lequel la tuyère., combinéeavec un prolongement tangentiel courbé vers l'extérieur dans la direction ou doit se faire la déviation, comporte, près du plan transversal contenant le raccordement tangentiel de ce prolongement, des moyens propres à intercepter quelques filets du jet s'écoulant à distan- ,ce de ce raccordement et comporte, en outre, des aubes déflectrices placées dans le trajet du jet dévié et dont la courbure est adaptée pour donner à la déviation la valeur finale voulue.
La présente addition a pour objet un perfectionnement apporté à ce dispositif, qui consiste à combiner la ou les grilles d'aubes avec des moyens propres à mettre lesdites aubes hors d'action, par exemple par dé- placement et escamotage, ou par obturation de tout ou partie des aubes ou des canaux compris entre ces aubes ou par tout autre moyen. On peut, de la sorte, placer les aubes dans la position où elles sont efficaces pour opé- rer la déviation, tout en s'affranchissant de la gène à l'écoulement que pourraient entraîner ces aubes en dehors des périodes de déviation, de la perte de poussée qui en résulterait dans un réacteur et, le cas échéant, de l'augmentation de traînée de l'avions des aubes fixes ne pouvant etre sous- traites qu'au prix de complications à l'action du vent relatif.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte, faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 est une vue en élévation avec arrachement partiel de l'extrémité d'éjection d'une tuyère munie d'un dispositif d'aubes escamo- tables par pivotement.
La fige 2 est une coupe de la.figure 1 selon II-II.
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La fige 3 est une vue en coupe axiale d'une tuyère équipée d'aubes escamotables par translation,
La fig. 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV.
La fige 5 représente en coupe axiale une troisième réalisation.
La fig. 6 est une vue en élévation latérale d'un quatrième mode de réalisation.
La fig. 7 en'est une vue en bout.
La fig. 8 est une vue en coupe axiale d'un cinquième mode de réa- lisation.
La fig. 9 est une vue en élévation latérale d'un sixième mode de réalisation de l'invention.
La fig, 10 en est une vue en bout.
Dans le mode de réalisation représenté sur les fig, 1 et 2, une tuyère t, tuyère de réacteur par exemple, éjecte à l'atmosphère par son orifice o, librement ouvert, un jet de gaz, dont l'axe coïncide, en fonctionnement normal., avec l'axe xx' de la tuyère. Celle-ci.comporte en amont (à gauche de la fige 1) une section circulaire comme le montre le cercle .± tracé sur la fig. 2. Vers l'aval, sa forme change progressi- vement de manière que l'orifice de sortie o soit un rectangle (rectangle l, 2, 3, 4, fig. 2).
A l'intérieur de la tuyère et au voisinage du plan transversal contenant l'orifice de sortie o est placé un organe d propre à intercepter, quand il est mis en action, une partie du fluide en écoule- ment et à assurer ainsi la déviation du jet sortant de la tuyère sous l'ef- fet des forces de viscosité, comme indiqué dans le brevet principal.
Dans l'exemple figuré, ce dispositif est constitué par un tu- be à profil fuselé qui s'étend parallèlement aux grands côtés 1-2, 3-4 de l'orifice de sortie, dans le plan médian de la tuyère parallèle àces grands cotés. Ce tube, qui peut être alimenté par un conduit dl en air sous pres- sion (prélevé par exemple sur le compresseur d'air du réacteur) quand on veut procéder à la déviation du jet, comporte sur sa longueur deux fentes symé- triques f1 f2, qui s'étendent donc parallèlement aux grands côtés 1-2, 3-4 de l'orifice de sortie.
Deux arbres 7-8, tourillonnant dans des paliers 9, 10, 11, 12, sont disposés en dehors de la tuyère et parallèlement auxdits grands côtés, Par des tiges 7a-8a, ces arbres portent chacun une grille d'aubes 5, respec- tivement 6, de sorte que par pivotement desdits arbres on peut placer les grilles d'aubes 5-6, soit dans la position d'activité représentée en trait plein sur la fig. 1, soit dans la position d'escamotage ou de repos repré- sentée en pointillés.
Les aubes de chaque grille ont une courbure telle que dans la position d'activité, elles dévient de l'angle désiré les gaz qui s'engagent entre elles, Dans chaque grille, l'aube 5a, respectivement 6a, qui est la plus proche de la sortie de l'orifice de la tuyère, présente, en outre, une longueur et une courbure telles que lorsque les grilles d'aubes sont en position d'activité, ces aubes 5a, 6a viennent s'appliquer contre les grands côtés de l'orifice de sortie en prolongeant tangentiellement les parois de la tuyère adjacentes à ces grands côtés,
Quand le tube d n'est pas alimenté en air comprimé et quand les aubes sont placées dans la position de repos représentée en pointillés, rien ne s'oppose à l'écoulement du jet suivant l'axe de la tuyère,
le tube d étant convenablement fuselé compte tenu de la vitesse d'écoulement et ayant, en outre, un petit martre-couple pour apporter la résistance minimum à l'écou- lement tandis que les aubes 5, 6 sont totalement en dehors du trajet des gaz,. en évitant toute perte de poussée, ce qui est intéressant sur un avion à haute performance.
Quand, au contraire, après avoir placé les grilles en po- sition d'activité, on alimente en air comprime le tube d, les jets d'air comprimé qui s'échappent à travers les fentes longitudinales fl f2 de ce tu- be, fentes qui sont, de préférence légèrement obliques, à obliquité dirigée vers l'amont, viennent intercepter les filets de l'écoulement, voisins du
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plan médian, de sorte que par la dissymétrie introduite dans les forces de viscosité, le jet tend à coller contre les premières aubes 5a et 6a prolon- géant la tuyère et se trouve ainsi dévié des deux côtés du plan médian de la tuyère qui contient l'axe du tube d.
Les grilles d'aubes 5-6 prolongent cette déviation au delà du point où elle s'arret#rait si les aubes n'exis- taient pas. En donnant à ces auces une courbure convenable, on peut obte- nir tout angle voulu pour la déviation, par exemple un angle de 180 de sor- te que, dans un propulseur à réaction, le jet est complètement retourné et peut produire un freinage extrêmement efficace sans que l'on ait besoin de réduire le régime du réacteur, ce qui est favorable à une reprise immédiate de la poussée après le freinage, si nécessaire.
Il n'est pas nécessaire que les obstacles à l'écoulement créés par les jets auxiliaires s'échappant des fentes f1 f2 interceptent une partie importante de la section offerte à l'écoulement dans la tuyère. En général, le rétrécissement de la section introduite par ces jets auxiliaires ou obsta- cles sera de 30% (ou moins).
Le pivotement des axes 7-8 peut être commandé de toute façon appropriée. On a représenté sur le dessin des pignons 14 et 15 clavetés à l'une des extrémités de ces axes et engrenant avec deux pignons intermédiai- res 16 et 17 en prise avec une crémaillère centrale 18. Celle-ci peut être déplacée par un moteur hydraulique comprenant un piston 19 à double effet coulissant dans un cylindre 20.
Il convient de noter que dans leur position d'activité, les au- bes sont en dehors du cône divergent que forme le jet quand il n'est pas dévié. Ceci permet d'éviter la poussée des gaz sur les aubes quand on veut les manoeuvrer puisqu'il suffit de mettre les aubes en position d'activité avant d'alimenter le corps d pour amorcer la déviation et inversement de faire précéder la manoeuvre d'escamotage de l'arrêt de la déviation en cou- pant l'arrivée d'air au corps d.
Si l'on se sert par exemple du dispositif pour le freinage d'un avion à réaction, lors des manoeuvres précédant l'atterrissage, le pi- lote placera les grilles d'aubes en position d'activité dès qu'il pré- voira l'utilité du freinage. A partir de ce moment, il pourra déclencher la déviation du jet par alimentation du tube d, dès qu'il le voudra, pour régler son angle de descente ou sa vitesse, d'une manière instantanée, S'il s'aperçoit que la manoeuvre d'atterrissage est ratée et qu'il risque de sor- tir des limites du terrain, il pourra, en coupant l'alimentation du corps d, disposer instantanément d'une poussée différant peu de la poussée maximum, ce qui lui assure une sécurité absolue. De plus, il peut escamoter les gril- les, aussitôt après avoir arr#té la déviation, pour reprendre la pleine poussée.
Pour soustraire les aubes à l'action du vent relatif en dehors des périodes de déviation, on prévoira, sur le carénage de l'avion, des sur- faces mobiles s qui viendront masquer les aubes escamotées.
Dans la variante de réalisation des figures 3 et 4, l'escamota- ge de la grille d'aubes est obtenu par translation.
La tuyère de forme circulaire d'axe xx' et terminée par un bord convexe et tangentiel 11 de déviation est accouplée à une grille d'aubes cir - culaires 5 de même axe xx', supportées par quatre tiges 21. Ces tiges por- tent une partie filetée 21a coopérant avec des écrous 22. Ces écrous sont maintenus dans une position bien déterminée suivant leur axe à l'aide de rou- lements tels que 23 par exemple, de sorte que leur rotation entraîne le dé- placement des tiges 21 suivant leur axe, Les quatre écrous portent une den- ture sur leur pourtour et sont entraînés et synchronisés par une couronne den- tée 24 d'axe xx' . Cette couronne est mise en rotation par un pignon 25 en- traîné par un moteur quelconque.
En dehors des périodes de déviation du jet, la grille d'aubages est escamotée dàns la position en pointillés à l'intérieur du carénage s de l'avion et l'organe d n'est pas alimenté en air. Quand on veut dévier'.le
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jet par rotation du pignon 25, on place la grille d'aubes dans la position complètement sortie représentée en trait plein ou dans une position intermé- diaire, puis on alimente l'organe d de sorte qu'une quantité plus ou moins grande de gaz pénètre dans ces aubages et est déviée, ce qui a pour effet de modifier la poussée du réacteur, voire de l'inverser. Dans cet exemple, le corps creux d est de révolution autour de l'axe xx' et sa fente f est circulaire,
Le mode de réalisation de la figure 5 ne diffère du précédent que par la mobilité en translation d'une partiè seulement des aubages.
La grille d'aubages 5 peut 'être déplacée comme précédemment, tandis que la ' grille 26 placée au débouché immédiat de la tuyère reste fixe.
Le fonctionnement est identique au précédent mais une déviation très rapide du jet (donc un freinage très rapide du mobile propulsé par réac- tion), peut être obtenue partiellement sur les aubages fixes, puisque cette déviation n'est plus liée à un déplacement mécanique.
En fonctionnement normal, la perte de poussée due -au "grattage" du jet divergent par les aubes fixes 26 est quand même évitée, car les pre- mières aubes fixes peuvent #tre placées en dehors du jet tout en restant as- sez près du col. Les aubes mobiles 5 placées plus loin ont de préférence un diamètre intérieur plus grand pour éviter le jet quand il n'est pas dévié, ce qui facilite leur escamotage-si l'on arrête d'abord la déviation en cou- pant l'alimentation en air de l'organe déviateur d.
Dans la variante des figures 6 et 7, la translation des aubes est obtenue par une commande à parallélogrammes articulés.
Comme dans le cas des figures 1 et 2, la tuyère! s'ouvre à l'ar- rière à travers une partie rectangulaire d'orifice 1, 2, 3, 4 à bords francs.
A l'extérieur de la tuyère et parallèlement aux deux grands côtés de cet ori- fice, sont disposées symétriquement deux grilles d'aubes 5 et 6. Les tiges 30 et 31 parallèles à l'axe xx' de la tuyère, qui réunissent les aubes de ces grilles, sont articulées par des pivots 32, 33, respectivement 34, 35, à des leviers parallèles 36, 37, respectivement 38, 39, articulés eux-mêmes autour de pivots fixes 40, 41, de chaque côté de la tuyère.
Il est évident que, dans cette disposition, le pivotement des le- viers 36, 37 d'une part, et celui des leviers 38, 39 d'autre part, autour des pivots fi@es 40, 41, permet de faire passer les aubes par translation de la'position d'escamotage représentée en pointillés à la position d'activité représentée en trait plein. Ce pivotement est commandé de chaque coté de la tuyère par un couple de bielles 42, 43, articulées d'une part sur les leviers 37,39 et, d'autre part, sur la tige 44 d'un piston de commande 45 mobile dans un cylindre 46, pouvant recevoir un fluide sous pression à l'une ou à l'autre de ses extrémités.
Chacune des grilles d'aubes comporte une surface 5a respective- ment 6a qui, en position d'activité de ces grilles vient se raccorder tangen- tiellement à la paroi correspondante de la tuyère et sur laquelle adhère le jet dévié.
Dans la variante de la fig. 8, la grille d'aubes 5, de forme cir- culaire de mëme axe que la tuyère t à laquelle elle fait suite, est fixée à demeure par des tiges 50 sur le bord convexe tangentiel t1 terminant la tuyè- re. Dans celle-ci est disposé un manchon cylindrique 51 de m#me axe xx' que la tuyère et de diamètre extérieur légèrement plus petit que le diamètre in- térieur de la tuyère, de manière à pouvoir glisser dans celle-ci. Ce man- chon porte un certain nombre de doigts 52 qui sortent à l'extérieur de la tuyère à travers des fentes longitudinales de celle-ci, dans lesquelles ils peuvent se déplacer.
Ces doigts 52 portent chacun un écrou 53 coopérant avec une tige filetée 54. Ces tiges 54 peuvent tourner dans des paliers 55 solidaires de la paroi externe de la tuyère et sont actionnées en rotation par des pignons 56 engrenant avec une couronne 57 pouvant tourner autour de l'axe de la tuyère, la rotation de cette couronne pouvant #tre commandée par un pignon analogue au pignon 25 de la figure 4.
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En-'régime de fonctionnement normal, sans déviation du jet, c'est- à-dire quand le corps creux d de révolution autour de l'axe xx' n'est pas alimenté en air, le manchon 51 est placé dans la position représentée en trait plein dans laquelle il prolonge la tuyère et masque les aubes.
, Quand au contraire on veut procéder à une déviation, on fait rentrer plus ou moins le manchon 51 à l'intérieur de la tuyère, comme figuré en pointillés de manière à découv@ir un nombre d'aubes plus ou moins grand.
Un manchon extérieur 51a solidaire également des écrous 53. peut être prévu pour éviter que le vent relatif vienne agir sur les aubes en dehors des périodes de déviation. Ce manchon extérieur 51a vient s'escamoter sous le carénage a de l'avion quand on démasque les aubes pour opérer une dévia- tion.
Dans la variante des figures 9 et 10, les canaux compris entre les aubes sont obturables par des déplacements de ces aubes, qui sont rendues individuellement mobiles.
La tuyère t se termine par un orifice rectangulaire 1, 2, 3, 4, le long des grands côtés 1-2, 3-4 duquel sont prévus les rebords convexes tl prolongeant tangentiellement les parois de la tuyère, adjacentes à ces grands cotés'. Parallèlement à ces grands cotés, sont disposés deux ensembles d'au- bes 5- 6.
Sur son grand côté voisin du jet, chacune de ces aubes comporte deux pivots opposés 57, respectivement 58, par lesquels l'aube s'articule sur des bras fixes 59, respectivement 60, solidaires de la tuyère.
Sur leur bord opposé au jet, les aubes sont de même articulées par des pivots 61, respectivement 62, sur des bielles 63, 64. Les articula- tions sont disposées de telle sorte que chaque ensemble constitué par deux aubes voisines, par la partie des bras 59 ou 60 située entre ces aubes et par la partie des bielles 63 ou 64 située de même entre ces aubes, forme un parallèlogramme articulé. Les bielles 63, 64 sont attelées par des biellet- tes 65, 66 à des leviers 67, 68 pouvant pivoter autour de points fixes 69, 70, lesdits leviers étant commandés au moyen de biellettes 71, 72 par des .pistons 73 mobiles dans des cylindres hydrauliques 74.
On conçoit qu'en déplaçant ces pistons, on peut soit mettre les aubes dans la position représentée en trait plein sur la fig. 9 pour laquel- le ces aubes s.écartent les unes des autres en ouvrant entre elles des ca- naux de passage des gaz, soit au contraire coucher les aubes les unes sur les autres dans la position représentée en pointillés, de sorte que les gaz ne peuvent passer entre ces aubes.
On pourrait également rendre les aubes mobiles en translation les unes par rapport aux autres, sur des guides convenables, de manière à pouvoir les rapprocher pour réduire les intervalles ou les annuler.
Il convient de noter que les modes de réalisation des figures 3 à 8 permettent de mettre en action, soit la totalité des aubes, soit seu- lement une partie et par conséquent d'adapter le dispositif déviateur aux pa- ramètres de fonctionnement.
Dans le cas des figures 9 et 10 une adaptation analogue est pos- sible, par pivotement plus ou moins important des aubes, pour faire varier la section de passage des canaux compris entre elles.
Il va d'ailleurs de soi que l'on peut apporter des modifications aux perfectionnements qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS.
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