FR2947869A1

FR2947869A1 - Grille a ailettes extensible pour systeme d'inversion de poussee de turbomachine d'aeronef

Info

Publication number: FR2947869A1
Application number: FR0903423A
Authority: FR
Inventors: Philippe Gerard Chanez
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2011-01-14
Anticipated expiration: 2029-07-10
Also published as: FR2947869B1

Abstract

La présente invention se rapporte à une Grille (108) à ailettes pour système d'inversion de poussée de turbomachine d'aéronef, la grille ayant la particularité d'être extensible pour pouvoir compactée en mode normal de poussée, et étiré en mode d'inversion de poussée.

Description

GRILLE A AILETTES EXTENSIBLE POUR SYSTENE D'INVERSION DE POUSSEE DE TURBOMACHINE D'AERONEF

DESCRIPTION 5 DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte de façon générale au domaine des systèmes d'inversion de poussée de turbomachine d'aéronef, et plus particulièrement au domaine des grilles à ailettes équipant de tels 10 systèmes. L'invention s'applique à tout type de turbomachine pour aéronef, de préférence à double flux, par exemple du type turboréacteur. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE 15 En référence aux figures la et lb, on peut apercevoir un système d'inversion de poussée 2 monté sur la nacelle 4 d'un turboréacteur à double flux d'axe 6, ce système étant d'un type connu de l'art antérieur. Il comprend une pluralité de grilles 8 à 20 ailettes, dont une seule est visible sur les figures la et lb. Il incorpore également un ou plusieurs capots de nacelle mobiles 10, dont l'une des fonctions est de recouvrir les grilles 8 lorsque le turboréacteur fonctionne en mode normal de poussée, également dénommé 25 jet direct, comme cela a été représenté sur la figure la. Une autre fonction consiste à découvrir ces grilles 8 afin d'activer le mode d'inversion de poussée, ce mode étant généralement atteint en déplaçant les capots 10 vers l'arrière, comme cela a été représenté sur la 30 figure lb. Dans cette configuration, des portes 12, qui

équipent également le système d'inversion de poussée 2, obturent le canal annulaire secondaire et forcent l'air du flux secondaire à transiter par les grilles 8. Les ailettes de ces grilles, de par leurs forme et positionnement, permettent d'éjecter l'air à contre-courant en dehors du turboréacteur, créant ainsi une contre-poussée freinant l'aéronef lors de l'atterrissage. Comme cela est visible sur les figures la et lb, chaque grille 8 s'étend sensiblement axialement à partir de son extrémité avant montée sur une partie fixe 14 de la nacelle. De plus, il est rappelé que les grilles sont disposées de manière régulière autour de l'axe 6 de la turbomachine, afin d'obtenir un flux de contre-poussée sensiblement annulaire. Si cette réalisation est largement répandue sur les turboréacteurs existants, elle reste néanmoins perfectible, notamment en termes d'encombrement. En effet, chaque capot mobile 10 doit avoir une longueur axiale suffisamment importante pour pouvoir loger l'intégralité de la grille, lorsque le système 2 est en mode normal de poussée. Etant donné que la longueur des grilles est un paramètre figé par les performances de contre-poussées recherchées, il s'avère difficile de réduire sensiblement la longueur des capots mobiles devant les recouvrir. Par conséquent, ces capots 10 présentent des dimensions élevées, pénalisantes en termes de masse, mais également en termes de traînée puisque la surface mouillée de la nacelle reste importante.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de remédier au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci-dessus, relatifs aux réalisations de l'art antérieur.

Pour ce faire, l'invention a tout d'abord pour objet une grille à ailettes pour système d'inversion de poussée de turbomachine d'aéronef, cette grille ayant la particularité d'être extensible. Cela permet globalement de réduire sensiblement l'encombrement et la masse du système d'inversion de poussée, et améliore les performances globales de la turbomachine. En effet, avec une telle grille, il devient facilement envisageable de compacter la grille lorsque la turbomachine fonctionne en mode normal de poussée, afin d'en réduire son encombrement. Si une telle grille est destinée à être logée dans un capot mobile de nacelle durant le mode normal de poussée, alors la dimension axiale de ce capot peut être réduite, puisque son logement de grille est seulement destiné à recevoir la grille dans un état compacté, et non dans un état étiré préférentiellement adopté pour le mode d'inversion de poussée. Une diminution de la longueur axiale des capots mobiles génère des avantages en termes de masse, d'encombrement et de performances, puisque la surface mouillée réduite de la nacelle procure une diminution de la traînée. De préférence, la grille comprend au moins deux modules portant respectivement deux ailettes en regard, lesdits deux modules étant mobiles l'un par rapport à l'autre. Ainsi, suivant le sens de 3

déplacement relatif des deux modules, la grille à tendance à se compacter ou à s'étirer. De préférence, lorsqu'elle s'étire, cela a pour conséquence d'accentuer l'écartement relatif des ailettes, et de le réduire lorsqu'elle se compacte. De préférence, la grille comprend une pluralité de modules adjacents, chacun comprenant au moins une ailette, et mobile par rapport à chacun des deux modules disposés directement adjacents par rapport à celui-ci. Ici, on fait de préférence en sorte que chaque module ne comprenne qu'une seule ailette. De préférence, les modules sont montés coulissants les uns par rapport aux autres, de préférence à l'aide de rails.

Préférentiellement, chaque module comprend une ailette aux deux extrémités de laquelle sont respectivement prévus deux supports. Dans un tel cas de figure, il est de préférence prévu que les deux supports forment chacun un rail coopérant avec le support d'un module adjacent. De préférence, la grille est télescopique, à savoir que les modules s'emboîtent les uns dans les autres, même s'il pourrait en être autrement, sans sortir du cadre de l'invention. A titre d'exemple indicatif, les modules portant les ailettes pourraient être disposés, en alternance, au-dessus et en dessous les uns des autres. L'invention a également pour objet un système d'inversion de poussée pour turbomachine d'aéronef comprenant au moins une grille telle que décrite ci-dessus, ainsi qu'un capot de nacelle mobile

sur lequel est montée ladite grille de manière à ce qu'elle s'étire lors d'un déplacement dudit capot vers une position d'inversion de poussée. De manière analogue, il est prévu que la grille se compacte lors d'un déplacement du capot vers une position normale de poussée. Enfin, l'invention a également pour objet une turbomachine à double flux pour aéronef comprenant un système d'inversion de poussée tel que présenté ci- dessus. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ; - les figures la et lb, déjà décrites, représentent des vues partielles en demi-coupe longitudinale d'un système d'inversion de poussé pour turbomachine d'aéronef, selon une réalisation connue de l'art antérieur ; - les figures 2a et 2b représentent des vues partielles en demi-coupe longitudinale d'un système d'inversion de poussé pour turbomachine d'aéronef, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ; - les figures 3a et 3b représentent des vues en perspective d'une partie de la grille à ailettes montrée sur les figures 2a et 2b ; - la figure 4 représente une vue agrandie en perspective des rails permettant de faire coulisser

les modules de la grille montré sur les figures 3a et 3b ; - les figures 5a à 5d montrent une séquence de passage d'un système d'inversion de poussée de sa position normale de poussée à sa position d'inversion de poussée, le système se présentant sous la forme d'un autre mode de réalisation préféré de la présente invention ; - la figure 6 représente une vue agrandie 10 en perspective d'une partie des grilles équipant le système montré sur la figure 5 ; et - la figure 7 représente une vue coupe des rails permettant de faire coulisser les modules des grilles montrées sur la figure 6. 15 EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS En référence aux figures 2a et 2b, on peut apercevoir un système d'inversion de poussée 102 pour turboréacteur d'aéronef, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention. 20 Ce système 102 est monté sur la nacelle 104 du turboréacteur à double flux d'axe 106, et comprend une pluralité de grilles 108 à ailettes, dont une seule est visible sur les figures 2a et 2b. Le système incorpore également un ou plusieurs capots de nacelle 25 mobiles 110, dont l'une des fonctions est de recouvrir les grilles 108 lorsque le turboréacteur fonctionne en mode normal de poussée, comme cela a été représenté sur la figure 2a, et dont l'autre fonction consiste à découvrir ces grilles 108 afin d'activer le mode 30 d'inversion de poussée, comme cela a été représenté sur la figure 2b. Dans cette configuration, des portes 112,

qui équipent également le système d'inversion de poussée 102, obturent le canal annulaire secondaire 30 et forcent l'air du flux secondaire à transiter par les grilles 108. De façon connue, les ailettes de ces grilles, de par leurs forme et positionnement, permettent d'éjecter l'air à contre-courant en dehors du turboréacteur, créant ainsi une contre-poussée freinant l'aéronef lors de l'atterrissage. Comme cela est visible sur les figures 2a et 2b, chaque grille 108 s'étend sensiblement axialement à partir de son extrémité avant montée sur une partie fixe 114 de la nacelle, jusqu'à une extrémité arrière montée sur un support 32 situé à l'intérieur de l'un des capots mobiles 110. De plus, les grilles 108 sont disposées de manière régulière autour de l'axe 106 du turboréacteur, afin d'obtenir un flux de contre-poussée sensiblement annulaire. L'une des particularités de la présente invention réside dans le fait que chaque grille à ailettes 108 est extensible, c'est-à-dire étirable selon la direction axiale. Plus précisément, elle est capable d'adopter un état compacté montré sur la figure 2a, dans lequel elle ne présente qu'un faible encombrement rendant aisé son logement au sein du capot 110, sans que celui-ci ne soit surdimensionné selon la direction axiale. Par conséquent, cet état compacté est adopté lorsque le système est en mode normal de poussée, à savoir lorsque le capot mobile 110 a son extrémité avant plaquée contre la partie fixe 114 de la nacelle supportant l'extrémité avant de la grille, et qu'il recouvre radialement la grille 108.

Elle est également capable d'adopter un état étiré montré sur la figure 2b, également dénommé état déployé, dans lequel sa longueur axiale est augmentée. Cet état étiré est adopté lorsque le système est en mode d'inversion de poussée, à savoir lorsque le capot mobile 110 a été déplacé vers l'arrière. D'ailleurs, il est noté que le déploiement de la grille 108 s'effectue automatiquement du fait du déplacement du capot 110 auquel elle est rattachée, puisque ce déplacement crée un écartement du support 32 de la partie fixe 114. De façon analogue, le compactage de la grille 108 s'effectue également automatiquement lorsque le capot 110 se déplace de sa position d'inversion de poussée à sa position normale de poussée Les figures 3a, 3b et 4 montrent une portion de la grille 108 qui est réalisée à partir de modules adjacents selon la direction axiale, et coulissants les uns par rapport aux autres, toujours selon la direction axiale. Chaque module 36 comprend une ailette 40 s'étendant sensiblement selon la direction tangentielle, entre deux extrémités sur lesquelles sont respectivement prévus deux supports 42. Ces supports 42 forment chacun un rail 44 coopérant avec une partie 46 25 du support 42 d'un module directement adjacent. Chaque partie complémentaire 46 comporte deux pattes recourbées en direction de l'âme du rail pour être maintenues sur celui-ci. Ici, les rails 44 sont orientés selon la direction tangentielle vers 30 l'extérieur, créant ainsi des emboîtements entre les 20 modules 36 directement consécutifs, conférant un caractère télescopique à la grille 108. Les figures 5a à 5d montrent une séquence de passage d'un système d'inversion de poussée 102 de sa position normale de poussée à sa position d'inversion de poussée, le système se présentant sous la forme d'un autre mode de réalisation préféré de la présente invention. Ici encore, on peut apercevoir qu'en mode normal de poussée représenté sur la figure 5a, les grilles du système d'inversion de poussée sont masquées par les capots mobiles 110. Au fur et à mesure du déplacement des capots mobiles 110 vers l'arrière, les grilles 108 s'étirent par déplacements relatifs entre les modules qui les composent, jusqu'à obtenir un écartement de leurs ailettes réputé adéquat pour assurer la fonction d'inversion de poussée. Ici encore, comme cela est détaillé sur la figure 6, chaque module 36 d'une grille 108 comprend une ailette 40 s'étendant sensiblement selon la direction tangentielle, entre deux extrémités sur lesquelles sont respectivement prévus deux supports 42. Chacun des supports 42 forme, à la fois sur sa partie supérieure et sur sa partie inférieure, un rail 44 coopérant avec une partie 46 du support 42 d'un module directement adjacent. Ici, les rails 44 sont orientés selon la direction radiale, créant ainsi des emboîtements entre les modules 36 directement consécutifs, conférant également un caractère télescopique aux grilles 108.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement titre d'exemples non limitatifs.

Claims

REVENDICATIONS1. Grille (108) à ailettes (40) pour système d'inversion de poussée de turbomachine d'aéronef, caractérisée en ce qu'elle est extensible.
2. Grille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux modules (36) portant respectivement deux ailettes en regard (40), lesdits deux modules étant mobiles l'un par rapport à l'autre.
3. Grille selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de modules adjacents {36), chacun comprenant au moins une ailette (40), et mobile par rapport à chacun des deux modules disposés directement adjacents par rapport à celui-ci.
4. Grille selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisée en ce que les modules (36) sont montés coulissants les uns par rapport aux autres.
5. Grille selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que chaque module (30) comprend une ailette (40) aux deux extrémités de laquelle sont respectivement prévus deux supports (42).30
6. Grille selon la revendication 5, caractérisée en ce que les deux supports (42) forment chacun un rail (44) coopérant avec le support d'un module adjacent.
7. Grille selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est télescopique. 10
8. Système d'inversion de poussée (102) pour turbomachine d'aéronef comprenant au moins une grille (108) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ainsi qu'un capot de nacelle mobile (110) sur lequel est montée ladite grille (108) de manière à 15 ce qu'elle s'étire lors d'un déplacement dudit capot (110) vers une position d'inversion de poussée.
9. Turbomachine à double flux pour aéronef comprenant un système d'inversion de poussée (102) 20 selon la revendication 8.