Propulseur à réaction Les propulseurs à réaction actuellement connus se divisent en trois catégories : les pro pulseurs à compresseur d'air tournant, dé nommés turboréacteurs ou moto-réacteurs selon que l'entraînement du compresseur se fait par une_turbine ou par un moteur à piston, les statoréacteurs, appelés également tuyères propulsives dont le cycle comporte un ralen tissement de l'air du vent relatif avec augmen tation corrélative de sa pression statique grâce à une forme judicieuse de la tubulure d'entrée, un échauffement de cet air et finalement une détente procurant la réaction propulsive, enfin les pulsoréacteurs,
qui fonctionnent selon un cycle pratiquement à volume constant et com portant une chambre de combustion à combus tion pulsatoire et une tuyère librement ouverte qui éjecte périodiquement les gaz.
Les propulseurs de la première catégorie ont l'inconvénient d'être d'une construction compliquée et coûteuse et de s'user relative ment vite.
Les statoréacteurs infiniment plus simples et moins coûteux s'ils ont un bon rendement de propulsion aux vitesses élevées, ont, par contre, l'inconvénient de ne donner aucune poussée au point fixe et d'exiger, par consé- quent, divers artifices pour le lancement de l'engin à propulser.
Enfin, les pulsoréacteurs, qui sont égale ment des appareils de construction simple et peu coûteuse, n'étaient guère utilisables jus qu'ici que pour des vitesses de vol relativement faibles.
La présente invention a pour objet un propulseur à réaction caratérisé par un dispo sitif de propulsion à réaction présentant au moins une chambre de combustion à combus tion pulsatoire, disposé longitudinalement à l'intérieur d'une enveloppe formant un conduit ouvert à l'amont et à l'aval et dont la section augmente d'abord à partir de l'orifice amont pour diminuer ensuite jusqu'à l'orifice aval,
ledit dispositif de propulsion à combustion pul- satoire étant monté dans l'enveloppe de façon que l'orifice d'admission de sa chambre de combustion soit situé en aval de l'orifice amont du conduit formé par l'enveloppe et que cette chambre de combustion se trouve dans la par tie centrale de ce conduit, le tout étant agencé de façon que lorsque l'appareil est en mouve ment, à la poussée engendrée par le dispositif de propulsion à combustion pulsatoire s'ajoute une poussée résultant du réchauffage du cou rant d'air s'écoulant à travers le conduit formé par l'enveloppe et autour dudit dispositif de propulsion,
par une partie de la chaleur déga gée par les combustions dans la chambre de combustion à combustion pulsatoire et trans- mise à ce courant à travers les parois de cette chambre.
Un tel propulseur a une poussée impor tante au point fixe et une bonne caractéristique de poussée en fonction de la vitesse.
Les essais effectués par la déposante lui ont en effet permis de constater que l'on peut soustraire à travers les parois d'une chambre de combustion à combustion pulsatoire une proportion allant jusqu'à 40 % et même 60 % de l'énergie calorifique totale dégagée par la combustion de combustible brûlé dans cette chambre sans altérer le .fonctionnement de celle-ci ni diminuer la
poussée produite. Le dessin représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du propulseur selon l'invention ainsi que des variantes. La fig. 1 est une vue en coupe axiale d'une première forme d'exécution.
La fig. 2 en est une coupe transversale selon<I>I1-11.</I>
Les fig. 3 et 4 sont des coupes transver sales de deux variantes du propulseur selon les fig. 1 et 2 comportant respectivement trois chambres de combustion à combustion pulsa toire et une seule chambre.
La fig. 5 est une coupe longitudinale de la seconde forme d'exécution.
La fi-. 6 est une vue en coupe transversale de cette dernière forme.
La fig. 7 montre une troisième variante du propulseur des fig. 1 et 2. Le propulseur représenté aux fig. 1 et 2 comprend une enveloppe de section circulaire 1, semblable à un carénage de statoréacteur, c'est-à-dire dont la section augmente d'abord en 5 à partir de son orifice d'entrée d'air 2 pour diminuer ensuite jusqu'à son orifice de sortie 3.
Dans la partie centrale de cette enve loppe sont disposées longitudinalement quatre chambres de combustion à combustion pulsa- toire <I>Pl,</I><B>Pi,</B> P3, P4. La disposition est telle que des intervalles existent entre les chambres, ainsi qu'entre ces chambres et la paroi interne de l'enveloppe 1 pour permettre l'écoulement de l'air tout autour des chambres et bien répartir, en outre, au sein de cet air, la chaleur trans mise extérieurement à travers les parois des chambres pulsatoires.
Chacune des chambres de combustion p1 à p° est pourvue d'une tubulure d'entrée d'air 4 puisant l'air dans l'enveloppe 1 à l'endroit où cet air, qui entre en 2 à la vitesse du vent relatif a été ralenti, c'est-à-dire, après la partie divergente 5 qui forme le début de ladite en veloppe, et d'une partie de plus grand dia mètre 6, dans laquelle se fait la combustion pulsatoire d'un combustible introduit vers l'aval de la tubulure 4. Ce combustible peut être, comme on le sait, admis d'une manière conti nue, la combustion pulsatoire se réglant d'elle- même à la fréquence du tuyau sonore que forme la chambre.
Chaque chambre comprend un tube d'échap pement 7 débouchant dans l'extrémité amont d'une tuyère de dilution et comprenant une partie divergente 8 faisant immédiatement suite au tube 7 mais séparée de lui par un orifice annulaire 9 avec entrée convergente, pour l'ad mission de l'air de dilution. Cette tuyère se remplit d'air lors de la dépression qui suit chaque départ de gaz et cet air est poussé par les gaz du coup suivant qui lui transmettent une partie de leur quantité de mouvement en augmentant la poussée, le supplément de pous sée étant supporté par la partie divergente 8.
L'air de dilution entrant par l'orifice annu laire 9 est ici pris à l'intérieur de l'enveloppe 1. L'orifice de sortie 10 des gaz et de l'air de dilution se trouve un peu en arrière de l'orifice de sortie 3 de l'enveloppe, de sorte que l'échap pement final des chambres de combustion à combustion pulsatoire se fait directement à l'atmosphère.
Les chambres de combustion étant situées dans la partie centrale de l'enveloppe 1 où se font habituellement, dans les statoréacteurs ordinaires, la pulvérisation et la combustion de combustible, la chaleur engendrant la pous sée de la partie constituant statoréacteur du propulseur est constituée par la partie de la chaleur dégagée dans les chambres de combus tion, qui est transmise à travers les parois de ces chambres. Pour améliorer le transfert de la chaleur à l'air circulant dans l'enveloppe 1, les parois des chambres de combustion sont pourvues d'ailettes extérieures 11 (fig. 2). Les chambres sont portées par des cloisons 12 reliant les chambres entre elles et les fixant également à la paroi interne du carénage 1.
Les tubulures d'entrée d'air 4 des pulso réacteurs sont, de préférence, librement ouver tes, et forment des clapets aérodynamiques, c'est-à-dire ont une disposition intérieure leur donnant une bonne perméabilité dans le sens du remplissage des chambres et une perméa bilité moins grande en sens inverse. Ces clapets aérodynamiques 4 comportent une série de tuyères simplement convergentes disposées co- axialement l'une à la suite de l'autre à un certain intervalle avec leur convergence orientée vers l'aval.
Comme les clapets aérodynamiques laissent toujours échapper une petite partie des gaz à haute température formés par chaque combus tion dans la chambre de combustion, il est dis posé à l'avant de chacune des tubulures 4, un tronçon de tube 13 coudé à 180 pour ramener ces gaz vers l'aval dans le courant traversant l'enveloppe 1. Ces tubes récupérateurs ont un diamètre plus petit que la tubulure d'entrée 4 et sont placés à une certaine distance de cette tubulure pour ne pas gêner l'admission d'air à travers ladite tubulure. Un avion muni d'un propulseur tel que celui qui vient d'être décrit est capable de décoller par lui-même sans artifice de décol lage.
En outre, aux vitesses de vol élevées, la poussée importante fournie par l'air qui tra verse directement l'enveloppe 1 et y décrit un cycle semblable à celui d'un statoréacteur, est mise à profit, tandis que les dispositifs de pro pulsion à combustion pulsatoire conservent une poussée importante grâce aux tuyères de dilu tion. Au lieu de quatre chambres de combustion à combustion pulsatoire comme sur les fig. 1 et 2 on peut placer un nombre plus grand de ces chambres ou un nombre plus petit.
La fig. 3 représente un propulseur à trois cham bres de combustion et la fig. 4 un autre pro pulseur à une seule chambre de combustion. Pour une enveloppe 1 de dimensions données, il est cependant avantageux d'avoir un grand nombre de petites chambres de combustion au lieu d'une seule de grand diamètre car, plus ce nombre est grand, pour un même encombre ment de la batterie de chambres en section transversale, plus est grande la surface totale des chambres de combustion, ce qui est favo rable à une bonne transmission de chaleur à l'air traversant l'enveloppe 1.
L'utilisation de tubulures d'admission librement ouvertes for mant clapets aérodynamiques, est, à cet égard, intéressante, car elle favorise la réalisation de pulsoréacteurs de petite section.
Le propulseur ries fig. 5 et 6 comprend une enveloppe de section très plate contenant une batterie de chambres de combustion à combustion pulsatoire <I>pl, p2,</I> p3 <I>.....</I> p7 dis posées suivant une rangée avec leurs axes dans un même plan. Une telle enveloppe peut être incorporée à une aile d'avion, son entrée d'air étant agencée sur le bord d'attaque de l'aile et sa sortie près du bord de fuite.
Les expériences de la déposante lui ont montré, d'autre part, que dans des propulseurs tels que ceux des fig. 1 et 2 ou 5 et 6, les chambres de combustion se déphasent auto matiquement en faisant succéder leurs explo sions à intervalles réguliers. Par exemple, deux chambres se couplent en opposition de phase, trois chambres à 120 et 2p-1-1 chambres à
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(un nombre impair de chambres est préférable). L'utilisation de plusieurs chambres de combus tion à combustion pulsatoire permet donc d'ob tenir un flux d'échappement quasi permanent.
Il est alors possible de disposer les orifices de sortie des tuyères de dilutions dans les quelles les chambres déchargent un peu en amont de l'orifice de sortie de l'enveloppe 1, comme le montre la variante de la fig. 7, sans gêner ni le fonctionnement des chambres et l'obtention d'une poussée au point fixe, ni le fonctionnement en statoréacteur aux grandes vitesses.
Ce phénomène de couplage des chambres à combustion pulsatoire est favorisé par l'em ploi des clapets aérodynamiques, qui n'ont pas l'inconvénient d'une fréquence propre comme les clapets mécaniques. Le couplage des cham bres de combustion s'effectue alors par compo sition des champs de pression variable qui existent aussi bien à l'amont de l'enveloppe dans le diffuseur 5 qu'à l'aval près de l'ori fice 3, par suite du fonctionnement pulsatoire même des chambres de combustion. On pourrait disposer dans l'enveloppe des moyens de chauffage supplémentaire, par exemple des brûleurs à combustible. Ces moyens de chauffage supplémentaire pourront être mis en action momentanément pour obte nir, en cas de besoin, un supplément de pous sée aux grandes vitesses de vol.
Ils pourront être utiles, en particulier, dans un avion mili taire d'interception.