BR112015002317B1

BR112015002317B1 - Motor de turbina de desvio

Info

Publication number: BR112015002317B1
Application number: BR112015002317-7A
Authority: BR
Inventors: Jean-Loíc Hervé Lecordix
Original assignee: Snecma
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2021-10-05
Also published as: RU2630051C2; CA2880146C; US9835044B2; US20150300198A1; FR2994452B1; WO2014023891A1; EP2895703B1; CA2880146A1; BR112015002317A2; RU2015103737A; FR2994452A1; CN104520542B; EP2895703A1; CN104520542A

Abstract

MOTOR DE TURBINA DE DESVIO. Motor de turbina de desvio (1), em particular para uma aeronave, em que fluxos de ar circulam a partir de a montante para a jusante, o motor de turbina (1) se estendendo de maneira axial e compreendendo: - um revestimento interno (11), um revestimento de duto interno (12) e um revestimento externo (13) de forma a definir um duto primário (V1) entre o revestimento de duto interno (12) e o revestimento interno (11), e um duto secundário (V2) entre o revestimento de duto interno (12) e o revestimento externo (13), - um eixo rotativo (BP) compreendendo, na extremidade a montante, um ventilador móvel (2) compreendendo lÃCminas radiais (20) das quais as extremidades livres faceiam o revestimento externo (13) do motor de turbina de forma a comprimir um fluxo de ar pelo menos no duto secundário (V2), e; - uma pluralidade de pás de estator radiais de passo variável (5) montada a montante do ventilador móvel (2) de forma a defletir o ar axial incidente (F) antes do mesmo ser retificado de maneira axial pelo ventilador móvel (2) no duto secundário (V2).

Description

CAMPO TÉCNICO GERAL E TÉCNICA ANTERIOR

[001] A presente invenção se refere ao campo de motores de turbina de desvio, em particular a uma aeronave, em que fluxos de ar circulam a partir de a montante para a jusante.

[002] FR2902142 de SNECMA divulga tal motor de turbina.Convencionalmente, com referência à Fig. 1, o motor de turbina 1 se estende de maneira axial ao longo de um eixo geométrico X-X e compreende um revestimento interno 11, um revestimento de duto interno 12 e um revestimento externo 13 de forma a definir um duto primário V1 entre o revestimento de duto interno 12 e o revestimento interno 11, e um duto secundário V2 entre o revestimento de duto interno 12 e o revestimento externo 13. Em outras palavras, o duto secundário V2 e o duto primário V1 são anulares e são separados pelo revestimento de duto interno 12.

[003] O motor de turbina 1 compreende um eixo rotativo compreendendo, na extremidade a montante, um ventilador móvel 2 para comprimir um fluxo de ar incidente F, o ventilador móvel 2 compreendendo lâminas radiais 20 das quais as extremidades livres faceiam o revestimento externo 13 do motor de turbina 1 de forma a comprimir um fluxo de ar pelo menos no duto secundário V2 e, preferivelmente, também no duto primário V1. Convencionalmente, o motor de turbina 1 é referido como um motor de turbina de ventilador em duto.

[004] O fluxo de ar que circula no duto primário V1 convencionalmente é comprimido pelos estágios de compressor do motor de turbina 1 antes de entrar na câmara de combustão. A energia de combustão é recuperada pelos estágios de turbina que estão envolvidos no acionamento dos estágios de compressor e o ventilador móvel a montante 2. O fluxo de ar que circula no duto secundário V2 para a sua parte é envolvido na provisão do impulso do motor de turbina 1.

[005] Convencionalmente, o duto secundário V2 compreende, ajusante do ventilador móvel 2, pás radiais fixas ou pás de estator 3, conhecidas de um perito na técnica como pás de guia de saída (OGV), para retificar o fluxo de ar F0 defletido pelo ventilador móvel 2 durante a sua rotação. De uma maneira similar, o duto primário V1 compreende, a jusante do ventilador móvel 2, pás radiais fixas ou pás de estator 4, conhecidas de um perito na técnica como pás de guia de entrada (IGV). "Pá fixa" ou "pá de estator" quer dizer uma pá que não é acionada em rotação em torno do eixo geométrico X-X do motor de turbina 1, o que significa dizer em contraste com uma lâmina móvel ou lâmina de rotor de um estágio de rotor do motor de turbina 1.

[006] A invenção mais particularmente se refere aos motores de turbina tendo uma alta razão de desvio, o que significa dizer uma razão de deflexão de ar no duto secundário V2 que é alta se comparada com o fluxo de ar defletido no duto primário V1. A razão de desvio (BPR) é conhecida de um perito na técnica e depende da configuração dos revestimentos 11, 12, 13 do motor de turbina (diâmetro, espaçamento radial, etc.). Na sequência, uma "alta" razão de desvio quer dizer uma razão de desvio de mais do que 15. Em outras palavras, para tal motor de turbina 1, a taxa de fluxo de ar no duto secundário V2 é 15 vezes maior do que a taxa de fluxo de ar no duto primário V1.

[007] Um motor de turbina 1 tendo uma alta razão de desvio vantajosamente permite que um alto nível de impulso seja obtido com consumo de combustível reduzido.

[008] Independentemente disto, quanto mais as dimensões do duto secundário V2 são aumentadas, mais o diâmetro do revestimento externo 13 é aumentado, que apresenta desvantagens principais em termos de massa e arraste. Outra desvantagem de motores de turbina tendo uma alta razão de desvio é que é necessário aumentar as dimensões e a massa dos reversores de impulso.

[009] Em adição, um objetivo principal da invenção é propor um motor de turbina que reduziu o consumo e do qual a massa também é reduzida.

[0010] Além disso, quanto maior é o diâmetro do revestimento externo 13, maior é o comprimento das lâminas 20 do ventilador móvel 2. Na prática, para uma velocidade de rotação das lâminas 20 de aproximadamente 400 m/s, o fluxo de ar defletido pelas extremidades das lâminas 20 pode alcançar velocidades supersônicas de aproximadamente Mach 1.3, que apresenta desvantagens em termos de acústica. Em adição, uma alta velocidade do fluxo de ar F0 defletido pelo ventilador móvel 2 gera ondas de choque no motor de turbina 1, causando uma redução da eficiência de compressão. Após o fluxo de ar ser defletido pelo ventilador móvel 2, o fluxo de ar F0 defletido no duto secundário V2 possui um componente axial e tangencial e precisa ser retificado de maneira axial pelas pás radiais fixas 3 do tipo OGV. O componente tangencial adicionado ao componente axial do fluxo de ar F0 defletido no duto secundário V2 por uma pá 20 tendo um grande diâmetro pode ser uma fonte de ruído em um motor de turbina 1.

[0011] Um objetivo adicional da invenção é propor um motor de turbina tendo impacto acústico limitado.

DESCRIÇÃO GERAL DA INVENÇÃO

[0012] De maneira a superar algumas destas desvantagens, a invenção se refere a um motor de turbina de desvio, em particular para uma aeronave, em que fluxos de ar circulam a partir de a montante para a jusante, o motor de turbina se estendendo de maneira axial e compreendendo um revestimento interno, um revestimento de duto interno e um revestimento externo de forma a definir um duto primário entre o revestimento de duto interno e o revestimento interno, e um duto secundário entre o revestimento de duto interno e o revestimento externo, um eixo rotativo compreendendo, na extremidade a montante, um ventilador móvel compreendendo lâminas radiais das quais as extremidades livres faceiam o revestimento externo do motor de turbina de forma a comprimir um fluxo de ar pelo menos no duto secundário, o motor de turbina compreendendo uma pluralidade de pás de estator radiais de passo variável montada a montante do ventilador móvel, as pás radiais de passo variável que são configuradas para defletir o ar axial incidente e o ventilador móvel que é configurado para retificar de maneira axial o dito ar defletido no duto secundário, o motor de turbina que não é provido com pás de estator no duto secundário a jusante do ventilador móvel.

[0013] A presença de pás radiais de estator a montante do ventilador móvel vantajosamente permite que o fluxo axial de ar incidente seja defletido antes de ser retificado pelo ventilador móvel, de forma que a direção do fluxo de ar a jusante do ventilador móvel é somente axial. Em adição, não é mais necessário recorrer às pás de guia fixas ou pás de estator a jusante do ventilador, e isto torna o motor de turbina mais leve.

[0014] Devido ao passo variável das pás radiais de estator, o fluxo de ar incidente é adaptado para os requisitos do motor de turbina, o que significa dizer para o seu estado de operação. Em adição, em uma dada posição do passo, as pás radiais de estator permitem que uma função de frenagem do ar seja provida. O motor de turbina assim não precisa de um reversor de impulso conectado com o motor de turbina, e isto reduz a sua massa e a sua complexidade.

[0015] Preferivelmente, as pás radiais de passo variável possuem umperfil aerodinâmico de forma a acelerar o fluxo de ar incidente quando está sendo defletido pelas pás radiais de passo variável. Em outras palavras, as pás radiais de passo variável permitem um escoamento laminar do fluxo de ar. Preferivelmente, o perfil aerodinâmico das pás permite uma aceleração do fluxo de ar over pelo menos 75 % do cordão.

[0016] Preferivelmente, o revestimento interno, o revestimento de duto interno e o revestimento externo estão em uma distância radial entre si no motor de turbina de forma a definir um motor de turbina tendo uma razão de desvio que é maior do que ou igual a 15. Preferivelmente, a velocidade de rotação das extremidades livres das lâminas do ventilador móvel é menor do que 340 m/s. Para os motores de turbina tendo uma alta razão de desvio, eles podem se beneficiar a partir de um alto nível de impulso para um ventilador móvel acionado em uma velocidade lenta, o que significa dizer menos do que 340 m/s. Vantajosamente, altas velocidades são evitadas de ocorrer quando ar está sendo defletido pelas lâminas do ventilador. Devido à invenção, o ruído de motores de turbina tendo uma alta razão de desvio está limitado tomando vantagem da velocidade de fluxo do ventilador móvel.

[0017] De acordo com um aspecto preferido da invenção, a pluralidade de pás radiais de passo variável se estende no mesmo plano que é transversal ao eixo geométrico do motor de turbina de maneira a permitir a deflexão homogênea do fluxo de ar incidente antes de ser retificada pelo ventilador móvel.

[0018] Preferivelmente, a distância axial entre a pluralidade de pás radiais de passo variável e o ventilador móvel está entre 0,1 e 10 vezes o cordão médio de uma pá radial de passo variável de forma a otimizar a retificação enquanto limita o comprimento do motor de turbina e a sua nacele.

[0019] De acordo com a invenção, o motor de turbina não compreende pás de estator montadas no duto secundário a jusante do ventilador móvel. O fluxo de ar defletido pelo ventilador móvel é retificado de maneira axial e não requer a presença de pás radiais a jusante, e isto reduz a massa e a complexidade do motor de turbina. De uma maneira similar, de acordo com um aspecto preferido da invenção, o motor de turbina não compreende pás de estator montadas no duto primário a jusante do ventilador móvel.

[0020] De acordo com um aspecto da invenção, as lâminas do ventilador móvel se estendem apenas entre o revestimento interno e o revestimento externo do motor de turbina.

[0021] De acordo com outro aspecto da invenção, as lâminas do ventilador móvel se estendem entre o revestimento de duto interno e o revestimento externo do motor de turbina.

[0022] Preferivelmente, as pás radiais de passo variável sãoadaptadas, em uma dada posição do passo, para bloquear a circulação de ar no duto secundário e para permitir a circulação de ar no duto primário.

[0023] Preferivelmente, o motor de turbina compreende meios paraajustar de maneira individual o passo das pás radiais de passo variável para permitir que um passo adaptativo seja provido dependendo da configuração do motor de turbina, por exemplo, se existe um suporte a jusante do ventilador móvel. Os meios de ajuste vantajosamente permitem que o passo de certas pás radiais de passo variável seja modificado de maneira local para permitir, por exemplo, que uma maior quantidade de ar circule e assim compense a presença de um elemento que bloqueia a circulação de ar a jusante do ventilador móvel.

[0024] Ainda preferivelmente, o motor de turbina compreende meios para regular de maneira individual o passo das pás radiais de passo variável se a heterogeneidade do fluxo de ar no duto secundário é detectada. Portanto, se um vento cruzado ou ingestão de camada limite é detectada, o fluxo de ar no duto secundário é homogeneizado novamente e adaptado para a incidência de lâminas móveis através da provisão de um passo individual para cada pá radial de passo variável de maneira a limitar o risco de um surto no motor de turbina.

[0025] Ainda preferivelmente, cada pá radial de passo variável possui um perfil aerodinâmico de forma a acelerar o fluxo de ar incidente de acordo com um escoamento laminar.

[0026] Preferivelmente, cada pá radial de passo variável possui um corpo que é móvel em rotação em torno de um eixo geométrico radial de forma a manter um perfil idêntico para cada estado de operação do motor de turbina. Uma pá radial integral deste tipo é simples de fabricar.

[0027] De acordo com outro aspecto da invenção, cada pá radial de passo variável possui um corpo fixo e uma aba móvel, apenas a aba sendo movida dependendo do estado de operação do motor de turbina. Uma pá radial deste tipo compreendendo uma aba torna possível manter uma borda dianteira orientada de uma maneira idêntica para cada estado de operação, apenas a borda traseira sendo móvel para orientar de maneira precisa o fluxo de ar no ventilador móvel.

[0028] Preferivelmente, a área de seção transversal da aba móvel aumenta sobre o seu comprimento a partir da sua ponta para a sua raiz de forma a permitir que a circulação de um fluxo de ar no duto secundário seja bloqueada enquanto permite que um fluxo de ar circule no duto primário. Portanto, as pás radiais de passo variável permitem que uma função de frenagem do ar seja provida, enquanto permite que ar seja alimentado para o motor de turbina.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0029] A invenção será mais bem entendida através da leitura da seguinte descrição, que é dada puramente por meio de exemplo, e com referência aos desenhos anexos, em que:

[0030] A Fig. 1 é uma seção através de um motor de turbina de desvio de acordo com a técnica anterior;

[0031] A Fig. 2 é uma seção através de um motor de turbina de desvio de acordo com a invenção;

[0032] A Fig. 3A é uma vista de seção esquemática das lâminas do ventilador e das pás radiais fixas ou pás de estator para um motor de turbina de acordo com a técnica anterior;

[0033] A Fig. 3B é uma vista de seção esquemática das lâminas do ventilador e das pás radiais fixas ou pás de estator para um motor de turbina de acordo com a invenção;

[0034] A Fig. 4 é uma vista de seção esquemática das pás radiais de estator durante a decolagem;

[0035] A Fig. 5 é uma vista de seção esquemática das pás radiais de estator durante a inversão do impulso;

[0036] A Fig. 6 é uma vista de seção esquemática das pás radiais de estator quando elas são providas com um passo adaptativo;

[0037] A Fig. 7A é uma vista esquemática de uma pluralidade de posições de passo de uma pá de estator radial integral de acordo com a invenção tendo um corpo móvel;

[0038] A Fig. 7B é uma vista esquemática de uma pluralidade de posições de passo de uma pá de estator radial integral de acordo com a invenção tendo um corpo fixo e uma aba móvel;

[0039] A Fig. 8 é uma vista lateral esquemática de uma pá de estator radial de acordo com a invenção tendo um corpo fixo e uma aba móvel; e

[0040] A Fig. 9 é uma seção transversal através de outra modalidade de um motor de turbina de desvio de acordo com a invenção.

[0041] Deve ser notado que os desenhos divulgam a invenção de uma maneira detalhada de maneira a realizar a invenção, e os ditos desenhos é claro que podem servir para originar uma melhor definição da invenção onde for apropriado.

DESCRIÃO DE UMA OU MAIS MODALIDADES

[0042] Com referência à Fig. 2, que é uma vista esquemática de um motor de turbina de acordo com a invenção para uma aeronave, o motor de turbina 1 se estende de maneira axial ao longo de um eixo geométrico X-X e compreende um revestimento interno 11, um revestimento de duto interno 12 e um revestimento externo 13 de forma a definir um duto primário V1 entre o revestimento de duto interno 12 e o revestimento interno 11, e um duto secundário V2 entre o revestimento de duto interno 12 e o revestimento externo 13. Em outras palavras, o duto secundário V2 e o duto primário V1 são anulares e são separados pelo revestimento de duto interno 12.

[0043] Neste exemplo, o motor de turbina 1 compreende um eixo rotativo de baixa pressão BP e um eixo rotativo de alta pressão HP, o eixo rotativo de baixa pressão BP compreendendo, na extremidade a montante, um ventilador móvel 2 compreendendo lâminas radiais 20 das quais as extremidades livres faceiam o revestimento externo 13 do motor de turbina de forma a comprimir um fluxo de ar incidente F pelo menos no duto secundário V2. No exemplo na Fig. 2, o ventilador móvel 2 acelera um fluxo de ar no duto secundário V2 e no duto primário V1.

[0044] O fluxo de ar que circula no duto primário V1 convencionalmente é comprimido pelos estágios de compressor antes de entrar na câmara de combustão. A energia de combustão é recuperada pelos estágios de turbina, que acionam os estágios de compressor e o estágio do ventilador móvel a montante 2. O fluxo de ar que circula no duto secundário V2 para a sua parte é envolvido na provisão do impulso do motor de turbina 1. Neste exemplo, o motor de turbina 1 possui uma alta razão de desvio, o que significa dizer maior do que 15. De maneira a prover o impulso desejado com um motor de turbina tendo uma alta razão de desvio, vantajosamente é possível reduzir a velocidade de rotação do ventilador móvel 2 para velocidades de menos do que 340 m/s, por exemplo, de aproximadamente 250 m/s a 300 m/s.

[0045] De acordo com a invenção, o motor de turbina 1 compreende uma pluralidade de pás radiais fixas ou pás de estator 5 montadas a montante do ventilador móvel 2 de forma a defletir o ar axial incidente F antes de ser retificado de maneira axial pelo ventilador móvel 2 no duto secundário V2, como mostrado na Fig. 2. Por meio do exemplo, o motor de turbina compreende pelo menos vinte pás radiais de estator distribuídas de maneira circunferencial 5. Com referência à Fig. 2, as pás radiais de estator 5 se estendem no mesmo plano que é transversal ao eixo geométrico do motor de turbina 1 entre o revestimento interno 11 e o revestimento externo 13 do motor de turbina 1, de forma a defletir inteiramente o fluxo axial incidente F recebido pelo motor de turbina 1.

[0046] Neste exemplo, o motor de turbina 1 compreende, a montante do ventilador 2, um cone axial fixo 21 que é conectado de maneira rígida para o revestimento interno 11 e em que a pluralidade de pás radiais de estator 5 é montada. Preferivelmente, a distância axial entre a pluralidade de pás radiais de estator 5 e o ventilador móvel 2 está entre 0,1 e 10 vezes o cordão médio de uma pá de estator radial de forma a otimizar a retificação. Vantajosamente, isto permite que a distância entre as pás radiais de estator 5 e o ventilador móvel 2 seja reduzida de maneira a formar um motor de turbina mais compacto. Em adição, devido à compacidade do motor de turbina 1, o dito motor pode integrar uma nacele tendo dimensões reduzidas no lugar do revestimento externo 13, o que significa dizer o revestimento do ventilador.

[0047] Na técnica anterior, como mostrado na Fig. 3A, o fluxo axial de ar incidente F recebido pelo motor de turbina 1 primeiro é comprimido pelas lâminas 20 do ventilador 2 em rotação na direção R de forma que o fluxo defletido Fa possui um componente axial e um componente tangencial. Então, o fluxo defletido Fa é retificado de maneira axial pelas pás radiais de estator 3 do tipo OGV, a jusante do ventilador móvel 2, de forma que o fluxo de ar F2 que circula no duto secundário V2 é orientado de maneira axial, como mostrado na Fig. 3A.

[0048] De acordo com a invenção, a presença de pás radiais de estator 5 a montante do ventilador 2 permite que o fluxo de ar incidente F seja defletido antes de ser comprimido pelo ventilador móvel 2. De fato, como mostrado na Fig. 3B, a pluralidade de pás radiais de estator 5 montada a montante do ventilador móvel 2 permite que o fluxo de ar incidente F seja defletido de forma que o fluxo de ar defletido Fb possui um componente axial e um componente tangencial. Então, o fluxo de ar defletido Fb é retificado de maneira axial pelas lâminas móveis 20 e comprimido de forma que o fluxo de ar F2 que circula no duto secundário V2 é orientado de maneira axial, como mostrado na Fig. 3B. Vantajosamente, a saída do fluxo de ar F2 a partir do ventilador 2 predominantemente apenas possui um componente axial.

[0049] Neste exemplo, cada pá de estator radial 5 possui uma forma alongada, preferivelmente tridimensional, se estendendo em uma direção radial. Cada pá de estator radial 5 possui um cordão substancialmente constante sobre o seu comprimento. Preferivelmente, cada pá de estator radial 5 possui um corpo aerodinâmico tendo uma borda dianteira BA e uma boda traseira BF de forma a, por um lado, defletir qualquer fluxo de ar incidente F recebido pela pá de estator radial 5 e, por outro lado, acelerar o fluxo de ar incidente de uma maneira contínua para manter o escoamento laminar. Preferivelmente, o perfil permite que uma aceleração do fluxo de ar incidente sobre pelo menos 75 % do cordão da pá.

[0050] A pá de estator radial 5 possui uma raiz montada no revestimento de duto interno 12 e uma ponta montada no revestimento externo 13 pelos meios de conexão do tipo porca e parafuso, mais outros meios de conexão é claro que também podem ser adequados.

[0051] De acordo com a invenção, as pás radiais de estator 5 possuemum passo variável de forma a permitir a deflexão ótima do fluxo de ar incidente F para cada estado de operação do motor de turbina (decolagem TO (Fig. 4), cruzeiro C (Fig. 3B) ou frenagem L (Fig. 5)). "Passo variável" quer dizer a orientação da pá de estator 5 ou uma parte da pá de estator 5 em torno de um eixo geométrico substancialmente radial.

[0052] Preferivelmente, o ângulo do passo θ é definido por regulação(passiva ou ativa) dependendo do estado de operação do motor de turbina 1. Neste exemplo, o ângulo do passo θ é determinado por um computador a bordo do motor de turbina e então comunicado com um dispositivo de atuação que modifica o passo da pá durante a operação do motor de turbina 1. Por meio do exemplo, o dispositivo de atuação compreende um atuador que move uma roda de passo a qual as pás radiais de estator 5 são conectadas por uma pluralidade de hastes de conexão. É claro que o dispositivo de atuação pode ser de várias diferentes formas.

[0053] Com referência à Fig. 3B, o ângulo do passo durante a operação de cruzeiro do motor de turbina 1 é determinado dependendo da velocidade de rotação do ventilador 20 durante o cruzeiro, de forma que o fluxo de ar a jusante F2 circula de maneira axial no duto secundário V2 para prover impulso ótimo. Neste exemplo, a borda traseira BF das pás radiais de estator 5 está direcionada de maneira obliqua com relação a um plano radial, como mostrado na Fig. 3B. Na sequência, o ângulo de passo de cruzeiro θC é usado como um ângulo de passo de referência e é mostrado pelas linhas pontilhadas nas Figs. 4 a 6.

[0054] Com referência à Fig. 4, durante a decolagem, o motor de turbina 1 requer uma grande quantidade de ar. Para este propósito, o ângulo do passo θTO durante a decolagem é adaptado para promover a circulação axial do fluxo de ar Fb defletido pelas pás radiais de estator 5. Neste exemplo, a borda traseira BF das pás radiais de estator 5 é aumentada, o que significa dizer trazida para próximo da posição axial, de maneira a reduzir a deflexão inicial, como mostrado na Fig. 4. Portanto, o fluxo de ar incidente F é menos defletido pelas pás radiais de estator 5, e isto promove uma alta taxa de fluxo de ar para alimentar o duto secundário V2.

[0055] Com referência à Fig. 5, quando a aeronave freia e de maneira a garantir a inversão do impulso, o motor de turbina 1 requer uma pequena quantidade de ar. Para este propósito, o ângulo do passo θL está adaptado para limitar a circulação axial do fluxo de ar Fb defletido pelas pás radiais de estator 5. Neste exemplo, a borda traseira BF das lâminas de estator radial 5 está diretamente de maneira circunferencial, o que significa dizer em direção ao plano que é transversal ao eixo geométrico do motor de turbina como mostrado na Fig. 5, de maneira a limitar (ou parar) a quantidade de ar provido para o ventilador móvel 2. As pás radiais de estator 5 tendo tal ângulo de passo θL permitem adicionalmente que uma superfície transversal planar seja formada que vem contra o fluxo de ar incidente F durante a frenagem. Em outras palavras, as pás radiais de estator 5 formam um freio de ar, que é muito vantajoso e evita o uso de dispositivos auxiliares que são pesados e grandes (inversor de impulso, etc.).

[0056] Preferivelmente, quando as pás de estator 5 são providas com um passo para a frenagem da aeronave, um fluxo de ar incidente F sempre pode circular no duto primário V1 de maneira a permitir que o motor de turbina 1 opere. Tal função, por exemplo, é alcançada por meio de pás radiais tridimensionais de estator 5 que cooperam com o ângulo do passo θL de maneira a formar um plano para bloquear o duto secundário V2, enquanto permite que o fluxo de ar circule no duto primário V1.

[0057] Preferivelmente, cada pá de estator radial 5 possui o mesmo ângulo de passo θ para um dado modo de operação.

[0058] De acordo com um aspecto da invenção, cada pá de estator radial 5 não possui o mesmo ângulo de passo θ. Com referência à Fig. 6, o passo das pás radiais de estator 5 é produzido de maneira adaptativa de forma que o fluxo de ar F2 que circula no duto secundário V2 se estende de maneira axial de forma a limitar os fenômenos de pico no motor de turbina. Preferivelmente, o motor de turbina 1 compreende meios para regular de maneira individual o passo das pás radiais de estator 5 de forma a permitir que um passo adaptativo seja provido dependendo da configuração do motor de turbina 1, por exemplo, se existe um suporte 6 a jusante do ventilador móvel.

[0059] Como mostrado na Fig. 6, quando o motor de turbina compreende elementos que limitam a circulação de ar a jusante do ventilador 2, o ângulo do passo θ das pás de estator 5, que estão alinhadas de maneira substancialmente longitudinal com estes elementos, é adaptado. Na verdade, como as pás de estator 5 produzem deflexão tangencial do fluxo de ar incidente, as pás afetadas por um passo adaptativo dependem do ângulo de passo padrão θ.

[0060] Por meio do exemplo, a pá de estator radial 5 que é alinhada de maneira substancialmente longitudinal com um suporte 6 do motor de turbina 1 possui um ângulo de passo θ' que é diferente daquele do ângulo do passos θ das outras pás radiais de estator 5. Na verdade, o ângulo do passo θ' é reduzido para permitir que uma maior quantidade de ar circule no motor de turbina 1 de maneira a compensar a interrupção do suporte 6. Em outras palavras, apesar da presença do suporte 6, o fluxo axial de ar F2 que circula no duto secundário V2 é homogêneo a jusante do ventilador.

[0061] Ainda preferivelmente, o motor de turbina 1 compreende meios para regular o passo das pás radiais de estator dependendo de se a heterogeneidade do fluxo de ar no duto secundário V2 é detectada. Portanto, se o piloto de uma aeronave em que o motor de turbina é montado detecta tal heterogeneidade, eles podem operar os meios de regulação para compensar esta heterogeneidade. Por exemplo, se o fluxo a montante é distorcido (vento cruzado ou ingestão de camada limite), o fluxo de ar no duto secundário V2 a jusante do ventilador é homogêneo devido à adaptação. Tal passo adaptativo circunferencial vantajosamente torna possível limitar os riscos de desengate ou de um surto no motor de turbina 1, e isto melhora o desempenho e a segurança do dito motor.

[0062] O passo das pás radiais de estator 5 pode ser produzido de maneira individual ou de uma maneira agrupada, por exemplo, uma pluralidade de pás consecutivas tendo o mesmo passo. Em outras palavras, as pás de estator são providas com um passo "bloco por bloco".

[0063] Meios de passo variável para as pás radiais de estator 5 do motor de turbina 1 foram destacados acima. De acordo com uma primeira modalidade, cada pá de estator radial 5 possui um corpo integral que é móvel em rotação em torno de um eixo geométrico radial (Fig. 7A). Portanto, dependendo do estado de operação do motor de turbina 1, toda a pá de estator radial 5 é orientada em torno do sei eixo geométrico de extensão de maneira a ter um passo de acordo com o ângulo de passo de cruzeiro θC, o ângulo de passo de decolagem θTO ou o ângulo do passo quando se desacelera θL.

[0064] De acordo com uma segunda modalidade, cada pá de estator radial 5' possui um corpo fixo 50' e uma aba móvel 51', como mostrado na Fig. 7B e 8. Preferivelmente, a aba 51' inclui a borda traseira BF da pá radial 5' e é articulada em torno de um eixo geométrico no corpo 50' da pá 5' que permanece fixa. Neste exemplo, a aba móvel 51' possui uma seção transversal que aumenta sobre o seu comprimento, como mostrado na Fig. 8. Preferivelmente, a seção transversal aumenta a partir da raiz 5P' da pá de estator 5 até a sua ponta 5T', como mostrado na Fig. 8, para permitir que o duto secundário V2 seja bloqueado na posição do passo θL durante a aterrissagem, enquanto permite que o duto primário V1 seja alimentado.

[0065] De acordo com outra modalidade da invenção, com referência à Fig. 9, o ventilador móvel 2' compreende lâminas móveis 20' que se estendem de maneira radial entre o revestimento de duto interno 12 e o revestimento externo 13 de forma a comprimir um fluxo de ar exclusivamente no duto secundário V2, o duto primário V1 que não recebe um fluxo de ar comprimido pelo ventilador móvel 2'. Como um resultado, as pás radiais de estator 5 são montadas entre o revestimento de duto interno 12 e o revestimento externo 13 de maneira a defletir o fluxo de ar incidente F antes de ser comprimido pelo ventilador móvel 2'. É claro que as lâminas de estator radial 5 podem ser integrais ou podem compreender uma aba móvel nesta configuração do motor de turbina 1.

Claims

1. Motor de turbina de desvio (1), em particular para uma aeronave, em que fluxos de ar circulam a partir de a montante para a jusante, o motor de turbina (1) se estendendo de maneira axial, e, que compreende:- um revestimento interno (11), um revestimento de duto interno (12) e um revestimento externo (13) de forma a definir um duto primário (V1) entre o revestimento de duto interno (12) e o revestimento interno (11), e um duto secundário (V2) entre o revestimento de duto interno (12) e o revestimento externo (13),- um eixo rotativo (BP) compreendendo, na extremidade a montante, um ventilador móvel (2) compreendendo lâminas radiais (20) das quais as extremidades livres faceiam o revestimento externo (13) do motor de turbina de forma a comprimir um fluxo de ar pelo menos no duto secundário (V2),o dito motor de turbina (1) caracterizado pelo fato de que compreende- uma pluralidade de pás de estator radiais de passo variável (5) montadas a montante do ventilador móvel (2), as ditas pás de passo variável que são configuradas para defletir o ar axial incidente (F) e o ventilador móvel que é configurado para retificar de maneira axial o dito ar defletido no duto secundário (V2), o motor de turbina que não é provido com pás de estator no duto secundário (V2) a jusante do ventilador móvel (2).

2. Motor de turbina de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento interno (11), o revestimento de duto interno (12) e o revestimento externo (13) estão em uma distância radial entre si no motor de turbina (1) de forma a definir um motor de turbina (1) tendo uma razão de desvio (BPR) que é maior do que ou igual a 15.

3. Motor de turbina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a velocidade de rotação das extremidades livres das lâminas (20) do ventilador móvel (2) é menor do que 340 m/s.

4. Motor de turbina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de pás radiais de passo variável (5) se estendem no mesmo plano que é transversal ao eixo geométrico do motor de turbina (1).

5. Motor de turbina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a distância axial entre a pluralidade de pás radiais de passo variável (5) e o ventilador móvel (2) está entre 0,1 e 10 vezes o cordão médio de uma pá radial de passo variável (5).

6. Motor de turbina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que as lâminas (20) do ventilador móvel (2) se estendem entre o revestimento interno (11) e o revestimento externo (13) do motor de turbina (1).

7. Motor de turbina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que cada pá radial de passo variável (5) possui um perfil aerodinâmico de forma a acelerar o fluxo de ar incidente de acordo com um escoamento laminar.

8. Motor de turbina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que cada pá radial de passo variável (5) possui um corpo que é móvel em rotação em torno de um eixo geométrico radial.

9. Motor de turbina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que cada pá radial de passo variável (5') possui um corpo fixo (50') e uma aba móvel (51').

10. Motor de turbina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que cada pá radial de passo variável (5) é configurada para garantir uma função de frenagem do ar em uma dada posição do passo.