EP2783079A1 - Aube de redressement de flux d'air pour moteur d'aéronef et structure de redressement de flux associée - Google Patents

Aube de redressement de flux d'air pour moteur d'aéronef et structure de redressement de flux associée

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EP2783079A1
EP2783079A1 EP12795536.7A EP12795536A EP2783079A1 EP 2783079 A1 EP2783079 A1 EP 2783079A1 EP 12795536 A EP12795536 A EP 12795536A EP 2783079 A1 EP2783079 A1 EP 2783079A1
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EP
European Patent Office
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blade
flow straightening
core
bars
group
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12795536.7A
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German (de)
English (en)
Inventor
Arnaud OUDIN
Bertrand Desjoyeaux
Nicolas Dezeustre
Olivier Kerbler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Nacelles SAS
Original Assignee
Aircelle SA
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Filing date
Publication date
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the present invention relates generally to the field of turbofan engines for aircraft and more particularly to the secondary flow recovery vanes, and to an associated flow recovery structure.
  • a propulsion unit of a turbofan engine typically comprises an external structure 1 having an upstream portion 3 forming an air inlet, an intermediate portion 5 whose internal skin 6 housing form for the blower 7 of the engine, and a downstream portion 9 may incorporate thrust reversal means.
  • This nacelle also has an internal structure 11 comprising a fairing 13 of the engine 15.
  • the fan 7 consists essentially of a helix provided with blades 19, rotatably mounted on a rotating shaft connected and centered on a bearing 21.
  • the bearing 21 is connected to the fan casing 6 by a transverse structure assembly marked 25 in FIG. extending radially in the cold air duct 17, such as structural arms can be distributed at 90 or 120 degrees for example.
  • cold air stream 17 is a flow rectification structure comprising flow straightening vanes 23, also called OGV ("Outlet Guide Vanes”), for rearward straightening the flow of cold air generated by the blower 7.
  • OGV Outlet Guide Vanes
  • OGV replaces the structural arms, thus ensuring the two functions of flow rectification and connection of the bearing 21 with the fan casing 6.
  • Non-structural composite OGV wheels are also known, associated with metallic structural arms.
  • the present invention aims to provide composite material vanes for structuring flow straightening structure, which have an increased strength / weight ratio.
  • a flow straightening blade made of composite materials, comprising a core formed of three-dimensional woven textile bars, surrounded by of a textile envelope, this core and this envelope being consolidated by a thermosetting resin.
  • a flow straightening blade is obtained in which the three-dimensional woven fiber core provides high strength, and the textile wrap provides the desired shape as well as resistance to eventual impacts. all to run very advantageous weight.
  • said textile bars have connection ends of the blade to the wheels of a flow straightening structure
  • said ends have a shape included in the group comprising T-shaped, L-shaped, dovetailed, parallel to the blade plane, transverse to the blade plane, inclined with respect to the blade plane, folded or twisted;
  • the adhesive and the envelope are formed of fibers selected from the group consisting of carbon fibers, glass fibers and aramid fibers;
  • said resin is a compatible resin of an injection process selected from the group of thermosetting resins such as epoxy resins and polyimide resins or from the group of thermoplastic resins such as PEEK, PPS;
  • said textile is chosen from the group comprising woven, sewn or braided two-dimensional textiles and three-dimensional textiles; the core and the shell are interconnected by transverse fibers or transverse wires;
  • said blade comprises reinforcing elements chosen from the group comprising counterplates, inserts, a rigid element forming a leading edge and an anti-erosion coating;
  • said blade comprises one or more hollow zones
  • said blade comprises one or more lightened nuclei
  • the present invention also relates to a flow straightening structure, comprising a smaller diameter wheel, a fan bearing mounted within this wheel, a larger diameter wheel, and a plurality of blades according to the present invention. the above, cooperating by their endings with these two wheels.
  • said blades are interposed between the positions of the structural connecting arms between said bearing and said wheel of larger diameter.
  • FIG. 1 is a longitudinal half-sectional view of a set of nacelle and engine of the prior art, commented in the preamble of the present description;
  • FIGS. 2, 3, 4, 5 are views respectively in perspective, from the side, in section along the line VV and in section along the line VI-VI of an embodiment of a flow straightening blade. according to the invention
  • FIGS. 5a and 5b illustrate the manner in which a T-end web is produced
  • FIG. 5c illustrates the manner in which a clevis end web is rotated about 90 ° with respect to the plane of the blade
  • FIGS. 6a, 6b, 6c are partial views in perspective of other embodiments of a flow straightening blade according to the invention
  • FIGS. 6d, 6e, 6f are cross-sectional views analogous to the view of FIG. 5 of various possible structures of red fl ow blades according to the invention, and in particular of different ends of textile bars allowing the bonding these vanes with the wheels of a flow straightening structure;
  • FIG. 7 is a diagrammatic side view of the dawn of the figures
  • FIG. 8 to 18 are views similar to that of Figure 7 other embodiments of a flow straightening blade according to the invention.
  • FIG. 2 to 5 and 7 shows a flow rectification blade according to a first embodiment of the invention.
  • this blade 23 comprises a core 36 formed of two "textile bars" 37a and 37b, themselves obtained by fibers of glass or carbon or aramid woven in three dimensions.
  • such "textile bars” can be obtained by three-dimensional weaving.
  • Such "textile bars” can be obtained from the company BITEAM (www.biteam.com), specialist in this kind of products.
  • Three-dimensional weaving can be achieved by means of a chain and one or two fields respectively arranged in two or three substantially perpendicular directions of space (ie the same weft thread is conducted between the strings to cover the intertwining in all the directions of the plane transverse to the chains, that is to say son of frames d istincts realize interlacing, in the plane transverse to the chains, in two main directions, substantially perpendicular to each other).
  • such "textile bars” can be obtained using a matrix braiding machine.
  • the two bars 37a and 37b are surrounded by a textile envelope 39, which can be formed from at least one layer of two-dimensional textile fibers woven or braided, stitched, or three-dimensional textile.
  • the woven two-dimensional textiles are obtained by weaving warp fibers and weft fibers substantially perpendicular to one another in the mean plane of the fold. These textiles are commonly called fabrics, canvas, taffeta, twill or satin by the skilled person according to the weaving pattern chosen.
  • the braided two-dimensional textiles are obtained by braiding fibers, grown according to their di ertion by a method of braiding and optionally fibers in a third longitudinal direction in the braiding direction, all the fibers being substantially in the plane. the fold.
  • the sewn two-dimensional textiles are obtained by superposition of two or more layers of fibers in different directions, the layers being linked by more or less spaced stitching points.
  • the three-dimensional textiles are formed of a superposition of layers of fibers interconnected by transverse fibers interweaving some of the fibers between the layers. These textiles are commonly referred to as 3D fabrics or 3D interlock fabrics, or layered interlock fabrics by those skilled in the art.
  • the fibers forming the aforementioned textile may be carbon, glass or aramid fibers, for example.
  • the envelope 39 is constituted by a stack of at least one of the aforementioned texti l es. When multiple layers are stacked, the orientation of each of them can be chosen different from the others.
  • the stack of folds constituting the envelope can also be linked together by additional wires transverse to the thickness such that by a so-called stitching process (or stitching including the family of stitches chain-type) or tufting or needling known elsewhere.
  • the use of the principle of weaving or three-dimensional web braiding makes it possible to modify the geometries of the textile bars, and in particular the endings of the core, to obtain different forms of ends facilitating assembly.
  • This particularity of weaving or three-dimensional braiding provides multiple possibilities of shapes, with the advantage of providing continuity of the fibers from one part to another, and in particular string fibers substantially parallel to the longer length of the bars.
  • the bars 37a and 37b of the core 36 may be shaped so that they have, at their respective ends, T-shaped shapes 41a, 41b, or shapes.
  • clevis 43a, 43b respectively oriented tangentially and radially with respect to the axis A of the turbojet, that is to say in this case in two different directions XY and YZ but both transverse to the plane XZ, and provided with orifices allowing the connection of these terminations respectively to the large and small wheels 29, 27 of the flow rectification assembly.
  • this T-shape of the ends of the textile bars 37 can be obtained by producing a three-dimensional weave with a two-branched untied zone 42a, 42b, forming a kind of Y ( Figure 5a), which is then removed by a forming operation ( Figure 5b) to obtain the T-ends 41a, 41b.
  • FIG. 5c on which a textile bar can be seen comprising two rectangular sections 42c, 42d, and rotated by 90 degrees with respect to each other: such a configuration may correspond, for example, to the ends 43a, 43b of the bars of the blade shown in Figures 2 to 5.
  • section 42c to section 42d is effected by a substantially square intermediate zone 42e, the distribution of chain fibers 42f being arranged to allow this transition.
  • the envelope 39 may comprise tangential rolled portions 45a, 45b and 47a, 47b, which may extend over a circumferential length sufficiently large to be joined from one blade to the other .
  • the flow straightening vane may comprise, between the bars 37a and 37b, an area 49 which may be either hollow or filled with a lightened material such as rigid cell foam. closed, such as low density foams and compatible material of the consolidation resin and operating temperatures.
  • the various elements prepared are placed inside a mold in which resin is injected.
  • An RTM injection process can be used in a rigid closed mold to obtain all of the surfaces with precise dimensions. It will also be possible to use a method of vacuum infusion type, with a flexible tooling part, or any alternative infusion molding environment.
  • the resin will be chosen as a function of the blade utilization temperature, in the families of thermosetting epoxy resins, polyimide resins, polyester resins, vinylester resins, cyanate ester resins or those derived from these families, or else in families of thermoplastic resins such as PPS PEEK. PEKK, PEI.
  • the flow straightening blade according to the invention comprises a structural part strictly speaking formed by the core 36, which is extremely resistant due to its 3D weaving characteristics. with carbon fiber, glass or aramid, and very light.
  • the flow straightening blade according to the invention also comprises a part defining its aerodynamic profile, obtained by a two-dimensional or three-dimensional textile envelope.
  • Figures 6a, 6b, 6c show possible variants for the ends of the straightening vanes.
  • terminations 41a, 41b at L both extending on the same side with respect to the blade, in one direction substantially tangential, that is, in a direction substantially parallel to the XY plane.
  • Figures 6d, 6e, 6f show alternative structures for the straightening vanes.
  • the envelope 39 consists of tubular braids which encapsulate the textile bars 37a, 37b and a foam core 51.
  • the envelope 39 is made from an open fabric folded around the blade, for example at the leading edge 53.
  • the envelope 39 consists of two subsets 39a, 39b each constituting one of the two faces of the blade.
  • the envelope can be connected to at least one of the bars, by additional connections, through the thickness.
  • carbon fibers or aramid or glass are inserted transversely through the casing 39 and penetrate into at least a portion of the bars 36 for example with a tufting method, or needling, or crossing the bars completely with the same method or a stitching process.
  • thin rigid elements are inserted transversely to the plane of the envelope 39, these thin rigid elements possibly being pultruded fiberglass, aramid or carbon composite needles, these rigid elements may also be metal wires in the form of fine nails or staples. These rigid elements may be inserted in a nailing or Z-pinning process or the like.
  • straight arrows indicate force transmissions
  • curved arrows indicate moment transmissions
  • FIG. 10 a structure in O, making it possible to withstand radial (Z) and axial (X) forces, as well as a tangential moment (around the Y axis),
  • Figure 1 1 a structure in W, for resisting radial and axial forces, as well as a tangential moment on the small wheel side 27,
  • FIG. 13 an X-shaped structure with parallel bars, making it possible to withstand radial and axial forces, as well as a tangential moment on the small side 27 and the large 29 wheel,
  • Figures 15 and 16 a structure respectively in K and inverted K, for resisting radial and axial forces, as well as a tangential moment

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Abstract

Aube de redressement de flux (23) en matériaux composites compre- nant une âme formée de barreaux textiles tissés en trois dimensions (36), entourée d'une enveloppe en textile (39), ladite âme et ladite enveloppe étant consolidées par une résine thermo-durcie.

Description

Aube de redressement de flux d'air pour moteur d'aéronef, et structure de redressement de flux associée
La présente invention se rapporte de façon générale au domaine des turbomachines à double flux pour aéronef et plus particulièrement aux aubes de redressement de flux secondaire, et à une structure de redressement de flux associée.
Comme cela est connu en soi, et représenté à la figure 1 ci-jointe, un ensemble propulsif d'un turboréacteur à double flux comprend classiquement une structure externe 1 comportant une partie amont 3 formant entrée d'air, une partie intermédiaire 5 dont la peau interne 6 forme carter pour la soufflante 7 du moteur, et une partie aval 9 pouvant incorporer des moyens d'inversion de poussée.
Cette nacelle comporte par ailleurs une structure interne 11 comportant un carénage 13 du moteur 15.
Le volume délimité notamment par la peau interne 6 de la structure externe 1 et par le carénage 13 de la structure interne 11, définit une veine d'air annulaire 17, souvent désignée par « veine d'air froid », par opposition à l'air chaud engendré par le moteur 15.
La soufflante 7 consiste essentiellement en une hélice munie de pales 19, montée rotative sur un arbre tournant relié et centré sur un palier 21, Le palier 21 est relié au carter de soufflante 6 par un ensemble de structure transversale repérée 25 sur la figure 1, s'étendant radialement dans la veine d'air froid 17, tels que des bras structuraux pouvant être répartis à 90 ou 120 degrés par exemple.
Dans cette même veine d'air froid 17 se trouve une structure de redressement de flux comprenant des aubes de redressement de flux 23, appelées aussi OGV (« Outlet Guide Vanes »), permettant de redresser vers l'arrière le flux d'air froid engendré par la soufflante 7.
On connaît également des concepts dans lesquels la roue d'aubes
OGV se substitue aux bras structuraux, assurant ainsi les deux fonctions de redressement de flux et de liaison du palier 21 avec le carter de soufflante 6.
On connaît ainsi des roues OGV dites structurales dans lesquelles les OGV sont métalliques.
On connaît également des roues OGV composites non structurales, associées à des bras structuraux métalliques. La conception d'OGV composites et structuraux, permettant ainsi de s'affranchir totalement ou partiellement des bras structuraux, pose une difficulté importante pour concevoir et réaliser les attaches de ces aubes à leurs extrémités et la continuité de structure de ces attaches avec le corps des aubes.
La présente invention vise à fourn ir des aubes en matériaux composites pour structure de redressement de flux structurante, qui présentent un rapport résistance/poids accru.
On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre, avec une aube de redressement de flux en matériaux composites, comprenant une âme formée de barreaux textiles tissés en trois dimensions, entourée d'une enveloppe en textile, cette âme et cette enveloppe étant consolidées par une résine thermo-durcie.
Grâce à ces caractéristiques, on obtient une aube de redressement de flux dans laquelle l'âme en fibres tissées en trois dimensions procure une grande résistance, et l'enveloppe en textile procure la forme souhaitée ainsi q u 'u ne résistance aux éventuels i mpacts, le tout pou r u n poids très avantageux.
Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de l'aube de redressement de flux selon l'invention :
- lesdits barreaux textiles présentent des extrémités de liaison de l'aube aux roues d'une structure de redressement de flux ;
- lesdites extrémités présentent une forme comprise dans le groupe comprenant les formes en T, en L, en queue d'aronde, parallèle au plan d'aube, transversale au plan d'aube, inclinée par rapport au plan d'aube, pliée ou tordue ;
- l ad ite â m e et l ad ite enveloppe sont form ées d e fibres sélectionnées dans le groupe comprenant les fibres de carbone, les fibres de verre et les fibres d'aramide ;
- ladite résine est une résine compatible d'un procédé d'injection sélectionnée dans le groupe des résines thermodurcissables telles que les résines époxydes et les résines polyimides ou dans le groupe des résines thermoplastiques telles que le PEEK, PPS ;
- ledit textile est choisi dans le groupe comprenant les textiles bidimensionnels tissés, cousus ou tressés, et les textiles tridimensionnels ; - l'âme et l'enveloppe sont rel iées entre elles par des fibres transversales ou fils transversaux ;
- ladite aube comporte des éléments de renforts choisis dans le groupe comprenant des contre-plaques, des inserts, un élément rigide formant bord d'attaque et un revêtement anti-érosion ;
- ladite aube comprend une ou plusieurs zones creuses ;
- ladite aube comprend un ou plusieurs noyaux allégés ;
- l ad ite âme présente u n e form e cho isie d an s l e g rou pe comprenant les formes en barres parallèles, en H, en H à plusieurs barres, en O, en W, en M, en X à barres parallèles, en X, en K, en K inversé, en N, en N inversé.
La présente invention se rapporte également à une structure de redressement de flux, comprenant une roue de plus faible diamètre, un palier de soufflante monté à l'intérieur de cette roue, une roue de plus grand diamètre, et une pluralité d'aubes conformes à ce qui précède, coopérant par leurs terminaisons avec ces deux roues.
Suivant des caractéristiques optionnelles de cette structure de redressement de flux :
- les enveloppes desdites aubes sont jointives ;
- lesdites aubes s'intercalent entre les positions de bras structuraux de raccord entre ledit palier et ladite roue de plus grand diamètre.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre, et à l'examen des figures ci-annexées, dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue en demi-coupe longitudinale d'un ensemble de nacelle et de moteur de l'art antérieur, commenté en préambule de la présente description ;
- les figures 2, 3, 4, 5 sont des vues respectivement en perspective, de côté, en coupe selon la ligne V-V et en coupe selon la l igne VI-VI d'un mode de réalisation d'une aube de redressement de flux selon l'invention ;
- les figures 5a et 5b illustrent la manière dont on réalise une âme à extrémité en T ;
- la figure 5c illustre la manière dont on réalise une âme à extrémité en chape pivotée d'environ 90° par rapport au plan de l'aube ; - les figures 6a, 6b, 6c sont des vues partielles en perspective d'autres modes de réalisation d'une aube de redressement de flux selon l'invention ;
- les figures 6d, 6e, 6f sont des vues en coupe analogues à la vue de la fig ure 5 de différentes structures possibles d'aubes de red ressement de fl ux selon l 'invention, et notamment de différentes extrémités de barreaux textiles permettant la liaison de ces aubes avec les roues d'une structure de redressement de flux ;
- la figure 7 est une vue schématique de côté de l'aube des figures
2 à 5, montrant les directions privilégiées de reprise d'efforts, et
- les figures 8 à 18 sont des vues analogues à celle de la figure 7 d'autres modes de réalisation d'une aube de redressement de flux selon l'invention.
Sur l 'ensemble de ces figures, des références identiques ou analogues désignent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues.
On notera par ailleurs que l'on a pris soin de représenter sur ces figures un repère à trois axes X, Y, Z, ces trois axes étant représentatifs respectivement des directions longitudinale, transversale et verticale du moteur lorsqu'il est installé sur un aéronef.
Dans un souci de simplification dans ce qui suit, on admettra que le plan moyen de chaque aube est sensiblement parallèle au plan XZ, ce qui n'est bien entendu pas le cas en réalité puisque précisément ces aubes doivent présenter un certain angle d'incidence pour permettre le redressement de flux.
On se reporte à présent aux figures 2 à 5 et 7, sur lesquelles on a représenté une aube de redressement de flux conforme à un premier mode de réalisation selon l'invention.
Comme on peut le voir sur ces figures, cette aube 23 comporte une âme 36 formée de deux « barreaux textiles » 37a et 37b, eux-mêmes obtenus par des fibres de verre ou de carbone ou d'aramide tissés en trois dimensions.
Selon une première variante, de tels « barreaux textiles » peuvent être obtenus par tissage tridimensionnel.
A titre d'exemple, de tels « barreaux textiles » peuvent être obtenus auprès de la société BITEAM (www.biteam.com), spécialiste dans ce genre de produits. Le tissage en trois dimensions peut être obtenu grâce à une chaîne et une ou deux trames disposées respectivement selon deux ou trois directions sensiblement perpendiculaires de l'espace (soit le même fi l de trame est condu it entre les chaînes pour couvrir les entrelacements dans toutes les directions du plan transverse aux chaînes, soit des fils de trames d istincts réalisent les entrelacements, dans le plan transverse aux chaînes, selon deux directions principales, sensiblement perpendiculaires l'une de l'autre).
Selon une seconde variante, de tels « barreaux textiles » peuvent être obtenus à l'aide de machine à tresser matricielle.
Les deux barreaux 37a et 37b sont entourés d'une enveloppe en textile 39, pouvant être constituée à partir d'au moins une couche de fibres de textile bidimensionnel tissé ou tressé, cousu, ou bien de textile tridimensionnel.
Les textiles bidimensionnels tissés sont obtenus par tissage de fibres de chaîne et de fibres de trame sensiblement perpendiculaires entre elles dans le plan moyen d u pli. Ces textiles sont communément appelés tissus, toile, taffetas, sergé ou satin par l'homme du métier selon le motif de tissage choisi.
Les textiles bidimensionnels tressés sont obtenus par tressage de fibres, cro isées selon d eux d i rection s pa r procéd é d it d e tressag e et éventuellement de fibres selon une troisième direction longitudinale au sens de tressage, toutes les fibres étant sensiblement dans le plan moyen du pli.
Les textiles bidimensionnels cousus sont obtenus par superposition de deux ou plusieurs couches de fibres selon différentes directions, les couches étant liées par des points de coutures plus ou moins espacés.
Les textiles tridimensionnels sont formés d'une superposition de couches de fibres liées entre elles par des fibres transversales entrelaçant de certaines des fibres entre les couches . Ces textiles sont comm unément appelés tissus 3D ou tissus interlock 3D, ou tissus interlocks couches à couches par l'homme du métier.
Les fibres formant le textile susmentionné peuvent être des fibres de carbone, de verre, ou d'aramide, par exemple.
L'enveloppe 39 est constituée par un empilement d'au moins un des texti l es sus-mention nés . Lorsq ue pl usieu rs couches sont empilées, l'orientation de chacune d'elles peut être choisie différente des autres.
Les empilements de plis constituant l'enveloppe peuvent également être liés entre eux par des fils additionnels transversaux à l'épaisseur tel que par un procédé dit de couture (ou stitching figurant notamment la famille des points de coutures de types chaînette) ou touffetage (ou tufting) ou aiguilletage (ou needling) connu par ailleurs.
On peut également intégrer au moulage ou rapporter ultérieurement à l'aube de redressement de flux des éléments additionnels, tels que des inserts, des plaques, des contreplaques, des éléments formant bord d'attaque, tous ces éléments pouvant être par exemple en alliage métallique ou en céramique.
On peut, de plus, envisager de placer sur le bord d'attaque de l'aube de redressement de flux 23, un revêtement anti-érosion.
Comme on peut le voir sur les différents croquis le recours au principe de tissage ou tressage tridimensionnel d'âme permet de modifier les géométries des barreaux textiles et notamment des terminaisons d'âme, pour obtenir différentes formes d'extrémités facilitant l'assemblage.
Cette particularité du tissage ou tressage tridimensionnel procure de multiples possibilités de formes, avec l'avantage d'offrir une continuité des fibres d'une partie à l'autre, et notamment des fibres de chaînes sensiblement parallèles à la plus grande longueur des barreaux.
Dans une première configuration présentée sur les figures 2, 3 et 4, on peut conformer les barreaux 37a et 37b de l'âme 36, de manière qu'ils présentent à leurs extrémités respectives, des formes en T 41a, 41b, ou des formes en chape 43a, 43b, orientées respectivement de manière tangentielle et radiale par rapport à l'axe A du turboréacteur, c'est-à-dire en l'espèce selon deux directions différentes XY et YZ mais toutes deux transversales au plan XZ, et munies d'orifices permettant la liaison de ces terminaisons respectivement aux grande et petite roues 29, 27 de l'ensemble de redressement de flux.
Plus précisément, et comme cela est visible sur les figures 5a et 5b, cette forme en T des extrémités des barreaux textiles 37, peut être obtenue en réalisant un tissage tridimensionnel avec une zone déliée à deux branches 42a, 42b, formant une sorte de Y (figure 5a), que l'on vient ensuite écarter par une opération de formage (figure 5b) pour obtenir les extrémités en T 41a, 41b.
Les techniques de tissage et de tressage tridimensionnel permettent, de la même manière, de changer la distribution des fibres de chaîne du barreau textile tout en maintenant l'orientation de celles-ci sensiblement parallèles à la direction de plus grande longueur du barreau. Ceci est illustré par la figure 5c, sur laquelle on peut voir un barreau textile comprenant deux sections 42c, 42d rectangulaires, et pivotées de 90 degrés l'une par rapport à l'autre : une telle configuration peut correspondre par exemple aux extrémités 43a, 43b des barreaux de l'aube représentée aux figures 2 à 5.
La transition de la section 42c à la section 42d s'effectue par une zone intermédiaire sensiblement carrée 42e, la distribution des fibres de chaîne 42f étant organisée de manière à permettre cette transition.
On peut voir également sur les figures 2 et 4 que l'enveloppe 39 peut comporter des parties retroussées tangentielles 45a, 45b et 47a, 47b, pouvant s'étendre sur une longueur circonférentielle suffisamment importante pour être jointive d'une aube à l'autre.
Ces enveloppes peuvent ainsi participer à la consolidation des grande 29 et petite 27 roues et/ou à la constitution de la forme aérodynamique de la virole interne et/ou externe.
On notera également sur la figure 5 que l'aube de redressement de flux peut comporter, entre les barreaux 37a et 37b, une zone 49 qui peut être soit creuse, soit rempl ie d'un matériau allégé tel que de la mousse rigide à cellules fermées, telles que des mousses de basse densité et de matériau compatible de la résine de consol idation et des températures de m ise en œuvre.
Par exemple, on peut utiliser des mousses de densités comprises entre 40 kg/m3 et préférentiellement inférieure à 250 kg/m3 de polyuréthanes , de polychlorure de vinyle ou de d'imide polyméthacrylique, etc.
La présence d ' u n e tel l e mou sse a l l ég ée perm et d 'éviter l e remplissage de la cavité 49 par de la résine lors de la fabrication de l'aube de redressement de flux, conduisant ainsi à une forte économie de poids : une telle mousse est en effet de 4 à 20 fois plus légère que la résine.
L'aube 23, constituée de l'ensemble de l'âme 36, de l'enveloppe 39, des éventuels noyaux allégés, est consolidée par imprégnation de résine et son durcissement, conférant à l'aube toute sa rigidité, résistance et forme.
Les différents éléments préparés sont placés à l'intérieur d'un moule dans lequel est injecté de la résine. On pourra utiliser un procédé d'injection RTM dans un moule fermé rigide afin d'obtenir la totalité des surface avec des dimensions précises. On pourra également utiliser un procédé de type infusion sous vide, avec une partie d'outillage souple, ou encore toute alternative d'environnement de moulage par infusion.
Dans un mode de réal isation, on peut réaliser une zone creuse dans l'aube, soit par introduction d'un élément d'outillage par une extrémité, et extraction lors du démoulage, soit par un noyau inséré entre les deux faces de l'enveloppe, et élimination du noyau après démoulage par fusion ou dissolution de celui-ci.
On choisira la résine en fonction de la température d'utilisation de l'aube, dans les familles des résines thermodurcissables époxydes, polyimides, polyester, vinylester, cyanate ester ou dérivées de ces familles, ou encore dans les familles de résines thermoplastiques telles PPS PEEK PEKK, PEI.
Enfin, pour permettre la liaison des aubes avec les roues interne 27 et externe 29, avec des tolérances géométriques serrées, on pourra procéder à l'usinage de tout ou partie des zones d'extrémités afin par exemple de détourer le contour des chapes, de surfacer les flancs de chapes, et de percer les passages de fixations.
Comme on peut le comprendre à la lumière de ce qui précède, l'aube de redressement de flux selon l'invention comporte une partie structurelle à proprement parler formée par l'âme 36, laquelle est extrêmement résistante de par ses caractéristiques de tissage en 3D avec des fibres de carbone, de verre ou d'aramide, et très légère.
L'aube de redressement de flux selon l'invention comporte par ailleurs une partie définissant son profil aérodynam ique, obtenue par une enveloppe en textile bidimensionnel ou tridimensionnel.
La coopération d e cette âm e 36 et d e cette enveloppe 39 , solidarisées entre elles par la résine, procure une aube de redressement de flux tout à la fois légère et très résistante, ce qui convient parfaitement pour une utilisation dans la veine de flux d'air froid 17, afin de relier le moteur au mât de suspension de la nacelle.
Les figures 6a, 6b, 6c montrent des variantes possibles pour les terminaisons des aubes de redressement.
Sur la figure 6a, on peut voir des chapes sensiblement radiales 43a, 43b, présentant une inclinaison de plusieurs degrés par rapport à un plan passant par l'axe A de la nacelle, et par rapport au plan XZ.
Sur la figure 6b, on peut voir des term inaisons 41 a, 41 b en L, l'étendant toutes deux du même côté par rapport à l'aube, selon une direction sensiblement tangentielle, c'est-à-d ire selon une d irection sensiblement parallèle au plan XY.
Sur la figure 6c, on peut voir des terminaisons élargies 41 a, 41 b, présentant sensiblement une forme en queue d'aronde.
Ces variantes ne sont bien entendu pas limitatives, et peuvent être combinées entre elles.
Les figures 6d, 6e, 6f montrent des variantes de structures pour les aubes de redressement.
Sur la figure 6d l'enveloppe 39 est constituée de tresses tubulaires qui encapsulent les barreaux textiles 37a, 37b et un noyau en mousse 51 .
Sur la figure 6e, l'enveloppe 39 est réalisée à partir d'un textile ouvert, replié autour de l'aube, par exemple au bord d'attaque 53.
Su r la fig ure 6f, l'enveloppe 39 est constituée de deux sous- ensembles 39a, 39b constituant chacun une des deux faces de l'aube.
Selon une variante de l'association des barreaux 36 et de l'enveloppe 39, l'enveloppe peut être reliée à l'un au moins des barreaux, par des liaisons additionnelles, à travers l'épaisseur.
Ainsi, selon une première variante, des fibres de carbone ou d'aramide ou de verre, sont insérées transversalement à travers l'enveloppe 39 et pénètrent dans au moins une partie des barreaux 36 par exemple avec un procédé de touffetage (ou tufting), ou d 'aiguilletage (ou needling), ou en traversant totalement les barreaux avec le même procédé ou un procédé de couture (ou stitching).
Selon une seconde variante, des éléments rigides fins sont insérés transversalement au plan de l'enveloppe 39, ces éléments rigides fins pouvant être des aiguilles en composites pultrudés de fibres de verre, d'aramide ou de carbone, ces éléments rigides peuvent encore être des fils métalliques sous forme de clous fins ou d'agrafes. Ces éléments rigides peuvent être insérés selon un procédé de cloutage ou de Z-pinning ou équivalent.
Sur l'ensemble des figures 8 à 1 8, on a représenté différentes variantes possibles de l'âme 36, les flèches sur ces figures indiquant les directions préférentielles des efforts repris par les barreaux formant l'âme.
Plus précisément, les flèches droites indiquent des transmissions de forces, et les flèches courbées indiquent des transmissions de moments.
On peut ainsi voir : - sur la figure 8 : une structure d'âme en H, permettant de résister aux forces axiales (direction X) et radiales (Z), conférant à l'aube une résistance particulière aux chocs d'objets susceptibles de circuler dans la veine d'air froid,
- sur la figure 9 : une structure en H à plusieurs barres, permettant en outre de résister à des moments tangentiels (moments autour de l'axe Y),
- sur la figure 10 : une structure en O, permettant de résister à des forces radiales (Z) et axiales (X), ainsi qu'à un moment tangentiel (autour de l'axe Y),
- sur la figure 1 1 : une structure en W, permettant de résister aux forces radiales et axiales, ainsi qu'à un moment tangentiel côté petite roue 27,
- sur la figure 12 : une structure en M, permettant de résister aux forces radiales et axiales, ainsi qu'un moment tangentiel côté grande roue 29,
- sur la figure 13 : une structure en X à barres parallèles, permettant de résister aux forces radiales et axiales, ainsi qu'à un moment tangentiel côté petite 27 et grande 29 roue,
- sur la figure 14 : une structure en X, permettant de résister aux forces radiales et à un moment tangentiel côté petite 27 et grande 29 roue,
- sur les figures 15 et 16 : une structure respectivement en K et en K inversé, permettant de résister aux forces radiales et axiales, ainsi qu'à un moment tangentiel,
- sur la figure 17 : une structure en M, permettant de résister aux forces radiales et à un moment tangentiel côté aval de la petite roue 27 et côté amont de la grande roue 29, et
- sur la figure 18 : une structure en N inversé, permettant de résister aux forces radiales et à un moment tangentiel côté amont de la petite roue 27 et côté aval de la grande roue 29.
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réal isation décrits et représentés, fourn is à titre de simples exemples.

Claims

REVENDICATIONS
1. Aube de redressement de flux (23) en matériaux composites, comprenant une âme formée de barreaux textiles (37a, 37b) tissés en trois dimensions (36), entourée d'une enveloppe en textile (39), cette âme et cette enveloppe étant consolidées par une résine durcie.
2. Aube (23) selon la revendication 1, dans laquelle lesdits barreaux textiles (37a, 37b) présentent des extrémités (41a, 41b, 43a, 43b) de liaison de l'aube (23) aux roues (27, 29) d'une structure de redressement de flux.
3. Aube (23) selon la revendication 2, dans laquelle lesdites extrémités présentent une forme comprise dans le groupe comprenant les formes en T, en L, en queue d'aronde, parallèle au plan d'aube, transversale au plan d'aube, inclinée par rapport au plan d'aube, pliée ou tordue.
4. Aube (23) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite âme (36) et ladite enveloppe (39) sont formées de fibres sélectionnées dans le groupe comprenant les fibres de carbone, les fibres de verre et les fibres d'aramide.
5. Aube (23) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite résine est une résine compatible d'un procédé d'injection sélectionnée dans le groupe des résines thermodurcissables telles que les résines époxydes et les résines polyimides ou dans le groupe des résines thermoplastiques telles que le PEEK, PPS.
6. Aube (23) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit textile est choisi dans le groupe comprenant les textiles bidimensionnels tissés, cousus ou tressés, et les textiles tridimensionnels.
7. Aube (23) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'âme (36) et l'enveloppe (39) sont reliées entre elles par des fibres transversales ou fils transversaux.
8. Aube (23) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des éléments de renfort choisis dans le groupe comprenant des contre-plaques, des inserts, un élément rigide formant bord d'attaque et un revêtement anti-érosion.
9. Aube (23) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une ou plusieurs zones creuses.
10. Aube (23) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un ou plusieurs noyaux allégés (49).
11. Aube (23) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite âme (36) présente une forme choisie dans le groupe comprenant les formes en barres parallèles, en H, en H à plusieurs barres, en O, en W, en M, en X à barres parallèles, en X, en K, en K inversé, en N, en N inversé.
12. Structure de redressement de flux, comprenant une roue de plus faible diamètre (27), un palier de soufflante (21) monté à l'intérieur de cette roue (27), une roue de plus grand diamètre (29), et une pluralité d'aubes (23) conformes notamment à la revendication 2, coopérant par leurs extrémités (41a, 41b, 43a, 43b) avec ces deux roues (27, 29).
13. Structure de redressement de flux selon la revendication 12, dans laquelle les enveloppes (39) desdites aubes (23) sont jointives.
14. Structure de redressement de flux selon l'une des revendications 12 ou 13, dans laquelle lesdites aubes s'intercalent entre les positions de bras structuraux de raccord entre ledit palier et ladite roue de plus grand diamètre (29).
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