EP4658878A1 - Dispositif de calage pour aube de stator a calage variable - Google Patents

Dispositif de calage pour aube de stator a calage variable

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Publication number
EP4658878A1
EP4658878A1 EP24711257.6A EP24711257A EP4658878A1 EP 4658878 A1 EP4658878 A1 EP 4658878A1 EP 24711257 A EP24711257 A EP 24711257A EP 4658878 A1 EP4658878 A1 EP 4658878A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blade
fin
pivot shaft
stator
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24711257.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
William Henri Joseph Riera
Frederic Tong-Yette
Simon Pierre Michel MARTIN
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 SA
Original Assignee
Safran SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran SA filed Critical Safran SA
Publication of EP4658878A1 publication Critical patent/EP4658878A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/146—Shape, i.e. outer, aerodynamic form of blades with tandem configuration, split blades or slotted blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/162—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for axial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially perpendicular to the rotor centre line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/167—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes of vanes moving in translation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/50—Kinematic linkage, i.e. transmission of position

Definitions

  • DESCRIPTION TITLE SETTING DEVICE FOR STATOR BLADE WITH VARIABLE SETTING
  • the present invention relates to the field of aeronautics and particularly to the field of variable pitch blades of turbomachines for aircraft.
  • a first aspect of the invention relates to a timing device for a stator blade with variable timing.
  • a second aspect of the invention relates to a rectifier stage comprising the wedging mechanism according to the first aspect of the invention.
  • a third aspect of the invention relates to an aircraft compressor comprising a rectifier stage according to the second aspect of the invention.
  • An aeronautical turbomachine conventionally comprises a compressor, a combustion chamber and a turbine.
  • the role of the turbine is to drive the compressor in rotation by taking part of the pressure energy from the hot gases leaving the combustion chamber and transforming it into mechanical energy.
  • An axial compressor is made up of a rotating part, the rotor, a fixed part, the stator, and an envelope, the casing, the stator and the casing being integral with each other.
  • the rotor comprises a drum consisting of an assembly of several disks on which movable blades are fixed in a circumferential row.
  • the stator is made up of a plurality of blades fixed on the casing or on ferrules in a circumferential row called fixed blades (because they do not rotate around the axis of rotation but can be mobile in rotation along their own axis).
  • Each row of fixed vanes of the stator, called rectifiers constitutes a rectifier.
  • a row of moving blades and a row of fixed blades form a compressor stage.
  • one or more rows of straightening blades can have a variable pitch angle, that is to say that the angle attack of these blades varies depending on flight conditions.
  • a floor of this type comprises an annular row of variable-pitch stator vanes (also called VSV - acronym for Variable Stator Vanes) which are carried by the external annular casing, generally of a turbomachine compressor.
  • VSV variable-pitch stator vanes
  • the angular setting of the stator blades in a turbomachine is intended to adapt the geometry of the compressor to its operating point and in particular to optimize the efficiency and the pumping margin of this turbomachine and to reduce its fuel consumption in the different flight configurations.
  • Each of these blades can be moved in rotation around its axis between a first “open” or “full opening” position in which each blade extends substantially parallel to the longitudinal axis of the turbomachine, and a second “closed” or “quasi-closed” position in which the blades are inclined relative to the axis of the turbomachine and thus reduce the air passage section through the stage of blades.
  • a technique for improving the efficiency of turbomachines includes the use of fins to reduce secondary air flows.
  • such secondary air flows can take the form of vortices at the connection between a blade blade and its plate.
  • An example of the use of this technique in the presence of variable pitch blades is illustrated in [fig. 1] and described in patent application WO 2021/069817 A1 filed by the applicant.
  • FIG. 1 illustrates a blade 114 comprising a vane 112 extending radially from a plate 116 along the main axis of the blade 114.
  • the blade 114 has variable pitch and can pivot about its main axis.
  • the circulation of air in the flow path produces disturbances 132 at the connection between the vane 112 and the plate 116.
  • the disturbances 132 take the form of vortices which amplify according to the direction of flow, from upstream to downstream, becoming more significant as one approaches the trailing edge 126 of the blade 112.
  • the use of a fin 134 extending radially makes it possible to limit the expansion of the disturbances 135 towards the downstream 136.
  • the fins are integrated directly into the plate 116 of the variable-pitch vane. It follows that when the pitch of the stator vane varies, the axial position of the fin 134 also varies. In particular, the fin 134 passes upstream of the leading edge of the vane blade 112 for large pitches, which makes the fin 134 ineffective.
  • the invention offers a solution to the problems mentioned above, by proposing a device for wedging a stator blade with variable pitch which makes it possible to vary both the orientation and the position of a fin.
  • the invention makes it possible to adapt the position and orientation of the fins to the setting position of the blade, while optimizing the air flow to reduce the formation of vortices near the base of the blade. dawn.
  • a first aspect of the invention relates to a device for setting a variable-pitch stator blade for an aircraft turbomachine, said setting device comprising:
  • a pivotable stator blade comprising:
  • a blade blade extending in a first direction between the base and a peak, said blade being delimited in a second direction by a leading edge and a trailing edge;
  • a portion of the fin comprising a part housed in the lumen; - a control means rotating the blade pivot shaft between a first angular position and a second angular position and moving the portion of the fin between a first position corresponding to the first angular position and a second position corresponding to the second angular position;
  • D being the projected distance between the leading edge of the blade and the leading edge of the fin in a direction of projection (X) normal to the first direction
  • C being the projected in the direction of projection (X) of the distance between the leading edge of the blade and the trailing edge of the blade.
  • variation of the C/D ratio is meant the variation of said ratio between the first angular position and the second angular position. This variation is calculated as being the difference between the value of the C/D ratio in the first angular position and the value of the C/D ratio in the second angular position, the difference then being normalized by the value of the C/D ratio in the second angular position. first or in the second angular position.
  • the fin keeps its orientation relative to the leading edge of the blade making it possible to optimize its role in reducing secondary air flows regardless of the orientation of the blade.
  • the direction of projection is for example the direction of air flow in the aircraft turbomachine.
  • the timing device applies for example to a grid of stators with variable timings between which fins are positioned, the fins being attached to the hub or to the casing.
  • the fins make it possible to limit the flow of passage and to improve the flow close to the hub or casing. This limits the stalls on the blading and improves the operability of the stator.
  • the wedging device provides a means of integrating fins so that they adapt to the wedging of the stator grid.
  • the system directly tracks stator timing while maintaining the key positioning and orientation parameters necessary to have effective vanes in any stator blade timing position.
  • angular position we mean a position of the blade pivot shaft corresponding to a given pitch of the stator blade with variable pitch.
  • the first position may be a "full opening” position in which the blade is substantially parallel to the direction of air flow in the turbomachine and the second position may be a “full closing” position in which the blade is inclined relative to the direction of air flow in the turbomachine so as to reduce the air passage section.
  • projection direction we mean a direction normal to the radial direction in which the stator blade extends.
  • the direction of projection is the direction of air flow in a rectifier stage comprising a wedging mechanism according to the first aspect of the invention.
  • the timing device makes it possible to modify the relative position of the fin and the blade to keep the C/D ratio constant at each setting of the stator blade and to optimize air flow near the base of the stator vane. This is possible thanks to the portion of the fin housed in the light of the blade base which guides the sliding of the slide connection. Each time the control ring rotates to modify the setting of the stator blade, the edges of the light guide the fin in translation, which therefore modifies its position thanks to the sliding of the slide connection.
  • the wedging device according to the first aspect of the invention therefore makes it possible to fix the relative orientation of the fin and the blade but also to fix the C/D ratio. These two conditions make it possible to optimize the air flow for any setting of the stator blade between the fully open and completely closed position.
  • the timing system according to the first aspect of the invention fixes the relative position of the grid fronts between the fin and the stator grid.
  • the leading edge of the fin does not pass upstream of the leading edge of the stator, contrary to patent WO202169817 A1.
  • the fins integrated using the system according to the first aspect of the invention thus improve the performance of stators with variable timing and increase the operability of these stator grids.
  • the result is a compressor with an extended and more efficient operability range.
  • the wedging device comprises:
  • said fin pivot shaft being rotationally integral with the slide connection, the slide connection allowing the fin portion to slide in the slot during rotation of the fin pivot shaft.
  • the fin pivot shaft is integral in rotation with an element of the slide connection, the slide connection thus comprises another element capable of sliding relative to the element secured to the fin pivot shaft and which is guided by the fin portion housed in the lumen, so as to keep the ratio between the length C and the length D constant independent of the angular position of the control ring and the blade pivot shaft, in order to to improve airflow.
  • the control means comprises a control ring having an angular position, said control ring rotating the blade pivot shaft and the vane pivot shaft. Thanks to the fact that the control ring rotates both the vane pivot shaft and the vane pivot shaft, the relative orientation of the stator vane and the vane is fixed. This allows you to choose a relative angle between the fin and the blade which makes it possible to minimize the formation of vortices and to keep this relative angle constant for all the settings of the blade.
  • control means comprises a second control ring connected to the vane pivot shaft.
  • the slide connection comprises:
  • the connecting element allows the slide connection to slide relative to the fin pivot shaft while rotationally securing the slide and the fin pivot shaft.
  • the sliding connection extends in a direction normal to the axis of rotation of the fin pivot shaft. This arrangement makes it possible to modify the position of the fin without modifying its radial position.
  • the fin portion housed in the slot extends from the slide connection to a fin body in a direction parallel to the axis of rotation of the fin pivot shaft. This arrangement makes it possible to modify the position of the fin without modifying its radial position.
  • the axis of rotation of the vane pivot shaft is offset relative to the axis of rotation of the vane pivot shaft. This arrangement makes it possible to modify the relative position of the fin and the stator blade to maintain the C/D ratio constant.
  • the light has a curved shape, for example an arc of a circle.
  • the timing device can comprise a plurality of stator vanes with variable pitch, a plurality of fins, a plurality of vane pivot shafts and a plurality of vane pivot shafts, the control means rotating the plurality of stator pivot shafts.
  • This arrangement makes it possible to obtain a stator ring with a plurality of blades in which the same control ring modifies the setting of all the blades and all the fins associated with the blades, while preserving the geometric constraints on each blade pair of blade/fin.
  • a second aspect of the invention relates to a rectifier stage comprising a stator ring and a timing device according to the first aspect of the invention, the timing device comprising a multiplicity of stator vanes with variable pitch, the stator vanes with variable pitch being distributed over the circumference of the stator ring, the direction of projection being the direction of air flow in the rectifier stage.
  • the wedging device according to the first aspect of the invention is positioned at the level of the casing or at the level of the hub of the rectifier stage according to the second aspect of the invention.
  • a third aspect of the invention relates to an aircraft turbomachine comprising a rectifier stage according to the second aspect of the invention.
  • FIG. 1 illustrates a stator blade with variable pitch according to the state of the art
  • FIG. 2 schematically illustrates the connections of one embodiment of a stator blade wedging device according to the first aspect of the invention in relation to a stator ring;
  • FIG. 3 illustrates a ratio of lengths of a blade and a fin of the blade timing device in two angular positions.
  • the [fig. 4a] illustrates a three-dimensional view of an example of a wedging device in a first position relative to a casing of a rectifier stage.
  • the [fig. 4b] illustrates the wedging device of Figure 4a in a second position different from the first position.
  • FIG. 5 illustrates a three-dimensional view of a section of a rectifier including an example of a wedging device.
  • upstream and downstream are defined in relation to the direction of flow of the air from the entry of the air into the turbomachine towards the exit of the air out of the turbine.
  • FIG. 2 illustrates an embodiment of a timing device 1 for a variable-pitch stator blade for an aircraft turbomachine.
  • the wedging device 1 includes:
  • a variable-pitch stator blade comprising: o a stator blade 2 extending radially in a first direction and o a stator blade base 6 integral in rotation with the blade 2 and comprising a slot 7;
  • a blade pivot shaft 4 integral in rotation with the base 6, the blade pivot shaft 4 having a first axis of rotation parallel to the first direction.
  • the first axis of rotation coincides with the first direction (same axis).
  • the wedging device 1 according to the example illustrated in [fig. 2] further includes: • a fin 3 comprising a fin body 13 and a fin portion 12 comprising a part housed in the slot 7;
  • the vane pivot shaft 5 and the vane pivot shaft 4 are each intended to be mounted in a first and second bearing respectively, the two bearings have an embedding connection 14 as shown in Figure 2.
  • the two bearings are integrated into a stator ring which can be fixed to a casing or a hub of the turbomachine.
  • the slide connection comprises a connecting element 11 accommodating a branch 10, the branch 10 sliding in the connecting element 11.
  • the slide connection 9 is perpendicular to the axis of rotation of the fin pivot shaft 5, in other words the branch 10 extends in a direction normal to the axis of rotation of the fin pivot shaft 5 which allows it to slide in the connecting element 11.
  • the fin portion 12 housed in the slot 7 extends in a direction parallel to the axis of rotation of the fin pivot shaft 5, so as not to modify the radial position of the body. fin 13 during a change in blade setting.
  • the base 6 of the stator blade may comprise a silicone skirt at the level of the slot 7 housing the fin portion 12. This makes it possible to limit the interaction of the air with the light 7 and therefore to reduce aerodynamic losses.
  • variable-pitch device allows the fin 3 to be integrated at the level of the platform of a variable-pitch stator blade and the integration method allows it to pivot while retaining the relative angle vis -has- screw of the stator grid while maintaining a constant relative axial position with respect to the stator grid.
  • the wedging device 1 is characterized by:
  • the blade pivot shaft 4 (also called main shaft) under the base 6 with variable stator timing allowing the blade blade 2 to rotate.
  • the fin pivot shaft assembly 5 also called secondary shaft
  • the slide 9 attached to the fin 3 and to the fin pivot shaft 5, making it possible to act simultaneously on the angular orientation and the axial position of the fin.
  • the two axes of rotation of the pivot shafts are fixed thanks to a recessed type connection 14.
  • FIG. 3 shows two positions of the fin 3 relative to the blade 2 of the timing device 1 according to an example of the first aspect of the invention to show the simultaneous evolution of the timing of the stator vanes and the fins.
  • [Fig. 3] illustrates the position of the vane blades 2 and the fins 3 for two possible timings of the stator vane, P1 and P2.
  • Each blade blade 2 is delimited in a projection direction X normal to the axis of rotation by a leading edge 21 and a trailing edge 22.
  • the projection direction X is for example parallel to the axis of rotation of the turbomachine.
  • each fin 3 is delimited by a fin leading edge 31 and a fin trailing edge 32.
  • the direction of projection X is the direction of air flow in the turbomachine.
  • the device 1 makes it possible to maintain the ratio between the projected D in the projection direction X of the distance separating the leading edge of the blade d stator blade 21 and the leading edge of the fin 31 and the projection C in the direction of projection X of the stator chord.
  • the projection of the stator chord is equivalent to the projection of the distance d separating the leading edge 21 and the trailing edge 22.
  • the device 1 is integrated into the stator with variable timing and is actuated by the same control ring as the timing of the stator.
  • the slide 9 makes it possible to correct the variation in distance between the fin 3 and its pivot shaft 5.
  • the wedging device comprises a multiplicity of stator vanes and fins.
  • the stator blades and fins are distributed around a circumference to form a stator ring.
  • a second aspect of the invention relates to a rectifier stage comprising a stator ring and the wedging device 1 according to the first aspect of the invention.
  • the stator ring comprises a plurality of openings each housing a base 6.
  • the stator ring is radially external to blade 2 of the timing device.
  • the stator ring can be part of a casing or be fixed to the casing of the turbomachine.
  • stator ring is radially internal to the wedging device.
  • stator ring can be part of a hub or be fixed to the hub of the turbomachine.
  • the [fig. 4a] and [fig. 4b] illustrate an application of the wedging device 1 with a wide opening 7 to accommodate a portion of the fin 3, so as to visualize the wedging device 1 more easily.
  • the fin 3 is positioned at the level of the hub.
  • the stator ring is radially internal to blade 2 of the wedging device and external to the slide connection and to the blade and blade pivot shafts 4 and 5 respectively.
  • [fig. 4a] shows a first setting (first angular position) P1 of the stator blade 2 relative to the stator ring and a position of the fin 3 relative to the stator blade.
  • [fig.4b] shows a second setting P2 of the blade 2.
  • the fin 3 can move forward or backward to maintain its relative position relative to blade 2 and keeps the same relative angle throughout the movement.
  • FIG. 5 illustrates another embodiment of the wedging device 1 according to the first aspect of the invention.
  • the timing device is positioned on the crankcase this time.
  • the stator ring is radially external relative to the wedging device 1.
  • the light 7 is thinner, to limit the effects of its aerodynamic interaction with the flow.
  • the section of the fin portion 12 is less than the section of the fin body 13. This makes it possible to reduce the width of the slot 7 housing the fin portion 12 and therefore to limit the interaction of the air with the edges of the light 7.
  • the wedging device 1 it is possible to vary the distance between the blade pivot shaft 4 and the vane pivot shaft 5. This is advantageous in cases where the optimal position of the blade The fin 3 varies depending on the setting of the stator blade 2 and the optimal position of the fin 3 is therefore not the same for two different settings of the stator blade.

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Abstract

Dispositif de calage d'une aube (1) pour une turbomachine, comprenant : - une aube pivotable selon une première direction comprenant un bord d'attaque, un bord de fuite et une base (6) possédant une lumière (7); - une ailette (3) comprenant un bord d'attaque, un bord de fuite et une portion (12) logée dans la lumière; - un moyen de commande entraînant en rotation l'aube (4) et déplaçant la portion de l'ailette; - de sorte à garder une variation d'un rapport C/D inférieure à 10%, le rapport étant entre une projection selon une direction de projection normale à la première direction d'une : - longueur C entre le bord d'attaque et le bord d'attaque de l'ailette (3) et - longueur D entre le bord d'attaque et le bord de fuite de l'aube.

Description

DESCRIPTION TITRE : DISPOSITIF DE CALAGE POUR AUBE DE STATOR A CALAGE VARIABLE
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l’aéronautique et particulièrement au domaine des aubes à calage variable des turbomachines pour aéronefs.
[0002] Un premier aspect de l’invention concerne un dispositif de calage pour une aube de stator à calage variable. Un deuxième aspect de l’invention porte sur un étage redresseur comprenant le mécanisme de calage selon le premier aspect de l’invention. Un troisième aspect de l’invention concerne un compresseur d’aéronef comprenant un étage redresseur selon le deuxième aspect de l’invention.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
[0003] Une turbomachine aéronautique comporte classiquement un compresseur, une chambre de combustion et une turbine. Le rôle de la turbine est d'assurer l'entraînement en rotation du compresseur en prélevant une partie de l'énergie de pression des gaz chauds sortant de la chambre de combustion et en la transformant en énergie mécanique.
[0004] Un compresseur axial est constitué d'une partie tournante, le rotor, d'une partie fixe, le stator, et d'une enveloppe, le carter, le stator et le carter étant solidaires l'un de l'autre. Le rotor comprend un tambour constitué par un assemblage de plusieurs disques sur lesquels sont fixées des aubes mobiles en rangée circonférentielle. Le stator est constitué d'une pluralité d'aubes fixées sur le carter ou sur des viroles en rangée circonférentielle appelées aubes fixes (car elles ne tournent pas autour de l’axe de rotation mais peuvent être mobiles en rotation suivant leur propre axe). Chaque rangée d'aubes fixes du stator, dites redresseuses, constitue un redresseur. Une rangée d'aubes mobiles et une rangée d'aubes fixes forment un étage de compresseur.
[0005] Dans un compresseur, pour optimiser le rendement de la turbomachine et la marge au pompage selon le régime, une ou plusieurs rangées d'aubes redresseuses peuvent être à angle de calage variable, c'est-à-dire que l'angle d'attaque de ces aubes varie en fonction des conditions de vol. Un étage de ce type comprend une rangée annulaire d'aubes de stator à calage variable (aussi appelées VSV - acronyme de Variable Stator Vanes) qui sont portées par le carter annulaire externe, en général d'un compresseur de la turbomachine. Le calage angulaire des aubes de stator dans une turbomachine est destiné à adapter la géométrie du compresseur à son point de fonctionnement et notamment à optimiser le rendement et la marge au pompage de cette turbomachine et à réduire sa consommation de carburant dans les différentes configurations de vol.
[0006] Chacune de ces aubes est déplaçable en rotation autour de son axe entre une première position « d'ouverture » ou « de pleine ouverture » dans laquelle chaque aube s'étend sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal de la turbomachine, et une seconde position « de fermeture » ou « de quasi- fermeture » dans laquelle les aubes sont inclinées par rapport à l'axe de la turbomachine et réduisent ainsi la section de passage de l'air à travers l'étage d'aubes.
[0007] Une technique pour améliorer le rendement des turbomachines comprend l’utilisation d’ailettes pour réduire les écoulements d’air secondaires. Par exemple, de tels écoulements d’air secondaires peuvent prendre la forme de tourbillons au niveau de la liaison entre une pale d’aube et sa platine. Un exemple d’utilisation de cette technique en présence d’aubes à calage variable est illustré à la [fig. 1] et décrit dans la demande de brevet WO 2021/069817 A1 déposée par la demanderesse.
[0008] La [fig. 1] illustre une aube 114 comportant une pale 112 s’étendant radialement d’une platine 116 selon l’axe principal de l’aube 114. L’aube 114 est à calage variable et peut pivoter autour de son axe principal. Comme on peut le voir, lors du fonctionnement de la turbomachine, la circulation d’air dans la veine produit des perturbations 132 au niveau de la liaison entre la pale 112 et la platine 116.
[0009] Les perturbations 132 prennent la forme de tourbillons qui s’amplifient selon le sens d’écoulement, de l’amont vers l’aval en devenant plus importantes quand on se rapproche du bord de fuite 126 de la pale 112. L’utilisation d’une ailette 134 s’étendant radialement permet de limiter l’expansion des perturbations 135 vers l’aval 136. [0010] Toutefois, dans la solution connue illustrée à la [fig. 1] les ailettes sont intégrées directement à la platine 116 de l’aube à calage variable. Il s’ensuit que lorsque le calage de l’aube de stator varie, la position axiale de l’ailette 134 varie aussi. En particulier, l’ailette 134 passe en amont du bord d’attaque de la pale d’aube 112 pour des calages importants, ce qui rend l’ailette 134 inefficace.
[0011] Il n’est pas connu aujourd’hui une solution technique permettant de réaliser une aube de stator à calage variables avec des ailettes pouvant améliorer l’écoulement d’air pour tous les calages de l’aube de stator.
RESUME DE L’INVENTION
[0012] L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en proposant un dispositif de calage d’une aube de stator à calage variable qui permet de varier à la fois l’orientation et la position d’une ailette. En particulier, l’invention permet d’adapter la position et l’orientation des ailettes à la position de calage de l’aube, tout en optimisant l’écoulement d’air pour réduire la formation de tourbillons près de la base de l’aube.
[0013] Un premier aspect de l’invention porte sur un dispositif de calage d’une aube de stator à calage variable pour une turbomachine d’aéronef, ledit dispositif de calage comprenant :
- une aube de stator pivotable comprenant :
• une base d’aube de stator et
• une pale d’aube s’étendant selon une première direction entre la base et un sommet, ladite pale étant délimitée selon une deuxième direction par un bord d’attaque et un bord de fuite ;
- un arbre pivot d’aube solidaire en rotation de l’aube, ayant un axe de rotation s’étendant selon la première direction et
- une ailette s’étendant selon une direction parallèle à la première direction et étant délimitée selon une troisième direction par un bord d’attaque d’ailette et un bord de fuite d’ailette ;
- le dispositif de calage étant caractérisé en ce qu’il comprend :
• une lumière située dans la base d’aube de stator:
• une portion de l’ailette comprenant une partie logée dans la lumière ; - un moyen de commande entraînant en rotation l’arbre pivot d’aube entre une première position angulaire et une deuxième position angulaire et déplaçant la portion de l’ailette entre une première position correspondant à la première position angulaire et une deuxième position correspondant à la deuxième position angulaire ;
- de sorte qu’une variation d’un rapport entre une longueur C et une longueur D soit inférieure à 10%, D étant le projeté de la distance entre le bord d’attaque de la pale et le bord d’attaque de l’ailette selon une direction de projection (X) normale à la première direction, C étant le projeté selon la direction de projection (X) de la distance entre le bord d’attaque de la pale et le bord de fuite de la pale.
[0014] On entend par variation du rapport C/D la variation dudit rapport entre la première position angulaire et la deuxième position angulaire. Cette variation est calculée comme étant la différence entre la valeur du rapport C/D dans la première position angulaire et la valeur du rapport C/D dans la deuxième position angulaire, la différence étant ensuite normalisée par la valeur du rapport C/D dans la première ou dans la deuxième position angulaire.
[0015] En effet, en gardant le ratio entre C et D par une projection selon une direction de projection normale à la première direction, l’ailette garde son orientation par rapport au bord d’attaque de l’aube permettant d’optimiser son rôle de réduction des écoulements d’air secondaires peu importe l’orientation de l’aube. La direction de projection est par exemple la direction d’écoulement de l’air dans la turbomachine d’aéronef.
[0016] Le dispositif de calage selon le premier aspect de l’invention s’applique par exemple à une grille de stators à calages variables entre lesquels sont positionnés des ailettes, les ailettes étant rattachées au moyeu ou au carter.
[0017] Les ailettes permettent de limiter les écoulements de passage et d’améliorer l’écoulement proche du moyeu ou carter. Ceci limite les décrochages sur l’aubage et améliore l’opérabilité du stator.
[0018] Le constat est qu’il est difficile d’intégrer des ailettes sur un anneau statorique à calage variable en prenant en compte les spécifications aérodynamiques. Ces stators comprenant l’anneau statorique et les aubes avec ces ailettes à calage variable sont utilisés dans de nombreux compresseurs axiaux pour préorienter l’écoulement dans les premiers étages du compresseur.
[0019] Le dispositif de calage selon le premier aspect de l’invention apporte un moyen d’intégration d’ailettes pour qu’elles s’adaptent au calage de la grille de stator. Le système suit directement le calage du stator tout en conservant les paramètres principaux de positionnement et d’orientation nécessaires pour avoir des ailettes efficaces dans n’importe quelle position de calage de l’aube de stator.
[0020] On entend par position angulaire une position de l’arbre pivot d’aube correspondant à un calage donné de l’aube de stator à calage variable. Par exemple, la première position peut être une position de « pleine ouverture » dans laquelle l’aube est sensiblement parallèle à la direction d’écoulement d’air dans la turbomachine et la deuxième position peut être une position de « pleine fermeture » dans laquelle l’aube est inclinée par rapport à la direction d’écoulement d’air dans la turbomachine de sorte à réduire la section de passage d’air.
[0021] On entend par direction de projection une direction normale à la direction radiale selon laquelle s’étend l’aube de stator. Par exemple, la direction de projection est la direction d’écoulement d’air dans un étage redresseur comprenant un mécanisme de calage selon le premier aspect de l’invention.
[0022] De plus, le dispositif de calage selon l’invention permet de modifier la position relative de l’ailette et de l’aube pour garder le rapport C/D constant à chaque calage de l’aube de stator et d’optimiser l’écoulement d’air près de la base de l’aube de stator. Cela est possible grâce à la portion de l’ailette logée dans la lumière de la base d’aube qui guide le coulissement de la liaison glissière. A chaque rotation de l’anneau de commande pour modifier le calage de l’aube de stator, les bords de la lumière guident en translation l’ailette qui modifie donc sa position grâce au coulissement de la liaison glissière.
[0023] Le dispositif de calage selon le premier aspect de l’invention permet donc de fixer l’orientation relative de l’ailette et de l’aube mais aussi de fixer le rapport C/D. Ces deux conditions permettent d’optimiser l’écoulement d’air pour n’importe quel calage de l’aube de stator compris entre la position d’ouverture complète et de fermeture complète. [0024] En d’autres termes, le système de calage selon le premier aspect de l’invention fixe la position relative des fronts de grille entre l’ailette et la grille stator.
[0025] De plus, l’angle du bord d’attaque de l’ailette par rapport à l’angle du bord d’attaque de l’aube de stator est conservé.
[0026] En utilisant le dispositif de calage selon le premier aspect de l’invention, le bord d’attaque de l’ailette ne passe pas en amont du bord d’attaque du stator, contrairement au brevet WO202169817 A1 .
[0027] Les ailettes intégrées à l’aide du système selon le premier aspect de l’invention améliorent ainsi la performance des stators à calage variable et augmentent l’opérabilité de ces grilles statoriques. Le résultat est un compresseur avec une plage d’opérabilité étendue et plus efficace.
[0028] Avantageusement, le dispositif de calage comprend :
• un arbre pivot d’ailette s’étendant radialement selon une direction parallèle à la première direction et ayant un axe de rotation parallèle à l’axe de rotation de l’arbre pivot d’aube ;
• une liaison glissière reliant l’arbre pivot d’ailette et l’ailette ;
- ledit arbre pivot d’ailette étant solidaire en rotation de la liaison glissière, la liaison glissière permettant le coulissement de la portion d’ailette dans la lumière lors de la rotation de l’arbre pivot d’ailette.
[0029] L’arbre pivot d’ailette est solidaire en rotation d’un élément de la liaison glissière, la liaison glissière comprend ainsi un autre élément pouvant coulisser par rapport à l’élément solidaire de l’arbre pivot d’ailette et qui est guidé par la portion d’ailette logée dans la lumière, de sorte à garder le rapport entre la longueur C et la longueur D constant indépendant de la position angulaire de l’anneau de commande et de l’arbre pivot d’aube, afin d’améliorer l’écoulement d’air.
[0030] Selon un mode de réalisation, le moyen de commande comprend un anneau de commande possédant une position angulaire, ledit anneau de commande entraînant en rotation l’arbre pivot d’aube et l’arbre pivot d’ailette. Grâce au fait que l’anneau de commande entraîne en rotation à la fois l’arbre pivot d’aube et l’arbre pivot d’ailette, l’orientation relative de l’aube de stator et de l’ailette est fixe. Cela permet de choisir un angle relatif entre l’ailette et l’aube qui permet de minimiser la formation de tourbillons et de garder cet angle relatif constant pour tous les calages de l’aube.
[0031] Selon un autre mode de réalisation, le moyen de commande comprend un deuxième anneau de commande relié à l’arbre pivot d’ailette.
[0032] Avantageusement, la liaison glissière comprend :
• Un élément de raccord solidaire en rotation de l’arbre pivot d’ailette et s’étendant de l’arbre pivot d’ailette ;
• Une branche solidaire de la portion de l’ailette et pouvant coulisser à l’intérieur de l’élément de raccord.
[0033] L’élément de raccord permet le coulissement de la liaison glissière par rapport à l’arbre pivot d’ailette tout en solidarisant en rotation la glissière et l’arbre pivot d’ailette.
[0034] Avantageusement, la liaison glissière s’étend selon une direction normale à l’axe de rotation de l’arbre pivot d’ailette. Cet agencement permet de modifier la position de l’ailette sans modifier sa position radiale.
[0035] Avantageusement, la portion d’ailette logée dans la lumière s’étend de la liaison glissière jusqu’à un corps d’ailette selon une direction parallèle à l’axe de rotation de l’arbre pivot d’ailette. Cet agencement permet de modifier la position de l’ailette sans modifier sa position radiale.
[0036] Avantageusement, l’axe de rotation de l’arbre pivot d’ailette est décalé par rapport à l’axe de rotation de l’arbre pivot d’aube. Cet agencement permet de modifier la position relative de l’ailette et de l’aube de stator pour maintenir le rapport C/D constant.
[0037] Avantageusement, la lumière possède une forme courbée, par exemple en arc de cercle.
[0038] Avantageusement, le dispositif de calage selon le premier aspect de l’invention peut comprendre une pluralité d’aubes de stator à calage variable, une pluralité d’ailettes, une pluralité d’arbres pivot d’aube et une pluralité d’arbres pivot d’ailettes, le moyen de commande entraînant en rotation la pluralité d’arbres pivot de stator. Cet agencement permet d’obtenir un anneau statorique avec une pluralité d’aubes dans lequel le même anneau de commande modifie le calage de toutes les aubes et de toutes les ailettes associées aux aubes, tout en préservant les contraintes géométriques sur chaque couple pale d’aube/ailette. [0039] Un deuxième aspect de l’invention porte sur un étage redresseur comprenant un anneau statorique et un dispositif de calage selon le premier aspect de l’invention, le dispositif de calage comprenant une multiplicité d’aubes de stator à calage variable, les aubes de stator à calage variable étant réparties sur la circonférence de l’anneau statorique, la direction de projection étant la direction d’écoulement d’air dans l’étage redresseur.
[0040] Avantageusement, le dispositif de calage selon le premier aspect de l’invention est positionné au niveau du carter ou au niveau du moyeu de l’étage redresseur selon le deuxième aspect de l’invention.
[0041] Un troisième aspect de l’invention porte sur une turbomachine d’aéronef comprenant un étage redresseur selon le deuxième aspect de l’invention.
[0042] L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0043] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, illustrée par les figures dans lesquelles :
[0044] La [fig. 1] illustre une aube de stator à calage variable selon l’état de la technique ;
[0045] La [fig. 2] illustre schématiquement les liaisons d’un mode de réalisation d’un dispositif de calage d’aube de stator selon le premier aspect de l’invention par rapport à un anneau statorique ;
[0046] La [fig. 3] illustre un ratio de longueurs d’une pale et d’une ailette du dispositif de calage d’aube dans deux positions angulaires.
[0047] La [fig. 4a] illustre une vue tridimensionnelle d’un exemple de dispositif de calage dans une première position par rapport à un carter d’un étage redresseur.
[0048] La [fig. 4b] illustre le dispositif de calage de la figure 4a dans une deuxième position différente de la première position.
[0049] La [fig. 5] illustre une vue tridimensionnelle d’une section d’un redresseur comprenant un exemple d’un dispositif de calage.
DESCRIPTION DETAILLEE
[0050] Un exemple de réalisation d’un dispositif de calage d’une aube de compresseur ou turbomachine à calage variable selon le premier aspect de l’invention est décrit ci-après. Cet exemple illustre les caractéristiques et avantages de l'invention.
[0051] Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.
[0052] Pour la compréhension de l'invention, on adoptera les orientations radiale R, tangentielle T et axiale A selon le repère RTA indiqué aux figures dont les axes tangent T et axial A s’étendent dans un plan horizontal suivant l’orientation aux figures. L’axe axial A est parallèle à un axe de rotation X d’une turbomachine d’aéronef comprenant le dispositif de calage d’aubes selon le premier aspect de l’invention. L’amont du bord d’attaque de l’aube à calage variable vers l’aval de l’aube à calage variable est orienté selon l’axe axial du repère RTA. En outre, on utilisera le terme longitudinal pour la direction s’étendant le long de la périphérie d’un étage redresseur comprenant le dispositif de calage selon le premier aspect de l’invention, par analogie avec la terminologie utilisée dans les systèmes de repères en cordonnées cylindriques.
[0053] Dans la description, les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens d’écoulement de l’air depuis l’entrée de l’air dans la turbomachine vers la sortie de l’air hors de la turbine.
[0054] La [fig. 1] a été décrite en relation à l’état de la technique.
[0055] La [fig. 2] illustre un mode de réalisation d’un dispositif de calage 1 d’une aube de stator à calage variable pour une turbomachine d’aéronef.
[0056] Le dispositif de calage 1 selon l’exemple de la [fig. 2] comprend :
• une aube de stator à calage variable comprenant : o une pale 2 d’aube de stator s’étendant radialement selon une première direction et o une base 6 d’aube de stator solidaire en rotation de la pale 2 et comprenant une lumière 7 ;
• un arbre pivot d’aube 4 solidaire en rotation de la base 6, l’arbre pivot d’aube 4 possédant un premier axe de rotation parallèle à la première direction. En l’occurrence le premier axe de rotation est confondu avec la première direction (même axe).
[0057] Le dispositif de calage 1 selon l’exemple illustré à la [fig. 2] comprend en outre : • une ailette 3 comprenant un corps d’ailette 13 et une portion d’ailette 12 comprenant une partie logée dans la lumière 7;
• un arbre pivot d’ailette 5 possédant un axe de rotation parallèle au premier axe de rotation ;
• une liaison glissière 9 reliant l’arbre pivot d’ailette 5 et l’ailette 3, la liaison étant solidaire en rotation de l’arbre pivot d’ailette 5, telle que la rotation de l’arbre pivot d’ailette 5 coulisse la portion 12 d’ailette dans la lumière 7 par rapport à la base 6 ;
• un anneau de commande 8 relié à l’arbre pivot d’aube 4 et à l’arbre pivot d’ailette 5 de sorte à les entraîner simultanément en rotation.
[0058] L’arbre pivot d’ailette 5 et l’arbre pivot d’aube 4 sont chacun destinés à être montés dans respectivement un premier et deuxième palier, les deux paliers ont une liaison encastrement 14 comme représenté sur la figure 2. Les deux paliers sont intégrés dans un anneau statorique pouvant être fixé à un carter ou un moyeu de la turbomachine.
[0059] Selon le mode de réalisation illustré à la figure 2, la liaison glissière comprend un élément de raccord 11 accueillant une branche 10, la branche 10 coulissant dans l’élément de raccord 11 .
[0060] Dans ce mode de réalisation, la liaison glissière 9 est perpendiculaire à l’axe de rotation de l’arbre pivot d’ailette 5, autrement dit la branche 10 s’étend selon une direction normale à l’axe de rotation de l’arbre pivot d’ailette 5 ce qui lui permet de coulisser dans l’élément de raccord 11 .
[0061] La portion d’ailette 12 logée dans la lumière 7 s’étend selon une direction parallèle à l’axe de rotation de l’arbre pivot d’ailette 5, de sorte à ne pas modifier la position radiale du corps d’ailette 13 lors d’un changement de calage de l’aube.
[0062] Selon un exemple du dispositif de calage 1 selon le premier aspect de l’invention, la base 6 de l’aube de stator peut comprendre une jupe en silicone au niveau de la lumière 7 logeant la portion 12 d’ailette. Cela permet de limiter l’interaction de l’air avec la lumière 7 et donc de réduire les pertes aérodynamiques.
[0063] Ainsi le dispositif à calage variable permet à l’ailette 3 d’être intégrée au niveau de la plateforme d’une aube de stator à calage variable et la méthode d’intégration lui permet de pivoter en conservant l’angle relatif vis-à- vis de la grille statorique tout en maintenant une position axiale relative constante vis-à-vis de la grille statorique.
[0064] En d’autres termes, le dispositif de calage 1 se caractérise par :
- L’arbre pivot d’aube 4 (appelé aussi arbre principal) sous la base 6 à calage variable du stator permettant de faire pivoter la pale d’aube 2.
- L’ensemble d’arbre pivot d’ailette 5 (appelée aussi arbre secondaire) et la glissière 9 rattachée à l’ailette 3 et à l’arbre pivot d’ailette 5, permettant d’agir simultanément sur l’orientation angulaire et la position axiale de l’ailette.
[0065] Les deux axes de rotation des arbres pivots sont fixes grâce à une liaison de type encastrement 14.
[0066] Les commandes de l’arbre pivot d’aube ou principal 4 et de l’arbre pivot d’ailette ou secondaire 5 sont reliées de manière à respecter les contraintes de positionnement relative ailette/aube de stator, en angle et en position axiale, illustrés par la [Fig. 3].
[0067] La [Fig. 3] montre deux positions de l’ailette 3 par rapport à la pale 2 du dispositif de calage 1 selon un exemple du premier aspect de l’invention pour montrer l’évolution simultanée du calage des aubes de stator et des ailettes. En particulier, la [Fig. 3] illustre la position des pales d’aubes 2 et des ailettes 3 pour deux possibles calages de l’aube de stator, P1 et P2.
[0068] Chaque pale d’aube 2 est délimitée selon une direction de projection X normale à l’axe de rotation par un bord d’attaque 21 et un bord de fuite 22. La direction de projection X est par exemple parallèle à l’axe de rotation de la turbomachine.
[0069] De façon similaire, chaque ailette 3 est délimitée par un bord d’attaque d’ailette 31 et un bord de fuite d’ailette 32.
[0070] Selon un mode de réalisation, la direction de projection X est la direction d’écoulement d’air dans la turbomachine.
[0071] Quelle que soit la position du stator, le dispositif 1 selon le premier aspect de l’invention permet de conserver le rapport entre le projeté D selon la direction de projection X de la distance séparant le bord d’attaque de la pale d’aube de stator 21 et le bord d’attaque de l’ailette 31 et le projeté C selon la direction de projection X de la corde du stator. Quel que soit l’angle de calage, D/C est conservé, à savoir D1/C1 = D2/C2. [0072] Le projeté de la corde du stator est équivalent au projeté de la distance d séparant le bord d’attaque 21 et le bord de fuite 22.
[0073] Le dispositif à calage variable permet en outre de conserver l’angle relatif entre l’orientation du squelette au bord d’attaque du stator et l’orientation du squelette au bord d’attaque de l’ailette, à savoir A1 = A2.
[0074] Comme illustré dans les exemples des figures 4a, 4b et la figure 5, le dispositif 1 est intégré au stator à calage variable et est actionné par le même anneau de commande que le calage du stator. L’arbre de pivot d’ailette 5, excentré par rapport à l’axe de l’ailette permet d’atteindre l’amplitude de mouvement requis. La glissière 9 permet de corriger la variation de distance entre l’ailette 3 et son arbre pivot 5.
[0075] Selon un mode de réalisation, le dispositif de calage comprend une multiplicité d’aubes de stator et d’ailettes. Les aubes de stators et les ailettes sont reparties sur une circonférence pour former un anneau statorique.
[0076] Un deuxième aspect de l’invention porte sur un étage redresseur comprenant un anneau statorique et le dispositif de calage 1 selon le premier aspect de l’invention. L’anneau statorique comprend une pluralité d’ouvertures logeant chacune une base 6.
[0077] Selon un mode de réalisation, l’anneau statorique est radialement externe à la pâle 2 du dispositif de calage. Dans ce cas l’anneau statorique peut être une partie d’un carter ou être fixé au carter de la turbomachine.
[0078] Selon un autre mode de réalisation, l’anneau statorique est radialement interne au dispositif de calage. Dans ce cas l’anneau statorique peut être une partie d’un moyeu ou être fixée au moyeu de la turbomachine.
[0079] Les [fig. 4a] et [fig. 4b] illustrent une application du dispositif de calage 1 avec une lumière 7 large pour loger une portion de l’ailette 3, de sorte à visualiser le dispositif de calage 1 plus facilement. Dans ce cas, l’ailette 3 est positionnée au niveau du moyeu. En d’autres termes, l’anneau statorique est radialement interne à la pale 2 du dispositif de calage et externe à la liaison glissière et aux arbres pivots d’aube et d’ailettes respectivement 4 et 5. La [fig. 4a] montre un premier calage (première position angulaire) P1 de la pale 2 de stator par rapport à l’anneau statorique et une position de l’ailette 3 par rapport à l’aube de stator. La [fig.4b] montre un deuxième calage P2 de la pale 2. L’ailette 3 peut avancer ou reculer pour conserver sa position relative par rapport à la pale 2 et garde le même angle relatif tout au long du mouvement.
[0080] La [Fig. 5] illustre un autre mode de réalisation du dispositif de calage 1 selon le premier aspect de l’invention. Le dispositif de calage est positionné au carter cette fois-ci. En d’autres termes, l’anneau statorique est radialement externe par rapport au dispositif de calage 1 . De plus, comme expliqué préalablement, la lumière 7 est plus fine, pour limiter les effets de son interaction aérodynamique avec l’écoulement.
[0081] Selon ce mode de réalisation illustrée à la [Fig. 5] la section de la portion d’ailette 12 est inférieure à la section du corps d’ailette 13. Cela permet de réduire la largeur de la lumière 7 logeant la portion d’ailette 12 et donc de limiter l’interaction de l’air avec les bords de la lumière 7.
[0082] Selon une variante du dispositif de calage 1 , il est possible de varier la distance entre l’arbre pivot d’aube 4 et l’arbre pivot d’ailette 5. Cela est avantageux dans les cas où la position optimale de l’ailette 3 varie selon le calage de l’aube de stator 2 et la position optimale de l’ailette 3 n’est donc pas la même pour deux calages différents de l’aube de stator.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1 ] Dispositif de calage (1 ) d’une aube de stator à calage variable pour une turbomachine d’aéronef, ledit dispositif de calage (1 ) comprenant :
- une aube de stator pivotable comprenant : o une base (6) d’aube de stator et o une pale (2) d’aube s’étendant selon une première direction entre la base et un sommet, ladite pale étant délimitée selon une deuxième direction par un bord d’attaque (21 ) et un bord de fuite (22) ;
- un arbre pivot d’aube (4) solidaire en rotation de l’aube, ayant un axe de rotation s’étendant selon la première direction et
- une ailette (3) s’étendant selon une direction parallèle à la première direction et étant délimitée selon une troisième direction par un bord d’attaque d’ailette (31 ) et un bord de fuite d’ailette (32) ;
- le dispositif de calage (1 ) étant caractérisé en ce qu’il comprend :
- une lumière (7) située dans la base (6) d’aube de stator:
- une portion (12) de l’ailette (3) comprenant une partie logée dans la lumière (7) ;
- un moyen de commande entraînant en rotation l’arbre pivot d’aube (4) entre une première position angulaire et une deuxième position angulaire et déplaçant la portion (12) de l’ailette entre une première position correspondant à la première position angulaire et une deuxième position correspondant à la deuxième position angulaire ;
- de sorte qu’une variation d’un rapport entre une longueur C et une longueur D soit inférieure à 10%, D étant le projeté de la distance entre le bord d’attaque (21 ) de la pale et le bord d’attaque de l’ailette (31 ) selon une direction de projection (X) normale à la première direction, C étant le projeté selon la direction de projection (X) de la distance entre le bord d’attaque (21 ) de la pale et le bord de fuite (22) de la pale.
[Revendication 2] Dispositif de calage (1 ) selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comprend :
- un arbre pivot d’ailette (5) s’étendant radialement selon une direction parallèle à la première direction et ayant un axe de rotation parallèle à l’axe de rotation de l’arbre pivot d’aube (4) ;
- une liaison glissière (9) reliant l’arbre pivot d’ailette (5) et l’ailette (3) ;
- ledit arbre pivot d’ailette (5) étant solidaire en rotation de la liaison glissière (9), la liaison glissière (9) permettant le coulissement de la portion (12) d’ailette dans la lumière (7) lors de la rotation de l’arbre pivot d’ailette (5).
[Revendication 3] Dispositif de calage (1 ) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la liaison glissière (9) comprend :
- un élément de raccord (11 ) solidaire en rotation de l’arbre pivot d’ailette (5) et s’étendant de l’arbre pivot d’ailette (5),
- une branche (10) solidaire de la portion (12) de l’ailette (3) et pouvant coulisser à l’intérieur de l’élément de raccord (11 ).
[Revendication 4] Dispositif de calage (1 ) selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la liaison glissière (9) s’étend selon une direction normale à l’axe de rotation de l’arbre pivot d’ailette (5).
[Revendication 5] Dispositif de calage (1 ) selon l’une des revendications 2 à
4 caractérisé en ce que la portion d’ailette (12) logée dans la lumière (7) s’étend d’une branche (10) de la liaison glissière (10) jusqu’à un corps d’ailette (3) selon une direction parallèle à l’axe de rotation de l’arbre pivot d’ailette (5).
[Revendication 6] Dispositif de calage (1 ) selon l’une des revendications 2 à
5 caractérisé en ce que l’axe de rotation de l’arbre pivot d’ailette (5) est décalé par rapport à l’axe de rotation de l’arbre pivot d’aube (4). [Revendication 7] Dispositif de calage (1) selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que la lumière
(7) possède une forme d’arc de cercle.
[Revendication 8] Dispositif de calage (1) selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il possède une pluralité d’aubes de stator à calage variable, une pluralité d’ailettes, une pluralité d’arbres pivot d’aube et une pluralité d’arbres pivot d’ailettes, le moyen de commande entraînant en rotation la pluralité d’arbres pivot de stator.
[Revendication 9] Etage redresseur comprenant un anneau statorique et un dispositif de calage (1) selon la revendication précédente, les aubes de stator à calage variable étant réparties sur la circonférence de l’anneau statorique, la direction de projection (X) étant la direction d’écoulement d’air dans l’étage redresseur.
[Revendication 10] Turbomachine d’aéronef comprenant un étage redresseur selon la revendication précédente.
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