FR2964945A1 - Helice et systeme d'helices contrarotatives comprenant des moyens ameliores de limitation du calage, et turbomachine les comprenant - Google Patents

Abstract

Hélice (6) pour turbomachine d'aéronef, comprenant des moyens de réglage du calage des pales (2) comprenant un vérin hydraulique (10) porté par le rotor (22) et comportant une cavité (28) et un piston (36) déplaçable dans ladite cavité et partageant ladite cavité en deux chambres (40, 42), ainsi que des moyens de limitation de la course du piston (36) pour interdire un déplacement desdites pales (2) dans une direction prédéterminée au-delà d'un angle de calage limite prédéterminé, et comprenant des moyens de raccord hydraulique (61, 68) permettant de mettre en communication les deux chambres (40, 42) dès que l'angle de calage des pales (2) devient égal audit angle de calage limite prédéterminé lors d'un déplacement desdites pales (2) dans ladite direction prédéterminée, ces moyens de raccord hydraulique étant portés par ledit rotor (22) de l'hélice (6)

Description

HELICE ET SYSTEME D'HELICES CONTRAROTATIVES COMPRENANT DES MOYENS AMELIORES DE LIMITATION DU CALAGE, ET TURBOMACHINE LES COMPRENANT DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine des turbomachines d'aéronef et concerne plus particulièrement le réglage du calage des pales d'une ou de plusieurs hélices dans une turbomachine d'aéronef, telle qu'un turbopropulseur ou un turboréacteur d'avion. L'invention peut notamment être appliquée aux turbomachines équipées d'un système d'hélices contrarotatives, et en particulier aux turbomachines dites à « open rotor », dont les hélices sont dépourvues de carénage au niveau de leurs extrémités radiales externes. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Il est bien connu d'équiper les hélices des turbomachines d'aéronef avec des moyens de réglage du calage des pales de ces hélices afin d'adapter ledit calage aux différents régimes de vol des aéronefs. Ces moyens de réglage peuvent en outre permettre une mise en drapeau des hélices ou encore un calage négatif destiné à permettre un fonctionnement de ces hélices en mode d'inversion de poussée, aussi appelé reverse d'après la terminologie anglaise. Les moyens de réglage précités comprennent 30 habituellement un ou plusieurs vérins hydrauliques 2 ainsi que des moyens de conversion du mouvement de chaque vérin en un déplacement adéquat des pales. Toutefois, un réglage involontaire des pales d'une hélice sur une position de petits pas ou d'inversion de poussée, correspondant à un angle de calage faible ou négatif, peut entraîner des problèmes graves lorsqu'il se produit dans certaines phases de vol. Or, un tel réglage involontaire pourrait résulter d'une erreur de pilotage mais aussi d'une défaillance des organes de commande du calage des pales des hélices. C'est pourquoi les hélices équipées de pales à calage variable sont habituellement pourvues de dispositifs de sécurité visant à empêcher tout réglage non souhaitable du calage des pales des hélices en dessous d'un angle minimal prédéterminé qui est en général de l'ordre de 30 degrés environ. Ces dispositifs de sécurité comportent en général des moyens de limitation de la course des vérins hydrauliques destinés au réglage du calage des pales pour interdire un déplacement de la tige de ces vérins au-delà d'une position correspondant audit angle de calage minimal prédéterminé. Les moyens de limitation de la course de la tige des vérins hydrauliques connus de l'art antérieur comprennent des butées escamotables, ou des dispositifs actionnés par la tige des vérins pour modifier le circuit hydraulique de commande des vérins lorsque leur tige atteint la position correspondant audit angle de calage minimal prédéterminé. 3 Cependant, de part leur nature mécanique, ces moyens présentent une fiabilité limitée de nature notamment à induire des surcoûts de maintenance. Cela est particulièrement pénalisant dans le cas des systèmes d'hélices contrarotatives, qui comportent deux hélices et donc deux dispositifs de sécurité du type décrit ci-dessus. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique et efficace à ces problèmes, permettant d'éviter au moins en partie les inconvénients précités. L'invention propose à cet effet une hélice pour turbomachine d'aéronef, comprenant un rotor d'hélice, des pales portées par ce rotor, et des moyens de réglage du calage de ces pales, ces moyens de réglage comprenant au moins un vérin hydraulique à double effet porté par le rotor et comportant au moins une cavité et un piston correspondant logé et déplaçable dans la cavité pour entraîner une modification de l'angle de calage des pales, le piston partageant la cavité en deux chambres, lesdits moyens de réglage comprenant en outre des moyens de limitation de la course de chaque piston de chaque vérin précité pour interdire un déplacement des pales dans une direction prédéterminée, correspondant à un déplacement du piston dans une direction orientée d'une seconde vers une première desdites chambres de la cavité logeant ledit piston, au-delà d'un angle de calage limite prédéterminé. 4 Selon l'invention, lesdits moyens de limitation comprennent des moyens de raccord hydraulique permettant de mettre en communication fluidique les deux chambres de chaque cavité de chaque vérin précité dès que l'angle de calage desdites pales devient égal audit angle de calage limite prédéterminé lors d'un déplacement des pales dans ladite direction prédéterminée, et ces moyens de raccord hydraulique sont portés par le rotor de l'hélice.

La mise en communication des deux chambres définies de part et d'autre de chaque piston de chaque vérin permet d'assurer une égalité de pression de fluide dans ces deux chambres et ainsi d'interrompre tout déplacement du piston tendant à déplacer les pales dans ladite direction prédéterminée au-delà dudit angle de calage limite prédéterminé. Les moyens de limitation de course proposés par l'invention ne nécessitent pas d'interaction mécanique avec les moyens de commande de chaque vérin, et permettent donc d'accroître la fiabilité de chaque vérin et d'en réduire les coûts de maintenance. De plus, l'interaction entre ces moyens de limitation de course et chaque vérin correspondant ne requiert aucune transmission au travers de l'interface entre le rotor de l'hélice et le stator de celle-ci, seule la commande de ces moyens de limitation étant tributaire d'une transmission au travers de cette interface. Cela peut présenter un avantage supplémentaire, comme cela apparaîtra plus clairement dans ce qui suit.

L'hélice comporte de préférence des moyens de rappel appliquant en permanence à chaque vérin précité une force de rappel de sens opposé au sens de ladite direction prédéterminée. 5 Ces moyens de rappel permettent ainsi de déplacer chaque piston de chaque vérin dans une direction opposée à ladite direction prédéterminée lorsqu'un tel déplacement est souhaité et que la pression de fluide dans la seconde chambre est maintenue à un niveau suffisamment faible. Les moyens de rappel précités peuvent par exemple prendre la forme de contrepoids reliés aux pales de l'hélice. Les moyens de réglage du calage des pales de l'hélice comprennent avantageusement un unique vérin télescopique destiné à l'actionnement d'un mécanisme rotatif d'entraînement de l'ensemble de ces pales. En variante, les moyens de réglage du calage des pales de l'hélice peuvent comprendre un ensemble de vérins comprenant chacun un ou plusieurs pistons rotatifs et destinés chacun à l'entraînement d'une pale correspondante de l'hélice. Les moyens de limitation de la course de chaque piston de chaque vérin sont avantageusement configurés pour interdire un déplacement des pales de l'hélice vers les petits angles de calage au-delà dudit angle de calage limite prédéterminé. Ces moyens peuvent ainsi permettre d'interdire un réglage du calage des pales sur une position de petits pas ou d'inversion de poussée 6 lorsqu'un tel réglage présenterait un risque pour la sécurité de l'aéronef équipé de l'hélice précitée. Par ailleurs, les moyens de limitation de la course de chaque piston de chaque vérin comportent avantageusement des moyens d'activation et d'inactivation de ces moyens de limitation de course. Cela rend possible un réglage du calage des pales de l'hélice au-delà de l'angle de calage limite prédéterminé, dans ladite direction prédéterminée, lorsqu'un tel réglage est souhaitable. Ainsi, dans le cas où les moyens de limitation de la course de chaque piston de chaque vérin sont configurés pour interdire un déplacement des pales de l'hélice vers les petits angles de calage, ces moyens peuvent alors être désactivés lorsque l'aéronef est au sol. Un calage des pales sur un petit angle peut en effet être souhaitable au sol. Un calage en position d'inversion de poussée peut également être requis au cours du freinage au sol lors d'un atterrissage.

Les moyens de raccord hydraulique précités comprennent de préférence un circuit hydraulique comportant une première partie raccordée à une région de chaque cavité de chaque vérin qui fait partie de la première chambre de la cavité lorsque les pales de l'hélice présentent un angle de calage égal audit angle de calage limite prédéterminé, une seconde partie raccordée à une région de chaque cavité de chaque vérin qui, lors d'un déplacement des pales de l'hélice dans ladite direction prédéterminée, passe de la première à la seconde chambre de la cavité dès que l'angle de calage des pales devient égal audit angle de calage 7 limite prédéterminé, ainsi qu'une vanne reliant les première et seconde parties du circuit hydraulique pour ouvrir ou fermer sur commande le circuit hydraulique. Lorsque le circuit hydraulique est fermé, ce circuit permet la mise en communication des deux chambres définies de part et d'autre de chaque piston de chaque vérin dès lors que ce piston, qui se déplace dans une direction telle que les pales se déplacent dans ladite direction prédéterminée, atteint une position correspondant à l'angle de calage limite prédéterminé, cette mise en communication rendant alors inopérante la commande de chaque vérin. En revanche, lorsque le circuit hydraulique est ouvert, celui-ci est sans effet sur la commande de chaque vérin.

La vanne du circuit hydraulique forme un exemple particulier de moyen d'activation et d'inactivation des moyens de limitation de course précités. Cette vanne est de préférence à commande hydraulique, mais d'autres types de vannes sont utilisables sans sortir du cadre de la présente invention. D'une manière générale, les moyens de réglage du calage des pales de l'hélice comprennent de préférence un unique vérin hydraulique télescopique, auquel cas ladite première chambre correspond à la chambre de tête de ce vérin tandis que ladite seconde chambre correspond à la chambre de tige du vérin. L'invention concerne également un système d'hélices contrarotatives pour turbomachine d'aéronef, comprenant une première hélice, du type décrit ci- 8 dessus, dont le rotor est destiné à tourner dans un premier sens de rotation autour d'un axe longitudinal commun du système d'hélices par rapport à un stator de ce système, ainsi qu'une seconde hélice comprenant un rotor destiné à tourner dans un second sens de rotation, opposé au premier, autour de l'axe longitudinal, par rapport audit stator, et des pales portées par le rotor de cette seconde hélice. Le système d'hélices contrarotatives comprend en outre des moyens de réglage du calage des pales de la seconde hélice, ces moyens comportant au moins un vérin hydraulique à double effet porté par le rotor de la première hélice et comprenant au moins une cavité et un piston correspondant logé et déplaçable dans la cavité pour entraîner une modification de l'angle de calage des pales de la seconde hélice, le piston partageant la cavité en une première et une seconde chambres. Les moyens de réglage du calage des pales de la seconde hélice comprennent en outre des moyens de limitation de la course de chaque piston de chaque vérin destiné au réglage du calage des pales de la seconde hélice pour interdire un déplacement de ces pales dans une direction prédéterminée, correspondant à un déplacement du piston dans une direction orientée d'une seconde vers une première desdites chambres de la cavité logeant ledit piston, au-delà d'un angle de calage limite prédéterminé, lesdits moyens comprenant des moyens de raccord hydraulique portés par le rotor de la première hélice et permettant de mettre en communication fluidique les deux chambres de chaque 9 cavité de chaque vérin précité dès que l'angle de calage des pales de la seconde hélice devient égal audit angle de calage limite prédéterminé lors d'un déplacement de ces pales dans ladite direction prédéterminée. Il est à noter que l'ensemble des vérins hydrauliques destinés au réglage du calage des pales des deux hélices est porté par le rotor de la première hélice précitée, de même que l'ensemble des moyens de raccord hydraulique qui font partie des moyens de limitation de la course de chaque piston de ces vérins hydrauliques. Ainsi, les moyens de commande des vérins et des moyens de limitation de la course des pistons de ces vérins n'ont à traverser qu'une seule interface rotor/stator, à savoir l'interface entre le rotor de la première hélice et le stator. L'ensemble des moyens de limitation de la course des pistons des vérins peuvent alors avantageusement être commandés conjointement. D'une manière analogue à ce qui a été décrit ci-dessus au sujet de la première hélice, les moyens de limitation de la course de chaque piston de chaque vérin destiné au réglage du calage des pales de la seconde hélice comportent de préférence des moyens d'activation et d'inactivation de ces moyens de limitation de course. De plus, les moyens de limitation de la course de chaque piston de chaque vérin destiné au réglage du calage des pales de la seconde hélice sont avantageusement configurés pour interdire un 10 déplacement de ces pales vers les petits angles de calage au-delà dudit angle de calage limite prédéterminé. En outre, les moyens de raccord hydraulique, qui font partie des moyens de limitation de la course de chaque piston de chaque vérin destiné au réglage du calage des pales de la seconde hélice, comprennent de préférence un circuit hydraulique comportant une première partie raccordée à une région de chaque cavité de chaque vérin qui fait partie de la première chambre de la cavité lorsque les pales de la seconde hélice présentent un angle de calage égal audit angle de calage limite prédéterminé, une seconde partie raccordée à une région de chaque cavité de chaque vérin qui, lors d'un déplacement desdites pales dans ladite direction prédéterminée, passe de la première à la seconde chambre de la cavité dès que l'angle de calage des pales devient égal audit angle de calage prédéterminé, ainsi qu'une vanne reliant les première et seconde parties du circuit hydraulique pour ouvrir ou fermer sur commande ce circuit. Ces moyens de raccord hydraulique fonctionnent ainsi selon un principe analogue à celui des moyens de raccord associés à la première hélice.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le système d'hélices contrarotatives comprend un palier de transfert destiné à l'alimentation hydraulique de l'ensemble des vérins et des moyens de raccord hydraulique depuis le stator de ce système d'hélices, le palier de transfert comportant deux paires de voies hydrauliques dédiées 11 respectivement à la commande des vérins de chaque hélice et une cinquième voie hydraulique dédiée à la commande conjointe de l'ensemble des vannes des moyens de raccord hydraulique.

Ainsi, les vannes de l'ensemble des moyens de raccord hydraulique étant commandées conjointement, une seule voie hydraulique est nécessaire à la transmission de cette commande au travers de l'interface rotor/stator.

Cette configuration est particulièrement avantageuse en ce qu'elle permet d'économiser une voie hydraulique par rapport à une configuration dans laquelle les moyens de raccord hydraulique seraient portés par le stator, et dont le palier de transfert devrait comporter deux paires de voies hydrauliques dédiées respectivement à la commande des vérins de chaque hélice ainsi que, au minimum, deux voies hydrauliques supplémentaires correspondant respectivement aux secondes parties respectives des circuits hydrauliques des moyens de raccord associés aux deux hélices. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de réglage du calage des pales des hélices comprennent un unique vérin hydraulique pour chaque hélice. Ce vérin est alors avantageusement de type télescopique. Le système d'hélices comprend alors de préférence des moyens mécaniques pour convertir le mouvement de translation du piston de chaque vérin en un déplacement des pales tendant à modifier leur calage. 12 Dans ce cas, la première chambre précitée de chaque vérin correspond à la chambre de tête du vérin tandis que la seconde chambre précitée correspond à la chambre de tige de ce vérin.

Les deux vérins comprennent alors avantageusement un cylindre commun et deux tiges coaxiales dont l'une est traversée par l'autre. En variante, les moyens de réglage du calage des pales des hélices peuvent comprendre, pour chaque hélice, une pluralité de vérins respectivement associés aux pales de l'hélice et commandés conjointement. Ces vérins sont alors avantageusement du type à piston rotatif, c'est-à-dire comprenant un ou plusieurs pistons solidaires montés rotatifs de manière à entraîner en rotation une tige de sortie du vérin. L'invention concerne encore une turbomachine, comprenant une hélice du type décrit ci-dessus ou un système d'hélices contrarotatives du type décrit ci-dessus. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure unique est une vue schématique de certains composants d'un système d'hélices contrarotatives dans une turbomachine d'aéronef selon l'invention. 13 EXPOSÉ DÉTAILLÉ D'UN MODE DE RÉALISATION PREFERE La figure unique illustre très schématiquement un système d'hélices contrarotatives dans une turbomachine d'avion selon l'invention et représente plus particulièrement des moyens de commande du calage des pales 2, 4 des deux hélices 6 et 8 de ce système d'hélices contrarotatives. Ces moyens de réglage comprennent notamment deux vérins hydrauliques télescopiques à double effet 10 et 12 destinés respectivement au réglage du calage des pales des deux hélices 6 et 8 précitées. Un premier vérin 10 est destiné au réglage du calage des pales 2 d'une première hélice 6 de ce système d'hélices contrarotatives par l'intermédiaire de moyens de liaison mécanique 14 entre ce premier vérin 10 et les pales 2 de la première hélice 6, et ce premier vérin 10 ainsi que ces moyens de liaison mécanique 14 sont portés par le rotor 22 de la première hélice 6.

Un second vérin 12 est destiné au réglage du calage des pales 4 d'une seconde hélice 8 de ce système d'hélices contrarotatives par l'intermédiaire de moyens de liaison mécanique 16 entre ce second vérin 12 et les pales 4 de la seconde hélice 8, et ce second vérin 12 est également porté par le rotor 22 de la première hélice 6, tandis que les moyens de liaison mécanique 16 précités sont portés par le rotor 23 de la seconde hélice 8. Les moyens de liaison mécanique 14 et 16 30 précités ne seront pas décrits plus en détail et sont par exemple d'un type connu en soi. 14 Dans l'exemple particulier illustré sur la figure, les deux vérins 10 et 12 comportent un cylindre commun 24 partagé en son milieu par une paroi de partition 26 délimitant deux cavités 28 et 30, ainsi que deux tiges respectives 32 et 34 coaxiales. Plus précisément, la tige 32 du premier vérin 10 comporte un alésage longitudinal dans lequel s'étend la tige 34 du second vérin 12. Les tiges 32 et 34 des vérins portent chacune, à proximité de leur extrémité logée dans le cylindre 24, un piston 36, respectivement 38, coulissant à étanchéité dans la cavité associée 28, respectivement 30, du cylindre 24. Chaque cavité précitée 28, 30 du cylindre commun 24 est elle-même partagée par le piston 36, 38 correspondant en une chambre de tête 40 et une chambre de tige 42. Il est à noter que la chambre de tête 40 constitue une première chambre et que la chambre de tige 42 constitue une seconde chambre au sens de la terminologie de la présente invention.

Pour chaque vérin 10, 12, plusieurs positions remarquables du piston 36, 38 du vérin correspondant à des réglages particulier du calage des pales 2, 4 commandées par ce vérin sont indiquées par des flèches sur la figure. Ainsi, de la gauche vers la droite dans chaque cavité 28, 30 du cylindre 24 commun aux deux vérins 10 et 12, on peut observer une première position 44 du piston 36, 38 correspondant à un réglage d'inversion de poussée, une deuxième position 46 correspondant à un angle de calage minimal admissible en vol, ainsi qu'une troisième position 48 correspondant à un angle de calage maximal. La mise en 15 drapeau des pales de chaque hélice s'obtient quant-à elle lorsque la tige 32, 34 du vérin correspondant est totalement déployée, c'est-à-dire lorsque le piston 36 ou 38 de ce vérin arrive au plus près du fond correspondant 50, 52 de la chambre de tige 42 de ce vérin. Chaque vérin 10, 12 est commandé par deux canaux d'amenée de fluide sous pression 54 et 56, ledit fluide étant par exemple de l'huile prélevée sur un circuit de lubrification de la turbomachine l'aéronef. Un premier 54 de ces canaux hydrauliques débouche à proximité du fond 50, 52 de la chambre de tige 42 de chaque vérin, et permet d'alimenter cette chambre en fluide sous pression pour induire un déplacement du piston 36, 38 dans une direction induisant une réduction de l'angle de calage des pales 2, 4 commandées par ce vérin, c'est-à-dire de la droite vers la gauche sur la figure. Pour cela, le premier canal 54 débouche axialement entre le fond 50, 52 précité de la chambre de tige 42 et la position occupée par le piston 36, 38 correspondant lors de la mise en drapeau des pales 2, 4 commandées par le vérin. Le second canal hydraulique 56 débouche à proximité du fond 58, 60 de la chambre de tête 40 de chaque vérin, et permet d'alimenter cette chambre en fluide sous pression pour induire un déplacement du piston 36, 38 dans une direction induisant un accroissement de l'angle de calage des pales 2, 4 commandées par ce vérin, c'est-à-dire de la gauche vers la droite sur la figure. Pour cela, le second canal 56 débouche axialement entre le fond 58, 60 précité de la 16 chambre de tête 40 et la première position 44 du piston 36, 38 correspondant au réglage d'inversion de poussée des pales 2, 4 commandées par le vérin. Le rotor 22 de la première hélice 6 précitée, qui porte les deux vérins 10 et 12, porte également des moyens de raccord hydraulique destinés à mettre en communication fluidique les deux chambres 40 et 42 de chacun de ces vérins 10, 12 lorsque le piston 36, 38 de ces vérins occupe la deuxième position 46 précitée, dans laquelle lesdites pales présentent un angle de calage égal audit angle minimal admissible en vol, ou lorsque le piston 36, 38 dépasse cette position en direction des petits angles de calage, c'est-à-dire de la droite vers la gauche sur la figure. Comme cela apparaîtra plus clairement dans ce qui suit, la mise en communication fluidique des deux chambres 40 et 42 de chaque vérin 10, 12 permet d'empêcher un déplacement du piston 36, 38 du vérin en direction des petits angles de calage au-delà de la deuxième position 46 précitée.

Les moyens de raccord hydraulique précités comprennent, pour chacun des vérins 10 et 12, un circuit hydraulique 61 associé comportant une première partie 62 raccordée à la chambre de tête 40 de la cavité 28, 30 du vérin sensiblement au même niveau axial que le second canal hydraulique 56, une seconde partie 64 raccordée à la cavité 28, 30 au niveau d'une zone légèrement écartée de la deuxième position 46 précitée du vérin en direction des grands angles de calage, c'est-à-dire vers la droite sur la figure, ainsi qu'une vanne 66 reliant lesdites première et seconde parties 62, 64 du circuit hydraulique. 17 Les deux vannes 66 respectivement associées aux deux vérins 10 et 12 sont commandées conjointement en parallèle par un canal hydraulique de commande 68 afin d'ouvrir ou de fermer sur commande les circuits hydrauliques 61 respectivement associés aux deux vérins. Dans l'exemple représenté sur la figure, chaque vanne 66 comprend un cylindre 70 ainsi qu'un tiroir 72 portant des moyens 74 d'obturation de deux orifices du cylindre 70 qui communiquent respectivement avec les première et seconde parties 62, 64 du circuit hydraulique 61 correspondant. Le tiroir 72 de chaque vanne 66 est monté coulissant à étanchéité dans le cylindre 70 de la vanne entre une position de basse pression, représentée sur la figure, dans laquelle les moyens d'obturation 74 sont écartés des orifices précités du cylindre 70 de sorte que le circuit hydraulique soit fermé et permette éventuellement, selon la position du piston 36, 38 dans la cavité du vérin correspondant, une mise en communication des deux chambres 40 et 42 du vérin correspondant, et une position de haute pression dans laquelle les moyens d'obturation 74 recouvrent les orifices précités du cylindre 70 de sorte que le circuit hydraulique soit ouvert et ne permette donc pas la mise en communication des deux chambres 40 et 42 du vérin correspondant. Le système d'hélices contrarotatives comprend en outre un palier de transfert 76 disposé à l'interface entre un stator 78 de ce système et le rotor 22 de la première hélice 6 précitée afin de permettre l'alimentation en fluide sous pression des 18 canaux hydrauliques 54 et 56 de commande des vérins 10 et 12 ainsi que l'alimentation du canal hydraulique 68 de commande des vannes 66 des moyens de raccord hydraulique précités.

D'une manière connue en soi, le palier de transfert 76 comprend une pluralité de gorges annulaires reliant chacune l'un des canaux hydrauliques 54, 56, 68 du rotor 22 à des moyens correspondant d'alimentation en fluide sous pression portés par le stator 78 (non visibles sur la figure), et formant ainsi chacune une voie de transfert de fluide. Comme cela apparaît sur la figure, le palier de transfert 76 comprend cinq voies de transfert de fluide, comptant deux voies 80, 82 par vérin 10, 12 commandé, reliées respectivement aux canaux hydrauliques 54 et 56 de commande du vérin, auxquelles s'ajoute une voie 84 reliée au canal hydraulique 68 pour la commande des vannes 66 des moyens de raccord hydraulique.

Les moyens de réglage du calage des pales 2, 4 des deux hélices 6 et 8 comprennent en outre des moyens de rappel, non visibles sur la figure, qui prennent par exemple la forme de contrepoids et qui sont destinés à appliquer en permanence aux pales 2, 4 une force tendant à accroître l'angle de calage de ces pales. Par l'intermédiaire des moyens de liaison mécanique 14, 16, ces moyens de rappel appliquent donc aux pistons 36 et 38 des vérins 10 et 12 une force de rappel 85 orientée en direction des grands angles de calage, c'est-à-dire de la gauche vers la droite sur la figure. 19 En fonctionnement, les vannes 66 sont dans l'état représenté sur la figure lorsque l'on souhaite interdire un réglage du calage des pales 2, 4, des hélice 6 et 8 en dessous de l'angle minimal admissible en vol. Dans cet état, comme cela a été expliqué ci-dessus, les circuits hydrauliques 61 des moyens de raccord hydrauliques précités sont maintenus fermés par les vannes 66. Tant que le piston 36, 38 d'un vérin 10, 12 occupe une position décalée en direction des grands angles de calage par rapport à la deuxième position 46 précitée correspondant à l'angle de calage minimal admissible en vol, les deux parties 62 et 64 du circuit hydraulique 61 débouchent dans la chambre de tête du vérin et ne mettent donc pas en communication les chambres de tête 40 et de tige 42 de ce vérin, de sorte qu'une augmentation de la pression dans l'un des canaux hydrauliques 54 et 56 entraîne un déplacement du piston 36, 38 du vérin.

En revanche, dès que le piston 36, 38 d'un vérin 10, 12 franchit la zone de raccord de la seconde partie 64 du circuit hydraulique 61 associé à ce vérin en direction des petits angles de calage, c'est-à-dire de la droite vers la gauche sur la figure, les chambres de tête 40 et de tige 42 de ce vérin sont mises en communication fluidique par ce circuit hydraulique 61 de sorte que la pression de fluide s'équilibre alors de part et d'autre du piston 36, 38. De ce fait, la pression dans la chambre de tige 42 équilibre juste la force de rappel 85 sans pouvoir la surpasser de sorte 20 que le piston 36, 38 reste alors en équilibre sensiblement au niveau de la deuxième position 46. Lorsque l'on souhaite alors déplacer le piston 36, 38 en direction des grands angles de calage, c'est-à-dire de la gauche vers la droite sur la figure, afin d'accroître l'angle de calage des pales 2, 4 correspondantes, il suffit de réduire la pression de fluide dans la chambre de tige 42 au moyen du premier canal hydraulique 54 de sorte que la force de rappel 85 devienne prépondérante par rapport à la pression de fluide dans la chambre de tige 42. Ainsi, lorsque les vannes 66 sont fermées, les pistons 36, 38 des vérins 10 et 12 ne peuvent pas être commandés en direction des petits angles de calage au-delà de la deuxième position 46 correspondant à l'angle de calage minimal admissible en vol. Lorsque l'angle de calage des pales 2, 4 des hélices 6 et 8 doit être réglé en dessous de l'angle minimal admissible en vol, par exemple pour obtenir une inversion de poussée au sol, les vannes 66 sont préalablement ouvertes, de sorte que les chambres de tête 40 et de tige 42 de chaque vérin 10 et 12 ne communiquent pas quelle que soit la position du piston 36, 38 dans la cavité 28, 30 du vérin. Il est alors possible de commander un déplacement du piston 36, 38 de chaque vérin 10, 12 au-delà de la deuxième position 46 précitée en direction des petits angles de calage, et cela éventuellement jusqu'à la première position 44 correspondant au réglage d'inversion de poussée.

Il est à noter en conséquence que l'ensemble des moyens de raccord hydraulique précités 21 constitue des moyens de limitation de la course des pistons 36, 38 des vérins 10, 12, dans la terminologie de la présente invention. Dans l'exemple décrit ci-dessus, l'ensemble des pales 2, 4 de chaque hélice 6, 8 est piloté par un unique vérin 10, 12 associé. La conversion du mouvement télescopique du vérin en un mouvement de rotation des pales est assurée par les moyens de liaison mécanique 14, 16.

En variante, chaque hélice 6, 8 peut comporter une pluralité de vérins respectivement associés aux pales 2, 4 de l'hélice. La pluralité de vérins de chaque hélice est alors commandée conjointement d'une manière analogue à ce qui est décrit ci-dessus, au moyen de deux canaux hydrauliques 54 et 56 ainsi que d'un circuit hydraulique 61 raccordé en parallèle aux cavités 28, 30 respectives des vérins de chaque pale. Dans ce cas, les vérins sont de préférence de type rotatif, chaque vérin pouvant alors comporter une pluralité de cavités juxtaposées circonférentiellement autour d'une tige de sortie du vérin, ainsi qu'une pluralité de pistons correspondants solidaires de ladite tige de sortie et respectivement logés dans ces cavités et commandés conjointement, d'une manière connue en soi. Pour chaque hélice, un circuit hydraulique 61 permet alors, d'une manière analogue à celle décrite ci-dessus, de mettre en communication les deux chambres de chaque cavité de chaque vérin de l'hélice.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Hélice (6) pour turbomachine d'aéronef, comprenant un rotor d'hélice (22), des pales (2) portées par ledit rotor (22), et des moyens (10, 61) de réglage du calage desdites pales (2), lesdits moyens de réglage comprenant au moins un vérin hydraulique (10) à double effet porté par ledit rotor (22) et comportant au moins une cavité (28) et un piston (36) correspondant logé et déplaçable dans ladite cavité (28) pour entraîner une modification de l'angle de calage desdites pales (2), ledit piston (36) partageant ladite cavité (28) en deux chambres (40, 42), lesdits moyens de réglage comprenant en outre des moyens (61, 68) de limitation de la course de chaque piston (36) de chaque vérin (10) précité pour interdire un déplacement desdites pales (2) dans une direction prédéterminée, correspondant à un déplacement du piston (36) dans une direction orientée d'une seconde chambre (42) vers une première chambre (40) de la cavité (28) logeant ledit piston (36), au-delà d'un angle de calage limite prédéterminé, l'hélice (6) étant caractérisée en ce que lesdits moyens de limitation comprennent des moyens de raccord hydraulique (61, 68) permettant de mettre en communication fluidique les deux chambres (40, 42) de chaque cavité (28) de chaque vérin (10) précité dès que l'angle de calage desdites pales (2) devient égal audit angle de calage limite prédéterminé lors d'un déplacement desdites pales (2) dans ladite direction prédéterminée, ces moyens de raccord hydraulique étant portés par ledit rotor (22) de l'hélice (6). 23
2. 2. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens (61, 68) de limitation de la course de chaque piston (36) de chaque vérin (10) sont configurés pour interdire un déplacement desdites pales (2) de l'hélice vers les petits angles de calage au-delà dudit angle de calage limite prédéterminé.
3. 3. Hélice selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits moyens (61, 68) de limitation de la course de chaque piston (36) de chaque vérin comportent des moyens (66, 68) d'activation et d'inactivation desdits moyens de limitation de course.
4. 4. Hélice selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens de raccord hydraulique comprennent un circuit hydraulique (61) comportant une première partie (62) raccordée à une région de chaque cavité (28) de chaque vérin (10) qui fait partie de ladite première chambre (40) de la cavité lorsque lesdites pales (2) de l'hélice (6) présentent un angle de calage égal audit angle de calage limite prédéterminé, une seconde partie (64) raccordée à une région de chaque cavité (28) de chaque vérin (10) qui, lors d'un déplacement desdites pales (2) dans ladite direction prédéterminée, passe de ladite première chambre (40) à ladite seconde chambre (42) de la cavité (28) dès que l'angle de calage desdites pales (2) devient égal audit angle de calage limite prédéterminé, ainsi qu'une vanne (66) reliant 24 lesdites première et seconde parties (62, 64) du circuit hydraulique (61) pour ouvrir ou fermer sur commande ledit circuit (61).
5. 5. Système d'hélices contrarotatives (6, 8) pour turbomachine d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend une première hélice (6), conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, dont le rotor (22) est destiné à tourner dans un premier sens de rotation autour d'un axe longitudinal commun dudit système d'hélices par rapport à un stator (78) de ce système, ainsi qu'une seconde hélice (8) comprenant un rotor (23) destiné à tourner dans un second sens de rotation, opposé au premier, autour dudit axe longitudinal par rapport audit stator (78), et des pales (4) portées par ledit rotor (23) de ladite seconde hélice (8), ledit système d'hélices contrarotatives comprenant en outre des moyens (12, 61) de réglage du calage des pales (4) de ladite seconde hélice (8), ces moyens comportant au moins un vérin hydraulique (12) à double effet porté par ledit rotor (22) de ladite première hélice (6) et comprenant au moins une cavité (30) et un piston (38) correspondant logé et déplaçable dans ladite cavité (30) pour entraîner une modification de l'angle de calage desdites pales (4) de ladite seconde hélice (8), ledit piston (38) partageant ladite cavité (30) en deux chambres (40, 42), lesdits moyens de réglage du calage des pales (4) de ladite seconde hélice (8) comprenant en outre des moyens (61, 68) de limitation de la course de chaque piston (38) de chaque vérin (12) destiné au réglage du calage des pales (4) de ladite seconde hélice (8) pour interdire un déplacement desdites pales 25 (4) dans une direction prédéterminée, correspondant à un déplacement du piston (38) dans une direction orientée d'une seconde chambre (42) vers une première chambre (40) de la cavité (30) logeant ledit piston (38), au-delà d'un angle de calage limite prédéterminé, lesdits moyens comprenant des moyens de raccord hydraulique (61, 68) portés par le rotor (22) de ladite première hélice (6) et permettant de mettre en communication fluidique les deux chambres (40, 42) de chaque cavité (30) de chaque vérin (12) précité dès que l'angle de calage desdites pales (4) devient égal audit angle de calage limite prédéterminé lors d'un déplacement desdites pales (4) dans ladite direction prédéterminée.
6. 6. Système d'hélices contrarotatives selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens (61, 68) de limitation de la course de chaque piston (38) de chaque vérin (12) destiné au réglage du calage des pales (4) de ladite seconde hélice (8) sont configurés pour interdire un déplacement desdites pales (4) de l'hélice (8) vers les petits angles de calage au-delà dudit angle de calage limite prédéterminé.
7. 7. Système d'hélices contrarotatives selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que lesdits moyens (61, 68) de limitation de la course de chaque piston (38) de chaque vérin (12) destiné au réglage du calage des pales (4) de ladite seconde hélice (8) comportent des moyens (66, 68) d'activation et d'inactivation desdits moyens de limitation de course. 26
8. 8. Système d'hélices contrarotatives selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de raccord hydraulique, qui font partie desdits moyens de limitation de la course de chaque piston (38) de chaque vérin (12) destiné au réglage du calage des pales (4) de ladite seconde hélice (8), comprennent un circuit hydraulique (61) comportant une première partie (62) raccordée à une région de chaque cavité (30) de chaque vérin (12) qui fait partie de ladite première chambre (40) de la cavité (30) lorsque lesdites pales (4) de ladite seconde hélice (8) présentent un angle de calage égal audit angle de calage limite prédéterminé, une seconde partie (64) raccordée à une région de chaque cavité (30) de chaque vérin (12) qui, lors d'un déplacement desdites pales (4) dans ladite direction prédéterminée, passe de ladite première chambre (40) à ladite seconde chambre (42) de la cavité dès que l'angle de calage desdites pales (4) devient égal audit angle de calage prédéterminé, ainsi qu'une vanne (66) reliant lesdites première et seconde parties (62, 64) du circuit hydraulique (61) pour ouvrir ou fermer sur commande ledit circuit (61).
9. 9. Système d'hélices contrarotatives selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un palier de transfert (76) destiné à l'alimentation hydraulique de l'ensemble desdits vérins (10, 12) et desdits moyens de raccord hydraulique (61, 68) depuis ledit stator (78) dudit système d'hélices, ledit palier de transfert (76) comportant deux paires de voies hydrauliques (80, 82) dédiées respectivement à lacommande desdits vérins (10, 12) de chaque hélice (6, 8) et une cinquième voie hydraulique (84) dédiée à la commande conjointe de l'ensemble des vannes (66) desdits moyens de raccord hydraulique.
10. 10. Turbomachine, caractérisée en ce qu'elle comprend une hélice (6) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 ou un système d'hélices contrarotatives (6, 8) selon l'une quelconque des revendications 5 à 9.15