FR3001264A1 - Systeme pour changer le pas des pales d'une helice. - Google Patents

Abstract

- Système pour changer le pas des pales d'une hélice. - Le système comporte un actionneur fluidique à déplacement linéaire (22) coaxial à l'hélice, et un dispositif de transmission (23) reliant l'actionneur aux pales à commander. Avantageusement , le dispositif de transmission (23) comporte au moins deux bras radiaux (36) agencés symétriquement par rapport à l'actionneur et reliés, du côté interne, à une partie mobile en translation de l'actionneur et, du côté externe, à un anneau rotatif de transmission (25) déplaçable en translation et qui est relié aux axes de pivot (11) des pales (6) par des mécanismes de liaison intermédiaires (26) transformant le déplacement en translation de l'anneau rotatif par l'actionneur, en une rotation des pales de l'hélice.

Description

- La présente invention concerne un système de changement ou d'orientation du pas des pales d'une hélice de turbomachine. Plus particulièrement, quoique non exclusivement, le système est destiné à équiper des turbomachines composées d'un doublet d'hélices coaxiales et contrarotatives, désignées en anglais par l'expression « open rotor » ou « unducted fan », le doublet d'hélices étant assimilé à la souf- flante des turboréacteurs. Deux solutions structurelles sont développées actuellement, l'une avec le doublet d'hélices agencé en aval de la turbomachine, l'open rotor étant qualifié de « pusher », et l'autre avec le doublet d'hélices agencé en amont de la turbomachine, l'open rotor étant qualifié de « puller ».

Sans entrer dans les avantages et inconvénients de ces deux solutions qui ne font pas ici l'objet de l'invention, le pas des pales des hélices est rendu réglable par l'intermédiaire d'un système de changement du pas, pour permettre un fonctionnement optimal de la turbomachine selon les différentes phases opérationnelles rencontrées en vol et au sol. Ainsi, un tel système est mis en place sur chaque rotor et comporte, notamment, un actionneur de commande permettant d'agir sur un dispositif de transmission à bielles et à arbres ou bras radiaux lesquels agissent sur les pieds ou axes de pivot rotatifs des pales pour modifier leur angle de calage. L'actionneur du système d'orientation est commandé par un dispositif d'alimentation en fluide hydraulique permettant, au moyen du système d'orientation ainsi alimenté en fluide, de faire varier le pas de l'hélice concernée pour les phases opérationnelles suivantes 1) en vol, par exemple, entre + 90° à 30°, 2) au sol et en inversion de poussée entre + 30° et - 30°, et 3) en retour en position drapeau (900) en cas de dysfonctionnement en vol. L'actionneur du système est usuellement un vérin à déplacement linéaire sous l'action du dispositif d'alimentation en huile, et sa partie mobile est reliée au dispositif de transmission via au moins un palier. Ainsi, la translation de la partie mobile entraîne la bague interne du palier dont la bague externe rotative transmet, par les éléments roulants, le mouvement de translation au dispositif de transmission tournant lié au rotor de l'hélice. Pour modifier la position angulaire des pieds des pales montés de façon usuelle dans un anneau polygonal du rotor de l'hélice, le dispositif de transmission comprend des bielles de transmission agencées autour du ou des paliers, et reliés à celles-ci, autant de bras radiaux que de pales, chaque bras radial agissant directement sur les pieds des pales. Aussi, chaque bras radial doit traverser des carters cylindriques, notamment une cloison ou des cloisons selon les besoins de ventilation du moteur, permettant le retour d'huile de l'enceinte du carter tournant vers l'évacuation d'huile de lubrification. Se posent alors des problèmes d'étanchéité au niveau des parois des carters traversés et de l'ensemble des bras radiaux. De plus, compte tenu de l'architecture de ces systèmes, l'actionneur hydraulique peut être fortement influencé par les efforts aérodynamiques non axisymétriques appliqués sur l'hélice (moment fléchissant appliqué au système selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de la turbomachine) jusqu'à entraîner un blocage du système. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, en apportant une solution nouvelle. À cet effet, le système pour changer le pas des pales d'une hélice, comportant un action- neur fluidique à déplacement linéaire coaxial à l'hélice, et un dispositif de transmission reliant l'actionneur aux pales à commander, est remarquable, selon l'invention, par le fait que le dispositif de transmission comporte au moins deux bras radiaux agencés symétriquement par rapport à l'actionneur et reliés, du côté interne, à une partie mobile en translation de l'actionneur et, du côté externe, à un anneau rotatif de transmission déplaçable en translation et qui est relié aux axes de pivot des pales par des mécanismes de liaison intermédiaires transformant le déplace- ment en translation de l'anneau rotatif par l'actionneur, en une rotation des pales de l'hélice. Ainsi, grâce à l'invention, on peut réduire le nombre de bras radiaux pour commander, par l'intermédiaire de l'anneau commun rotatif et des mécanismes de liaison, l'ensemble des pales de l'hélice et, en conséquence, les problèmes d'étanchéité qui s'ensuivent, au niveau des carters de la turbomachine traversés par les bras. En effet, on n'a plus besoin d'avoir un nombre de bras identiques au nombre de pales grâce à l'anneau permettant de répartir et de transmettre l'effort de l'actionneur aux axes de pivot des pales. Les zones de passage des bras à travers les carters étant réduites, les risques de fuite le sont également. Dans la configuration minimale, seuls deux bras radiaux diamétralement opposés pour des raisons de répartition homogène des efforts peuvent être prévus pour commander, par l'anneau rotatif et les mécanismes de liaison aux pieds des pales, la rotation de ces dernières (un seul bras n'étant pas acceptable du fait du balourd alors créé). Avantageusement, l'anneau rotatif déplaçable en translation a un diamètre sensiblement analogue au diamètre d'un anneau de support des axes de pivot des pales, de manière à se situer radialement sensiblement à leur niveau. On déporte ainsi la commande des pales au niveau de la nacelle du moteur, à un rayon éloigné de l'actionneur et à l'extérieur des carters traversés par les bras, de sorte qu'il n'est plus nécessaire d'avoir un bras radial par pale à commande puisque c'est l'anneau commun, ainsi décalé radialement, qui se charge de l'orientation des pales.

Lorsque l'actionneur linéaire est fixe par rapport à un carter statique de la turbomachine, autour de la partie mobile de l'actionneur sont montés des paliers liés à la partie mobile de l'actionneur et logés dans un support cylindrique rotatif avec lequel coopèrent les bras radiaux du dispositif de transmission. Ainsi, le déplacement de la partie mobile coulissante au dispositif de transmission rotatif (bras et anneau) est assuré par ces paliers de transfert. Par exemple, le support de paliers comporte des plates-formes axiales à crémaillères avec lesquelles coopèrent des pignons solidaires des bras radiaux du côté interne de ceux-ci, et aptes à entraîner la rotation desdits bras par suite du déplacement en translation de la partie mobile de l'actionneur et du support.

De façon analogue, l'anneau rotatif de transmission comporte des plates-formes axiales à crémaillères avec lesquelles coopèrent des pignons solidaires des bras radiaux du côté externe de ceux-ci, lesdites plates-formes étant montées coulissantes dans des glissières fixes en translation, de sorte que les pignons des bras radiaux entraînent, par leur rotation, le déplacement en translation des plates-formes et de l'anneau rotatif par rapport aux glissières.

Pour assurer une transmission équilibrée, axisymétrique, le dispositif du système d'orientation comprend quatre bras radiaux agencés dans un même plan radial de façon régulièrement espacés à 90° les uns des autres autour dudit actionneur linéaire. Par ailleurs, chaque mécanisme de liaison intermédiaire du dispositif de transmission peut comporter deux bielles articulées entre elles et, pour l'une d'entre elles, à un support de fixation de l'anneau et, pour l'autre, à l'axe de pivot de la pale correspondante de l'hélice, les deux biel- les de chaque mécanisme étant sensiblement alignées parallèlement à l'axe de rotation de l'anneau et perpendiculairement à l'axe de pivot de la pale. Ces bielles des mécanismes de liaison permettent de passer la translation de l'anneau rotatif en une rotation des pales, comme un système bielle-manivelle.

Avantageusement, sur l'anneau rotatif de transmission est prévu un moyen raidisseur en liaison avec la bielle correspondante, tandis que l'autre bielle du mécanisme est articulée à un contrepoids solidaire du pivot de la pale correspondante. En effet, on sait que les contrepoids servent à ramener spontanément par la force centrifuge engendrée, les pales en position drapeau lors d'un dysfonctionnement du système d'orientation suite, par exemple, à une alimentation hydraulique défectueuse de l'actionneur. On utilise alors ces contrepoids comme leviers pour commander le calage angulaire des pales en exerçant une force appliquée dans la direction de l'axe de la turbomachine, contrairement aux solutions antérieures où l'effort délivré par l'actionneur est transmis directement, via un arbre ou bras radial, dans l'axe de la pale rendant nécessaire l'agencement d'un arbre radial par pale. Et, avantageu- sement, pour éviter que des efforts aérodynamiques de forte magnitude s'exerçant sur les pales ne soient transmis par les contrepoids au dispositif (anneau et mécanismes de liaison), le moyen raidisseur est prévu pour les absorber sans les transmettre au dispositif qui peut fonctionner sans problème.

Selon différentes réalisations non limitatives, le moyen raidisseur est une bague en maté- riau élastique entourant la bielle, un ressort radial, ou un élément métallique agencé entre le support et la bielle. L'invention concerne également une turbomachine à au moins une hélice pour aéronef, comportant un système pour changer le pas des pales de ladite hélice, comprenant un actionneur fluidique annulaire à déplacement linéaire et un dispositif de transmission rotatif reliant, l'actionneur aux pales à commander pour en changer l'orientation. Avantageusement, le dispositif de transmission est tel que défini précédemment. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.

La figure 1 est une demi-vue en coupe longitudinale partielle et schématique, d'une turbo- machine à doublet d'hélices contrarotatives situées en amont de la turbomachine et dont le pas de chacune est commandé par un système de changement ou d'orientation approprié. La figure 2 montre, de façon schématique et conformément à l'invention, le système de changement du pas de l'hélice arrière, aval, du doublet équipant la turbomachine.

La figure 3 est une perspective partielle montrant, notamment, des bras radiaux du système de changement de pas, reliant l'actionneur de commande à l'anneau rotatif de transmission de mouvement du système. Les figures 4 et 5 sont des perspectives agrandies, montrant les liaisons respectives d'un bras radial à un support des paliers de l'actionneur et à l'anneau de transmission du système.

Les figures 6 et 7 sont respectivement des vues en perspective et en coupe de la liaison en- tre l'anneau rotatif de transmission et l'un des mécanismes de liaison à la pale concernée de l'hélice. Les figures 8 et 9 montrent, par des vues schématiques, la commande des pales de l'hélice par le système équipé de moyen élastique de raidissement, sous l'action respectivement d'efforts aérodynamiques normaux et importants s'exerçant sur les pales. La figure 10 est une variante de réalisation du dispositif rotatif de transmission du système de changement de pas de l'invention. La turbomachine 1 représentée sur la figure 1 est une turbomachine à soufflante non carénée amont, désignée en anglais « open rotor puller », d'axe longitudinal A. À l'avant 2 de la turbomachine 1 sont prévues deux hélices coaxiales selon l'axe A et contrarotatives 3, 4, formant la soufflante et dont les pales 5, 6 sont à calage variable pour s'adapter aux différentes phases de vol, roulage au sol compris, précédemment décrites, rencontrées par l'avion équipé de ces turbomachines.

Comme on l'a indiqué préalablement, toute la partie avant tractrice 2 de la turbomachine est donc rotative autour de l'axe A et entraînée, pour cela, par la partie génératrice de gaz 7, alors aval, dans laquelle se trouvent usuellement les compresseurs, chambre de combustion et turbines représentées sous la référence 8. Le flux d'air entrant dans la partie 7 est symbolisé par la flèche F.

Comme le montrent la figure 1 et notamment la figure 2, un ensemble de puissance tour- nant 9 (PGB, Power Gear Box) est lié à une turbine pour entraîner la rotation respective et inverse des hélices, dont les pieds ou axes de pivot 10, 11 des pales 5, 6 sont montés dans des logements d'anneaux polygonaux tournants 12, 13 solidaires de viroles ou carters cylindriques 14 respectifs entraînés par l'ensemble 9 via des arbres concentriques et contrarotatifs 15, 16 et des roulements 17, 18 respectifs. On remarque, par ailleurs, sur ces figures que les axes de pivot 10, 11 sont pourvus, comme rappelé précédemment, de contrepoids 19 s'étendant des axes 10 de manière coudée, transversalement, pour ramener spontanément les pales 6 dans la position drapeau (avec le moins de traînée possible) en cas de dysfonctionnement du système de changement de pas, objet de l'invention, qui sera décrit ci-après.

En effet, le calage ou le pas des pales de l'hélice avant, amont, 3 et de l'hélice, arrière, aval, 4 du doublet d'hélice est variable grâce à des systèmes de changement ou d'orientation respectifs 20 et 21 des pales, conçus de manière à optimiser les différents domaines ou phases de fonctionnement de l'avion. Dans la suite de la description, on se référera au système d'orientation 21 du pas de l'hélice aval, étant entendu que ce système pourrait être adapté à l'hélice amont, ou aux hélices d'un « open rotor pusher ». En regard de la figure 2, le système d'orientation 21 conforme à l'invention comprend un actionneur fluidique à déplacement linéaire 22, et un dispositif de transmission rotatif 23 reliant la partie ou corps 24 mobile en translation de l'actionneur aux axes de pivot 11 des pales 6 tou- rillonnant dans des logements de l'anneau polygonal 13. Sur cette figure 2, le dispositif de transmission 23 est en partie symbolisé par un rectangle représentant un anneau rotatif coulissant 25 et des mécanismes de liaison intermédiaires 26 reliant l'anneau aux axes des pales. En particulier, comme le montre la figure 2, l'actionneur fluidique 22 est un vérin hydraulique annulaire centré sur l'axe A et ayant une partie fixe 27 à piston 28, solidaire d'un carter de stator 29 de la turbomachine et, autour de la partie fixe 27, la partie mobile 24 coulissante en translation. Entre les deux parties 24-27 et le piston 28 sont définies des chambres internes 30 alimentées par le réseau d'huile haute pression de la turbomachine par l'intermédiaire d'un dispositif d'alimentation commandable en fluide hydraulique non illustré sur les figures car ne fai- sant pas partie de l'invention en elle-même. Cependant, ce dispositif d'alimentation permet l'envoi et/ou le refoulement d'huile dans les chambres du vérin entraînant le coulissement, dans un sens ou dans l'autre, de la partie mobile 24 sur la partie fixe 27 pour commander la variation du pas des pales de l'hélice concernée 4 par le dispositif de transmission 23 du système d'orientation 21, et cela dans les trois domaines distincts de fonctionnement rappelés précédemment. Autour de la partie ou du corps mobile 24 du vérin annulaire 22 se trouve le dispositif de transmission 23 par l'intermédiaire, dans cet exemple de réalisation, de deux paliers de transfert de charge 31 (figure 2), tels que des roulements à billes, permettant de transférer la translation de la partie mobile 24 du vérin au dispositif de transmission rotatif Pour cela, les bagues internes 32 des roulements 31 sont montées, en butée axiale, autour de la partie mobile 24 du vérin, tandis que les bagues externes 33, également en butée axiale, sont logées dans un support ou pièce cylindrique de fixation extérieur 34, support qui est rotatif par sa liaison au dispositif 23. Ainsi, la translation des bagues internes par suite du coulissement du vérin annulaire se traduit, via les éléments roulants 35, par celle des bagues externes 33 en- traînées en rotation par le dispositif de transmission 23 lié à l'hélice 4. Structurellement, le dispositif de transmission rotatif du système d'orientation 21 comprend des bras radiaux 36, l'anneau de transmission 25 et les mécanismes de liaison 26 entre l'anneau et les pivots 11 des pales à commander. Dans l'exemple de réalisation illustré en regard des figures 2, 3 et 4, les bras 36 sont cylin- driques et ils sont au nombre de quatre, espacés régulièrement à 90° les uns des autres autour du cylindre 34, et agencés dans un même plan radial perpendiculaire à l'axe longitudinal A de la turbomachine. Ces bras 36, qui pourraient être au minimum au nombre de deux pour des raisons de symétrie, ont pour but de commander, par leur propre rotation, le coulissement de l'anneau rotatif 25 et des mécanismes 26 se trouvant dans la nacelle 38 à l'extérieur des carters tournants 14 logeant l'actionneur, et par suite la rotation des axes des pales 6 de l'hélice 4, lesquelles pales sont dans l'exemple au nombre de douze. Ainsi, un nombre réduit de bras radiaux permet d'agir sur un nombre multiple de pales, en réduisant les problèmes d'étanchéité évoqués précédemment, relatifs aux différents carters tournants 14 de la turbomachine traversés par les bras. Ceux-ci permettent de « sortir » des carters pour être reliés à l'anneau commun rotatif qui lui est aussi en liaison avec les pales par les mécanismes, et qui se trouve ainsi décalé radialement par rapport à l'axe A, à un diamètre correspondant sensiblement à celui de l'anneau polygonal 13 de support des pales (voir le rectangle 25, 26 sur la figure 2). Chaque bras radial cylindrique 36 est maintenu et guidé dans sa rotation, autour de son axe, dans les carters tournants par des roulements 37. L'un de ces derniers est notamment repré- senté sur la figure 2 et est situé à l'intérieur du carter tournant concerné 14 que le bras radial traverse via des éléments d'étanchéité non illustrés. L'autre roulement n'est pas illustré et se trouve à l'extérieur de ce carter tournant. Pour information, les roulements sont montés, de façon usuelle, dans des logements ménagés dans les parois de carter tournant et maintenus en position par un épaulement, d'un côté, et un moyen de rétention de type anneau élastique, de l'autre côté. On remarque, également, que la commande des pales se fait au final par les mécanismes de liaison 26 terminant la cinématique du système d'orientation 21, décrits ci-après. Ces mécanismes sont situés dans la nacelle 38 de la turbomachine, avec l'anneau 25 et, donc, à un rayon important éloigné de l'axe A, grâce aux bras radiaux 36 qui s'étendent du vérin, proche de l'axe A, aux pieds des pales 6. Un tel agencement de l'anneau commun 25 et des mécanismes 26 logés dans la nacelle 38 à un diamètre approximativement identique au diamètre de l'anneau polygonal 13 de l'hélice, en face de cet anneau 13 (figure 2) et ainsi déporté du vérin, permet de réduire le nombre de bras radiaux et aussi de tirer ou de pousser, parallèlement à l'axe A, avec un moindre effort, sur les contrepoids coudés 19 des axes de pivot 11 pour tourner les pales.

Pour entraîner la rotation des bras radiaux autour de leurs axes, les liaisons entre les extré- mités de chacun des bras 36 et le support cylindrique 34, d'une part, et l'anneau rotatif de transmission 25, d'autre part, sont à engrènement pignon-crémaillère dans cet exemple. Cependant, elles pourraient être mécaniquement différentes, telles des bielles comme on le verra schématiquement sur la figure 10. À cet effet, comme le montrent les figures 3 et 4, le côté interne ou extrémité intérieure 40 (par rapport à l'axe A de la turbomachine) de chaque bras radial 36 est muni d'un pignon 41 en coopération avec une crémaillère 42 portée sur une plate-forme 43 solidaire de la pièce cylindrique 34. L'agencement de chaque crémaillère est parallèle à l'axe A, selon le déplacement en translation du corps mobile 24 du vérin annulaire 22.

En ce qui concerne le côté externe ou extrémité supérieure 44 de chaque bras radial, on voit, comme le montrent les figures 4 et 5, que ce côté est muni d'un pignon 45 coopérant avec une crémaillère 46 ménagée sur une plate-forme 47 apte à coulisser dans une glissière 48 solidaire du bâti moteur par des viroles non représentées.

Les plates-formes 47 des crémaillères sont solidaires de l'anneau rotatif commun aux bras 36 et aux mécanismes 26, de sorte que cet anneau, en plus d'être rotatif, est rendu mobile en translation. On voit, par ailleurs, que chaque plate-forme 47 à crémaillère est montée coulissante dans la glissière correspondante 48 par une liaison du type queue d'aronde 49, assurant précision de guidage et fiabilité fonctionnelle. Les crémaillères 46 sont bien évidemment parallèles aux crémaillères 42 du côté interne des bras radiaux 36, selon l'axe A. En outre, les liaisons par engrènement pignon-crémaillère sont toutes identiques entre elles simplifiant le déplacement de l'anneau par rapport au vérin et minimisant les coûts.

On comprend donc que le déplacement en translation du corps mobile du vérin 22 entraîne celui du support 34 des paliers et, par suite, celui des crémaillères 42 des plates-formes 43, lesquelles entraînent la rotation des bras 36 autour de leurs axes respectifs. De là, les pignons 45 entraînent le déplacement en translation des crémaillères 46 dans les plates-formes, 48 et celui de l'anneau rotatif de transmission 25. Ce dernier est largement illustré en regard des figures 3, 5, 6 et 7, et a ainsi pour but d'avancer ou de reculer selon l'axe A en fonction du déplacement linéaire du vérin, des bras et liaisons par engrènement, et de répartir l'effort de commande de pas sur tous les pivots des pales, via les mécanismes de liaison 26. L'anneau rotatif de transmission 25 présente une paroi 50 à section rectangulaire aplatie. Sur la face interne 51 de cette paroi se trouvent, de façon régulièrement répartie et en faisant sail- lie du côté avant ou amont de l'anneau par rapport à la turbomachine, les quatre plates-formes 47 à crémaillère 46 des bras radiaux 36, lesquelles sont solidaires de la paroi 50 par des éléments de fixation non représentés. En revanche, sur la face externe 52 et du côté aval ou arrière par rapport à la turbomachine sont agencés des supports 53 des mécanismes de liaison 26 aux pivots des pales de l'hélice 4. Ces supports sont alors au nombre de douze, identique aux pales à orienter, en étant régulièrement espacés les uns des autres autour de l'anneau, par rapport à l'axe A. Dans un exemple de réalisation, ces supports 53 sont des chapes en forme de U recevant des biellettes des mécanismes de liaison 26. Comme on le voit notamment sur les figures 6 et 7, une extrémité d'une bielle 54 d'un des mécanismes représentés est montée entre les ailes parallèles 55 de la chape 53 et est articulée à celle-ci par un axe d'articulation à rotule 56 qui est radial, perpendiculaire à l'axe A. Par ailleurs, on remarque qu'autour du corps de la bielle 54 de chaque mécanisme est montée une pièce de support 57 qui est fixée par des pattes 58 sur la face externe 52 de l'anneau. Les pattes 58 de chaque pièce de support 57 sont disposées respectivement de part et d'autre de la chape 53. Entre la pièce de support 57 et le corps de la bielle 54 est agencé un moyen raidisseur 60 tel qu'une bague cylindrique déformable à forte raideur. Le but de cette bague 60 est d'introduire des degrés de liberté à chaque mécanisme de liaison et de transmission d'effort 26 du dispositif 23 pour réduire l'influence des moments aérodynamiques subis par les pales sur le système d'orientation, comme on le verra plus loin.

Au préalable, la bielle 54 de chaque mécanisme de liaison 26 est reliée à une autre bielle de commande 61 elle-même reliée aux contrepoids coudés 19 terminant l'axe de pivot 11 de la pale concernée, comme le montre la figure schématisée 8. Les deux bielles 54, 61 sont articulées entre elles autour d'un axe d'articulation 62 parallèle au précédent, et l'extrémité libre de l'autre bielle 61 et le contrepoids 19 sont également reliés entre eux par un axe d'articulation 63. Les deux bielles des mécanismes sont sensiblement alignées, parallèlement à l'anneau rotatif coulis- sant (selon l'axe A). Les bielles 54, 61 et les contrepoids 19 associés forment des ensembles bielles-manivelles transformant, par suite du coulissement du corps mobile 24 du vérin, des paliers 31, du support cylindrique rotatif 34 et des bras radiaux rotatifs 36 à pignons-crémaillères, la translation de l'anneau commun rotatif 25 en une rotation des pales 6 en permettant de tirer ou pousser sur les contrepoids pour faire varier le pas des pales par les pivots 11 qui tournent dans les logements de l'anneau polygonal 13. En outre, les mécanismes de liaison 26 offrent un débattement faible avec une grande raideur par le moyen raidisseur 60.

En fonctionnement normal tel que représenté sur la figure 8, pour un mécanisme de liaison 26 du système 21 non soumis à une déflexion de l'axe du pivot 11 des pales 6 sous l'effet de la charge aérodynamique, la bielle 54 reliée à la chape 53 de l'anneau coulissant 25 est parallèle à l'axe longitudinal A de la turbomachine. La bague du moyen raidisseur 60 n'agit pas mais permet, par sa raideur, de guider et centrer la bielle.

En revanche, s'il s'exerce sur la pale des efforts aérodynamiques de forte magnitude en- traînant l'axe de pivot 11 des pales 6 à s'incliner quelque peu de sa position initiale radiale, comme le montre de façon exagérée la figure 9, pour une position de vérin donné (et donc de pas donné), le mécanisme de liaison 26 représenté du système, contrepoids compris, est amené à s'écarter de sa position initiale.

Grâce au mécanisme de liaison articulé 26 à faible débattement et raideur importante four- ni par le moyen raidisseur, les différents déplacements engendrés (pivot, contrepoids, bielles désalignées) sont repris par la bague élastique 60 de forte raideur, laquelle va alors se déformer, au lieu que ces déplacements ne soient transmis et repris directement par l'anneau 25 du dispositif de transmission 23 (mécanismes de liaison et anneau) avec le risque de le bloquer. Ce degré de liberté supplément offert par le moyen raidisseur permet de s'affranchir de ce risque et de fiabiliser le système d'orientation dans son intégralité. Si le moyen raidisseur 60 se présente, dans l'exemple de réalisation illustré, sous la forme d'une bague en matière élastique de forte raideur (en polymère ou analogue), il pourrait prendre d'autres configurations. Par exemple, le moyen raidisseur peut être un ressort radial monté dans un logement cylindrique en deux parties, l'une faisant office de bague extérieure montée dans la pièce de support, l'autre faisant office de bague intérieure montée sur la biellette (technologie de type Bal Seal), ou un élément métallique de révolution souple présentant une forme (par exemple en U) lui permettant d'agir comme un ressort radial.

Les contrepoids 19 des pales utilisés par le système d'orientation 21 restent toujours actifs lors d'un dysfonctionnement du système d'alimentation hydraulique, c'est-à-dire qu'ils permettent de pousser sur l'anneau du dispositif de transmission via des bielles. L'anneau 25, en coulissant, exerce un effort sur les plates-formes à crémaillères qui autorisent ainsi, grâce à la réversibilité des liaisons pignons 41, 45-crémaillères 42, 46 des bras radiaux 36, de mettre le système en configuration pour laquelle les pales 6 sont en position drapeau. Dans une variante de réalisation schématiquement représentée en figure 10, les liaisons pignons-crémaillères à l'intérieur de la nacelle 38, côté externe des bras radiaux, sont remplacées par des liaisons à double bielle 65. L'anneau rotatif 25 est toujours guidé en translation par les plates-formes 47 dans les glis- Bières 48 fixées au carter tournant de la nacelle, par l'intermédiaire des liaisons à queue d'aronde 49. L'ensemble plate-forme et glissière est symbolisé par un rectangle sur la figure 10, tandis que le déplacement en translation de l'anneau 25 est représenté par une double flèche B. On voit que les deux bielles 66, 67 sont reliées entre elles par une articulation commune 68, tandis que les extrémités libres de ces bielles sont reliées, pour l'une, à l'anneau 25 et, pour l'autre, à un coude 69 terminant le bras radial 36, par des articulations appropriées respectives 70, 71. Le mécanisme de liaison 26 en aval de l'anneau n'est pas représenté. Le fonctionnement de cette variante s'effectue par suite de la rotation des bras radiaux entraînant les liaisons à double bielles qui agissent sur l'anneau rotatif en le déplaçant en translation dans le sens imposé. Le système d'orientation 21 pour commander le pas des pales d'une hélice, permet de ré- duire le nombre de bras radiaux 36 et les problèmes d'étanchéité au niveau des parois des carters tournants traversés par les bras, par l'agencement d'un anneau rotatif coulissant 25, analogue à une glissière annulaire motrice, commandé depuis le vérin central par les bras, et situé dans la nacelle, proche des axes de pivot des pales, et par des mécanismes de liaison individuels 26 entre l'anneau et les pales.

De plus, ces mécanismes 26 du système d'orientation en liaison avec les contrepoids 19 permettent d'utiliser ces derniers comme bras de levier pour commander le pas des pales en plus de leur but principal, celui de remettre les pales en position drapeau lors d'un dysfonctionnement du système ou d'un problème hydraulique. Les contrepoids ont ainsi une double fonction. En outre, l'agencement de moyen raidisseur ajoutant des degrés de liberté permet de réduire les ris- ques de blocage de l'anneau commun et des mécanismes de liaison lors de l'application d'efforts aérodynamiques importants sur les pales de l'hélice.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Système pour changer le pas des pales d'une hélice, comportant un actionneur fluidique à déplacement linéaire (22) coaxial à l'hélice, et un dispositif de transmission (23) reliant l'actionneur aux pales à commander, caractérisé par le fait que le dispositif de transmission (23) comporte au moins deux bras radiaux (36) agencés symétriquement par rapport à l'actionneur et reliés, du côté interne, à une partie mobile en translation de l'actionneur et, du côté externe, à un anneau rotatif de transmission (25) déplaçable en translation et qui est relié aux axes de pivot (11) des pales (6) par des mécanismes de liaison intermédiaires (26) transformant le déplacement en translation de l'anneau rotatif par l'actionneur, en une rotation des pales de l'hélice.
2. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel l'anneau rotatif déplaçable en translation (25) a un diamètre sensiblement analogue au diamètre d'un anneau de support (13) des axes de pivot des pales, de manière à se situer radialement sensiblement à leur niveau.
3. 3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel, autour de la partie mobile de l'actionneur, sont montés des paliers (31) liés à la partie mobile de l'actionneur et logés dans un support cylindrique rotatif (34) avec lequel coopèrent les bras radiaux (36) du dispositif de transmission (23).
4. 4. Système selon la revendication 3, dans lequel le support (34) de paliers comporte des plates-formes axiales (43) à crémaillères (42) avec lesquelles coopèrent des pignons (41) solidai- res des bras radiaux du côté interne de ceux-ci, et aptes à entraîner la rotation desdits bras par suite du déplacement en translation de la partie mobile de l'actionneur et du support.
5. 5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'anneau rotatif de transmission (23) comporte des plates-formes axiales (47) à crémaillères (46) avec lesquelles coopèrent des pignons (45) solidaires des bras radiaux (36) du côté externe de ceux-ci, lesdites plates- formes étant montées coulissantes dans des glissières (48) fixes en translation, de sorte que les pignons des bras radiaux entraînent, par leur rotation, le déplacement en translation des plates-formes et de l'anneau rotatif par rapport aux glissières.
6. 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de transmission (25) comprend quatre bras radiaux (36) agencés de façon régulièrement espacés à 90° les uns des autres autour dudit actionneur linéaire.
7. 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel chaque mécanisme de liaison intermédiaire (26) du dispositif de transmission comporte deux bielles (54, 61) articulées entre elles et, pour l'une d'entre elles, à un support de fixation (53) de l'anneau et, pour l'autre, à l'axe de pivot (6) de la pale correspondante de l'hélice, les deux bielles de chaque mécanisme étantsensiblement alignées parallèlement à l'axe de rotation de l'anneau et perpendiculairement à l'axe de pivot de la pale.
8. 8. Système selon la revendication précédente, dans lequel sur le support de fixation (53) de l'anneau rotatif de transmission est prévu un moyen raidisseur (60) entre le support (53) et la bielle correspondante (54), tandis que l'autre bielle du mécanisme est articulée à un contrepoids (19) solidaire du pivot de la pale correspondante.
9. 9. Système selon la revendication précédente, dans lequel le moyen raidisseur (60) est une bague en matériau élastique entourant la bielle, un ressort radial, ou un élément en métal agencé entre le support et la bielle.
10. 10. Turbomachine à au moins une hélice pour aéronef, comportant un système (21) pour changer le pas des pales de ladite hélice (4), comprenant un actionneur fluidique annulaire à déplacement linéaire (22) et un dispositif de transmission (25) reliant l'actionneur aux pales à commander pour en changer l'orientation, caractérisée par le fait que le dispositif de transmission (25) est du type tel que défini selon l'une des revendications 1 à 9.