FR3035677A1 - Aube munie de plateformes possedant des portions d'accrochage - Google Patents

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Abstract

Préforme pour une aube de turbomachine, comportant une préforme fibreuse principale, obtenue par tissage tridimensionnel et comprenant un premier tronçon longitudinal, apte à former un pied d'aube (21), un deuxième tronçon longitudinal, prolongeant vers le haut le premier tronçon longitudinal, apte à former une partie de pale (22), un premier tronçon transversal, s'étendant transversalement depuis la jonction entre les premier et deuxième tronçons longitudinaux jusqu'à un bord distal sensiblement linéaire, apte à former une première plateforme (23), et la préforme comportant en outre au moins une patte d'accrochage prévue sous le premier tronçon transversal au niveau de son bord distal, apte à former une portion d'accrochage (40) de la plateforme (23).

Description

1 DOMAINE DE L'INVENTION Le présent exposé concerne une préforme pour une aube de turbomachine ainsi notamment qu'une aube monobloc pouvant être formée au moyen d'une telle préforme, un module aubagé et une 5 turbomachine comprenant une telle aube. Une telle préforme peut être utilisée pour réaliser des aubes comprenant des plateformes aérodynamiques munies de portions d'accrochage susceptibles d'être retenues par des crochets prévus au rotor de la turbomachine. De telles aubes peuvent être notamment des aubes 10 de soufflante d'un turboréacteur d'avion, pour ne citer que cet exemple. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Afin de réduire la masse des turboréacteurs d'avion, et donc de réduire la consommation de ces turboréacteurs, il est désormais connu de 15 fabriquer certaines aubes du réacteur en matériau composite, bien plus léger que le métal traditionnellement utilisé jusqu'alors. A cette fin, il est également connu aujourd'hui d'utiliser des techniques de tissage tridimensionnel afin d'obtenir des préformes fibreuses aboutissant à des aubes composites de très bonne qualité. Le 20 document WO 2014/076408 décrit notamment un procédé de tissage d'une préforme fibreuse permettant d'obtenir de manière monobloc des aubes munies de plateformes intrados et extrados, ces plateformes étant d'épaisseur constante. Toutefois, ces plateformes doivent répondre à un grand nombre 25 d'exigences et assurer de nombreuses fonctions. De manière principale, de telles plateformes doivent assurer une fonction aérodynamique de définition et de canalisation de la veine d'écoulement de l'air dans le turboréacteur. Toutefois, elles doivent également assurer une tenue mécanique garantie pour toutes les phases de vol ainsi qu'une intégration 30 cohérente dans l'environnement du moteur en évitant notamment d'introduire des perturbations dans la veine d'air en aval. Ainsi, la géométrie des plateformes doit être finement contrôlée, et ceci durant tout le fonctionnement du moteur, et quelle que soit la phase du vol. Or, en particulier, lors de tests et simulations réalisées sur de telles 35 aubes, les inventeurs ont constaté que différentes zones de ces plateformes issues d'un tissage 3D se déformaient de manière plus ou 3035677 2 moins importante sous l'effet des efforts centrifuges s'exerçant lors du fonctionnement de la turbomachine. Les inventeurs ont notamment remarqué que la déformation d'une zone d'une plateforme est d'autant plus importante qu'elle présente un déport important par rapport à la pale.
Dès lors, ces plateformes présentent en fonctionnement des irrégularités de forme susceptibles de perturber la veine d'air et donc le rendement de la turbomachine. En outre, les inventeurs ont constaté que le fléchissement est dépendant, entre autres, de la longueur du porte-à-faux. Ainsi, le porte-à-faux étant différent entre les plateformes extrados et intrados de deux aubes consécutives, il en résulte une discontinuité de fléchissement à cet interface et un risque de chevauchement des plateformes. Il existe donc un réel besoin pour une préforme, une aube, un disque, un tambour aval, un module aubagé et une turbomachine qui 15 soient dépourvus, au moins en partie, des inconvénients inhérents aux systèmes connus précités. PRESENTATION DE L'INVENTION Le présent exposé concerne une préforme pour une aube de 20 turbomachine, comportant une préforme fibreuse principale, obtenue par tissage tridimensionnel et comprenant un premier tronçon longitudinal, apte à former un pied d'aube, un deuxième tronçon longitudinal, prolongeant vers le haut le premier tronçon longitudinal, apte à former une partie de pale, un premier tronçon transversal, s'étendant 25 transversalement depuis la jonction entre les premier et deuxième tronçons longitudinaux jusqu'à un bord distal sensiblement linéaire, apte à former une première plateforme, et la préforme comportant en outre au moins une patte d'accrochage prévue sous le premier tronçon transversal au niveau de son bord distal, apte à former une portion d'accrochage de la 30 plateforme. Grâce à une telle préforme, il est possible d'obtenir de manière monobloc une aube comprenant un pied d'aube, une partie de pale et au moins une plate-forme munie d'une portion d'accrochage. Une telle portion d'accrochage est adaptée pour coopérer avec un ou plusieurs 35 crochets prévus au rotor du module aubagé, par exemple sur le disque, le tambour aval, ou encore la virole amont. La coopération entre ces 3035677 3 crochets et ces portions d'accrochage permet alors de retenir ou de bloquer les plateformes à l'encontre des efforts centrifuges qui s'exercent sur ces dernières lors du fonctionnement de la turbomachine. On limite ainsi la déformation de la plateforme en fonctionnement. 5 On peut en particulier prévoir de telles portions d'accrochages dans les zones de la plateforme habituellement fortement défléchies par la force centrifuge. Dès lors, la plate-forme conserve en fonctionnement un profil relativement régulier, ne perturbant pas ou peu la circulation de la veine d'air. 10 Grâce à cette préforme, on peut donc bénéficier des avantages d'une aube monobloc tissée 3D (gain de masse ; nombre de pièces réduit ; montage et maintenance simplifiés etc.) tout en assurant une régularité aérodynamique de la veine d'air. De plus, la coopération entre les crochets et les portions d'accrochage des aubes permet également de réduire la discontinuité habituellement constatée en fonctionnement à l'interface entre plateformes voisines. En outre, une telle configuration permet également de réduire le risque de chevauchement d'une plateforme sur la plateforme voisine, en cas d'ingestion d'oiseau par exemple.
Dans le présent exposé, les termes « longitudinal », « transversal », « inférieur », « supérieur » et leurs dérivés sont définis par rapport à la direction principale de l'aube considérée, le pied d'aube étant situé du côté inférieur de l'aube selon cette référence ; les termes « proximal », « distal » et leurs dérivés sont définis par rapport à la pale de l'aube ; les termes « axial », « radial », « tangentiel » et leurs dérivés sont quant à eux définis par rapport à l'axe principal de la roue comportant ces aubes, c'est-à-dire en général l'axe de la turbomachine. On entend par « plan axial » un plan passant par l'axe principal de la turbomachine et par « plan radial » un plan perpendiculaire à cet axe principal ; on entend par « plan longitudinal » un plan parallèle à la direction principale de l'aube et perpendiculaire à la direction d'extension du pied d'aube un tel plan longitudinal est donc un plan radial dans le référentiel de la turbomachine. En outre, les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport à la circulation de l'air dans la turbomachine.
Enfin, on entend par « tissage tridimensionnel » une technique de tissage dans laquelle des fils de trame circulent au sein d'une matrice de 3035677 4 fils de chaîne de manière à former un réseau tridimensionnel de fils selon une armure tridimensionnelle : toutes les couches de fils d'une telle structure fibreuse sont alors tissées au cours d'une même étape de tissage au sein d'un métier à tisser tridimensionnel.
5 Dans certains modes de réalisation, au moins une patte d'accrochage est une surlongeur de la préforme fibreuse principale s'étendant depuis le bord distal du premier tronçon transversal et configurée pour être repliée sous le premier tronçon transversal. La préforme peut alors ne comprendre qu'une seule pièce monobloc, la 10 préforme fibreuse principale, tissée en une seule étape, ce qui simplifie le procédé de fabrication. La cohésion de la portion d'accrochage ainsi obtenue est de plus renforcée avec la plateforme. Dans certains modes de réalisation, au moins une patte d'accrochage est configurée pour être repliée en L sous le premier tronçon 15 transversal. Dans certains modes de réalisation, au moins une patte d'accrochage est configurée pour être repliée en U sous le premier tronçon transversal. Lors de l'injection de la matrice, ceci permet de refermer la patte d'accrochage et donc de former une portion d'accrochage en forme 20 de caisson. Dans certains modes de réalisation, au moins une patte d'accrochage est enroulée au moins partiellement autour d'un insert creux. Un tel insert, métallique ou composite par exemple, permet de renforcer la structure de la portion d'accrochage obtenue.
25 Dans certains modes de réalisation, l'insert creux est un caisson cylindrique à base polygonale, de préférence rectangulaire. Dans certains modes de réalisation, au moins une patte d'accrochage est rapportée sous le premier tronçon transversal de la préforme fibreuse principale. Le fait de rapporter une telle patte 30 d'accrochage sur la préforme fibreuse principale permet de conserver la stratégie de tissage existante pour la préforme fibreuse principale, ce qui simplifie le tissage, offre une plus grande liberté dans le choix de la géométrie de la préforme en évitant d'affaiblir la structure de cette dernière. En outre, la patte d'accrochage étant rapportée sous la 35 plateforme, sa conception est relativement libre : sa géométrie peut ainsi être adaptée précisément à un type d'aube ou de crochet.
3035677 5 Dans certains modes de réalisation, au moins une patte d'accrochage ainsi rapportée est un caisson cylindrique à base polygonale, de préférence rectangulaire. Dans d'autres modes de réalisation, au moins une patte 5 d'accrochage ainsi rapportée est un caisson possédant une forme prismatique. Une telle forme est particulièrement adaptée à des crochets possédant une forme fuselée, notamment triangulaire. Un tel crochet permet d'avoir un contact horizontal entre le crochet et la patte d'accrochage.
10 Dans certains modes de réalisation, au moins une patte d'accrochage est prévue à l'extrémité amont ou aval du premier tronçon transversal. En effet, dans le cas d'une plateforme extrados, ces extrémités amont et aval de la plateforme connaissent habituellement de fortes déformations.
15 Dans certains modes de réalisation, au moins une patte d'accrochage est prévue dans la zone médiane du premier tronçon transversal. On entend ici que la patte d'accrochage est située en majeure partie dans la zone centrée axialement sur le point médian du bord distal du premier tronçon transversal et s'étendant axialement au total sur 25% 20 de la longueur du bord distal. En effet, dans le cas d'une plateforme intrados, cette zone médiane connait habituellement de fortes déformations. Dans certains modes de réalisation, la longueur axiale de la patte d'accrochage est inférieure au quart, de préférence au cinquième, de la 25 longueur du bord distal du premier tronçon transversal. Dans certains modes de réalisation, la préforme fibreuse principale comprend un deuxième tronçon transversal, s'étendant transversalement depuis la jonction entre les premier et deuxième tronçons longitudinaux jusqu'à un bord distal sensiblement linéaire, dans le prolongement et à 30 l'opposé du premier tronçon transversal, apte à former une deuxième plateforme, et dans laquelle la préforme comprend en outre au moins une patte d'accrochage prévue sous le deuxième tronçon transversal au niveau de son bord distal, apte à former une portion d'accrochage de la deuxième plateforme.
35 On comprend naturellement que toutes les caractéristiques évoquées ci-dessus au sujet du premier tronçon transversal peuvent se 3035677 6 transposer au deuxième tronçon transversal. En particulier, la ou les pattes d'accrochage du deuxième tronçon transversal peuvent être de nature identique ou différente de la ou des pattes d'accrochage du premier tronçon transversal.
5 Dans certains modes de réalisation, les fils utilisés pour le tissage de la préforme fibreuse principale sont des fibres de carbone. Il peut toutefois s'agir de n'importe quel autre type de fil, par exemple des fibres de verre ou de kevlar. Dans certains modes de réalisation, l'armure utilisée pour le tissage 10 tridimensionnel de la préforme fibreuse principale est du type interlock 3D. Toutefois, le tissage des surfaces externes de la préforme peut être essentiellement bidimensionnel, du type satin par exemple. Le présent exposé concerne également une aube pour turbomachine, comprenant un pied d'aube, une partie de pale, s'étendant 15 vers le haut depuis le pied d'aube, une plateforme, réalisée en matériau composite et s'étendant transversalement à la partie de pale au niveau de la jonction entre le pied d'aube et la partie de pale, et une portion d'accrochage, prévue sous la plateforme à son extrémité distale, configurée pour coopérer avec un crochet de la turbomachine.
20 On comprend que cette aube correspond à celle que l'on peut obtenir à l'aide de la préforme ci-dessus. Toutefois, une telle aube pourrait également être obtenue à partir de la préforme fibreuse principale décrite ci-dessus, la portion d'accrochage étant rapportée sur la plateforme après consolidation de la préforme fibreuse principale. Dans un cas comme dans 25 l'autre, toutes les caractéristiques et avantages décrits ci-dessus se transposent directement à cette aube, quelle que soit sa technique d'obtention. Dans certains modes de réalisation, l'aube est réalisée de manière monobloc en matériau composite au moyen d'une préforme selon l'un 30 quelconque des modes de réalisation précédents, ladite préforme ayant été mise en forme dans un moule et noyée dans une matrice. Dans certains modes de réalisation, la matrice est de type organique. Il peut notamment s'agir d'une résine époxy. Dans d'autres modes de réalisation, la matrice est du type 35 céramique.
3035677 7 Dans certains modes de réalisation, la portion d'accrochage est rapportée sur la plateforme. Le présent exposé concerne également un disque pour module aubagé, dont la circonférence présente une succession de rainures et de 5 dents, les rainures étant configurées pour recevoir une aube selon l'un quelconque des modes de réalisation précédents, dans lequel au moins une dent, de préférence chaque dent, est munie d'un crochet s'étendant radialement depuis le sommet de la dent et configuré pour coopérer avec une portion d'accrochage d'une aube.
10 Grâce à la coopération entre le crochet de ce disque et une aube selon l'invention, il est possible de contrôler le déplacement de la plateforme par rapport au disque et donc de maitriser la déformation de la plateforme. Dans certains modes de réalisation, au moins un crochet est usiné 15 dans l'épaisseur du disque. Dans d'autres modes de réalisation, au moins un crochet est rapporté sur le disque. Par exemple, un tel crochet peut être rapporté par boulonnage, vissage, ou assemblage de formes complémentaires (le disque peut par exemple posséder une rainure en T inversée formée dans 20 la direction axiale de la dent et le pied du crochet peut posséder une forme complémentaire à cette rainure). Dans certains modes de réalisation, au moins une dent, de préférence chaque dent, est munie d'au moins un couple de deux crochets distincts. Les plateformes intrados et extrados voisines coopèrent ainsi 25 avec un crochet différent dans chaque couple. Naturellement, on peut prévoir autant de couples de crochets qu'il y a de portions d'accrochage sur une plateforme donnée. Dans certains modes de réalisation, au moins une dent, de préférence chaque dent, est munie d'un crochet possédant deux doigts 30 d'accrochage distincts. Ainsi, un crochet donné peut coopérer simultanément avec les plateformes intrados et extrados voisines. Le présent exposé concerne également un tambour aval pour module aubagé configuré pour tourner en synchronisme avec un disque portant une pluralité d'aubes selon l'un quelconque des modes de 35 réalisation précédents, comprenant au moins un crochet s'étendant depuis la face amont du tambour aval et configuré pour coopérer avec une 3035677 8 portion d'accrochage d'une aube. Un tel tambour aval, également appelé parfois « tambour booster », est notamment présent juste en aval du disque et des aubes mobiles d'une soufflante de turboréacteur. Un crochet double analogue à celui présenté ci-dessus est également possible.
5 Le présent exposé concerne également une virole amont pour module aubagé configuré pour tourner en synchronisme avec un disque portant une pluralité d'aubes selon l'un quelconque des modes de réalisation précédents, comprenant au moins un crochet s'étendant depuis la face amont du tambour aval et configuré pour coopérer avec une 10 portion d'accrochage d'une aube. Une telle virole amont est notamment présente juste en amont du disque et des aubes mobiles d'une soufflante de turboréacteur. Un crochet double analogue à celui présenté ci-dessus est également possible. Le présent exposé concerne également un module aubagé pour 15 turbomachine, comprenant une pluralité d'aubes selon l'un quelconque des modes de réalisation précédents et un disque, un tambour aval ou une virole amont selon l'un quelconque des modes de réalisation précédents. Dans certains modes de réalisation, au moins un crochet, de 20 préférence chaque crochet, pénètre dans la portion d'accrochage coïncidente d'une aube par l'aval. Ceci facilite en effet le montage et le démontage du module. Dans certains modes de réalisation, un jeu radial d'au moins 0,5 mm est prévu entre la portion d'accrochage d'une plateforme donnée 25 et le crochet correspondant lorsque le module est à l'arrêt. Ceci permet de laisser à la plateforme une liberté de mouvement minimale lors du fonctionnement afin de ne pas accumuler de contraintes trop importantes au niveau de la portion d'accrochage ou du crochet. On règle ainsi de préférence la géométrie initiale de la plateforme et ce jeu radial en 30 fonction de la géométrie de la plateforme souhaitée en fonctionnement. Dans certains modes de réalisation, un jeu tangentiel d'au moins 1 mm est prévu entre la portion d'accrochage d'une plateforme donnée et le crochet correspondant lorsque le module est à l'arrêt. Un tel jeu laisse une certaine liberté de mouvement latéral à la plateforme de manière à 35 pouvoir résister à un choc important, par exemple en cas d'ingestion d'oiseau. La portion d'accrochage retient alors la plateforme 3035677 9 tangentiellement uniquement en cas de déplacement latéral trop important. Le présent exposé concerne également une turbomachine, comprenant au moins une aube ou un module selon l'un quelconque des 5 modes de réalisation précédents. Les caractéristiques et avantages précités, ainsi que d'autres, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, d'exemples de réalisation de la préforme, de l'aube, du disque, du tambour aval, du module aubagé et de la turbomachine proposés. Cette description 10 détaillée fait référence aux dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les dessins annexés sont schématiques et visent avant tout à illustrer les principes de l'invention.
15 Sur ces dessins, d'une figure (FIG) à l'autre, des éléments (ou parties d'élément) identiques sont repérés par les mêmes signes de référence. En outre, des éléments (ou parties d'élément) appartenant à des exemples de réalisation différents mais ayant une fonction analogue sont repérés sur les figures par des références numériques incrémentées 20 de 100, 200, etc. La FIG 1 est un plan en coupe axiale d'une turbomachine selon l'invention. La FIG 2 est un schéma partiel en coupe radiale d'un module aubagé selon l'invention.
25 La FIG 3 est un schéma en coupe axiale d'un module aubagé selon l'invention. La FIG 4 est une vue partielle en coupe radiale d'un module aubagé selon un premier exemple de réalisation. La FIG 5 illustre de manière schématique la préforme 30 correspondant à l'aube de ce premier exemple avant sa mise en forme. La FIG 6 illustre de manière schématique la préforme correspondant à l'aube de ce premier exemple après sa mise en forme. La FIG 7 est une vue partielle en coupe radiale d'un module aubagé selon un deuxième exemple de réalisation.
35 La FIG 8 est une vue partielle en coupe radiale d'un module aubagé selon un troisième exemple de réalisation.
3035677 10 La FIG 9 est une vue partielle en coupe radiale d'un module aubagé selon un quatrième exemple de réalisation. La FIG 10 est une vue en perspective d'un crochet selon te quatrième exemple.
5 DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLES DE REALISATION Afin de rendre plus concrète l'invention, des exemples de réalisation sont décrits en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Il est rappelé que l'invention ne se limite pas à ces exemples.
10 La FIG 1 représente, en coupe selon un plan vertical passant par son axe principal A, un turboréacteur à double flux 1 selon l'invention. Il comporte, d'amont en aval selon la circulation du flux d'air, une soufflante 2, un compresseur basse pression 3, un compresseur haute pression 4, une chambre de combustion 5, une turbine haute pression 6, 15 et une turbine basse pression 7. Le module de soufflante 2 est représenté plus en détail sur les FIG 2 et 3. Il comprend une virole amont 14, un disque de soufflante 11 et un tambour aval 15 également appelé « tambour booster ». Une pluralité de rainures 12 sont pratiquées dans la surface 20 extérieure du disque de soufflante 11 : ces rainures 12 sont rectilignes et s'étendent axialement d'amont en aval tout le long du disque 11. Elles sont en outre régulièrement réparties tout autour de l'axe A du disque 11. De cette manière, chaque rainure 12 définit avec sa voisine une dent 13 qui s'étend ainsi également axialement d'amont en aval tout le long du 25 disque 11. Le module de soufflante 2 comprend en outre une pluralité d'aubes 10 montées dans les rainures 12 du disque de soufflante 11. Chaque aube 10 comprend un pied d'aube 21 en queue d'aronde configurée pour s'engager dans une rainure 12 du disque 11 afin de la fixer au disque 11.
30 Ce pied d'aube 21 est prolongé vers le haut par une pale 22 présentant une face extrados 22e et une face intrados 221 s'entendant chacune d'amont en aval entre un bord d'attaque 22a et un bord de fuite 22f. L'aube 10 comprend en outre une plateforme extrados 23, s'étendant transversalement du côté extrados de l'aube depuis la jonction 35 entre le pied d'aube 21 et la pale 22, et une plateforme intrados 24, 303 56 77 11 s'étendant transversalement du côté intrados de l'aube depuis la jonction entre le pied d'aube 21 et la pale 22. La virole amont 14 et le tambour aval 15 sont connectés au disque 11, ce dernier étant accouplé avec l'arbre basse pression du turboréacteur 5 1. Ainsi, lors du fonctionnement du turboréacteur, la virole amont 14, le disque de soufflante 11, les aubes 10, et le tambour aval 15 sont entraînés solidairement en rotation par la turbine basse pression 7. A l'extrémité distale de chacune des plateformes 23, 24, et du côté interne de ces dernière, sont prévues plusieurs portions d'accrochage 40.
10 Ces portions d'accrochage 40 prennent la forme d'un caisson ou d'un segment de conduit prévu contre la surface inférieure des plateformes 23, 24, le long de leur bord distal 23a, 24a. Ces portions d'accrochage 40 forment ainsi des cavités 41 sensiblement cylindrique à base rectangulaire ouvertes vers l'amont et vers l'aval.
15 Dans cet exemple, chaque plateforme 23, 24 comporte trois portions d'accrochage 40 : une première à l'extrémité aval de la plateforme 23, une deuxième dans la zone médiane de la plateforme 23 et une troisième à l'extrémité amont de la plateforme 23. Toutefois, il va ne soit qu'un nombre quelconque de portions d'accrochage 40 peut être 20 utilisé en fonction notamment de la longueur des plateformes 23, 24, de l'importance de leur porte-à-faux et de la configuration du module 2. Chaque portion d'accrochage 40 est configurée pour coopérer avec un crochet du module de soufflante 2. Trois types de crochets sont présentés dans ce premier exemple.
25 Chaque dent 13 possède ainsi deux crochets 50 pour coopérer chacun avec la portion d'accrochage 40 située dans la zone médiane de chaque plateforme 23, 24 coïncidente. Chaque crochet 50 s'étend ainsi radialement depuis le sommet de la dent 13 et possède un doigt d'accrochage 50a s'engageant depuis l'aval dans la cavité 41 de la portion 30 d'accrochage 40 de la plateforme 23, 24 considérée. Le doigt d'accrochage 50a peut posséder une forme triangulaire s'effilant depuis le corps du crochet : la cavité 41 de la portion d'accrochage 40 de la plateforme 23, 24 possède alors une forme prismatique complémentaire. En variante, le doigt d'accrochage 50a peut également posséder un profil constant.
35 Le tambour aval 15 possède lui aussi plusieurs crochets 51 dont les doigts d'accrochage 51a sont configurés pour coopérer avec les portions 3035677 12 d'accrochage 40 situées à l'extrémité aval des plateformes 23, 24. De même, la virole amont 14 possède plusieurs crochets 52 dont les doigts d'accrochage 52a sont configurés pour coopérer avec les portions d'accrochage 40 situées à l'extrémité amont des plateformes 23, 24.
5 Comme cela est mieux visible sur la FIG 4, un jeu radial R est laissé à l'arrêt entre la face inférieure du doigt d'accrochage 50a et la face inférieure de la cavité 41 ; un jeu tangentiel T est également laissé à l'arrêt entre la face proximale du doigt d'accrochage 50a et la face proximale de la cavité 41. De tels jeux peuvent également exister avec les 10 autres types de crochets 51 et 52. Dans le premier exemple de réalisation, mieux visible sur la FIG 4, l'aube 10 est obtenue de manière monobloc par tissage 3D d'une préforme 30 et injection d'une résine organe selon le procédé RTM connu de l'homme du métier.
15 La FIG 5 représente cette préforme 30 tissée tridimensionnellement permettant de réaliser cet exemple d'aube 10. La FIG 6 représente la préforme finale 30' après sa mise en forme. Cette préforme 30 va être décrite de bas en haut, c'est-à-dire d'amont en aval dans la direction T de tissage. Il va toutefois de soi que le tissage pourrait être réalisé à partir de 20 l'autre extrémité et dans l'autre sens. Dans cet exemple de réalisation, la préforme 30 est tissée tridimensionnellement en fibres de carbone selon une armure interlock 3D. Seules les surfaces de la préforme 30 sont tissées bidimensionnellement selon une armure de type satin.
25 A l'extrémité inférieure, le tissage débute par la réalisation d'un premier tronçon longitudinal 31 qui formera le pied 21 de l'aube 10. Au-dessus de ce premier tronçon longitudinal 31, débute une zone de déliaison D dans laquelle un premier pan libre 35, un deuxième tronçon longitudinal 32, et un deuxième pan libre 36 sont tissés conjointement de 30 manière déliée avec des plans de déliaison respectifs 38 et 39. Des méthodes de tissage permettant une telle déliaison sont désormais bien connues dans le domaine du tissage 3D. A partir d'un certain niveau, qui peut varier en fonction du plan de tissage, les pans libres 35, 36 ont atteint la longueur souhaitée pour la 35 plateforme en question 23, 24 dans le plan de tissage considéré. A partir de ce bord distal 33a, 34a ainsi défini, le tissage se poursuit uniquement 3035677 13 dans certains plans pour former des pattes 37 s'étendant depuis le bord distal 33a, 34a. En variante, le tissage peut se poursuivre à partir du bord distal 33a, 34a de manière uniforme tout le long du pan libre 35, 36 : dans un 5 tel cas, les pattes 37 sont obtenues par découpe ou usinage. Une fois le tissage terminé, les pans libres 35, 36 sont découpés : du côté extrados, on obtient ainsi un premier tronçon transversal 33 s'étendant jusqu'au bord distal 33a, qui formera la plate-forme extrados 23 de l'aube 10, et une pluralité de pattes d'accrochage 37 s'étendant 10 depuis certains segments du bord distal 33a, qui formeront des portions d'accrochages ; du côté intrados, on obtient ainsi un deuxième tronçon transversal 34 s'étendant jusqu'au bord distal 34a, qui formera la plate-forme intrados 24 de l'aube 10, et une pluralité de pattes d'accrochage 37 s'étendant depuis certains segments du bord distal 33a, qui formeront des 15 portions d'accrochages. Il faut noter ici que les qualificatifs « transversal » et « longitudinal » sont donnés en fonction de la position finale du tronçon considéré, les tronçons transversaux étant nécessairement tissés longitudinalement avant d'être repliés transversalement. La préforme 30 peut ensuite être humidifiée pour l'assouplir et 20 permettre un décadrage plus aisé des fibres. La préforme 30 est alors introduite dans un moule de formage dont l'espace intérieur est ajusté à la géométrie recherchée pour la préforme 30. Au cours de cette étape, les pattes d'accrochage 37 sont repliées en U sous les tronçons transversaux 33 et 34, les extrémités des pattes 37 étant appuyées contre la surface 25 inférieure du tronçon transversal respectif 33, 34. On sèche ensuite la préforme 30 afin que celle-ci se raidisse, bloquant ainsi la géométrie imposée lors de la mise en forme. La préforme ainsi mise en forme 30' est enfin disposée dans un moule d'injection, aux dimensions de l'aube finale souhaitée 10, dans lequel on injecte une 30 matrice, ici une résine epoxy. Une telle injection peut par exemple être réalisée par le procédé connu RTM (« resin transfer molding »). Cette consolidation permet alors de bloquer la géométrie de l'aube et de solidariser l'extrémité des pattes 37 contre la surface inférieure des plateformes 23, 24. Ainsi, à l'issue de cette étape, on obtient de manière 35 monobloc l'aube 10 en matériau composite munie des portions d'accrochage 40.
3035677 14 Naturellement, l'exemple de tissage décrit ci-dessus n'est qu'un exemple parmi de nombreux autres possibles que l'homme du métier reconnaîtra aisément. En particulier, il est possible d'imaginer d'autres déliaisons ou d'utiliser d'autres techniques de tissage tels des croisements 5 de couches, des sorties de couches ou des transitions d'épaisseur pour obtenir une géométrie de préforme analogue. L'homme du métier trouvera notamment de nombreux exemples de tissages dans le document WO 2014/076408. Dans un deuxième exemple, représenté à la FIG 7, les portions 10 d'accrochage prennent la forme de caissons 140 possédant une section rectangulaire s'étendant contre la surface inférieure des plateformes 123, 124, le long de certains segments du bord distal 123a, 124a. Ce caisson, métallique ou composite, est creux et forme ainsi une cavité 141 débouchant axialement en amont et en aval.
15 Une telle aube 110 peut être obtenue à l'aide d'un procédé de fabrication analogue à celui du premier exemple. Une préforme fibreuse principale analogue à la préforme fibreuse 30 de l'exemple précédent est ainsi tissée puis les caissons 140, jouant le rôle de pattes d'accrochage, sont rapportés contre la surface inférieure des tronçons transversaux de la 20 préforme principale, par exemple à l'aide de rivets ou de points de colle, la préforme complétée subissant alors une co-injection. Alternativement, les caissons 140 peuvent être rapportés par collage, rivetage, boulonnage ou tout autre méthode sur une aube composite déjà consolidée issue par exemple d'une préforme fibreuse 25 principale analogue à celle décrite dans le cadre du premier exemple mais sans surlongueur de tissage au-delà du bord distal des tronçons transversaux. Dans un troisième exemple, représenté à la FIG 8, les portions d'accrochage 240 prennent la forme de caissons 243 analogues au caisson 30 140 de l'exemple précédent autour desquels sont enroulés des pattes tissées 242 analogues aux surlongueurs du premier exemple. Chaque portion d'accrochage 240 est donc également creuse et forme ainsi une cavité 241 débouchant axialement en amont et en aval. Pour la réalisation d'une telle aube 210, une préforme fibreuse 35 principale analogue à celle du premier exemple est tout d'abord tissée. Puis des caissons 243 analogues à ceux du deuxième exemple sont 3035677 15 rapportés contre la surface inférieure des tronçons transversaux de la préforme principale contre le bord distal de ces derniers. Les pattes d'accrochage de la préforme fibreuse principale sont alors repliées autour des caissons 243 qui jouent ainsi le rôle d'inserts. La préforme ainsi 5 complétée et mise en forme subit ensuite une étape d'injection de matrice et de consolidation analogue à celle du premier exemple. La FIG 9 illustre un quatrième exemple dans lequel les aubes 310 sont analogues à celles du premier exemple mais dans lequel le disque 311 est muni de crochets différents 350. En effet, comme cela est 10 représenté sur la FIG 10, les crochets 350 sont munis dans cet exemple de deux doigts d'accrochage distincts 350a, 350b s'étendant côte à côte et configurés pour coopérer avec les portions d'accrochage 340 coïncidentes de deux plateformes voisines 323, 324. On comprend naturellement qu'un tel crochet double pourrait être 15 utilisé avec une aube selon l'un quelconque des exemples présentés. Les modes ou exemples de réalisation décrits dans le présent exposé sont donnés à titre illustratif et non limitatif, une personne du métier pouvant facilement, au vu de cet exposé, modifier ces modes ou exemples de réalisation, ou en envisager d'autres, tout en restant dans la 20 portée de l'invention. De plus, les différentes caractéristiques de ces modes ou exemples de réalisation peuvent être utilisées seules ou être combinées entre elles. Lorsqu'elles sont combinées, ces caractéristiques peuvent l'être comme décrit ci-dessus ou différemment, l'invention ne se limitant pas aux 25 combinaisons spécifiques décrites dans le présent exposé. En particulier, sauf précision contraire, une caractéristique décrite en relation avec un mode ou exemple de réalisation peut être appliquée de manière analogue à un autre mode ou exemple de réalisation.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS1. Préforme pour une aube de turbomachine, comportant une préforme fibreuse principale (30), obtenue par tissage tridimensionnel et comprenant un premier tronçon longitudinal (31), apte à former un pied d'aube (21), un deuxième tronçon longitudinal (32), prolongeant vers le haut le premier tronçon longitudinal (31), apte à former une partie de pale (22), un premier tronçon transversal (33), s'étendant transversalement depuis la jonction entre les premier et deuxième tronçons longitudinaux (31, 32) jusqu'à un bord distal (33a) sensiblement linéaire, apte à former 15 une première plateforme (23), et la préforme (30') comportant en outre au moins une patte d'accrochage (37) prévue sous le premier tronçon transversal (33) au niveau de son bord distal (33a), apte à former une portion d'accrochage (40) de la plateforme (23). 20
  2. 2. Préforme selon la revendication 1, dans laquelle au moins une patte d'accrochage est une surlongeur (37) de la préforme fibreuse principale (30) s'étendant depuis le bord distal (33a) du premier tronçon transversal (33) et configurée pour être repliée sous le premier tronçon 25 transversal (33).
  3. 3. Préforme selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle au moins une patte d'accrochage (242) est enroulée au moins partiellement autour d'un insert creux (243). 30
  4. 4. Préforme selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle au moins une patte d'accrochage (140) est rapportée sous le premier tronçon transversal (33) de la préforme fibreuse principale (30). 35
  5. 5. Préforme selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la préforme fibreuse principale (30) comprend un deuxième 303 56 77 17 tronçon transversal (34), s'étendant transversalement depuis la jonction entre les premier et deuxième tronçons longitudinaux (31, 32) jusqu'à un bord distal (34a) sensiblement linéaire, dans le prolongement et à l'opposé du premier tronçon transversal (33), apte à former une deuxième 5 plateforme (24), et dans laquelle la préforme comprend en outre au moins une patte d'accrochage (37) prévue sous le deuxième tronçon transversal (34) au niveau de son bord distal (34a), apte à former une portion d'accrochage (40) de la deuxième plateforme (24). 10
  6. 6. Aube pour turbomachine, comprenant un pied d'aube (21), une partie de pale (22), s'étendant vers le haut depuis le pied d'aube (21), une plateforme (23), réalisée en matériau composite et s'étendant transversalement à la partie de pale (22) au niveau de la jonction entre le pied d'aube (21) et la partie de pale (22), et une portion d'accrochage (40), prévue sous la plateforme à son extrémité distale (23a), configurée pour coopérer avec un crochet (50) de la turbomachine.
  7. 7. Aube selon la revendication 6, réalisée de manière monobloc en matériau composite au moyen d'une préforme (30') selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, ladite préforme (30') ayant été mise en forme dans un moule et noyée dans une matrice, de préférence de type organique.
  8. 8. Aube selon la revendication 6, dans laquelle la portion d'accrochage (40) est rapportée sur la plateforme (23).
  9. 9. Disque pour module aubagée, dont la circonférence présente une succession de rainures (12) et de dents (13), les rainures (12) étant configurées pour recevoir une aube (10) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8. 303 56 7 7 18 dans lequel au moins une dent (13) est munie d'un crochet (50) s'étendant radialement depuis le sommet de la dent (13) et configuré pour coopérer avec une portion d'accrochage (40) d'une aube (10). 5
  10. 10. Disque selon la revendication 9, dans lequel au moins une dent (13) est munie d'un crochet (350) possédant deux doigts d'accrochage (350a, 350b) distincts.
  11. 11. Tambour aval pour module aubagé configuré pour tourner en 10 synchronisme avec un disque (11) portant une pluralité d'aubes (10) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, comprenant au moins un crochet (51) s'étendant depuis la face amont du tambour aval (15) et configuré pour coopérer avec une portion d'accrochage (40) d'une aube (10). 15
  12. 12. Module aubagé pour turbomachine, comprenant une pluralité d'aubes (10) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 et un disque (11) selon la revendication 9 ou 10 ou un tambour aval (15) selon la revendication 11.
  13. 13. Module selon la revendication 12, dans lequel un jeu radial (R) d'au moins 0,5 mm et/ou un jeu tangentiel (T) d'au moins 1 mm est prévu entre la portion d'accrochage (40) d'une plateforme donnée (23, 24) et le crochet (50) correspondant lorsque le module (2) est à l'arrêt.
  14. 14. Turbomachine, comprenant au moins une aube (10) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 ou un module (2) selon la revendication 12 ou 13. 20 25 30
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