FR3046438A1 - Soufflante a calage variable a faible pas d'une turbomachine - Google Patents
Soufflante a calage variable a faible pas d'une turbomachine Download PDFInfo
- Publication number
- FR3046438A1 FR3046438A1 FR1650024A FR1650024A FR3046438A1 FR 3046438 A1 FR3046438 A1 FR 3046438A1 FR 1650024 A FR1650024 A FR 1650024A FR 1650024 A FR1650024 A FR 1650024A FR 3046438 A1 FR3046438 A1 FR 3046438A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- blade
- blower
- blades
- angular
- turbomachine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 38
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 16
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 8
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D7/00—Rotors with blades adjustable in operation; Control thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
- F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
- F02K3/04—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
- F02K3/06—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with front fan
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/321—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
- F04D29/322—Blade mountings
- F04D29/323—Blade mountings adjustable
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05D2260/79—Bearing, support or actuation arrangements therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
L'invention concerne une soufflante (2) d'une turbomachine (1), ladite soufflante (2) comprenant : - un disque pourvu de pales (22) à sa périphérie, lesdites pales (22) étant montées à pivotement sur le disque autour d'un axe de pivotement (Y), et - un mécanisme de changement de pas desdites pales (22), ledit mécanisme étant configuré pour ajuster une position angulaire de chaque pale (22) autour de l'axe de pivotement (Y), ladite position angulaire étant comprise dans une plage angulaire de calage (A) inférieure ou égale à 20°.
Description
DOMAINE DE L’INVENTION L’invention concerne le domaine des turbomachines comprenant une hélice ou une soufflante à calage variable.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Différentes architectures de turbomachine ont recours à une hélice (turbopropulseur, open rotor) ou une soufflante à calage variable. Cette variabilité permet à la turbomachine de s’adapter aux conditions de vol variables en maintenant un angle d’incidence de l’air favorable sur les pales. La variabilité du calage est particulièrement nécessaire pour les rotors ayant un faible taux de compression, comme les hélices de turbopropulseurs et les soufflantes de turbomachines ayant un taux de dilution (rapport entre le débit du flux secondaire (froid) et le débit du flux primaire (qui traverse le corps primaire)) élevé.
Des dispositifs multiples ont été imaginés pour faire varier le calage des pales. Ces dispositifs comportent généralement une mise en rotation de la pale autour de son axe principal par l'intermédiaire de pignons coniques, situés sous le pied de la pale. Ces derniers coopèrent avec des pignons coniques d'un système de commande configuré pour commander le calage de la pale.
En utilisation normale, lors des phases de vol, l’intervalle possible pour le calage d’une pale est généralement d’environ 65° (+40°, -25° par rapport à la position angulaire de la pale en phase de croisière), entre une position de petit pas à faible vitesse d'avancement et une position de grand pas à grande vitesse. Les calages dans ces conditions normales d'utilisation sont, par convention, dits positifs.
On a représenté en figure 3 une vue en coupe d’un exemple de pale d’un rotor (d’une soufflante ou d’une hélice de turbopropulseur) sur laquelle a été illustré le centre gravité G de la pale. On comprendra que, en cas de défaillance, la pale a tendance à tourner sur elle-même autour de l’axe de pivotement Y (suivant la flèche A) sous l’effet des efforts centrifuges Fc qui lui sont appliqués. La pale se retrouve alors dans une position dite "à plat", dans laquelle les pales forment un angle d’environ 0° avec le plan de rotation des pales (c’est-à-dire le plan comprenant les axes de pivotement des pales du rotor, qui est perpendiculaire à l’axe de rotation du rotor), ce qui est très défavorable pour la traînée de l’avion. En effet, dans cette position, la traînée du rotor est maximale et peut mettre en danger l’aéronef en réduisant la finesse de l’aéronef, ce qui rend le vol difficile à poursuivre avec le(s) moteur restant(s) en générant une traînée excessive (« excessive drag » en anglais), en créant un risque de survitesse et/ou en générant une forte dissymétrie entre les traînées des turbomachines de l’aéronef, dans le cas où une seule de ces turbomachines est en panne (ce qui peut rendre l’avion impossible à piloter).
Une des contraintes des systèmes de commande du calage des pales est donc d’amener celles-ci dans une position dite "en drapeau" dans le cas d'une défaillance du mécanisme de changement de pas de la pale. La position en drapeau correspond à un calage supérieur à celui du grand pas, formant un angle d’environ 90° avec le plan de rotation des pales. Dans cette position, la corde des pales s'aligne sensiblement dans le lit du vent, réduisant ainsi la traînée qu'elles génèrent et, par suite, le déséquilibre en lacet produit sur l'aéronef. Cette position en drapeau permet en outre de réduire la vitesse de rotation résiduelle des pales.
Afin d’éviter que les pales ne passent en position "à plat " en vol, les pales sont généralement mises en position drapeau en cas de défaillance du mécanisme de changement de pas. A cet effet, il a été proposé d’utiliser un système de contrepoids excentriques de forte densité (environ 19 tonnes par mètre cube), soumis à la force centrifuge et dont l'inertie, très supérieure à celle des pales, assure le retour de ces dernières dans la position en drapeau lorsque le mécanisme de changement de pas est défaillant. Au nombre de dix ou douze répartis angulairement, ces contrepoids excentriques peuvent totaliser à eux seuls 150 à 200 kg. On pourra notamment se référer au document FR2957329 au nom de la Demanderesse pour plus de détails sur ce type de système à contrepoids. Cette solution peut cependant être pénalisante en termes de masse car elle nécessite l'emploi de contrepoids lourds dont l'effet n'est pas démultiplié. De plus, ce système alourdit fortement la turbomachine, ce qui augmente sa consommation spécifique.
Il a également été proposé dans le document WO 2012/066240 au nom de la Demanderesse d’attacher des masselottes aux pignons coniques du système de commande du pas des pales de manière à les placer en porte-à-faux par rapport à eux. Le système est intégré dans les espaces situés entre les pales pour un encombrement axial et/ou radial minimal. En fonctionnement normal, les masselottes sont maintenues en position par le système de commande du calage. En cas de défaillance du mécanisme de changement de pas, l'action de la force centrifuge due à la rotation de l'hélice entraîne les masselottes vers une position de repos qui correspond à la position en drapeau de la pale. Selon le mode de réalisation mentionné dans cette demande, le pignon conique de pied de pale donne lieu à un rapport de réduction d'environ deux entre l'angle de calage du contrepoids et l'angle de calage de la pale. Cette solution permet donc de réduire la masse employée grâce à la démultiplication des effets des masselottes. Toutefois, la liberté de choix reste encore limitée en raison des contraintes liées à l'encombrement de ce système par rapport à l'espace disponible. Ces contraintes peuvent donc conduire à l'empêchement de l'intégration du système dans le rotor (hélice ou soufflante).
RESUME DE L’INVENTION
Un objectif de l’invention est donc de proposer un système pour une turbomachine comprenant une soufflante à calage variable capable d’éviter que les pales ne se mettent en position à plat en cas de défaillance du mécanisme de changement de pas, pour un poids modéré en comparaison avec l’art antérieur, qui soit de faible encombrement axial et radial et qui puisse en outre être adapté sur une turbomachine présentant un taux de dilution élevé.
Pour cela, l’invention propose une soufflante d’une turbomachine, ladite soufflante comprenant : - un disque pourvu de pales à sa périphérie, lesdites pales étant montées à pivotement sur le disque autour d’un axe de pivotement, et - un mécanisme de changement de pas desdites pales, ledit mécanisme étant configuré pour ajuster une position angulaire de chaque pale autour de l’axe de pivotement, ladite position angulaire étant comprise dans une plage angulaire de calage inférieure ou égale à 20°.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives de la soufflante décrite ci-dessus sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison : - la plage angulaire de calage de chaque pale comprend la position angulaire de la pale en phase de croisière, - la plage angulaire de calage de chaque pale est centrée sur une position angulaire de la pale en phase de croisière, - la plage angulaire de calage de chaque pale s’étend entre +10° et -10°, par rapport à la position angulaire de la pale en phase de croisière, - la plage angulaire de calage de chaque pale comprend une plage angulaire s’étendant entre -5° et +15°, de préférence entre 0° et +10°, par rapport à une position de la pale dans laquelle un pied de ladite pale est aligné avec un axe de révolution de la soufflante, - la soufflante comprend en outre des moyens de blocage de la rotation des pales autour de leur axe de pivotement, lesdits moyens de blocage étant configurés pour limiter la plage angulaire de calage à 20°, - les moyens de blocage comprennent une ou plusieurs butées mécaniques configurées pour bloquer en rotation les pales autour de leur axe de pivotement, - la soufflante comprend un rapport de moyeu inférieur ou égal à 0.35, par exemple compris entre 0.25 et 0.35, de préférence compris entre 0.28 et 0.32, - le mécanisme de changement de pas de la soufflante est dépourvu d’un système de mise en drapeau comprenant des contrepoids excentriques et/ou des masselottes, et/ou - la soufflante présente un diamètre externe compris entre quatre-vingt pouces (203.2 centimètres) et cent-dix pouces (279.4 centimètres), de préférence entre quatre-vingt pouces (203.2 centimètres) et quatre-vingt-dix pouces (228.6 centimètres).
Selon un deuxième aspect, l’invention propose également une turbomachine comprenant une soufflante logée dans un carter de soufflante, ladite soufflante comprenant un disque pourvu de pales à sa périphérie, lesdites pales étant montées à pivotement sur le disque autour d’un axe de pivotement et un mécanisme de changement de pas desdites pales, ledit mécanisme étant configuré pour ajuster une position angulaire de chaque pale autour de l’axe de pivotement, ladite position angulaire étant comprise dans une plage angulaire de calage inférieure ou égale à 20°.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives de la turbomachine décrite ci-dessus sont les suivantes, prises individuellement on en combinaison : - elle comprend en outre une turbine en communication fluidique avec la soufflante et un mécanisme de réduction couplant la turbine et la soufflante, le mécanisme de réduction étant épicycloïdal ou planétaire et présentant un rapport de réduction compris entre 2.5 et 5, et/ou - elle présente un rapport de dilution supérieur ou égal à 10, de préférence compris entre 12 et 18.
Selon un troisième aspect, l’invention propose une soufflante de turbomachine, ladite soufflante comprenant : - un disque de forme globalement annulaire et définissant un axe de révolution de la soufflante, ledit disque étant pourvu de pales à sa périphérie, lesdites pales étant montées à pivotement sur le disque autour d’un axe de pivotement et présentant un centre de gravité, et - un mécanisme de changement de pas desdites pales, ledit mécanisme étant configuré pour ajuster une position angulaire de chaque pale autour de l’axe de pivotement, le mécanisme de changement de pas étant dépourvu d’un système de mise en drapeau comprenant des contrepoids excentriques et/ou des masselottes.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :
La figure 1 est une vue en coupe schématique d’un exemple de turboréacteur comprenant une soufflante conforme à un premier mode de réalisation de l’invention,
La figure 2 est une vue en coupe d’un exemple de réalisation d’une pale de soufflante conforme à l’invention, sur laquelle ont été illustrées la position de la pale en phase de croisière ainsi que ses positions extrêmes, lorsque la pale atteint les bornes inférieure et supérieure de la plage de variation de calage, et
La figure 3, qui a déjà été décrite, est une vue en coupe d’un exemple de pale conforme à l’art antérieur.
DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATION
Comme illustré sur la figure 1, un turboréacteur 1 comprend, de manière conventionnelle, une soufflante 2 logée dans un carter de soufflante 20, un espace annulaire d’écoulement primaire et un espace annulaire d’écoulement secondaire. L’espace d’écoulement primaire traverse un corps primaire comprenant, d’amont en aval dans le sens d’écoulement des gaz dans la turbomachine, un ou plusieurs étages de compression (par exemple un compresseur basse pression 4 et un compresseur haute pression 3), une chambre de combustion, un ou plusieurs étages de turbine 5 (par exemple une turbine haute pression et une turbine basse pression) et un carter d’échappement 7. Le corps primaire étant conventionnel, il ne sera pas davantage détaillé ici.
La soufflante 2 comprend un disque de soufflante pourvu de pales 22 de soufflante à sa périphérie qui, lorsqu'elles sont mises en rotation, entraînent le flux d’air dans les espaces d’écoulement primaire et secondaire de la turbomachine 1.
Le disque de soufflante est entraîné par l’arbre basse pression, qui est centré sur l’axe X de la turbomachine 1 par une série de paliers et est entraîné en rotation par la turbine basse pression 5.
Une pale 22 de soufflante comprend, de manière conventionnelle, un bord d’attaque qui fait face au flux d’air entrant dans la soufflante 2, un bord de fuite opposé au bord d’attaque et des parois d’intrados 23 et d’extrados 24 reliant le bord d’attaque et le bord de fuite. La pale 22 comprend également un pied fixé sur le disque de soufflante et une tête s’étendant en regard du carter de soufflante. La pale 22 est montée à pivotement au niveau de son pied sur le disque de soufflante autour d’un axe de pivotement Y, ledit axe de pivotement Y s’étendant radialement par rapport à l’axe X de rotation de la soufflante 2 (qui est confondu avec l’axe de la turbomachine 1).
La soufflante 2 comprend en outre un mécanisme 8 de changement pas des pales 22, configuré pour ajuster une position angulaire de chaque pale 22 autour de son axe de pivotement Y en fonction des phases de vol de la turbomachine 1. Les mécanismes 8 de changement de pas étant connus de l’homme du métier, ils ne seront pas davantage détaillés ici. On pourra par exemple se référer aux documents FR2957329 et W02012/066240 cités plus haut, qui décrivent des exemples de tels mécanismes 8.
Les Demandeurs se sont aperçus que, grâce à la présence du carter 20 de soufflante, les variations de vitesse en amont de la soufflante 2 sont limitées, quelle que soit la phase de vol. Il est donc possible de réduire la plage Δ de variation nécessaire pour l’angle de calage des pales 22 de la soufflante 2.
Afin d’éviter que les pales 22 ne se mettent en position à plat en cas de défaillance du mécanisme 8 de changement de pas, la plage Δ de variation des angles de calage des pales 22 de la soufflante 2 est limitée à environ 20°. Ainsi, quelle que soit la position prise par la pale 22 sous l’effet des efforts centrifuges, celle-ci ne risque pas de générer une traînée excessive pour l’aéronef.
La plage Δ de variation des angles de calage des pales 22 comprend la position angulaire de la pale 22 en phase de croisière.
Dans une forme de réalisation, la plage Δ angulaire de calage de chaque pale 22 est centrée sur une position angulaire de la pale 22 en phase de croisière. Cette position a été illustrée, à titre d’exemple sur la figure 2 : la position centrale de la pale 22 sur cette figure correspond en effet à un exemple de position angulaire d’une pale de soufflante en phase de croisière. Les positions de part et d’autre de la position centrale peuvent quant à elles illustrer les positions maximales pouvant être adoptée par une pale selon l’invention. Par exemple, la variation possible de l’angle de calage des pales 22 peut être comprise entre +10° et -10° par rapport à la position de la pale 22 lorsque l’avion est en phase de croisière.
Afin d’éviter que la pale 22 atteigne une position dans laquelle l’air passant dans la soufflante 2 n’est plus comprimé, la plage angulaire de calage Δ peut également être définie de manière à s’étendre entre -5° et +15°, de préférence entre 0° et +10°, par rapport à une position de la pale 22 dans laquelle son pied est aligné avec un axe X de la soufflante 2 (c’est-à-dire que la direction générale d’extension de la pale 22 au niveau du pied de ladite pale 22 est sensiblement parallèle à l’axe X, lorsque la pale 22 forme un angle de 0° dans la plage de calage Δ).
Les pales 22 de la soufflante 2 ne peuvent plus donc se placer en position à plat, l’angle correspondant à cette position étant en dehors de la plage Δ de variation possible.
Cette forme de réalisation permet ainsi de supprimer les systèmes de mise en drapeau du type contrepoids excentriques ou à masselottes et donc de réduire fortement le poids du mécanisme 8 de changement de pas dans la mesure où, en cas de défaillance du mécanisme 8 de changement de pas, la pale 22 ne peut plus venir en position à plat. En effet, la position à plat correspondant à un angle de la pale 22 qui est à présent exclu de la plage Δ angulaire de la pale 22.
Le gain en encombrement radial (c’est-à-dire suivant une direction radiale par rapport à l’axe X de la soufflante 2) permet en outre : - soit de réduire le rapport de moyeu (c’est-à-dire le rapport entre la distance D1 entre l'axe X de la soufflante 2 et la limite interne de la veine d’air dans la soufflante 2 au niveau du bord d'attaque des pales 22 divisé par la distance D2 entre l'axe X de la soufflante 2 et la tête des pales 22) de la soufflante 2. - soit, à iso rapport de moyeu, d’augmenter le rapport de dilution de la turbomachine 1.
On comprendra bien entendu qu’il est également possible de combiner ces deux effets en augmentant le rapport de dilution de la turbomachine 1 tout en réduisant le rapport de moyeu.
Typiquement, il est ainsi possible d’obtenir une soufflante 2 présentant un rapport de moyeu inférieur ou égal à 0.35, par exemple compris entre 0.25 et 0.35, de préférence compris entre 0.28 et 0.32, pour un taux de dilution (« bypass ratio» en anglais) supérieur à 10, de préférence compris entre 12 et 18.
Afin d’atteindre des taux de dilution supérieurs à 10, la soufflante 2 peut également être découplée de la turbine basse pression 5, permettant ainsi d’optimiser indépendamment leur vitesse de rotation respective. Par exemple, le découplage peut être réalisé à l’aide d’un réducteur, tel qu’un mécanisme de réduction 10 épicycloïdal (« star gear réduction mecanism » en anglais) ou planétaire (« planetary gear réduction mecanism » en anglais), placé entre l’extrémité amont (par rapport au sens d’écoulement des gaz dans la turbomachine 1 ) de l’arbre basse pression et la soufflante 2. La soufflante 2 est alors entraînée par l’arbre basse pression par l’intermédiaire du mécanisme de réduction 10.
Ce découplage permet ainsi de réduire la vitesse de rotation et le rapport de pression de la soufflante 2 (« fan pressure ratio » en anglais) et d’augmenter la puissance extraite par la turbine basse pression 5. Le rendement propulsif de la turbomachine 1 est donc amélioré tandis que sa consommation spécifique est réduite.
Dans une forme de réalisation, le mécanisme de réduction 10 comprend un mécanisme de réduction épicycloïdal.
Le rapport de réduction du mécanisme de réduction 10 est de préférence compris entre 2.5 et 0.5.
Le diamètre de la soufflante 2 peut être compris entre quatre-vingt pouces (203.2 centimètres) et cent-dix pouces (279,4 centimètres, de préférence entre quatre-vingt pouces (203.2 centimètres) et quatre-vingt-dix pouces (228.6 centimètres). Par diamètre de la soufflante 2, on comprendra ici la distance radiale entre l’axe X de révolution de la soufflante 2 et la tête des pales 22 de la soufflante 2.
Afin de limiter l’angle de calage des pales 22 à la plage Δ, la soufflante 2 comprend des moyens de blocage 30 de la rotation des pales 22 autour de leur axe de pivotement Y. Les moyens de blocage 30 peuvent notamment comprendre une ou plusieurs butées mécaniques, placées à proximité de chaque pale 22 ou au sein du mécanisme 8 de changement de pas, afin de limiter l’angle pouvant être pris par les pales 22.
Par exemple, dans un premier mode de réalisation illustré en figure 2, une ou plusieurs butées mécaniques 30 peuvent être prévues en regard de la paroi d’intrados 23 et de la paroi d’extrados 24 de chacune des pales 22 de la soufflante 2. Ces butées mécaniques 30 peuvent être placées en tout point le long de la paroi concernée au niveau des positions extrêmes autorisées pour la pale 22 (par exemple, +10° et -10° par rapport à la position de la pale 22 en phase de croisière). Par exemple, une première butée peut être fixée de sorte qu’elle s’étende à faible distance du bord d’attaque et en regard de la paroi d’intrados 23 lorsque la pale 22 forme un angle de -10° par rapport à la position de la pale 22 en phase de croisière tandis qu’une deuxième butée peut être fixée de sorte qu’elle s’étende à faible distance du bord d’attaque et en regard de la paroi d’extrados 24 lorsque la pale 22 forme un angle de +10° par rapport à la position de la pale 22 en phase de croisière. En variante, les butées 30 peuvent s’étendre au niveau de l’axe de pivotement Y de la pale 22, en regard de la paroi d’intrados 23 et de la paroi d’extrados 24 lorsque la pale 22 prend les positions extrêmes décrites ci-dessus (et illustrées en figure 3).
Dans un deuxième mode de réalisation, une butée mécanique 30 peut être prévue au niveau du mécanisme 8 de changement de pas des pales 22, par exemple au niveau du vérin ou de tout autre élément du mécanisme 8 dont une course dépend de la position angulaire de la pale 22.
Le cas échéant, et en particulier lorsque la soufflante 2 est susceptible d’être utilisée en mode « reverse » (sens de rotation des pales 22 inversé), les butées mécaniques 30 peuvent être amovibles.
Claims (13)
- REVENDICATIONS1. Soufflante (2) d’une turbomachine (1), ladite soufflante (2) comprenant : - un disque pourvu de pales (22) à sa périphérie, lesdites pales (22) étant montées à pivotement sur le disque autour d’un axe de pivotement (Y), et - un mécanisme de changement de pas desdites pales (22), ledit mécanisme étant configuré pour ajuster une position angulaire de chaque pale (22) autour de l’axe de pivotement (Y), ladite position angulaire étant comprise dans une plage angulaire de calage (Δ), ladite soufflante (2) étant caractérisée en ce que la plage angulaire de calage (Δ) de chaque pale (22) est inférieure ou égale à 20°.
- 2. Soufflante (2) selon la revendication 1, dans laquelle la plage angulaire de calage (Δ) de chaque pale (22) comprend la position angulaire d'ê la pale (22) en phase de croisière. r
- 3. Soufflante (2) selon la revendication 2, dans laquelle la plage angulaire de calage de chaque pale (22) est centrée sur une position angulaire de la pale (22) en phase de croisière.
- 4. Soufflante (2) selon l’une des revendications 2 ou 3, dans laquelle la plage angulaire de calage (Δ) de chaque pale (22) s’étend entre +10° et -10°, par rapport à la position angulaire de la pale (22) en phase de croisière.
- 5. Soufflante (2) selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle la plage angulaire de calage (Δ) de chaque pale (22) comprend une plage angulaire s’étendant entre -5° et +15°, de préférence entre 0° et +10°, par rapport à une position de la pale (22) dans laquelle un pied de ladite pale (22) est aligné avec un axe de révolution de la soufflante (2).
- 6. Soufflante (2) selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant en outre des moyens de blocage (30) de la rotation des pales (22) autour de leur axe de pivotement (Y), lesdits moyens de blocage (30) étant configurés pour limiter la plage angulaire de calage (Δ) à 20°.
- 7. Soufflante (2) selon la revendication 6, dans laquelle les moyens de blocage (30) comprennent une ou plusieurs butées mécaniques configurées pour bloquer en rotation les pales (22) autour de leur axe de pivotement (Y).
- 8. Soufflante (2) selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant un rapport de moyeu inférieur ou égal à 0.35, par exemple compris entre 0.25 et 0.35, de préférence compris entre 0.28 et 0.32.
- 9. Soufflante (2) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel le mécanisme de changement de pas de la soufflante (2) est dépourvu d’un système de mise en drapeau comprenant des contrepoids excentriques et/ou des masselottes.
- 10. Soufflante (2) selon l’une des revendications 1 à 9 présentant un diamètre externe compris entre quatre-vingt pouces (203.2 centimètres) et cent-dix pouces (279,4 centimètres), de préférence entre quatre-vingt pouces (203.2 centimètres) et quatre-vingt-dix pouces (228.6 centimètres).
- 11. Turbomachine (1) comprenant une soufflante (2) logée dans un carter de soufflante (2), ladite soufflante (2) comprenant un disque pourvu de pales (22) à sa périphérie, lesdites pales (22) étant montées à pivotement sur le disque autour d’un axe de pivotement (Y) et un mécanisme de changement de pas desdites pales (22), ledit mécanisme étant configuré pour ajuster une position angulaire de chaque pale (22) autour de l’axe de pivotement (Y), ladite position angulaire étant comprise dans une plage angulaire de calage (Δ), la turbomachine (1) étant caractérisé en ce que la plage angulaire de calage (Δ) de chaque pale (22) est inférieure ou égale à 20°.
- 12. Turbomachine (1) selon la revendication 11, comprenant en outre une turbine (5) en communication fluidique avec la soufflante (2) et un mécanisme de réduction (10) couplant la turbine et la soufflante (2), le mécanisme de réduction (10) étant épicycloïdal ou planétaire et présentant un rapport de réduction compris entre 2.5 et 5.
- 13. Turbomachine (1) selon l’une des revendications 11 ou 12 présentant un rapport de dilution supérieur ou égal à 10, de préférence compris entre 12 et 18.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1650024A FR3046438B1 (fr) | 2016-01-05 | 2016-01-05 | Soufflante a calage variable a faible pas d'une turbomachine |
PCT/FR2017/050030 WO2017118820A1 (fr) | 2016-01-05 | 2017-01-05 | Soufflante à calage variable à faible pas d'une turbomachine |
US16/068,029 US10830066B2 (en) | 2016-01-05 | 2017-01-05 | Low-pitch variable-setting fan of a turbine engine |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1650024 | 2016-01-05 | ||
FR1650024A FR3046438B1 (fr) | 2016-01-05 | 2016-01-05 | Soufflante a calage variable a faible pas d'une turbomachine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3046438A1 true FR3046438A1 (fr) | 2017-07-07 |
FR3046438B1 FR3046438B1 (fr) | 2019-01-25 |
Family
ID=55346128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1650024A Active FR3046438B1 (fr) | 2016-01-05 | 2016-01-05 | Soufflante a calage variable a faible pas d'une turbomachine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3046438B1 (fr) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3115818A1 (fr) | 2020-10-30 | 2022-05-06 | Safran Aircraft Engines | Soufflante de turbomachine comprenant des pales à calage variable |
US20220275774A1 (en) * | 2021-02-15 | 2022-09-01 | General Electric Company | Variable pitch fans for turbomachinery engines |
US11946437B2 (en) | 2021-02-15 | 2024-04-02 | General Electric Company | Variable pitch fans for turbomachinery engines |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE849052C (de) * | 1949-11-29 | 1952-09-11 | Roger Laboureix | Einrichtung zur selbsttaetigen Steigungsaenderung einer Luftschraube |
WO2010097438A2 (fr) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | Snecma | Aubes de soufflante a calage cyclique |
WO2012066240A1 (fr) * | 2010-11-16 | 2012-05-24 | Snecma | Dispositif de passage d'une hélice en réverse comportant un actuateur agissant sur un maneton |
WO2014060681A1 (fr) * | 2012-10-18 | 2014-04-24 | Snecma | Dispositif et procédé de commande du calage des pales |
-
2016
- 2016-01-05 FR FR1650024A patent/FR3046438B1/fr active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE849052C (de) * | 1949-11-29 | 1952-09-11 | Roger Laboureix | Einrichtung zur selbsttaetigen Steigungsaenderung einer Luftschraube |
WO2010097438A2 (fr) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | Snecma | Aubes de soufflante a calage cyclique |
WO2012066240A1 (fr) * | 2010-11-16 | 2012-05-24 | Snecma | Dispositif de passage d'une hélice en réverse comportant un actuateur agissant sur un maneton |
WO2014060681A1 (fr) * | 2012-10-18 | 2014-04-24 | Snecma | Dispositif et procédé de commande du calage des pales |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3115818A1 (fr) | 2020-10-30 | 2022-05-06 | Safran Aircraft Engines | Soufflante de turbomachine comprenant des pales à calage variable |
US20220275774A1 (en) * | 2021-02-15 | 2022-09-01 | General Electric Company | Variable pitch fans for turbomachinery engines |
US11454195B2 (en) * | 2021-02-15 | 2022-09-27 | General Electric Company | Variable pitch fans for turbomachinery engines |
US11946437B2 (en) | 2021-02-15 | 2024-04-02 | General Electric Company | Variable pitch fans for turbomachinery engines |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3046438B1 (fr) | 2019-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR3046439A1 (fr) | Soufflante a calage variable a faible pas d'un turboreacteur | |
EP2640636B1 (fr) | Dispositif de passage d'une hélice en réverse comportant un actuateur agissant sur un maneton | |
EP3619417B1 (fr) | Turbomachine à rotor de soufflante et réducteur entraînant un arbre de compresseur basse pression | |
WO2017158294A1 (fr) | Turboréacteur comprenant un arbre basse pression supercritique | |
FR2908461A1 (fr) | Generateur de secours a turboreacteur a double flux | |
CA3117485A1 (fr) | Turbomachine a double helices non carenees | |
FR3046438A1 (fr) | Soufflante a calage variable a faible pas d'une turbomachine | |
FR3025247A1 (fr) | Roue aubagee a calages variables | |
EP2976507B1 (fr) | Aube et angle de diedre d'aube | |
WO2017118820A1 (fr) | Soufflante à calage variable à faible pas d'une turbomachine | |
EP4025789B1 (fr) | Moyeu polysphérique de turbomachine pour pales à calage variable | |
FR3070368B1 (fr) | Helice a calage variable | |
EP4073366B1 (fr) | Système propulsif aéronautique à faible débit de fuite et rendement propulsif amélioré | |
WO2021116621A1 (fr) | Système propulsif aéronautique à rendement propulsif amélioré | |
BE1028543B1 (fr) | Méthode et système de régulation de poussée d’une turbomachine d’aéronef | |
FR3104644A1 (fr) | Système propulsif aéronautique à rendement propulsif amélioré | |
WO2023094783A1 (fr) | Aube pour une soufflante carénée d'une turbomachine | |
WO2023094784A1 (fr) | Aube pour une hélice non carénée d'une turbomachine | |
WO2024100354A1 (fr) | Système propulsif aéronautique à rendement propulsif amélioré | |
WO2022079378A1 (fr) | Système propulsif aéronautique ayant un rendement propulsif amélioré | |
FR3036092A1 (fr) | Dispositif a arbre radial pour la commande de l'orientation des pales de soufflante d'une turbomachine a soufflante non carenee | |
FR3141729A1 (fr) | Système propulsif aéronautique à rendement propulsif amélioré | |
WO2022090643A1 (fr) | Element de carenage pour entourer un obstacle dans un ecoulement de fluide | |
FR3141726A1 (fr) | Système propulsif aéronautique à rendement propulsif amélioré | |
FR3122224A1 (fr) | Compresseur de turbomachine doté d’une aube d’entrée à géométrie variable |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20170707 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
CD | Change of name or company name |
Owner name: SAFRAN AIRCRAFT ENGINES, FR Effective date: 20180809 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |