FR3114612A1

FR3114612A1 - Module de turbomachine equipe d’une helice et d’aubes de stator deportees

Info

Publication number: FR3114612A1
Application number: FR2009933A
Authority: FR
Inventors: Paul Ghislain Albert LEVISSE; Olivier BELMONTE
Original assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2040-09-29
Also published as: CN116209821A; US20230366325A1; FR3114612B1; US12078072B2; EP4222355A1; WO2022069835A1

Abstract

MODULE DE TURBOMACHINE EQUIPE D’UNE HELICE ET D’AUBES DE STATOR DEPORTEES L’invention concerne un module de turbomachine d’axe longitudinal X, comportant une hélice (2) non carénée entrainée en rotation autour de l’axe longitudinal X par un arbre de puissance (9, 10) qui est relié au moins à un rotor de compresseur (5), et au moins un redresseur (25) comprenant une pluralité d’aubes de stator s’étendant suivant un axe radial Z perpendiculaire à l’axe longitudinal X depuis un carter fixe, le redresseur étant disposé en aval de l’hélice. Selon l’invention, le carter fixe est un carter inter-compresseur (30) agencé en aval d’un compresseur basse pression, suivant l’axe longitudinal, le carter inter-compresseur (30) comprenant un anneau (31) d’axe longitudinal pourvu de manchons (37) destinés à porter les aubes de stator (26), le carter inter-compresseur (30) et l’anneau (31) étant monobloc. Figure pour l’abrégé : Figure 3

Description

MODULE DE TURBOMACHINE EQUIPE D’UNE HELICE ET D’AUBES DE STATOR DEPORTEES

Domaine de l’invention

La présente invention concerne le domaine des turbomachines et en particulier un module de turbomachine comprenant une hélice non carénée et une aube de stator à calage variable. Elle vise également la turbomachine correspondante.

Arrière-plan technique

Des turbomachines comprenant au moins une hélice non carénée sont connues sous le terme anglais « open rotor » ou « unducted fan ». Dans cette catégorie de turbomachine, il existe celles qui ont deux hélices non carénées et contrarotatives (connues sous l’acronyme anglais UDF pour « Unducted Dual Fan ») ou celles ayant une seule hélice non carénée et un redresseur comprenant plusieurs aubes de stator (connues sous l’acronyme anglais USF pour Unducted Single Fan). L’hélice ou les hélices formant la partie propulsive peu(ven)t être placée(s) à l’arrière du générateur de gaz (ou moteur) de sorte à être du type pousseur ou à l’avant du générateur de gaz de sorte à être du type tracteur. Ces turbomachines sont des turbopropulseurs qui se distinguent des turboréacteurs par l’utilisation d’une hélice à l’extérieur de la nacelle (non carénée) au lieu d’une soufflante interne. Cela permet d’augmenter le taux de dilution de façon très importante sans être pénalisé par la masse des carters ou nacelles destiné(e)s à entourer les pales de l’hélice ou soufflante.

Actuellement, ce genre de turbomachine et notamment les turbomachines USF génèrent un bruit assez important. Ce bruit provient du générateur de gaz mais surtout par l’interaction du sillage et du tourbillon générés par l’enroulement des lignes de courant au sommet des aubes de l’hélice et des aubes du redresseur. Ce bruit est d’autant plus fort que les aubes de stator sont proches des aubes des hélices. En effet, les aubes de stator des turbomachines sont installées généralement sur un carter d’entrée qui porte le bec de séparation des flux primaire et secondaire circulant respectivement dans une veine primaire et autour du carter d’entrée. Dans le cas des turbosoufflantes avec une soufflante, bien que les aubes de stator soient proches des aubes de la soufflante pour limiter l’impact de l’allongement du carénage de la soufflante et sa trainée, le carénage de cette dernière permet l’installation de panneaux acoustiques pour réduire le bruit.

L’objectif de la présente invention est de fournir un module de turbomachine avec des aubes de stator agencées de manière à réduire l’impact acoustique des turbomachines non carénées tout en évitant les modifications structurelles importantes.

Nous parvenons à cet objectif conformément à l’invention grâce à un module de turbomachine d’axe longitudinal X, comportant une hélice non carénée entrainée en rotation autour de l’axe longitudinal X par un arbre de puissance qui est relié au moins à un rotor de compresseur et au moins un redresseur comprenant une pluralité d’aubes de stator s’étendant suivant un axe radial Z perpendiculaire à l’axe longitudinal X depuis un carter fixe, le redresseur étant disposé en aval de l’hélice, le carter fixe étant un carter inter-compresseur agencé en aval d’un compresseur basse pression, suivant l’axe longitudinal, le carter inter-compresseur comprenant un anneau d’axe longitudinal pourvu de manchons destinés à porter les aubes de stator, le carter inter-compresseur et l’anneau étant monobloc.

Ainsi, cette solution permet d’atteindre l’objectif susmentionné. En particulier, en installant les aubes de stator du redresseur sur le carter inter-compresseur, la distance entre les aubes de l’hélice et celles des aubes de stator est allongée ce qui permet de réduire le bruit. Le fait que les aubes de stator soient déportées ou décalées axialement permet également déplacer le centre de gravité de la turbomachine ce qui rééquilibrer l’ensemble et favorise la reprise des efforts. En effet, une couronne d’aubes de redresseur pèse environ 200kg. Le centre de gravité se retrouve plus proche du système d’accrochage sur l’aéronef. Une telle configuration permet également de libérer de l’espace dans cet environnement contraint pour installer d’autres organes ou éléments.

Le module comprend également l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :

un carter interne et un carter d’entrée délimitent au moins en partie une veine primaire dans laquelle circule un flux d’air primaire.
le carter inter-compresseur comprend une virole radialement interne et une virole radialement externe qui sont coaxiales avec l’axe longitudinal X et entre lesquelles s’étend au moins un bras radial structural.
le carter inter-compresseur comprend une paroi radiale, annulaire, s’étendant radialement depuis un premier flanc de l’anneau et qui est reliée à la virole radialement externe du carter inter-compresseur.
les aubes de stator sont à calage variable et le module comprend un système de changement des pas des pales des aubes de stator.
au moins un palier de guidage en rotation d’un pied d’aube de stator est logé dans un logement interne d’un manchon.
le carter inter-compresseur est réalisé par un procédé de fabrication additive.
le carter inter-compresseur et l’anneau sont réalisés d’un seul tenant.
le carter inter-compresseur et l’anneau sont assemblés par soudage.
le rapport S /C correspondant à la distance S entre un bord de fuite des aubes de l’hélice et un bord d’attaque d’une aube de stator sur la corde C des aubes de l’hélice est de l’ordre de 3.
le système de changement de pas comprend au moins un moyen de commande comportant un corps fixe et un corps mobile axialement par rapport au corps fixe, et un mécanisme de liaison reliant chaque aube de stator au corps mobile du moyen de commande.
le moyen de commande du système de changement de pas est installé dans le carter d’entrée et à proximité d’un bec de séparation destiné à séparer le flux entrant de la turbomachine en un flux primaire et en un flux secondaire.
le moyen de commande du système de changement de pas est installé dans un carter inter-veine prolongeant en aval un carter d’entrée portant un bec de séparation destiné à séparer le flux entrant de la turbomachine en un flux primaire et en un flux secondaire, le moyen de commande étant en aval des manchons et en aval d’une paroi radiale du carter inter-compresseur qui relie l’anneau à la virole radialement externe.
le moyen de commande est destiné à être placé au-dessus radialement d’un compresseur haute pression.

L’invention concerne en outre une turbomachine d’aéronef comprenant au moins un module tel que susmentionné et un générateur de gaz destiné à entrainer l’hélice non carénée en rotation.

Brève description des figures

L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative détaillée qui va suivre, de modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples purement illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels :

La figure 1 est une vue schématique, en coupe axiale et partielle d’un exemple de turbomachine avec une seule hélice non carénée à laquelle s’applique l’invention ;

La figure 2 est une vue en perspective d’un carter inter-compresseur destiné à porter des aubes de stator ;

La figure 3 représente en perspective un système de changement de pas des pales des aubes de stator d’une turbomachine avec une seule hélice non carénée à laquelle s’applique l’invention ; et

La figure 4 illustre en coupe axiale et partielle un autre mode de réalisation d’un pied d’aube de stator de turbomachine monté dans un carter inter-compresseur et coopérant avec un système de changement de pas selon l’invention.

Description détaillée de l’invention

L’invention s’applique à une turbomachine 1 comprenant une hélice 2 non carénée destinée à être montée sur un aéronef. Une telle turbomachine est un turbopropulseur tel que représenté sur la figure 1. Cette turbomachine est connue sous l’expression anglaise « open rotor » ou « unducted fan » comme explicité précédemment.

Dans la présente invention, et de manière générale, les termes « amont », « aval » « axial » et « axialement » sont définis par rapport à la circulation des gaz dans la turbomachine et ici suivant l’axe longitudinal X (et même de gauche à droite sur la figure 1). De même, les termes « radial », « interne » et « externe » sont définis par rapport à un axe radial Z perpendiculaire à l’axe longitudinal X et au regard de l’éloignement par rapport à l’axe longitudinal X. Par ailleurs, les éléments identiques ou sensiblement identiques et/ou avec les mêmes fonctions sont représentés par les mêmes références numériques.

Pour faciliter sa fabrication et son assemblage, une turbomachine est en général modulaire c’est-à-dire qu’elle comprend plusieurs modules qui sont fabriqués indépendamment les uns des autres et qui sont assemblés ensuite les uns aux autres. La modularité d’une turbomachine facilite en outre sa maintenance. Dans la présente demande, on entend par « module de turbomachine », un module qui comprend notamment une soufflante et son arbre de puissance pour entraîner l’hélice.

La turbomachine 1 comprend un générateur de gaz ou moteur 3 qui comporte typiquement d’amont en aval, un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression 5, une chambre de combustion 6, une turbine haute pression 7 et une turbine basse pression 8. Le compresseur basse pression 4 et la turbine basse pression 8 sont reliés mécaniquement par un arbre basse pression 9 de manière à former un corps basse pression. Le compresseur haute pression 5 et la turbine haute pression 7 sont reliés mécaniquement par un arbre haute pression 10 de manière à former un corps haute pression. L’arbre haute pression 10 s’étend à l’intérieur de l’arbre basse pression 9 et sont coaxiaux.

Dans une autre configuration non représentée, le corps basse pression ou de faible pression comprend le compresseur basse pression qui est relié à une turbine de pression intermédiaire. Une turbine libre de puissance est montée en aval de la turbine de pression intermédiaire et est reliée à l’hélice décrite ci-après via un arbre de transmission de puissance pour l’entraîner en rotation.

La turbomachine comprend un carter rotatif 11 centré sur l’axe longitudinal X et tournant autour de l’axe longitudinal X. Le carter rotatif 11 porte une couronne de pales 12 mobiles formant l’hélice 2 non carénée. Le carter rotatif 11 est monté mobile par rapport à un carter interne 13 qui s’étend en aval du carter rotatif 11. Dans l’exemple représenté de la figure 1, l’hélice 2 est montée en amont du générateur de gaz 3 (configuration de tracteur ou « puller » en anglais).

Le flux d’air F qui entre dans la turbomachine traverse les pales 12 de l’hélice et est séparé par un bec de séparation 14 de manière à former un flux d’air primaire F1 et un flux d’air secondaire F2. Le bec de séparation 14 est porté par un carter d’entrée 15 centré sur l’axe longitudinal. Le carter d’entrée 15 est prolongé en aval par un carter externe ou carter inter-veine 16. Le carter d’entrée 15 est coaxial avec le carter interne 13. Par ailleurs, le carter d’entrée 15 s’étend radialement à l’extérieur du carter interne 13.

Le flux d’air primaire F1 circule dans une veine primaire 17 qui traverse le générateur de gaz 3. En particulier, le flux d’air primaire F1 entre dans le générateur de gaz 3 par une entrée d’air annulaire 18 et s’en échappe par une tuyère primaire 19 qui est disposée en aval du générateur de gaz 3. La veine primaire 17 est délimitée radialement par une paroi radialement interne 20 et une paroi radialement externe 21. La paroi radialement interne 20 est portée par le carter interne 13. La paroi radialement externe 21 est portée au moins en partie par le carter d’entrée 15. Quant au flux secondaire F2, celui-ci circule autour du carter d’entrée 15.

Chaque pale 12 de l’hélice 2 comprend un bord d’attaque 22a et une bord de fuite 22b opposés axialement. Les pales comprennent également un pied 23 depuis laquelle celles-ci s’étend radialement vers l’extérieur.

L’arbre de puissance ou l’arbre basse pression 9 (respectivement de la turbine libre de puissance et de la turbine basse pression) entraîne l’hélice 2 par l’intermédiaire d’un réducteur 24 qui comprime l’air à l’extérieur des carters rotatif et d’entrée 11, 15 et fournit la majeure partie de la poussée. Le réducteur 24 peut être de type à train planétaire ou à train épicycloïdal.

Comme nous pouvons le voir sur la figure 1 également, la turbomachine 1 comprend un redresseur 25 comprenant une pluralités d’aubes de stator 26 (ou aubes fixes) connues sous l’acronyme anglais « OGV » pour Outlet Guide Vane. Les aubes de stator 26 sont réparties régulièrement autour de l’axe longitudinal X et s’étendent radialement dans le flux d’air secondaire. Il y a entre six et huit aubes de stator 26 autour des carters d’entrée et inter-veine. Les aubes de stator 26 du redresseur 25 sont disposées en aval de l’hélice 2 de manière à redresseur le flux d’air généré par l’hélice 2. Chaque aube de stator 26 comprend une pale 27 qui s’étend radialement depuis un pied 28. Les pales 27 comprennent également un bord attaque 29a et un bord de fuite 29b opposés axialement.

Les aubes de stator 26 sont montées sur un carter fixe de la turbomachine. En particulier, les aubes de stator 26 sont montées sur un carter inter-compresseur 30 constituant le carter fixe. Le carter inter-compresseur 30 est agencé en aval du compresseur basse pression 4. Plus précisément encore, le carter inter-compresseur 30 s’étend axialement entre le compresseur basse pression 4 et le compresseur haute pression 5.

En référence à la figure 2, les aubes de stator 26 sont portées par un anneau 31 d’axe longitudinal X. Dans le cas d’un anneau circulaire, l’axe longitudinal X est l’axe de révolution de l’anneau. Dans le cas d’un anneau polygonal, l’axe longitudinal est le centre du polygone. L’anneau 31 est monobloc avec le carter inter-compresseur 30. En particulier, l’anneau 31 et le carter inter-compresseur 30 sont réalisés d’un seul tenant (venu de matière). De manière alternative, l’anneau et le carter inter-compresseur sont fabriqués séparément (par exemple par fonderie ou plusieurs pièces de fonderie soudées) et sont assemblés ensuite par soudage.

De manière avantageuse, dans le cas carter inter-compresseur 30 d’un seul tenant avec l’anneau 31, le carter inter-compresseur 30 (ainsi que l’anneau 31) est réalisé par une procédé de fabrication additive.

Sur la figure 2, le carter inter-compresseur 30 comprend une virole radialement interne 32 et une virole radialement externe 33 qui sont centrées sur l’axe longitudinal X. Entre la virole radialement interne 32 et la virole radialement externe 33 s’étendent radialement au moins un bras radial 34 structural. Plus précisément, plusieurs bras radiaux 34 sont fixés aux viroles radialement interne et externe 32, 33. Les bras radiaux 34 sont également répartis régulièrement autour de l’axe longitudinal X. Ils sont entre 6 et 10 bras radiaux de manière à optimiser la résistance mécanique du carter inter-compresseur 30. Ces bras 34 sont fixes et sont réalisés d’un seul tenant avec les viroles interne et externe 32, 33. Le nombre d’aubes stator 26 (entre 6 et 10 par exemple) facilite leur intégration sur le carter inter-compresseur 30.

La virole radialement interne 32 et la virole radialement externe 33 constituent des portions des parois radialement interne et externe 20, 21 de la veine primaire 17. Le flux primaire traverse les bras radiaux 34.

L’anneau 31 s’étend radialement à l’extérieur de la virole radialement externe 33. Une paroi radiale 35 (cf. figures 3 et 4) s’étendant radialement depuis un premier flanc 36a de l’anneau 31 est reliée à la virole radialement externe 33 du carter inter-compresseur 30. La paroi 35 est annulaire, centrée sur l’axe X, et avantageusement pleine. Cette paroi 35 est définie sensiblement dans un plan P (figure 3) perpendiculaire à l’axe longitudinal X. Ce plan P peut être légèrement incliné de l’axe radial Z d’environ 10°. L’anneau 31 comprend une pluralité de manchons 37, cylindriques, qui s’étendent radialement vers l’extérieur. La base de chaque manchon 37 est circulaire.

En référence aux figures 2 et 3, les manchons 37 sont régulièrement répartis autour de l’axe longitudinal X. En particulier, les manchons 37 s’étendent axialement depuis un deuxième flanc 36b de l’anneau 31. Le deuxième flanc 36b (cf. figure 2) est opposé axialement au premier flanc 36a. Avantageusement, mais non limitativement, le deuxième flanc 36b se trouve environ à deux tiers de la hauteur H radiale de chaque manchon 37 mesurée entre une première bordure 38a du manchon 37 et une deuxième bordure 38b du manchon 37. Chaque manchon 37 comprend une jupe cylindrique 39 d’axe A parallèle à l’axe radial Z. La jupe cylindrique 39 est délimitée par les première et deuxième bordures 38a, 38b. L’axe A des manchons 37 est défini dans un plan radial qui est décalé axialement au plan P de la paroi radiale 35. Les manchons 37 sont placés avantageusement au-dessus radialement (et en considérant les figures 2 et 3) des bras radiaux 34 structuraux, ce qui permet de renforcer la tenue mécanique des manchons 37.

Chaque manchon 37 comprend un alésage 40 qui traverse la jupe cylindrique 39 de part et d’autre suivant l’axe. L’alésage 40 forme un logement interne destiné à recevoir le pied d’une aube de stator 26.

Avec une telle configuration, le rapport S /Cc correspondant à la distance S entre le bord de fuite 22b des aubes de l’hélice 2 et du bord d’attaque 29a des aubes de stator 26 sur la corde C des aubes de l’hélice 2 est amélioré. Ce rapport S/C est de l’ordre de 3 alors que dans l’art antérieur ce rapport est compris entre 1 et 2. Le rapport minimal pour le respect des normes acoustiques est en effet de 1.

En référence à la figure 3, les aubes de stator 26 sont avantageusement à calage variable de manière à optimiser la performance de la turbomachine. A cet effet, la turbomachine 1 comprend un système de changement de pas 45 des pales des aubes de stator 26. Nous pouvons voir que le pied 28 de chaque aube 26 se présente typiquement sous la forme d’un pivot 41 qui est monté pivotant suivant un axe B dans un logement interne. Les axes A et B sont coaxiaux. Le pivot 41 du pied est monté pivotant grâce à au moins un palier de guidage 42 dans le logement interne de chaque manchon 37. Dans le présent exemple, deux paliers de guidage 42, 42’ se superposent suivant l’axe radial Z. Ces paliers 42, 42’ sont de préférence, mais non limitativement, des paliers à roulements. Les paliers peuvent avoir un diamètre plus important qu’à l’accoutumé du fait de la place disponible dans les manchons 37 et de la localisation du carter inter-compresseur 30.

Chaque palier 42, 42’ comprend une bague interne 43 solidaire en rotation du pivot et une bague externe 44 qui entoure la bague interne 42. Les roulements comprennent des organes roulants 46 qui sont installés entre les surfaces internes des bagues interne et externe qui forment des pistes de roulement. Les organes roulants 46 comprennent ici des billes. Les paliers 42, 42’ assurent avantageusement la rétention des aubes 26 dans le logement des manchons 37.

Une douille 48 cylindrique est installée dans chaque alésage 40 de manière à relier la bague interne 43 de chaque palier 42, 42’ au pied de chaque aube de stator 26. La douille 48 est centrée sur l’axe de calage B des aubes de stator 26. Chaque douille 48 s’étend entre une première extrémité et une deuxième extrémité. Chaque douille 48 est également dotée de cannelures internes 49 agencées sur une face cylindrique interne. Les cannelures internes 49 sont destinées à s’accoupler avec des cannelures externes prévues sur une surface externe du pivot 41 de chaque pied d’aube de stator 26. Entre chaque palier 42, 42’ s’étend suivant l’axe radial Z une entretoise 50 destinée à assurer l’écartement entre les paliers 42, 42’ : en effet, ceux-ci doivent reprendre les efforts, mais aussi les moments. Conséquemment, il faut deux paliers espacés afin de pouvoir assurer la reprise du moment de flexion. Cette entretoise 50 est placée avantageusement, mais non limitativement, entre deux bagues internes des paliers 42, 42’. Des éléments d’étanchéités sont prévus dans chaque alésage 40 de manière à prévenir la fuite de lubrifiant des paliers vers l’extérieur de ceux-ci. Comme nous pouvons le voir également sur la figure 3, deux frettes sont agencées entre la paroi interne de chaque manchon 37 et les flancs latéraux des paliers 42, 42’. Une première frette 51 présente une section axiale en forme de L avec une branche qui recouvre radialement le palier 42’ (radialement supérieur), et une deuxième frette 54 présente une section axiale en forme de I majuscule avec un renflement axial. Le palier 42 (radialement inférieur) est en appui sur le renflement axial. Avantageusement, les première et deuxième frettes présentent chacune une forme annulaire et s’emboîtent l’une dans l’autre. Les frettes 51, 54 permettent un blocage radial des paliers 42, 42’.

Le système de changement de pas 45 comprend au moins un moyen de commande 60 (représenté schématiquement) et au moins un mécanisme de liaison 61 (représenté schématiquement) reliant chaque aube de stator 26 au moyen de commande 60.

Le pivot 41 de chaque pied de pale 27 comprend un bras 52 formant un excentrique à son extrémité libre inférieure. De manière avantageuse, mais non limitativement, le pivot 41 comprend un alésage radial qui débouche au niveau de l’extrémité libre de celui-ci. Un organe de fixation 53 tel qu’une vis est reçu dans l’alésage radial pour fixer le bras 52 sur le pied de l’aube de stator 26. Dans l’exemple représenté, il y a autant de bras que d’aubes de stator 26. Le bras 52 est relié à une première extrémité d’une biellette qui forme le mécanisme de liaison 61. La première extrémité de la biellette est pourvue d’une rotule qui est traversée par un axe d’articulation porté par le bras 52. L’axe d’articulation est parallèle à l’axe radial Z. La deuxième extrémité de la biellette (opposée à la première extrémité) de biellette est reliée au moyen de commande 60.

Le moyen de commande 60 est avantageusement un actionneur tel qu’un vérin hydraulique. L’actionneur comprend un corps fixe et un corps mobile par rapport au premier corps fixe. Le premier corps fixe est relié à une virole fixe de la turbomachine de manière à être immobile en translation et en rotation. La virole fixe est en particulier montée sur le carter inter-veine fixe. Le corps mobile se déplace en translation axialement par rapport au corps fixe suivant l’axe longitudinal X. Le corps mobile comprend une tige axiale dont son extrémité libre est reliée à la deuxième extrémité de la biellette. L’actionneur est relié à une source d’alimentation fluidique pour alimenter en huile sous pression des chambres (non représentée) du corps fixe.

Avantageusement, le système de changement de pas 45 est agencé dans un espace annulaire défini dans le carter inter-veine 16.

Sur la figure 3, le moyen de commande, ici le vérin hydraulique est monté en aval du carter inter-compresseur 30 et dans une zone appelée « zone core ». Cette « zone core » est située à proximité de la chambre de combustion 6. Il y a plus de place dans cette zone pour installer le système de changement de pas 45 ainsi que des servitudes pour l’alimentation d’huile du système de changement de pas, pour l’alimentation électrique destinée au dégivrage du bec de séparation 14, pour l’air de pressurisation, etc. De plus, la zone core est une zone feu. Comme le vérin hydraulique est généralement un vérin actionné avec du carburant, on peut conserver le vérin à l’intérieur de la zone feu définie par la zone core (et limitée par la paroi 35 du carter inter-compresseur 30). En particulier, le moyen de commande est situé en aval de la paroi 35. Plus précisément encore, le moyen de commande est logé au-dessus de compresseur haute pression 5.

Sur la figure 4 est illustré un autre mode de réalisation de l’agencement du système de changement de pas 45. Dans ce cas, le moyen de commande 60 est installé à proximité du bec de séparation 14, soit en amont du carter inter-compresseur 30. Le moyen de commande est installé en particulier en amont des pieds 28 des aubes de stator 26.

En référence à la figure 1, le module de turbomachine peut comprendre un autre système de changement de pas 70 des pales mobiles de l’hélice 2. Ce système de changement de pas 70 est agencé en amont du générateur de gaz 3 et en dessous radialement des pieds des pales mobile de l’hélice 2. Ce système de changement de pas comprend un deuxième moyen de commande comportant un corps mobile axialement par rapport à un corps fixe monté sur une structure fixe solidaire du carter interne 13. Le système de changement de pas comprend également au moins un palier de transfert de charge comportant une bague interne reliée au corps mobile et une bague externe, ainsi qu’un deuxième mécanisme de liaison de la bague externe aux pales 12 mobiles de l’hélice 2. Le système de changement de pas des pales permet de faire varier le calage ou le pas des pales 12 autour de leurs axes de calage de sorte qu’elles occupent différentes positions angulaires selon les conditions de fonctionnement de la turbomachine et les phases de vol concernées telles qu’une une position extrême de travail (position d’inversion de poussée connue en anglais sous le terme « reverse ») et une position extrême de mise en drapeau des pales. Le moyen de commande est également un vérin hydraulique comprenant le corps fixe et le corps mobile. Le mécanisme de liaison comprend ici des bielles.

Claims

Module de turbomachine d’axe longitudinal X, comportant une hélice (2) non carénée entrainée en rotation autour de l’axe longitudinal X par un arbre de puissance (9, 10) qui est relié au moins à un rotor de compresseur (4, 5), et au moins un redresseur (25) comprenant une pluralité d’aubes de stator (26) s’étendant suivant un axe radial Z perpendiculaire à l’axe longitudinal X depuis un carter fixe, le redresseur (25) étant disposé en aval de l’hélice (2), caractérisé en ce que le carter fixe est un carter inter-compresseur (30) agencé en aval d’un compresseur basse pression (5), suivant l’axe longitudinal X, le carter inter-compresseur (30) comprenant un anneau (31) d’axe longitudinal X pourvu de manchons (37) destinés à porter les aubes de stator (26), le carter inter-compresseur (30) et l’anneau (31) étant monobloc.
Module selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le carter inter-compresseur (30) comprend une virole radialement interne (32) et une virole radialement externe (33) qui sont coaxiales avec l’axe longitudinal X et entre lesquelles s’étend au moins un bras radial (34) structural.
Module selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les aubes de stator (26) sont à calage variable et en ce qu’il comprend un système de changement des pas (45) des pales (27) des aubes de stator (26).
Module selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins un palier de guidage en rotation (42, 42’) d’un pied d’aube de stator (26) est logé dans un logement interne d’un manchon (37).
Module selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le carter inter-compresseur (30) est réalisé par un procédé de fabrication additive.
Module selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le carter inter-compresseur (30) et l’anneau (31) sont réalisés d’un seul tenant.
Module selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le carter inter-compresseur (30) et l’anneau (31) sont assemblés par soudage.
Module selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport S /C correspondant à la distance S entre un bord de fuite (22b) des aubes de l’hélice (2) et un bord d’attaque (29a) d’une aube de stator (26) sur la corde C des aubes de l’hélice (2) est de l’ordre de 3.
Module selon l’une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le système de changement de pas (45) comprend au moins un moyen de commande (60) comportant un corps fixe et un corps mobile axialement par rapport au corps fixe, et un mécanisme de liaison (61) reliant chaque aube de stator (26) au corps mobile du moyen de commande (60).
Module selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen de commande (60) du système de changement de pas (45) est installé dans un carter d’entrée (15) et à proximité d’un bec de séparation (14) destiné à séparer le flux entrant de la turbomachine en un flux primaire et en un flux secondaire.
Module selon les revendications 2 et 9, caractérisé en ce que le moyen de commande (60) du système de changement de pas (45) est installé dans un carter inter-veine (16) prolongeant en aval un carter d’entrée (15) portant un bec de séparation (14) destiné à séparer le flux entrant de la turbomachine en un flux primaire et en un flux secondaire, le moyen de commande (60) étant en aval des manchons (37) et en aval d’une paroi radiale (35) du carter inter-compresseur (30) qui relie l’anneau (31) à la virole radialement externe (33).
Turbomachine d’aéronef comprenant au moins un module selon l’une quelconque des revendications précédentes et un générateur de gaz (3) destiné à entrainer l’hélice (2) non carénée en rotation.