FR3137062A1 - PITCH CHANGE MECHANISM WITH PITCH LOCKING DEVICE INCLUDING SATELLITE ROLLER SCREW - Google Patents

PITCH CHANGE MECHANISM WITH PITCH LOCKING DEVICE INCLUDING SATELLITE ROLLER SCREW Download PDF

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Abstract

Ce mécanisme de changement de pas (70) comprend un bâti (72), un piston (110) mobile en translation suivant un axe longitudinal (X), et un dispositif de verrouillage (160). Le dispositif de verrouillage (160) comprend un organe de support (162), mobile en translation suivant l’axe longitudinal (X) entre une position de fonctionnement et une position de verrouillage, et un système vis-écrou (164). Le système vis-écrou (164) est formé par un système de vis à rouleaux satellites (195) comprenant une vis (176) solidaire en translation de l’organe de support (162) et montée mobile en rotation autour de l’axe longitudinal (X) et un écrou (178) solidaire du piston (110). La vis (176) présente une surface de butée (186) qui est à distance du bâti (72) lorsque l’organe de support (162) est en position de fonctionnement et en appui contre le bâti (72) lorsque l’organe de support (162) est en position de verrouillage. Figure pour l’abrégé : Fig. 3This pitch change mechanism (70) comprises a frame (72), a piston (110) movable in translation along a longitudinal axis (X), and a locking device (160). The locking device (160) comprises a support member (162), movable in translation along the longitudinal axis (X) between an operating position and a locking position, and a screw-nut system (164). The screw-nut system (164) is formed by a satellite roller screw system (195) comprising a screw (176) integral in translation with the support member (162) and mounted movable in rotation around the longitudinal axis (X) and a nut (178) secured to the piston (110). The screw (176) has a stop surface (186) which is at a distance from the frame (72) when the support member (162) is in the operating position and resting against the frame (72) when the support member support (162) is in the locked position. Figure for abstract: Fig. 3

Description

MECANISME DE CHANGEMENT DE PAS AVEC DISPOSITIF DE VERROUILLAGE DE PAS COMPRENANT UNE VIS A ROULEAUX SATELLITESPITCH CHANGE MECHANISM WITH PITCH LOCKING DEVICE INCLUDING SATELLITE ROLLER SCREW Domaine de l’inventionField of the invention

La présente invention concerne le domaine général des turbomachines équipées d’au moins une soufflante dotée d’aubes à calage variable, et plus particulièrement à la commande de l’orientation des pales de soufflante de ces turbomachines.The present invention relates to the general field of turbomachines equipped with at least one fan equipped with variable pitch blades, and more particularly to controlling the orientation of the fan blades of these turbomachines.

Un domaine privilégié d’application de l’invention est celui des turboréacteurs à soufflante non carénée (mieux connus sous les appellations anglaises « propfan », « open rotor » et « unducted single fan »). Toutefois, l’invention s’applique également aux turbopropulseurs à une ou plusieurs hélices propulsives.A privileged area of application of the invention is that of turbojets with unducted fans (better known by the English names “propfan”, “open rotor” and “unducted single fan”). However, the invention also applies to turboprop engines with one or more propulsive propellers.

Arrière-plan technologiqueTechnology background

Une des voies actuellement explorées pour améliorer la consommation spécifique des moteurs d'avions civils est constituée par la mise au point de turboréacteurs à soufflante non carénée, tels que celui décrit dans le document FR 2 941 493. Ces turboréacteurs comportent un générateur de gaz de turbomoteur classique, dont un ou plusieurs étages de turbine entraînent une ou plusieurs soufflante(s) non carénée(s) s'étendant à l'extérieur de la nacelle du moteur.One of the ways currently explored to improve the specific consumption of civil aircraft engines consists of the development of turbojet engines with unducted fans, such as that described in document FR 2 941 493. These turbojet engines include a gas generator of conventional turboshaft engine, one or more turbine stages of which drive one or more unducted fan(s) extending outside the engine nacelle.

Les aubes de cette ou de ces soufflante(s) sont, comme dans le cas des turbopropulseurs classiques, à calage variable, c'est à dire que la position angulaire de ces aubes (appelée angle de calage) peut être modifiée au cours du vol. Pour rappel, l’angle de calage d’une aube correspond à l’angle, dans un plan orthogonal à l’axe de pivotement de l’aube, entre l’axe de rotation de la soufflante et la corde de l’aube à 75% du rayon de la soufflante. Il peut varier d’une valeur égale à 90°, correspondant à une position dite « voile » ou « à plat » de l’aube, à une valeur égale à 0°, correspondant à une position dite « drapeau » de l’aube.The blades of this or these fan(s) are, as in the case of conventional turboprops, with variable pitch, that is to say that the angular position of these blades (called pitch angle) can be modified during the flight. . As a reminder, the pitch angle of a blade corresponds to the angle, in a plane orthogonal to the pivot axis of the blade, between the axis of rotation of the fan and the chord of the blade at 75% of the fan radius. It can vary from a value equal to 90°, corresponding to a so-called “sail” or “flat” position of the blade, to a value equal to 0°, corresponding to a so-called “flag” position of the blade. .

Comme il est connu, cette modification de l’angle de calage au cours du vol permet de faire évoluer la poussée du moteur et optimiser le rendement de la soufflante en fonction de la vitesse de l'aéronef. En effet, le régime des soufflantes est quasiment constant sur toutes les phases de fonctionnement, et c'est le calage des aubes qui fait varier la poussée. Ainsi, en phase de vol de croisière, les aubes sont orientées de sorte à ajuster la poussée en minimisant la puissance prélevée sur l’arbre de turbine et la consommation et en optimisant le rendement. A l'inverse, au décollage, les aubes sont orientées de sorte à maximiser la poussée afin d'accélérer puis de faire décoller l'avion.As is known, this modification of the pitch angle during the flight makes it possible to change the thrust of the engine and optimize the efficiency of the fan as a function of the speed of the aircraft. In fact, the fan speed is almost constant over all operating phases, and it is the setting of the blades which causes the thrust to vary. Thus, in the cruise flight phase, the blades are oriented so as to adjust the thrust by minimizing the power taken from the turbine shaft and consumption and optimizing efficiency. Conversely, during takeoff, the blades are oriented to maximize thrust in order to accelerate and then take off the plane.

Une difficulté rencontrée avec les aubes à calage variable est que, en cas de dysfonctionnement des systèmes pilotant leur orientation, lesdites aubes ont tendance, sous leur propre effet centrifuge, à se mettre en position voile. Or, une aube bloquée dans cette position génère peu de couple résistif et risque de faire partir le moteur en survitesse, avec des risques de dégradation potentiels du moteur. Au surplus, une aube bloquée dans cette position risque également de générer une traînée excessive et inacceptable pour la contrôlabilité de l’avion et/ou son rayon d’action dans le cas d’une mission de diversion.A difficulty encountered with variable pitch blades is that, in the event of a malfunction in the systems controlling their orientation, said blades tend, under their own centrifugal effect, to move into sail position. However, a blade blocked in this position generates little resistive torque and risks causing the motor to overspeed, with potential risks of engine damage. Furthermore, a blade blocked in this position also risks generating excessive and unacceptable drag for the controllability of the aircraft and/or its range of action in the case of a diversion mission.

Pour remédier à cette difficulté, il est connu de recourir à des systèmes de sécurité aptes à s’opposer au déplacement des aubes à calage variable vers les petits pas (c’est-à-dire vers la position voile) en cas de défaillance du système de commande de l'orientation des pales. De tels systèmes sont par exemple connus de EP 1 832 509 et de EP 3 400 169.To remedy this difficulty, it is known to use safety systems capable of preventing the movement of the variable pitch blades towards small pitches (that is to say towards the sail position) in the event of failure of the blade orientation control system. Such systems are for example known from EP 1 832 509 and EP 3 400 169.

Le système de sécurité décrit dans EP 1 832 509 emploie un système vis-écrou du type vis à billes couplé à un écrou de verrouillage. En fonctionnement normal, l’écrou du système vis-écrou suit les déplacements du vérin commandant l’orientation des aubes, entraînant ainsi la rotation de la vis autour de son axe, pendant que l’écrou de verrouillage suit le filetage de la vis sans jamais la toucher (le taraudage de l’écrou de verrouillage est conçu de sorte à ménager un léger jeu avec le filetage de la vis). En cas de dysfonctionnement du système de commande de l’orientation des pales, la vis du système vis-écrou est immobilisée (sa rotation est bloquée) et l’écrou de verrouillage vient en prise avec ladite vis, empêchant ainsi le pivotement des aubes vers les petits pas.The security system described in EP 1 832 509 uses a screw-nut system of the ball screw type coupled to a locking nut. In normal operation, the nut of the screw-nut system follows the movements of the cylinder controlling the orientation of the blades, thus causing the rotation of the screw around its axis, while the locking nut follows the thread of the screw without never touch it (the thread of the locking nut is designed to leave a slight play with the thread of the screw). In the event of a malfunction in the blade orientation control system, the screw of the screw-nut system is immobilized (its rotation is blocked) and the locking nut engages with said screw, thus preventing the blades from pivoting towards small steps.

Ce système de sécurité ne donne cependant pas entière satisfaction. En effet, il nécessite, pour un bon fonctionnement, une gestion précise et complexe des jeux entre l’écrou de verrouillage et le filetage de la vis. Il est en outre lourd et encombrant.However, this security system is not entirely satisfactory. Indeed, for proper operation, it requires precise and complex management of the clearances between the locking nut and the screw thread. It is also heavy and bulky.

Un objectif de l’invention est de proposer un système simple apte à s’opposer au déplacement d’une aube à calage variable vers les petits pas. D’autres objectifs sont que ce système soit fiable, précis, léger et d’un coût raisonnable.An objective of the invention is to propose a simple system capable of opposing the movement of a blade with variable pitch towards small steps. Other objectives are for this system to be reliable, precise, lightweight and of a reasonable cost.

A cet effet, l’invention a pour objet, selon un premier aspect, un mécanisme de changement de pas pour ajuster une position angulaire d’au moins une aube à calage variable autour d’un axe de pivotement de l’aube, ledit mécanisme de changement de pas comprenant :To this end, the subject of the invention is, according to a first aspect, a pitch change mechanism for adjusting an angular position of at least one blade with variable pitch around a pivot axis of the blade, said mechanism step change comprising:

  • un bâti fixe relativement à l’axe de pivotement,a fixed frame relative to the pivot axis,
  • un vérin de commande comportant un piston mobile en translation suivant un axe longitudinal relativement au bâti entre une position rétractée et une position déployée,a control cylinder comprising a piston movable in translation along a longitudinal axis relative to the frame between a retracted position and an deployed position,
  • un système de liaison reliant le piston à l’aube à calage variable de sorte à convertir la translation du piston suivant l’axe longitudinal en une rotation de l’aube à calage variable autour de l’axe de pivotement, eta connection system connecting the piston to the variable-pitch blade so as to convert the translation of the piston along the longitudinal axis into a rotation of the variable-pitch blade around the pivot axis, and
  • un dispositif de verrouillage de pas propre à bloquer la translation du piston relativement au bâti dans au moins un sens,a pitch locking device capable of blocking the translation of the piston relative to the frame in at least one direction,

le dispositif de verrouillage de pas comprenant :the pitch locking device comprising:

  • un organe de support, mobile en translation relativement au bâti suivant l’axe longitudinal entre une position de fonctionnement et une position de verrouillage,a support member, movable in translation relative to the frame along the longitudinal axis between an operating position and a locking position,
  • un dispositif de rappel sollicitant l’organe de support vers sa position de verrouillage,a return device urging the support member towards its locking position,
  • un dispositif de maintien pour maintenir l’organe de support dans sa position de fonctionnement en conditions normales de fonctionnement, eta holding device for maintaining the support member in its operating position under normal operating conditions, and
  • un système vis-écrou avec :
    • une vis solidaire en translation de l’organe de support et montée mobile en rotation autour de l’axe longitudinal relativement à l’organe de support, la vis présentant une surface de butée qui est à distance du bâti lorsque l’organe de support est en position de fonctionnement et en appui contre le bâti lorsque l’organe de support est en position de verrouillage, et
    • un écrou solidaire du piston et coaxial à la vis, l’écrou coopérant avec la vis de sorte qu’une translation de l’écrou suivant l’axe longitudinal entraîne la rotation de la vis autour de l’axe longitudinal,
    a screw-nut system with:
    • a screw secured in translation to the support member and mounted movable in rotation around the longitudinal axis relative to the support member, the screw having a stop surface which is at a distance from the frame when the support member is in the operating position and resting against the frame when the support member is in the locking position, and
    • a nut secured to the piston and coaxial with the screw, the nut cooperating with the screw so that a translation of the nut along the longitudinal axis causes the screw to rotate around the longitudinal axis,

dans lequel le système vis-écrou est formé par un système de vis à rouleaux satellites.in which the screw-nut system is formed by a satellite roller screw system.

Selon des modes de réalisation particuliers de l’invention, le mécanisme de changement de pas présente également une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :According to particular embodiments of the invention, the pitch change mechanism also has one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination(s):

  • le système de liaison comprend une première articulation solidaire du piston, une deuxième articulation solidaire de l’aube à calage variable, à l’écart de l’axe de pivotement, et une bielle reliant la première articulation à la deuxième articulation ;the connection system comprises a first articulation secured to the piston, a second articulation secured to the variable-pitch blade, away from the pivot axis, and a connecting rod connecting the first articulation to the second articulation;
  • l’axe longitudinal est sensiblement orthogonal à l’axe de pivotement ;the longitudinal axis is substantially orthogonal to the pivot axis;
  • le système de vis à rouleaux satellites est réversible ;the satellite roller screw system is reversible;
  • le vérin de commande comprend une première chambre contenant un fluide de commande à une première pression et une deuxième chambre contenant le fluide de commande à une deuxième pression, le mécanisme de changement de pas comprend un générateur de pression pour porter le fluide de commande à une troisième pression supérieure aux première et deuxième pression et une unité de contrôle de pression pour ajuster les première et deuxième pressions au moyen de la troisième pression, et le dispositif de maintien comprend un vérin de contrebalancement comportant une chambre alimentée en fluide de commande à la troisième pression pour contrebalancer la sollicitation du dispositif de rappel ;the control cylinder includes a first chamber containing a control fluid at a first pressure and a second chamber containing the control fluid at a second pressure, the pitch change mechanism includes a pressure generator for increasing the control fluid to a third pressure greater than the first and second pressure and a pressure control unit for adjusting the first and second pressures by means of the third pressure, and the holding device comprises a counterbalancing cylinder having a chamber supplied with control fluid to the third pressure to counterbalance the stress on the return device;
  • le bâti comprend un butoir contre lequel la surface de butée de la vis vient en appui lorsque l’organe de support est en position de verrouillage, l’aube à calage variable est déplaçable autour de son axe de pivotement entre une position voile et une position drapeau, et le système de liaison est configuré pour qu’un déplacement du piston vers le butoir entraîne une rotation de l’aube à calage variable vers la position voile ;the frame comprises a stop against which the abutment surface of the screw comes to bear when the support member is in the locking position, the variable-pitch blade can be moved around its pivot axis between a sail position and a position flag, and the connection system is configured so that a movement of the piston towards the stopper causes a rotation of the variable-pitch blade towards the sail position;
  • le système de vis à rouleaux satellites comprend une pluralité de rouleaux interposés entre la vis et l’écrou, chaque rouleau étant en prise avec un filetage externe de la vis et un taraudage interne de l’écrou ;the satellite roller screw system comprises a plurality of rollers interposed between the screw and the nut, each roller engaging with an external thread of the screw and an internal thread of the nut;
  • chaque rouleau est solidaire en translation de l’écrou ou de la vis ; eteach roller is integral in translation with the nut or screw; And
  • le système de vis à rouleaux satellites est constitué par un système de vis à rouleaux satellites recirculés ou par un système de vis à rouleaux satellites à roulement.the satellite roller screw system is constituted by a recirculated planet roller screw system or a rolling planet roller screw system.

L’invention a également pour objet, selon un deuxième aspect, un rotor de soufflante pour turbomachine comprenant un moyeu et une pluralité d’aubes à calage variable chacune pivotable relativement au moyeu autour d’un axe de pivotement propre, le rotor comprenant en outre un mécanisme de changement de pas selon le premier aspect pour ajuster une position angulaire de chacune des aubes à calage variable autour de son axe de pivotement respectif.The invention also relates, according to a second aspect, to a fan rotor for a turbomachine comprising a hub and a plurality of vanes with variable pitch each pivotable relative to the hub around a specific pivot axis, the rotor further comprising a pitch change mechanism according to the first aspect for adjusting an angular position of each of the variable pitch blades around its respective pivot axis.

Selon des modes de réalisation particulier de l’invention, le rotor de soufflante présente également une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :According to particular embodiments of the invention, the fan rotor also has one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination(s):

  • le système de liaison du mécanisme de changement de pas comprend, pour chacune des aubes à calage variable, une première articulation solidaire du piston, une deuxième articulation solidaire de l’aube à calage variable, à l’écart de l’axe de pivotement, et une bielle reliant la première articulation à la deuxième articulation ; etthe connection system of the pitch change mechanism comprises, for each of the variable pitch blades, a first articulation secured to the piston, a second articulation secured to the variable pitch blade, away from the pivot axis, and a connecting rod connecting the first joint to the second joint; And
  • l’axe longitudinal constitue un axe de rotation du rotor.the longitudinal axis constitutes an axis of rotation of the rotor.

L’invention a encore pour objet, selon un troisième aspect, une turbomachine comprenant un rotor de soufflante selon le deuxième aspect.The invention also relates, according to a third aspect, to a turbomachine comprising a fan rotor according to the second aspect.

Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la turbomachine présente également la caractéristique suivante :According to a particular embodiment of the invention, the turbomachine also has the following characteristic:

  • l’axe longitudinal constitue un axe d’élongation de la turbomachine.the longitudinal axis constitutes an axis of elongation of the turbomachine.

Enfin, l’invention a pour objet, selon un quatrième aspect, un aéronef comprenant une turbomachine selon le troisième aspect.Finally, the invention relates, according to a fourth aspect, to an aircraft comprising a turbomachine according to the third aspect.

Brève description des FiguresBrief description of the Figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings, in which:

  • la est une vue de dessus d’un aéronef selon un exemple de réalisation de l’invention,there is a top view of an aircraft according to an exemplary embodiment of the invention,
  • la est une vue simplifiée en coupe longitudinale partielle d’une turbomachine de l’aéronef de la ,there is a simplified view in partial longitudinal section of a turbomachine of the aircraft of the ,
  • la est une vue simplifiée en coupe longitudinale d’une partie d’un mécanisme de changement de pas de la turbomachine de la , etthere is a simplified view in longitudinal section of a part of a pitch change mechanism of the turbomachine of the , And
  • la est une vue en perspective et en coupe partielle d’une vis à rouleaux satellites du mécanisme de changement de pas de la .there is a partial sectional perspective view of a satellite roller screw of the pitch change mechanism of the .
Description détaillée d’un exemple de réalisationDetailed description of an example of production

L’aéronef 10 représenté sur la comprend des turbomachines 12 pour le propulser.The aircraft 10 shown on the includes turbomachines 12 to propel it.

Dans l’exemple représenté, l’aéronef 10 est un avion. Celui-ci comprend, de manière classique, un fuselage 14, un empennage 16 et deux ailes 18. Les turbomachines 12 sont ici au nombre de deux et sont chacune logées sous une aile 18 respective. En variante (non représentée), les turbomachines 12 sont disposées le long du fuselage 14, par exemple à proximité de l’empennage 16. En variante encore (également non représentée), l’aéronef 10 comprend une seule turbomachine 12 ou au moins trois turbomachines 12.In the example shown, the aircraft 10 is an airplane. This comprises, in a conventional manner, a fuselage 14, a tail unit 16 and two wings 18. The turbomachines 12 are here two in number and are each housed under a respective wing 18. As a variant (not shown), the turbomachines 12 are arranged along the fuselage 14, for example near the empennage 16. As a further variant (also not shown), the aircraft 10 comprises a single turbomachine 12 or at least three turbomachines 12.

L’une des turbomachines 12 est représentée sur la .One of the turbomachines 12 is shown on the .

Comme visible sur cette Figure, la turbomachine 12 est allongée suivant un axe longitudinal X. Elle présente typiquement une symétrie angulaire autour dudit axe longitudinal X, c’est-à-dire qu’il existe au moins un angle pour lequel la turbomachine est invariante par rotation autour de l’axe longitudinal X.As visible in this Figure, the turbomachine 12 is elongated along a longitudinal axis X. It typically has angular symmetry around said longitudinal axis by rotation around the longitudinal axis

Ici et dans la suite, les termes « intérieur » et « extérieur », « interne » et « externe », ainsi que leurs déclinaisons, s’entendent en référence à l’axe X, un élément qualifié de « intérieur » ou « interne » étant orienté vers l’axe X alors qu’un élément « extérieur » ou « externe » est orienté à l’opposé de l’axe X.Here and in the following, the terms “interior” and “exterior”, “internal” and “external”, as well as their variations, are understood with reference to the X axis, an element qualified as “interior” or “internal » being oriented towards the X axis while an “outer” or “external” element is oriented opposite the X axis.

La turbomachine 12 comprend, de manière classique, une nacelle 20, une veine interne 22 de circulation d’un flux d’air à travers la nacelle 20, une chambre de combustion 24 logée dans la veine 22, un corps moteur 26 et une tuyère d’échappement des gaz 28.The turbomachine 12 comprises, in a conventional manner, a nacelle 20, an internal vein 22 for circulating an air flow through the nacelle 20, a combustion chamber 24 housed in the vein 22, a motor body 26 and a nozzle gas exhaust 28.

Dans la suite, les termes « amont » et « aval » s’entendent en référence à un sens d’écoulement d’un flux d’air à travers la veine 22.In the following, the terms “upstream” and “downstream” are understood with reference to a direction of flow of an air flow through the vein 22.

Le corps moteur 26 comprend un compresseur 30, une turbine 32 et un arbre de transmission 34 couplant la turbine 32 au compresseur 30 pour l’entraînement du compresseur 30 par la turbine 32. Le compresseur 30 est disposé en amont de la chambre de combustion 24 et alimente la chambre de combustion 24 en air comprimé. La turbine 32 est disposée en aval de la chambre de combustion 24 et reçoit les gaz d’échappement sortant de la chambre de combustion 24.The engine body 26 comprises a compressor 30, a turbine 32 and a transmission shaft 34 coupling the turbine 32 to the compressor 30 for driving the compressor 30 by the turbine 32. The compressor 30 is arranged upstream of the combustion chamber 24 and supplies the combustion chamber 24 with compressed air. The turbine 32 is arranged downstream of the combustion chamber 24 and receives the exhaust gases leaving the combustion chamber 24.

L’arbre de transmission 34 a pour axe de rotation l’axe longitudinal X.The transmission shaft 34 has the longitudinal axis X as its axis of rotation.

L'arbre de transmission 34 est guidé en rotation par rapport à la nacelle 20 par le biais de paliers (non représentés).The transmission shaft 34 is guided in rotation relative to the nacelle 20 by means of bearings (not shown).

Dans l’exemple représenté, la turbomachine 12 est une turbomachine à multiples corps, en particulier à double corps, comprenant un corps basse pression 40 en plus du corps moteur 26. Le corps moteur 26 constitue alors un corps haute pression, le compresseur 30 étant un compresseur haute pression, la turbine 32 étant une turbine haute pression et l’arbre de transmission 34 étant un arbre haute pression.In the example shown, the turbomachine 12 is a multi-body turbomachine, in particular a double body, comprising a low pressure body 40 in addition to the engine body 26. The engine body 26 then constitutes a high pressure body, the compressor 30 being a high pressure compressor, the turbine 32 being a high pressure turbine and the transmission shaft 34 being a high pressure shaft.

Le corps basse pression 40 comprend un compresseur basse pression 42, une turbine basse pression 44 et un arbre basse pression 46 couplant la turbine basse pression 44 au compresseur basse pression 42 pour l’entraînement du compresseur basse pression 42 par la turbine basse pression 44.The low pressure body 40 includes a low pressure compressor 42, a low pressure turbine 44 and a low pressure shaft 46 coupling the low pressure turbine 44 to the low pressure compressor 42 for driving the low pressure compressor 42 by the low pressure turbine 44.

Le compresseur basse pression 42 est disposé en amont du compresseur haute pression 30 et alimente ce dernier en air comprimé. La turbine basse pression 44 est disposée en aval de la turbine haute pression 32 et reçoit les gaz d’échappement sortant de cette dernière.The low pressure compressor 42 is arranged upstream of the high pressure compressor 30 and supplies the latter with compressed air. The low pressure turbine 44 is arranged downstream of the high pressure turbine 32 and receives the exhaust gases leaving the latter.

L'arbre basse pression 46 est guidé en rotation par rapport à la nacelle 20 par le biais de paliers (non représentés).The low pressure shaft 46 is guided in rotation relative to the nacelle 20 by means of bearings (not shown).

L'arbre basse pression 46 est coaxial à l'arbre haute pression 34. Il a donc également pour axe de rotation l’axe longitudinal X. En particulier, l'arbre basse pression 46 s'étend à l'intérieur de l'arbre haute pression 34.The low pressure shaft 46 is coaxial with the high pressure shaft 34. It therefore also has the longitudinal axis X as its axis of rotation. In particular, the low pressure shaft 46 extends inside the shaft high pressure 34.

La turbomachine 12 comprend également une soufflante 50 pour entraîner le flux d'air dans une veine de circulation externe 52 entourant la nacelle 20. On distingue ainsi un flux d’air primaire A (chaud), constitué par la portion du flux d’air entraînée dans la veine de circulation interne 22, et un flux d’air secondaire B (froid), constitué par la portion du flux d’air entraînée dans la veine de circulation externe 52.The turbomachine 12 also includes a fan 50 to drive the air flow in an external circulation vein 52 surrounding the nacelle 20. We thus distinguish a primary air flow A (hot), constituted by the portion of the air flow entrained in the internal circulation vein 22, and a secondary air flow B (cold), constituted by the portion of the air flow entrained in the external circulation vein 52.

La soufflante 50 comprend un rotor de soufflante 54. Ce rotor de soufflante 54 est monté rotatif relativement à la nacelle 20 autour de l’axe longitudinal X. Il comprend un moyeu 55 ( ) pourvu d'aubes de soufflante 56 s’étendant sensiblement radialement vers l’extérieur depuis le moyeu 55. Ces aubes 56, lorsqu'elles sont mises en rotation, entraînent le flux d'air dans la veine de circulation externe 52.The fan 50 comprises a fan rotor 54. This fan rotor 54 is rotatably mounted relative to the nacelle 20 around the longitudinal axis X. It comprises a hub 55 ( ) provided with fan blades 56 extending substantially radially outwards from the hub 55. These blades 56, when rotated, drive the air flow in the external circulation vein 52.

Le rotor de soufflante 54 est entraîné en rotation par la turbine basse pression 44, par l'intermédiaire de l'arbre basse pression 46. Dans l’exemple représenté, cet entraînement est direct, c’est-à-dire que le rotor de soufflante 54 est solidaire en rotation de l’arbre basse pression 46. En variante (non représentée), cet entraînement se fait par l’intermédiaire d’un réducteur permettant au rotor de soufflante 54 de tourner à une vitesse inférieure à celle de l’arbre basse pression 46.The fan rotor 54 is driven in rotation by the low pressure turbine 44, via the low pressure shaft 46. In the example shown, this drive is direct, that is to say that the rotor of blower 54 is integral in rotation with the low pressure shaft 46. Alternatively (not shown), this drive is done via a reduction gear allowing the fan rotor 54 to rotate at a speed lower than that of the low pressure shaft 46.

Dans l’exemple représenté, la soufflante 50 comprend également un stator de soufflante 58 comprenant des aubes fixes 59 agencées à la périphérie de la nacelle 20, dans la veine de circulation externe 52, suivant un plan orthogonal à l’axe longitudinal X. Ce stator de soufflante 58 est ici agencé en aval du rotor de soufflante 54. En variante (non représentée), la soufflante 50 comprend, à la place du stator de soufflante 58, un rotor de soufflante contrarotatif.In the example shown, the fan 50 also comprises a fan stator 58 comprising fixed blades 59 arranged at the periphery of the nacelle 20, in the external circulation vein 52, along a plane orthogonal to the longitudinal axis Fan stator 58 is here arranged downstream of the fan rotor 54. Alternatively (not shown), the fan 50 comprises, in place of the fan stator 58, a counter-rotating fan rotor.

Avantageusement, la soufflante 50 est, comme représenté, non carénée, c’est-à-dire que la veine de circulation externe 52 n’a aucune délimitation périphérique. La turbomachine 12 est alors constituée, comme représenté, par un turboréacteur à soufflante non carénée ou, en variante, par un turbopropulseur. En variante (non représentée), la veine de circulation externe 52 est définie entre la nacelle 20 et un carter de soufflante entourant la soufflante 50 ; la turbomachine 12 est alors typiquement constituée par un turboréacteur à fort taux de dilution (en anglais « bypass ratio »), le taux de dilution étant défini comme le rapport du débit du flux secondaire B (froid) sur le débit du flux primaire A (chaud).Advantageously, the fan 50 is, as shown, not ducted, that is to say that the external circulation vein 52 has no peripheral delimitation. The turbomachine 12 is then constituted, as shown, by a turbojet with an unducted fan or, alternatively, by a turboprop. Alternatively (not shown), the external circulation vein 52 is defined between the nacelle 20 and a fan casing surrounding the fan 50; the turbomachine 12 is then typically constituted by a turbojet with a high bypass ratio, the dilution rate being defined as the ratio of the flow rate of the secondary flow B (cold) to the flow rate of the primary flow A ( hot).

Dans l’exemple représenté, la turbomachine 12 est en particulier du type « puller », c’est-à-dire que la soufflante 50 est disposée en amont de la veine de circulation interne 22 et entraîne également le flux d’air dans cette dernière. En variante (non représentée), la turbomachine est du type « pusher », c’est-à-dire que la soufflante 50 est placée autour de la moitié aval de la nacelle 20.In the example shown, the turbomachine 12 is in particular of the "puller" type, that is to say that the fan 50 is arranged upstream of the internal circulation stream 22 and also drives the air flow in this last. As a variant (not shown), the turbomachine is of the “pusher” type, that is to say that the fan 50 is placed around the downstream half of the nacelle 20.

Les aubes 56 du rotor de soufflante 54 sont à calage variable, c’est-à-dire que chaque aube 56 est montée pivotante relativement au moyeu 55 autour d’un axe de pivotement P propre. Cet axe de pivotement P s’étend suivant la direction d’élongation de l’aube 56. Il est orthogonal à l’axe longitudinal X.The blades 56 of the fan rotor 54 have variable pitch, that is to say that each blade 56 is pivotally mounted relative to the hub 55 around a specific pivot axis P. This pivot axis P extends in the direction of elongation of the blade 56. It is orthogonal to the longitudinal axis X.

Chaque aube 56 est en particulier apte à pivoter autour de l’axe P relativement au moyeu 55 entre une position dite drapeau, dans laquelle la corde de l’aube 56 est sensiblement parallèle à l’axe longitudinal X, et une position dite voile, dans laquelle la corde de l’aube 56 est sensiblement orthogonale à l’axe longitudinal X. Pour rappel, la corde d’une aube est constituée par la droite reliant le bord d’attaque au bord de fuite. Les aubes 56 étant le plus souvent vrillées, la corde prise comme référence pour la mesure de l’angle de calage est, par convention, constituée par la corde de l’aube à 75% du rayon du rotor de soufflante 54.Each blade 56 is in particular capable of pivoting around the axis P relative to the hub 55 between a so-called flag position, in which the chord of the blade 56 is substantially parallel to the longitudinal axis X, and a so-called sail position, in which the chord of the blade 56 is substantially orthogonal to the longitudinal axis X. As a reminder, the chord of a blade is constituted by the straight line connecting the leading edge to the trailing edge. The blades 56 being most often twisted, the chord taken as a reference for measuring the pitch angle is, by convention, constituted by the chord of the blade at 75% of the radius of the fan rotor 54.

A cet effet, chaque aube 56 est solidaire, comme visible sur la , d’une pièce d'attache 60 disposée en pied d'aube. Cette pièce d'attache 60 est montée rotative par rapport au moyeu 55 autour de l’axe de pivotement P-P’. Plus précisément, la pièce d'attache 60 est montée rotative à l'intérieur d'un logement 62 ménagé dans le moyeu 55 par l'intermédiaire de billes 64 ou d'autres éléments roulants.For this purpose, each blade 56 is integral, as visible on the , a fastener 60 placed at the base of the blade. This attachment part 60 is rotatably mounted relative to the hub 55 around the pivot axis P-P'. More precisely, the attachment part 60 is rotatably mounted inside a housing 62 provided in the hub 55 via balls 64 or other rolling elements.

La soufflante 50 comprend en outre un mécanisme de changement de pas 70 pour ajuster l’angle de calage de chaque aube 56 autour de son axe de pivotement P de sorte à adapter les performances de la turbomachine 12 aux différentes phases de vol.The fan 50 further comprises a pitch change mechanism 70 to adjust the pitch angle of each blade 56 around its pivot axis P so as to adapt the performance of the turbomachine 12 to the different phases of flight.

En référence à la , ce mécanisme de changement de pas 70 comprend un bâti 72, un vérin de commande 74, un système 76 de pilotage du vérin 74 et un système de liaison 78.In reference to the , this pitch change mechanism 70 comprises a frame 72, a control cylinder 74, a system 76 for controlling the cylinder 74 and a connection system 78.

Le bâti 72 est solidaire du moyeu 55 et est typiquement constitué par une partie du moyeu 55. Il est ainsi fixe relativement aux axes de pivotement P.The frame 72 is integral with the hub 55 and is typically constituted by a part of the hub 55. It is thus fixed relative to the pivot axes P.

Dans l’exemple représenté, le bâti 72 comprend un ensemble amont 80 et un ensemble aval 82 espacés l’un de l’autre suivant l’axe longitudinal X. Chacun de ces ensembles 80, 82 est centré sur l’axe longitudinal X et s’étend depuis l’axe longitudinal X jusqu’au logement 62, l’ensemble amont 80 étant disposé en amont du logement 62 et l’ensemble aval 82 étant disposé en aval du logement 62.In the example shown, the frame 72 comprises an upstream assembly 80 and a downstream assembly 82 spaced from one another along the longitudinal axis X. Each of these assemblies 80, 82 is centered on the longitudinal axis extends from the longitudinal axis

L’ensemble amont 80 est en particulier formé par un flasque amont 84 en forme générale de dôme logeant en son centre un cylindre borgne 86. Le cylindre borgne 86 est fermé à son extrémité amont 88 et ouvert à son extrémité aval 89. Il fait saillie vers l’amont relativement au flasque 84.The upstream assembly 80 is in particular formed by an upstream flange 84 in the general shape of a dome housing in its center a blind cylinder 86. The blind cylinder 86 is closed at its upstream end 88 and open at its downstream end 89. It projects upstream relative to flange 84.

L’ensemble amont 80 présente en son centre un orifice 90 débouchant vers l’aval. Cet orifice 90 est en particulier ménagé dans l’extrémité amont 88 du cylindre borgne 86. L’ensemble amont 80 présente également un butoir 91 orienté vers l’aval. Ce butoir 91 est ici formé dans la face aval de l’extrémité amont 88 du cylindre borgne 86. Il s’étend sensiblement radialement et est en particulier agencé autour de l’orifice 90.The upstream assembly 80 has in its center an orifice 90 opening downstream. This orifice 90 is in particular provided in the upstream end 88 of the blind cylinder 86. The upstream assembly 80 also has a stopper 91 oriented downstream. This stopper 91 is here formed in the downstream face of the upstream end 88 of the blind cylinder 86. It extends substantially radially and is in particular arranged around the orifice 90.

Ici, l’ensemble aval 82 comprend un flasque aval 92 logeant en son centre deux cylindres concentriques 94, 96 : un cylindre central 94, fermé à son extrémité amont 98, et un cylindre périphérique 96 entourant le cylindre central 94 et délimitant avec le cylindre central 94 une cavité périphérique 100 fermée à son extrémité aval 102. Le cylindre central 94 définit un logement 104 dans lequel est reçu un palier de transfert d’huile 106.Here, the downstream assembly 82 comprises a downstream flange 92 housing in its center two concentric cylinders 94, 96: a central cylinder 94, closed at its upstream end 98, and a peripheral cylinder 96 surrounding the central cylinder 94 and delimiting with the cylinder central 94 a peripheral cavity 100 closed at its downstream end 102. The central cylinder 94 defines a housing 104 in which an oil transfer bearing 106 is received.

Le vérin de commande 74 comporte un piston de commande 110 mobile en translation suivant l’axe longitudinal X relativement au bâti 72 entre une position rétractée, représentée sur la , et une position déployée (non représentée). Optionnellement, le piston de commande 110 est également mobile en rotation autour de l’axe longitudinal X sur un angle restreint, par exemple de l’ordre de 5°.The control cylinder 74 comprises a control piston 110 movable in translation along the longitudinal axis , and a deployed position (not shown). Optionally, the control piston 110 is also movable in rotation around the longitudinal axis X over a restricted angle, for example of the order of 5°.

Le vérin de commande 74 comprend également une première chambre fluidique 112 et une deuxième chambre fluidique 114 chacune délimitée entre le piston de commande 110 et le bâti 72. Lesdites chambres fluidiques 112, 114 contiennent chacune un fluide de commande, typiquement constitué par une huile, qui est à une première pression dans la première chambre fluidique 112 et à une deuxième pression dans la deuxième chambre fluidique 114. Les première et deuxième chambres fluidiques 112, 114 sont agencées de sorte que l’augmentation relative de la première pression (c’est-à-dire relativement à la deuxième pression) entraîne le déplacement du piston 110 vers sa position déployée, l’augmentation relative de la deuxième pression (c’est-à-dire relativement à la première pression) entraînant le déplacement du piston 110 vers sa position rétractée.The control cylinder 74 also comprises a first fluid chamber 112 and a second fluid chamber 114 each delimited between the control piston 110 and the frame 72. Said fluid chambers 112, 114 each contain a control fluid, typically consisting of an oil, which is at a first pressure in the first fluidic chamber 112 and at a second pressure in the second fluidic chamber 114. The first and second fluidic chambers 112, 114 are arranged so that the relative increase in the first pressure (this is that is to say relative to the second pressure) causes the piston 110 to move towards its deployed position, the relative increase in the second pressure (that is to say relative to the first pressure) causing the piston 110 to move towards its retracted position.

Dans l’exemple représenté, le piston 110 comprend une bague d’étanchéité et de guidage aval 116, une bague d’étanchéité et de guidage amont 118 et un corps cylindrique 120 s’étendant de la bague d’étanchéité et de guidage aval 116 à la bague d’étanchéité et de guidage amont 118. La bague d’étanchéité et de guidage aval 116 est logée dans la cavité périphérique 100 et s’étend depuis le cylindre central 94 jusqu’au cylindre périphérique 96 en formant une étanchéité avec chacun de ces cylindres 94, 96. La bague d’étanchéité et de guidage amont 118 est logée dans le cylindre borgne 86 et forme une étanchéité avec la paroi périphérique 122 du cylindre borgne 86. La première chambre fluidique 112 est ainsi constituée par la portion de la cavité périphérique 100 comprise entre la bague d’étanchéité et de guidage aval 116 et l’extrémité aval 102 de ladite cavité périphérique 100. La deuxième chambre fluidique 114, quant à elle, est délimitée à son extrémité aval par la bague d’étanchéité et de guidage aval 116, à son extrémité amont par l’extrémité amont 88 du cylindre borgne 86, et à sa périphérie par le corps 120 du piston 110 et par la paroi périphérique 122 du cylindre borgne 86.In the example shown, the piston 110 comprises a downstream sealing and guiding ring 116, an upstream sealing and guiding ring 118 and a cylindrical body 120 extending from the downstream sealing and guiding ring 116 to the upstream sealing and guide ring 118. The downstream sealing and guide ring 116 is housed in the peripheral cavity 100 and extends from the central cylinder 94 to the peripheral cylinder 96, forming a seal with each of these cylinders 94, 96. The upstream sealing and guiding ring 118 is housed in the blind cylinder 86 and forms a seal with the peripheral wall 122 of the blind cylinder 86. The first fluidic chamber 112 is thus constituted by the portion of the peripheral cavity 100 included between the downstream sealing and guiding ring 116 and the downstream end 102 of said peripheral cavity 100. The second fluidic chamber 114, for its part, is delimited at its downstream end by the sealing ring and downstream guide 116, at its upstream end by the upstream end 88 of the blind cylinder 86, and at its periphery by the body 120 of the piston 110 and by the peripheral wall 122 of the blind cylinder 86.

Le système de pilotage 76 comprend un générateur de pression 130 pour porter le fluide de commande à une troisième pression supérieure aux première et deuxième pressions, une unité de contrôle de pression 132 pour ajuster la pression du fluide de commande dans les première et deuxième chambres fluidiques 112, 114 au moyen de la troisième pression, et une ligne de retour 136 pour évacuer le fluide de commande dépressurisé. Le système de pilotage 76 comprend également un réservoir principal 133, un circuit de secours 134 et un module de commande 135.The control system 76 comprises a pressure generator 130 for bringing the control fluid to a third pressure greater than the first and second pressures, a pressure control unit 132 for adjusting the pressure of the control fluid in the first and second fluidic chambers 112, 114 by means of the third pressure, and a return line 136 to discharge the depressurized control fluid. The control system 76 also includes a main tank 133, an emergency circuit 134 and a control module 135.

Le générateur de pression 130 comprend par exemple une pompe apte à pomper le fluide pour le porter à la troisième pression, par exemple 100 bars. Une soupape de surpression principale 139A permet d’évacuer une partie du fluide de commande vers la ligne de retour 136 lorsque la pression du fluide de commande en aval du générateur de pression 130 excède la troisième pression. The pressure generator 130 comprises for example a pump capable of pumping the fluid to bring it to the third pressure, for example 100 bars. A main relief valve 139A makes it possible to evacuate part of the control fluid towards the return line 136 when the pressure of the control fluid downstream of the pressure generator 130 exceeds the third pressure.

L’unité de contrôle de pression 132 est alimentée en fluide de commande à la troisième pression par le générateur de pression 130. Elle est raccordée fluidiquement à la première chambre fluidique 112 et à la deuxième chambre fluidique 114 via le palier de transfert d’huile 106. Elle est apte à répartir le fluide de commande entre la première chambre fluidique 112 et la deuxième chambre fluidique 114 de manière à ajuster la pression de fluide à l’intérieur de chacune de ces chambres 112, 114 et, ainsi, ajuster la position du piston 110 entre ses positions rétractée et déployée. Elle est également apte à évacuer du fluide de commande provenant des première et deuxième chambres fluidiques 112, 114 dans la ligne de retour 136.The pressure control unit 132 is supplied with control fluid at the third pressure by the pressure generator 130. It is fluidly connected to the first fluidic chamber 112 and to the second fluidic chamber 114 via the oil transfer bearing 106. It is capable of distributing the control fluid between the first fluidic chamber 112 and the second fluidic chamber 114 so as to adjust the fluid pressure inside each of these chambers 112, 114 and, thus, adjust the position of the piston 110 between its retracted and deployed positions. It is also capable of evacuating control fluid coming from the first and second fluidic chambers 112, 114 into the return line 136.

Le réservoir principal 133 est configuré pour collecter du fluide de commande dépressurisé provenant de la ligne de retour 136. Il alimente le générateur de pression 130.The main tank 133 is configured to collect depressurized control fluid from the return line 136. It feeds the pressure generator 130.

Le circuit de secours 134 est apte à alimenter la deuxième chambre fluidique 114 en fluide de commande de manière à déplacer le piston 110 vers sa position rétractée en cas de défaillance du générateur de pression 130. A cet effet, le circuit de secours 134 comprend un réservoir auxiliaire 137 et une pompe auxiliaire 138. Dans l’exemple représenté il comprend également une soupape de surpression auxiliaire 139B.The emergency circuit 134 is capable of supplying the second fluid chamber 114 with control fluid so as to move the piston 110 towards its retracted position in the event of failure of the pressure generator 130. For this purpose, the emergency circuit 134 comprises a auxiliary tank 137 and an auxiliary pump 138. In the example shown it also includes an auxiliary pressure relief valve 139B.

Le réservoir auxiliaire 137 est configuré pour collecter du fluide de commande dépressurisé provenant de la ligne de retour 136. Il alimente la pompe auxiliaire 138. Dans l’exemple représenté, il alimente également le réservoir principal 133, le fluide de commande dépressurisé provenant de la ligne de retour 136 transitant par le réservoir auxiliaire 137 avant d’atteindre le réservoir principal 133.The auxiliary tank 137 is configured to collect depressurized control fluid coming from the return line 136. It supplies the auxiliary pump 138. In the example shown, it also supplies the main tank 133, the depressurized control fluid coming from the return line 136 passing through the auxiliary tank 137 before reaching the main tank 133.

La pompe auxiliaire 138 est apte à pomper le fluide de commande dans le réservoir auxiliaire 137 pour le porter à la troisième pression. Elle est raccordée fluidiquement à l’unité de contrôle de pression 132 de manière à l’alimenter en fluide de commande à la troisième pression, l’unité de contrôle de pression 132 étant configurée pour rediriger l’intégralité du fluide de commande provenant de la pompe auxiliaire 138 vers la deuxième chambre fluidique 114.The auxiliary pump 138 is capable of pumping the control fluid into the auxiliary tank 137 to bring it to the third pressure. It is fluidly connected to the pressure control unit 132 so as to supply it with control fluid at the third pressure, the pressure control unit 132 being configured to redirect all of the control fluid coming from the auxiliary pump 138 towards the second fluid chamber 114.

La soupape de surpression 139B est apte à évacuer une partie du fluide de commande vers la ligne de retour 136 lorsque la pression du fluide de commande en aval de la pompe auxiliaire 138 excède la troisième pression.The pressure relief valve 139B is capable of evacuating part of the control fluid towards the return line 136 when the pressure of the control fluid downstream of the auxiliary pump 138 exceeds the third pressure.

Le module de commande 135 est configuré pour recevoir une instruction de calage (non représentée) et en déduire un signal de commande transmis à l’unité de contrôle de pression 132. En particulier, le module de commande 135 est configuré pour transmettre à l’unité de contrôle de pression 132 un signal de commande destiné à augmenter la pression de fluide dans la deuxième chambre 114 lorsque l’instruction de calage vise à faire augmenter le pas des aubes 56, et pour transmettre à l’unité de contrôle de pression 132 un signal de commande destiné à augmenter la pression de fluide dans la première chambre 112 lorsque l’instruction de calage vise à faire réduire le pas des aubes 56.The control module 135 is configured to receive a timing instruction (not shown) and deduce a control signal transmitted to the pressure control unit 132. In particular, the control module 135 is configured to transmit to the pressure control unit 132 a control signal intended to increase the fluid pressure in the second chamber 114 when the timing instruction aims to increase the pitch of the blades 56, and to transmit to the pressure control unit 132 a control signal intended to increase the fluid pressure in the first chamber 112 when the timing instruction aims to reduce the pitch of the blades 56.

Le module de commande 135 est également configuré pour transmettre au circuit de secours 134, plus particulièrement à sa pompe auxiliaire 138, une instruction de démarrage en cas de défaillance du générateur de pression 130.The control module 135 is also configured to transmit to the emergency circuit 134, more particularly to its auxiliary pump 138, a start-up instruction in the event of failure of the pressure generator 130.

Le système de liaison 78 relie le piston 110 à chaque aube 56 de sorte à convertir la translation du piston 110 suivant l’axe longitudinal X et, le cas échéant, la rotation du piston 110 autour de l’axe longitudinal X en une rotation de chaque aube 56 autour de son axe de pivotement P.The connection system 78 connects the piston 110 to each blade 56 so as to convert the translation of the piston 110 along the longitudinal axis each blade 56 around its pivot axis P.

A cet effet, le système de liaison 78 comprend une couronne de synchronisation 140 solidaire du piston 110 et, pour chacune des aubes 56, un mécanisme 142 de liaison de l’aube 56 à la couronne de synchronisation 140.For this purpose, the connection system 78 comprises a synchronization crown 140 secured to the piston 110 and, for each of the blades 56, a mechanism 142 for connecting the blade 56 to the synchronization crown 140.

La couronne de synchronisation 140 s’étend dans un plan radial autour du piston 110.The synchronization ring 140 extends in a radial plane around the piston 110.

Chaque mécanisme de liaison 142 comprend une première articulation 144 solidaire du piston 110, une deuxième articulation 146 solidaire de l’aube 56, à l’écart de l’axe de pivotement P de ladite aube 56, et une bielle 148 reliant la première articulation 144 à la deuxième articulation 146.Each connecting mechanism 142 comprises a first articulation 144 secured to the piston 110, a second articulation 146 secured to the blade 56, away from the pivot axis P of said blade 56, and a connecting rod 148 connecting the first articulation 144 to the second joint 146.

La première articulation 144 est portée par la couronne de synchronisation 140. Elle est ici constituée par une liaison rotule.The first articulation 144 is carried by the synchronization ring 140. It is here constituted by a ball joint.

La deuxième articulation 146 est également constituée par une liaison rotule. Elle est excentrée relativement à l’axe de pivotement P.The second articulation 146 is also constituted by a ball joint. It is eccentric relative to the pivot axis P.

La bielle 148 présente une première extrémité 150 articulée à la première articulation 144 et une deuxième extrémité 152 articulée à la deuxième articulation 146. Avantageusement la bielle 148 est de longueur réglable, c’est-à-dire que la distance entre les première et deuxième extrémités 150, 152 peut être modifiée, ce qui permet d’ajuster précisément le pilotage de l’angle de calage de chaque aube 56 par le mécanisme de changement de pas 70.The connecting rod 148 has a first end 150 articulated to the first articulation 144 and a second end 152 articulated to the second articulation 146. Advantageously the connecting rod 148 is of adjustable length, that is to say the distance between the first and second ends 150, 152 can be modified, which makes it possible to precisely adjust the control of the pitch angle of each blade 56 by the pitch change mechanism 70.

Dans l’exemple représenté chaque mécanisme de liaison 142 comprend également une pièce à excentrique 154 reliant la pièce d’attache 60 à la deuxième articulation 146.In the example shown, each connecting mechanism 142 also includes an eccentric part 154 connecting the attachment part 60 to the second articulation 146.

Le système de liaison 78 est agencé de sorte que le déplacement du piston 110 vers le butoir 91, c’est-à-dire vers sa position déployée, entraîne une rotation de chaque aube 56 vers sa position voile, et que le déplacement du piston 110 à l’écart du butoir 91, c’est à dire vers sa position rétractée, entraîne une rotation de chaque aube 56 vers sa position drapeau.The connection system 78 is arranged so that the movement of the piston 110 towards the stopper 91, that is to say towards its deployed position, causes a rotation of each blade 56 towards its sail position, and that the movement of the piston 110 away from the stopper 91, that is to say towards its retracted position, causes a rotation of each blade 56 towards its flag position.

Le mécanisme de changement de pas 70 comprend encore un dispositif de verrouillage de pas 160 propre à bloquer la translation du piston 110 relativement au bâti 72 vers sa position déployée.The pitch change mechanism 70 also comprises a pitch locking device 160 capable of blocking the translation of the piston 110 relative to the frame 72 towards its deployed position.

Ce dispositif de verrouillage 160 comprend un organe de support 162 et un système vis-écrou 164.This locking device 160 comprises a support member 162 and a screw-nut system 164.

L’organe de support 162 est mobile en translation relativement au bâti 72 suivant l’axe longitudinal X entre une position de fonctionnement, représentée sur la , et une position de verrouillage (non représentée).The support member 162 is movable in translation relative to the frame 72 along the longitudinal axis , and a locking position (not shown).

L’organe de support 162 comprend un corps 166 allongé suivant l’axe longitudinal X et centré sur l’axe longitudinal X. Ledit corps 166 présente une première extrémité longitudinale 168, en particulier une extrémité longitudinale amont, engagée à travers l’orifice 90 du bâti 72, et une deuxième extrémité longitudinale 172 libre. Par ailleurs, dans l’exemple représenté le corps 166 est creux et est ouvert à ses deux extrémités longitudinales 168, 172.The support member 162 comprises a body 166 elongated along the longitudinal axis of the frame 72, and a second free longitudinal end 172. Furthermore, in the example shown, the body 166 is hollow and is open at its two longitudinal ends 168, 172.

L’organe de support 162 comprend également une jupe 174 solidaire du corps 166 et agencée autour de la deuxième extrémité longitudinale 172 du corps 166.The support member 162 also comprises a skirt 174 secured to the body 166 and arranged around the second longitudinal end 172 of the body 166.

Le système vis-écrou 164 comprend une vis 176 et un écrou 178.The screw-nut system 164 includes a screw 176 and a nut 178.

La vis 176 s’étend autour du corps 166 de l’organe de support 162 et est coaxiale audit corps 166. Elle est solidaire en translation de l’organe de support 162 et montée mobile en rotation autour de l’axe longitudinal X relativement à l’organe de support 162. A cet effet, la vis 176 est assemblée à l’organe de support 162 par l’intermédiaire d’un palier 180. Ce palier 180 est ici interposé entre la jupe 174 de l’organe de support 162 et une portion d’extrémité 182 de la vis 176, logée entre le corps 166 et la jupe 174.The screw 176 extends around the body 166 of the support member 162 and is coaxial with said body 166. It is integral in translation with the support member 162 and mounted movable in rotation around the longitudinal axis the support member 162. For this purpose, the screw 176 is assembled to the support member 162 via a bearing 180. This bearing 180 is here interposed between the skirt 174 of the support member 162 and an end portion 182 of the screw 176, housed between the body 166 and the skirt 174.

La vis 176 présente une deuxième portion d’extrémité longitudinale 184 opposée à la portion d’extrémité 182. Cette deuxième portion d’extrémité longitudinale 184 définit une surface de butée 186 radiale. Cette surface de butée 186 est à distance du bâti 72 lorsque l’organe de support 162 est en position de fonctionnement et en appui contre le butoir 91 du bâti 72 lorsque l’organe de support 162 est en position de verrouillage.The screw 176 has a second longitudinal end portion 184 opposite the end portion 182. This second longitudinal end portion 184 defines a radial abutment surface 186. This stop surface 186 is at a distance from the frame 72 when the support member 162 is in the operating position and rests against the stop 91 of the frame 72 when the support member 162 is in the locking position.

Ici, la deuxième portion d’extrémité longitudinale 184 s’évase depuis un corps fileté 190 de la vis 176 jusqu’à la surface de butée 186. Ainsi, la surface de contact entre la surface de butée 186 et le butoir 91 est augmentée, ce qui accroit les forces de frottement entre la surface de butée 186 et le butoir 91 et permet une meilleure transmission des efforts de freinage et de blocage.Here, the second longitudinal end portion 184 flares from a threaded body 190 of the screw 176 to the abutment surface 186. Thus, the contact surface between the abutment surface 186 and the stopper 91 is increased, which increases the friction forces between the abutment surface 186 and the stopper 91 and allows better transmission of braking and blocking forces.

La surface de butée 186 et le butoir 91 sont ici chacun lisses. En variante (non représentée), la surface de butée 186 et/ou le butoir 91 présente(nt) des aspérités, de manière à accroitre encore davantage les forces de frottement entre la surface de butée 186 et le butoir 91 et permettre une transmission des efforts encore accrue.The abutment surface 186 and the stopper 91 are each smooth here. As a variant (not shown), the abutment surface 186 and/or the stopper 91 presents asperities, so as to further increase the friction forces between the abutment surface 186 and the stopper 91 and allow transmission of the further increased efforts.

Le corps fileté 190 s’étend de l’une à l’autre des portions d’extrémité 182, 184. Il présente un filetage externe 192 à sa périphérie.The threaded body 190 extends from one end portion 182, 184 to the other. It has an external thread 192 at its periphery.

L’écrou 178 est solidaire du piston 110 et coaxial à la vis 176. Il coopère avec la vis 176 de sorte qu’une translation de l’écrou 178 suivant l’axe longitudinal X relativement à la vis 176 entraîne la rotation de la vis 176 autour de l’axe longitudinal X relativement à l’organe de support 162.The nut 178 is integral with the piston 110 and coaxial with the screw 176. It cooperates with the screw 176 so that a translation of the nut 178 along the longitudinal axis X relative to the screw 176 causes the rotation of the screw 176 around the longitudinal axis X relative to the support member 162.

L’écrou 178 présente un taraudage interne 194.Nut 178 has an internal thread 194.

Le système vis-écrou 164 est en particulier formé par un système de vis à rouleaux satellites 195 réversible. De manière classique, ce système de vis à rouleaux satellites 195 comprend, outre la vis 176 et l’écrou 178, une pluralité de rouleaux 196 interposés entre la vis 176 et l’écrou 178, chaque rouleau 196 étant allongé parallèlement à l’axe longitudinal X.The screw-nut system 164 is in particular formed by a reversible satellite roller screw system 195. Conventionally, this satellite roller screw system 195 comprises, in addition to the screw 176 and the nut 178, a plurality of rollers 196 interposed between the screw 176 and the nut 178, each roller 196 being elongated parallel to the axis longitudinal

Comme visible sur la , chaque rouleau 196 présente un filetage 198 en prise avec le filetage externe 192 de la vis 176 et le taraudage interne 194 de l’écrou 176. Il comprend en outre des dentures externes 199 situées à ses extrémités et prolongées de tourillons lisses 200.As visible on the , each roller 196 has a thread 198 engaging with the external thread 192 of the screw 176 and the internal thread 194 of the nut 176. It further comprises external teeth 199 located at its ends and extended by smooth pins 200.

Le système de vis à rouleaux satellites 195 présente également, de manière toujours classique, un dispositif 202 de guidage et de maintien des rouleaux 196. Ce dispositif de guidage et de maintien 202 comprend des porte-rouleaux 204 (également appelés bagues d’espacement) qui sont montés coaxialement à la vis 176, entre celle-ci et l’écrou 178, avec des encoches 206 accueillant les tourillons 200 des rouleaux 196. Il comprend également une denture de synchronisation 210 dans laquelle s’engrènent les dentures externes 198 situées aux extrémités respectives des rouleaux 196. Cet engrenage des dentures externes 198 dans la denture de synchronisation 210 forme un train planétaire dont le rôle est d’assurer une synchronisation du mouvement satellitaire, encore dit planétaire ou épicycloïdal, des rouleaux 196, fluidifiant ainsi le mouvement des rouleaux 196 en les aidant à rouler aisément, avec le moins de glissement possible, sur le filetage 192 de la vis 176 et le taraudage 194 de l’écrou 178.The satellite roller screw system 195 also presents, always in a conventional manner, a device 202 for guiding and holding the rollers 196. This guiding and holding device 202 includes roller holders 204 (also called spacer rings) which are mounted coaxially with the screw 176, between it and the nut 178, with notches 206 accommodating the pins 200 of the rollers 196. It also includes a synchronization toothing 210 in which the external teeth 198 located at the respective ends of the rollers 196. This gearing of the external teeth 198 in the synchronization teeth 210 forms a planetary train whose role is to ensure synchronization of the satellite movement, also called planetary or epicyclic, of the rollers 196, thus making the movement of the rollers more fluid. rollers 196 helping them to roll easily, with as little slip as possible, on the thread 192 of the screw 176 and the tapping 194 of the nut 178.

Dans l’exemple représenté, le système de vis à rouleaux satellites 195 est du type standard, les rouleaux 196 étant solidaires en translation de l’écrou 178. La denture de synchronisation 210 est constituée par la denture interne de couronnes 208 solidaires de l’écrou 178 et montées respectivement à chaque extrémité longitudinale de l’écrou 178, ce dernier ayant une extension longitudinale sensiblement égale à celle de la portion filetée des rouleaux 196 et inférieure à celle du corps fileté 190 de la vis 176.In the example shown, the satellite roller screw system 195 is of the standard type, the rollers 196 being integral in translation with the nut 178. The synchronization teeth 210 is constituted by the internal teeth of crowns 208 integral with the nut 178 and mounted respectively at each longitudinal end of the nut 178, the latter having a longitudinal extension substantially equal to that of the threaded portion of the rollers 196 and less than that of the threaded body 190 of the screw 176.

En variante (non représentée), le système de vis à rouleaux satellites 195 est du type inversé, les rouleaux 196 étant solidaires en translation de la vis 176. La denture de synchronisation 210 est alors constituée par deux dentures externes de la vis 176 à chaque extrémité longitudinale du corps fileté 190, ce dernier ayant une extension longitudinale sensiblement égale à celle de la portion filetée des rouleaux 196 et inférieure à celle de l’écrou 178.As a variant (not shown), the satellite roller screw system 195 is of the inverted type, the rollers 196 being integral in translation with the screw 176. The synchronization teeth 210 is then constituted by two external teeth of the screw 176 at each longitudinal end of the threaded body 190, the latter having a longitudinal extension substantially equal to that of the threaded portion of the rollers 196 and less than that of the nut 178.

En variante encore, le système de vis à rouleaux satellites 195 est constitué par un système de vis à rouleaux satellites recirculés tel que par exemple celui décrit dans le document EP 275 504 A2, ou par un système de vis à rouleaux à roulement tel que par exemple celui décrit dans le document EP 168 942 A1 ou celui décrit dans le document EP 671 070 A1.As a further variant, the satellite roller screw system 195 is constituted by a recirculated satellite roller screw system such as for example that described in document EP 275 504 A2, or by a rolling roller screw system such as by example that described in document EP 168 942 A1 or that described in document EP 671 070 A1.

Cette caractéristique permet une bonne transmission des efforts de l’écrou 178 à la vis 176 par le système vis-écrou 164, tout en conservant un petit pas dans la liaison hélicoïdale du système vis-écrou 164. En particulier, en cas de blocage de la rotation de la vis 176, elle permet d’immobiliser l’écrou 178 relativement à la vis 176 même en l’absence d’écrou de verrouillage distinct. Il est ainsi possible de d’affranchir de l’usage d’un écrou de verrouillage distinct, ce qui simplifie la fabrication et réduit les coûts du mécanisme, tout en augmentant sa fiabilité et minimisant sa masse.This characteristic allows good transmission of the forces from the nut 178 to the screw 176 by the screw-nut system 164, while maintaining a small pitch in the helical connection of the screw-nut system 164. In particular, in the event of blocking of the rotation of the screw 176, it makes it possible to immobilize the nut 178 relative to the screw 176 even in the absence of a separate locking nut. It is thus possible to eliminate the use of a separate locking nut, which simplifies manufacturing and reduces the costs of the mechanism, while increasing its reliability and minimizing its mass.

Le dispositif de verrouillage 160 comprend également un dispositif de rappel 220 sollicitant l’organe de support 162 vers sa position de verrouillage et un dispositif de maintien 222 pour maintenir l’organe de support 162 dans sa position de fonctionnement lorsque le mécanisme de changement de pas 70 est en conditions normales de fonctionnement.The locking device 160 also includes a return device 220 urging the support member 162 towards its locking position and a holding device 222 for maintaining the support member 162 in its operating position when the pitch change mechanism 70 is under normal operating conditions.

Le dispositif de rappel 220 est ici constitué par un ressort de compression comprimé entre le bâti 72 et un épaulement 224 solidaire de l’organe de support 162.The return device 220 is here constituted by a compression spring compressed between the frame 72 and a shoulder 224 secured to the support member 162.

Le dispositif de maintien 222 comprend un vérin de contrebalancement 230 comportant un piston de contrebalancement 232 et une chambre de contrebalancement 234.The holding device 222 comprises a counterbalancing cylinder 230 comprising a counterbalancing piston 232 and a counterbalancing chamber 234.

Le piston de contrebalancement 232 est solidaire de l’organe de support 162. Il est monté mobile en translation suivant l’axe longitudinal X relativement au bâti 72. Il est en particulier coaxial à l’organe de support 162. Dans l’exemple représenté, il est agencé dans le prolongement longitudinal de l’organe de support 162.The counterbalancing piston 232 is integral with the support member 162. It is mounted movable in translation along the longitudinal axis X relative to the frame 72. It is in particular coaxial with the support member 162. In the example shown , it is arranged in the longitudinal extension of the support member 162.

Le piston de contrebalancement 232 et le bâti 72 délimitent ensemble la chambre 234.The counterbalancing piston 232 and the frame 72 together delimit the chamber 234.

La chambre de contrebalancement 234 est raccordée fluidiquement au générateur de pression 130 par un circuit de connexion fluidique 236 de sorte à être alimentée en fluide de commande à la troisième pression. Elle est destinée à contrebalancer la sollicitation du dispositif de rappel 200 lorsque cette alimentation est active.The counterbalancing chamber 234 is fluidly connected to the pressure generator 130 by a fluid connection circuit 236 so as to be supplied with control fluid at the third pressure. It is intended to counterbalance the demand on the recall device 200 when this power supply is active.

A cet effet, le vérin de contrebalancement 230 est agencé de sorte que la pression exercée sur le piston 232 par le fluide contenu dans la chambre 234 soit orientée dans une direction opposée à celle de la sollicitation du dispositif de rappel 220 : dans l’exemple représenté, le piston de contrebalancement 232 est interposé entre la chambre 234 et l’épaulement 224 et l’épaulement 224 est interposé entre le piston 232 et le dispositif de rappel 220. De plus, le piston de contrebalancement 232 et la chambre de contrebalancement 234 sont dimensionnés de sorte que, lorsque la chambre 234 est alimentée en fluide de commande à la troisième pression, la force exercée par le fluide de commande sur le piston 232 soit supérieure à la sollicitation du dispositif de rappel 220.For this purpose, the counterbalancing cylinder 230 is arranged so that the pressure exerted on the piston 232 by the fluid contained in the chamber 234 is oriented in a direction opposite to that of the bias of the return device 220: in the example shown, the counterbalancing piston 232 is interposed between the chamber 234 and the shoulder 224 and the shoulder 224 is interposed between the piston 232 and the return device 220. In addition, the counterbalancing piston 232 and the counterbalancing chamber 234 are dimensioned so that, when the chamber 234 is supplied with control fluid at the third pressure, the force exerted by the control fluid on the piston 232 is greater than the stress on the return device 220.

Ainsi, lorsque l’alimentation de la chambre 234 en fluide de commande à la troisième pression est active, la sollicitation du dispositif de rappel 220 est annulée et l’organe de support 162 maintenu en position de fonctionnement.Thus, when the supply of control fluid to the chamber 234 at the third pressure is active, the bias on the return device 220 is canceled and the support member 162 maintained in the operating position.

Dans l’exemple représenté, l’unité de contrôle de pression 132 est interposée fluidiquement entre le générateur de pression 130 et le circuit de connexion fluidique 236. Elle présente une première configuration, dans laquelle elle isole le circuit de connexion fluidique 236 de la ligne de retour 136, et une deuxième configuration, dans laquelle elle raccorde fluidiquement le circuit de connexion fluidique 236 à la ligne de retour 136.In the example shown, the pressure control unit 132 is fluidly interposed between the pressure generator 130 and the fluid connection circuit 236. It has a first configuration, in which it isolates the fluid connection circuit 236 from the line return line 136, and a second configuration, in which it fluidly connects the fluidic connection circuit 236 to the return line 136.

L’unité de contrôle de pression 132 est configurée pour être normalement dans sa première configuration et pour basculer dans sa deuxième configuration sur réception d’une instruction de commande transmise par le module de commande 135.The pressure control unit 132 is configured to be normally in its first configuration and to switch to its second configuration upon receipt of a control instruction transmitted by the control module 135.

Un procédé de changement du pas des aubes 56, mis en œuvre par le mécanisme de changement de pas 70, va maintenant être décrit.A method of changing the pitch of the blades 56, implemented by the pitch changing mechanism 70, will now be described.

Lors d’une première étape de ce procédé, le module de commande 135 reçoit tout d’abord une instruction de calage visant à faire augmenter le pas des aubes 56. Le module de commande 135 transmet alors à l’unité de contrôle de pression 132 un signal de commande destiné à augmenter la pression de fluide dans la deuxième chambre 114. La pression de fluide dans la deuxième chambre 114 augmentant, le piston de commande 110 se déplace vers sa position rétractée, ce qui, par l’intermédiaire du système de liaison 78, entraîne le pivotement des aubes 56 vers les grands pas (c’est-à-dire vers la position drapeau).During a first step of this process, the control module 135 first receives a timing instruction aimed at increasing the pitch of the blades 56. The control module 135 then transmits to the pressure control unit 132 a control signal for increasing the fluid pressure in the second chamber 114. As the fluid pressure in the second chamber 114 increases, the control piston 110 moves to its retracted position, which, through the control system connection 78, causes the vanes 56 to pivot towards the large pitches (that is to say towards the flag position).

Une fois le piston 110 arrivé dans une position d’équilibre, il se stabilise, les aubes 56 conservant une orientation fixe.Once the piston 110 arrives in an equilibrium position, it stabilizes, the blades 56 maintaining a fixed orientation.

Lors d’une deuxième étape du procédé de changement de pas, le module de commande 135 reçoit tout d’abord une instruction de calage visant à faire réduire le pas des aubes 56. Le module de commande 135 transmet alors à l’unité de contrôle de pression 132 un signal de commande destiné à augmenter la pression de fluide dans la première chambre 112. La pression de fluide dans la première chambre 112 augmentant, le piston de commande 110 se déplace vers sa position déployée, ce qui, par l’intermédiaire du système de liaison 78, entraîne le pivotement des aubes 56 vers les petits pas (c’est-à-dire vers la position voile).During a second step of the pitch change process, the control module 135 first receives a setting instruction aimed at reducing the pitch of the blades 56. The control module 135 then transmits to the control unit pressure 132 a control signal intended to increase the fluid pressure in the first chamber 112. As the fluid pressure in the first chamber 112 increases, the control piston 110 moves towards its deployed position, which, via of the connection system 78, causes the vanes 56 to pivot towards the small steps (that is to say towards the sail position).

Une fois le piston 110 arrivé dans une position d’équilibre, il se stabilise, les aubes 56 conservant une orientation fixe.Once the piston 110 arrives in an equilibrium position, it stabilizes, the blades 56 maintaining a fixed orientation.

Optionnellement, le procédé de changement de pas comprend également, suite à la première ou à la deuxième étape, une étape de verrouillage commandé de l’orientation des aubes 56.Optionally, the pitch change method also includes, following the first or second step, a step of controlled locking of the orientation of the blades 56.

Lors de cette étape, le module de commande 135 transmet à l’unité de contrôle de pression 132 une commande de verrouillage de pas. Sous l’effet de cette commande, l’unité de contrôle de pression 132 raccorde fluidiquement le circuit de connexion fluidique 236 à la ligne de retour 136, entraînant une baisse de la pression de fluide dans la chambre de contrebalancement 234. La pression de fluide dans ladite chambre 234 est alors insuffisante pour contrebalancer la sollicitation du dispositif de rappel 220, qui ainsi entraîne le déplacement de l’organe de support 162 vers sa position de verrouillage.During this step, the control module 135 transmits a pitch lock command to the pressure control unit 132. Under the effect of this command, the pressure control unit 132 fluidly connects the fluid connection circuit 236 to the return line 136, resulting in a drop in the fluid pressure in the counterbalancing chamber 234. The fluid pressure in said chamber 234 is then insufficient to counterbalance the stress on the return device 220, which thus causes the support member 162 to move towards its locking position.

Lors de ce déplacement, la vis 176 tourne autour de l’axe longitudinal X sous l’effet de la résistance imposée par l’ensemble de l’écrou 178 et des rouleaux 194 (lesquels sont maintenus immobiles en translation par le vérin de commande 74) jusqu’à ce que sa surface de butée 186 vienne en appui contre le butoir 91 du bâti 72, bloquant la rotation de la vis 176 autour de l’axe longitudinal X et sa translation suivant le même axe X.During this movement, the screw 176 rotates around the longitudinal axis ) until its abutment surface 186 comes to rest against the stop 91 of the frame 72, blocking the rotation of the screw 176 around the longitudinal axis X and its translation along the same axis X.

Les aubes 56 sont ainsi bloquées dans leur orientation même en cas de perte de pression fluidique dans la deuxième chambre 114.The blades 56 are thus blocked in their orientation even in the event of loss of fluid pressure in the second chamber 114.

En cas de perte de pression dans la première chambre 112 uniquement, le piston 110 est déplacé vers sa position rétractée sous l’effet de la différence de pression entre les deux chambres 112, 114, entraînant avec lui la vis 176 et l’organe de support 162, qui retrouve sa position de fonctionnement. Le piston 110 n’est donc plus immobilisé et peut continuer de se déplacer vers sa position rétractée jusqu’à ce que les aubes 56 se retrouvent en position drapeau.In the event of a loss of pressure in the first chamber 112 only, the piston 110 is moved towards its retracted position under the effect of the pressure difference between the two chambers 112, 114, bringing with it the screw 176 and the regulating member. support 162, which returns to its operating position. The piston 110 is therefore no longer immobilized and can continue to move towards its retracted position until the blades 56 find themselves in the flag position.

En cas de dysfonctionnement du système de pilotage 76, typiquement en cas de panne du générateur de pression 130, le procédé de changement de pas comprend une étape supplémentaire de verrouillage non-commandé de l’orientation des aubes 56.In the event of a malfunction of the control system 76, typically in the event of a breakdown of the pressure generator 130, the pitch change process includes an additional step of uncontrolled locking of the orientation of the blades 56.

Lors de cette étape, le dysfonctionnement du système de pilotage 76 entraîne une baisse de la pression de fluide dans la chambre de contrebalancement 234, typiquement parce que le générateur de pression 130 n’est plus en mesure de porter le fluide de commande à la troisième pression. La pression de fluide dans ladite chambre 234 est alors insuffisante pour contrebalancer la sollicitation du dispositif de rappel 220, qui ainsi entraîne le déplacement de l’organe de support 162 vers sa position de verrouillage.During this step, the malfunction of the control system 76 causes a drop in the fluid pressure in the counterbalancing chamber 234, typically because the pressure generator 130 is no longer able to bring the control fluid to the third pressure. The fluid pressure in said chamber 234 is then insufficient to counterbalance the stress on the return device 220, which thus causes the support member 162 to move towards its locking position.

Lors de ce déplacement, la vis 176 entraîne avec elle l’écrou 178 et les rouleaux 194, lesquels ne sont plus maintenus immobiles en translation du fait de la perte d’alimentation du vérin de commande 74. Les aubes 56 pivotent donc légèrement vers les petits pas, jusqu’à ce que la surface de butée 186 de la vis 176 vienne en appui contre le butoir 91 du bâti 72, bloquant la rotation de la vis 176 autour de l’axe longitudinal X et sa translation suivant le même axe X.During this movement, the screw 176 carries with it the nut 178 and the rollers 194, which are no longer held immobile in translation due to the loss of power to the control cylinder 74. The blades 56 therefore pivot slightly towards the small steps, until the stop surface 186 of the screw 176 comes to bear against the stop 91 of the frame 72, blocking the rotation of the screw 176 around the longitudinal axis X and its translation along the same axis .

Le pivotement des aubes 56 vers les petits pas est alors empêché par le dispositif de verrouillage 160.The pivoting of the blades 56 towards the small pitches is then prevented by the locking device 160.

L’étape de verrouillage non-commandé est suivie d’une étape de mise en sécurité de la soufflante 50. Lors de cette étape, le circuit de secours 134 est activé et alimente la deuxième chambre fluidique 114 en fluide de commande de manière augmenter la pression fluidique dans cette chambre. Sous l’effet de cette augmentation de pression, le piston 110 se déplace vers sa position rétractée, entraînant avec lui la vis 176 et l’organe de support 162, qui retrouve sa position de fonctionnement. Le piston 110 n’est donc plus immobilisé et peut continuer de se déplacer vers l’aval jusqu’à ce que les aubes 56 se retrouvent en position drapeau.The non-controlled locking step is followed by a step of securing the blower 50. During this step, the emergency circuit 134 is activated and supplies the second fluidic chamber 114 with control fluid so as to increase the fluid pressure in this chamber. Under the effect of this increase in pressure, the piston 110 moves towards its retracted position, taking with it the screw 176 and the support member 162, which returns to its operating position. The piston 110 is therefore no longer immobilized and can continue to move downstream until the blades 56 find themselves in the flag position.

On notera que ces différentes étapes peuvent être mises en œuvre indépendamment les unes des autres.Note that these different steps can be implemented independently of each other.

Grâce à l’exemple de réalisation décrit ci-dessus, il est possible de s’affranchir de l’utilisation d’un écrou de verrouillage distinct de l’écrou 178 du système vis-écrou 164. Il en résulte un dispositif de verrouillage 160 et, de ce fait, un mécanisme de changement de pas 70 dont la fabrication est simplifiée, les coûts réduits et la fiabilité augmentée.Thanks to the exemplary embodiment described above, it is possible to avoid the use of a locking nut separate from the nut 178 of the screw-nut system 164. This results in a locking device 160 and, therefore, a pitch change mechanism 70 whose manufacturing is simplified, costs reduced and reliability increased.

L’exemple de réalisation permet en outre une grande précision dans le pilotage de l’angle de calage des aubes 56, ce qui autorise sur le moyeu 55 l’implantation rapprochée d’aubes 56 de grande taille et à géométrie complexe, permettant ainsi d’augmenter l’efficacité de la turbomachine 12.The exemplary embodiment also allows great precision in controlling the pitch angle of the blades 56, which allows on the hub 55 the close installation of blades 56 of large size and complex geometry, thus allowing increase the efficiency of the turbomachine 12.

Claims (10)

Mécanisme de changement de pas (70) pour ajuster une position angulaire d’au moins une aube à calage variable (56) autour d’un axe (P) de pivotement de l’aube (56), ledit mécanisme de changement de pas (70) comprenant :
  • un bâti (72) fixe relativement à l’axe de pivotement (P),
  • un vérin de commande (74) comportant un piston (110) mobile en translation suivant un axe longitudinal (X) relativement au bâti (72) entre une position rétractée et une position déployée,
  • un système de liaison (78) reliant le piston (110) à l’aube à calage variable (56) de sorte à convertir la translation du piston (110) suivant l’axe longitudinal (X) en une rotation de l’aube à calage variable (56) autour de l’axe de pivotement (P), et
  • un dispositif de verrouillage de pas (160) propre à bloquer la translation du piston (110) relativement au bâti (72) dans au moins un sens,
le dispositif de verrouillage de pas (160) comprenant :
  • un organe de support (162), mobile en translation relativement au bâti (72) suivant l’axe longitudinal (X) entre une position de fonctionnement et une position de verrouillage,
  • un dispositif de rappel (200) sollicitant l’organe de support (162) vers sa position de verrouillage,
  • un dispositif de maintien (202) pour maintenir l’organe de support (162) dans sa position de fonctionnement en conditions normales de fonctionnement, et
  • un système vis-écrou (164) avec :
    • une vis (176) solidaire en translation de l’organe de support (162) et montée mobile en rotation autour de l’axe longitudinal (X) relativement à l’organe de support (162), la vis (176) présentant une surface de butée (186) qui est à distance du bâti (72) lorsque l’organe de support (162) est en position de fonctionnement et en appui contre le bâti (72) lorsque l’organe de support (162) est en position de verrouillage, et
    • un écrou (178) solidaire du piston (110) et coaxial à la vis (176), l’écrou (178) coopérant avec la vis (176) de sorte qu’une translation de l’écrou (178) suivant l’axe longitudinal (X) entraîne la rotation de la vis (176) autour de l’axe longitudinal (X),
dans lequel le système vis-écrou (164) est formé par un système de vis à rouleaux satellites (195).Pitch change mechanism (70) for adjusting an angular position of at least one variable pitch blade (56) around an axis (P) of pivoting of the blade (56), said pitch change mechanism ( 70) including:
  • a frame (72) fixed relative to the pivot axis (P),
  • a control cylinder (74) comprising a piston (110) movable in translation along a longitudinal axis (X) relative to the frame (72) between a retracted position and an deployed position,
  • a connection system (78) connecting the piston (110) to the variable-pitch blade (56) so as to convert the translation of the piston (110) along the longitudinal axis (X) into a rotation of the blade at variable timing (56) around the pivot axis (P), and
  • a pitch locking device (160) capable of blocking the translation of the piston (110) relative to the frame (72) in at least one direction,
the pitch locking device (160) comprising:
  • a support member (162), movable in translation relative to the frame (72) along the longitudinal axis (X) between an operating position and a locking position,
  • a return device (200) urging the support member (162) towards its locking position,
  • a holding device (202) for maintaining the support member (162) in its operating position under normal operating conditions, and
  • a screw-nut system (164) with:
    • a screw (176) integral in translation with the support member (162) and mounted movable in rotation around the longitudinal axis (X) relative to the support member (162), the screw (176) having a surface stop (186) which is at a distance from the frame (72) when the support member (162) is in the operating position and bears against the frame (72) when the support member (162) is in the position of locking, and
    • a nut (178) integral with the piston (110) and coaxial with the screw (176), the nut (178) cooperating with the screw (176) so that a translation of the nut (178) along the axis longitudinal (X) causes the rotation of the screw (176) around the longitudinal axis (X),
in which the screw-nut system (164) is formed by a satellite roller screw system (195). Mécanisme de changement de pas (70) selon la revendication 1, dans lequel le système de liaison (78) comprend une première articulation (144) solidaire du piston (110), une deuxième articulation (146) solidaire de l’aube à calage variable (56), à l’écart de l’axe de pivotement (P), et une bielle (148) reliant la première articulation (144) à la deuxième articulation (146).Pitch change mechanism (70) according to claim 1, in which the connection system (78) comprises a first articulation (144) secured to the piston (110), a second articulation (146) secured to the variable-pitch blade (56), away from the pivot axis (P), and a connecting rod (148) connecting the first articulation (144) to the second articulation (146). Mécanisme de changement de pas (70) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’axe longitudinal (X) est sensiblement orthogonal à l’axe de pivotement (P).Pitch change mechanism (70) according to claim 1 or 2, wherein the longitudinal axis (X) is substantially orthogonal to the pivot axis (P). Mécanisme de changement de pas (70) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de vis à rouleaux satellites (195) est réversible.A pitch change mechanism (70) according to any preceding claim, wherein the satellite roller screw system (195) is reversible. Mécanisme de changement de pas (70) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le vérin de commande (74) comprend une première chambre (112) contenant un fluide de commande à une première pression et une deuxième chambre (114) contenant le fluide de commande à une deuxième pression, le mécanisme de changement de pas (70) comprend un générateur de pression (130) pour porter le fluide de commande à une troisième pression supérieure aux première et deuxième pression et une unité de contrôle de pression (132) pour ajuster les première et deuxième pressions au moyen de la troisième pression, et le dispositif de maintien (202) comprend un vérin de contrebalancement (210) comportant une chambre (214) alimentée en fluide de commande à la troisième pression pour contrebalancer la sollicitation du dispositif de rappel (200).A pitch change mechanism (70) according to any preceding claim, wherein the control cylinder (74) comprises a first chamber (112) containing a control fluid at a first pressure and a second chamber (114) containing the control fluid at a second pressure, the pitch change mechanism (70) comprises a pressure generator (130) for bringing the control fluid to a third pressure higher than the first and second pressure and a pressure control unit ( 132) to adjust the first and second pressures by means of the third pressure, and the holding device (202) comprises a counterbalancing cylinder (210) comprising a chamber (214) supplied with control fluid at the third pressure to counterbalance the solicitation of the recall device (200). Mécanisme de changement de pas (70) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bâti (72) comprend un butoir (91) contre lequel la surface de butée (186) de la vis (176) vient en appui lorsque l’organe de support (162) est en position de verrouillage, l’aube à calage variable (56) est déplaçable autour de son axe de pivotement (P) entre une position voile et une position drapeau, et le système de liaison (78) est configuré pour qu’un déplacement du piston (110) vers le butoir (91) entraîne une rotation de l’aube à calage variable (56) vers la position voile.Pitch change mechanism (70) according to any one of the preceding claims, in which the frame (72) comprises a stop (91) against which the abutment surface (186) of the screw (176) comes to bear when the the support member (162) is in the locking position, the variable-pitch blade (56) can be moved around its pivot axis (P) between a sail position and a flag position, and the connection system (78) is configured so that a movement of the piston (110) towards the stopper (91) causes a rotation of the variable-pitch vane (56) towards the sail position. Rotor de soufflante (54) pour turbomachine comprenant un moyeu (55) et une pluralité d’aubes à calage variable (56) chacune pivotable relativement au moyeu (55) autour d’un axe de pivotement (P) propre, le rotor (54) comprenant en outre un mécanisme de changement de pas (70) selon l’une quelconque des revendications précédentes pour ajuster une position angulaire de chacune des aubes à calage variable (56) autour de son axe de pivotement (P) respectif.Fan rotor (54) for a turbomachine comprising a hub (55) and a plurality of variable pitch blades (56) each pivotable relative to the hub (55) around a specific pivot axis (P), the rotor (54 ) further comprising a pitch change mechanism (70) according to any one of the preceding claims for adjusting an angular position of each of the variable pitch vanes (56) around its respective pivot axis (P). Rotor de soufflante (54) selon la revendication 7, dans lequel le système de liaison (78) du mécanisme de changement de pas (70) comprend, pour chacune des aubes à calage variable (56), une première articulation (144) solidaire du piston (110), une deuxième articulation (146) solidaire de l’aube à calage variable (56), à l’écart de l’axe de pivotement (P), et une bielle (148) reliant la première articulation (144) à la deuxième articulation (146).Fan rotor (54) according to claim 7, in which the connection system (78) of the pitch change mechanism (70) comprises, for each of the variable pitch blades (56), a first articulation (144) secured to the piston (110), a second articulation (146) secured to the variable-pitch blade (56), away from the pivot axis (P), and a connecting rod (148) connecting the first articulation (144) at the second joint (146). Turbomachine (12) comprenant un rotor de soufflante (54) selon la revendication 7 ou 8.Turbomachine (12) comprising a fan rotor (54) according to claim 7 or 8. Aéronef (10) comprenant une turbomachine (12) selon la revendication 9.Aircraft (10) comprising a turbomachine (12) according to claim 9.
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