WO2016174358A1 - Aube de stator a calage variable, comprenant des cloisons transversales entrecroisées et procédé de fabrication d'une telle aube - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to turbomachine blades. More specifically, the invention relates to a variable-pitch stator blade, in particular a compressor stator blade.
  • a turbomachine blade comprises a blade.
  • the blade has a leading edge, a trailing edge, a lower surface and an extrados wall spaced from each other and connecting the leading edge to the trailing edge.
  • a compressor straightener blade has a blade of particularly thin thickness compared to that of a turbine blade, which is likely to affect the mechanical strength of the blade and makes it more difficult to manufacture.
  • the compressor blades are subjected to high mechanical stresses, in particular those resulting from vibration phenomena during operation of the turbomachine.
  • the reduction in the mass of the turbomachine stator vanes involves a significant reduction in the mass of the compressor. Reducing the mass of the turbomachine reduces its fuel consumption.
  • statically variable stator vanes of reduced mass, while having adequate mechanical strength.
  • the invention aims to at least partially solve the problems encountered in the solutions of the prior art.
  • the subject of the invention is a stator blade with variable pitch for a turbomachine, comprising: a blade comprising a leading edge and a trailing edge, the blade comprising a lower surface and an extrados wall spaced from one another in a transverse direction and each connecting the leading edge to the trailing edge,
  • At least one pivot member configured to pivot the blade relative to a turbomachine casing
  • At least one plate located between the pivot member and the blade.
  • the blade comprises first intersecting transverse partitions arranged between the intrados wall and the extrados wall, and
  • the plate delimits an internal cavity comprising second intersecting transverse partitions and / or
  • the pivot member defines an inner duct comprising third interwoven transverse partitions.
  • Crossed transverse partitions reduce the mass of the blade, while maintaining a satisfactory mechanical strength of the blade, particularly vis-à-vis vibration phenomena.
  • the blade is preferably a compressor straightener blade, whose thickness, measured between the intrados wall and the extrados wall, is particularly small.
  • the invention may optionally include one or more of the following features combined with one another or not.
  • the blade extends radially in a direction of span of the blade in the direction of the pivot member, the plate delimiting inside the blade the internal cavity comprising the second intersecting transverse partitions, at least some of the second intersecting transverse partitions extending in the span direction in continuity with at least some of the first intersecting transverse partitions.
  • the plate delimits inside the blade the internal cavity comprising the second intersecting transverse partitions
  • the pivot member delimits the internal duct inside the blade, the internal duct comprising the third intersecting transverse partitions, at least some of the second intersecting transverse partitions extending in the span direction in continuity with at least some of the third intersecting transverse partitions.
  • the intersecting transverse partitions extend over at least the majority of the extent of the cavity in the span direction.
  • the intersecting transverse partitions preferably extend over substantially the entire extent of the blade in the span direction.
  • the first intersecting transverse partitions extend in at least one cross-sectional plane of the blade from the leading edge to the trailing edge.
  • the first intersecting transverse partitions extend from the intrados wall to the extrados wall.
  • the intersecting transverse partitions are inclined both with respect to the intrados wall and to the extrados wall.
  • the intersecting transverse partitions form a regular mesh.
  • the first intersecting transverse partitions form a first one-piece interlocking assembly
  • the second intersecting transverse partitions form a second one-piece interlocking assembly
  • the third intersecting transverse partitions form a third one-piece interlocking assembly.
  • the invention also relates to a turbomachine compressor comprising at least one blade as defined above, the blade being in particular a compressor stator blade.
  • the invention further relates to a turbomachine comprising a compressor as defined above.
  • the turbomachine is preferably a turboprop or a turbojet engine.
  • the invention relates to a method of manufacturing a blade as defined above. Crossed transverse partitions are manufactured by additive manufacturing, in particular by melting laser metal powder.
  • Figure 1 shows a schematic longitudinal sectional view of a turboprop, according to a preferred embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation, in side view, of a stator blade of the compressor of the turbomachine shown in FIG. 1;
  • Figures 3, 4 and 5 are views in cross sections respectively along the lines III-III, IV-IV and V-V of the blade shown in Figure 2;
  • FIG. 6 shows a detail of the cross-sectional view shown in Figure 5.
  • FIG. 1 represents a turboprop 1 determining a power turbine axis 3.
  • the turbomachine 1 comprises, from upstream to downstream, considering a path in the direction of the axis 3, a propeller 10, a gearbox 12, radial casing arms 4, for example four in number, a compressor 6, a combustion chamber 7, a high-pressure turbine 8 and a power turbine 9.
  • the compressor 6, the combustion chamber 7, the high-pressure turbine 8 and the power turbine 9 are surrounded by a housing 5. They define in common in relation to the casing 5 a primary stream 13 traversed by a primary flow flowing in the direction from upstream to downstream, represented by the arrow 11.
  • the propeller 10 creates another air flow represented by the arrow 14 in the same direction as that of the primary flow.
  • the direction of the arrows 11 and 14 also corresponds to that of the thrust force of the operating turbomachine.
  • the thrust of the gases at the outlet of the combustion chamber 7 drives the compressor 6 and the turbines 8 and 9 in rotation about the axis 3 of the power turbine.
  • the rotation of the power turbine 9 is transmitted to the propeller 10 via the gearbox 12.
  • the blades 15 are compressor straightener vanes.
  • the variable-pitch vanes are generally located in the first stages of the compressor 6, generally the first three stages of the compressor 6. They form part of the stator and serve to redirect the flow of air supplying the primary stream 13 in the axis 3 of the the turbomachine 1.
  • such a blade 15 comprises an external pivot member 20, an internal pivot member 30 and a blade 50 extending radially with respect to the axis 3 between the external pivot member 20 and the internal pivot member 30 in a direction of wingspan EV of the blade.
  • This dawn 15 is a variable pitch blade.
  • the blade 50 pivots in particular relative to an outer casing (not shown) around the external pivot member 20 and relative to an inner casing (not shown) around the inner pivot member 30.
  • the blade 15 also includes an external plate 40 and an inner plate 45.
  • the outer plate 40 is located between the blade 50 and the outer pivot member 20 in the span direction EV.
  • the inner plate 45 is located between the blade 50 and the inner pivot member 30 in the span direction EV.
  • the external 40 and inner 45 plates delimit the primary vein 13 in the span direction EV relative to the blade 50.
  • the blade 50 comprises a leading edge BA and a trailing edge BF joined by a lower surface wall 52 and an extrados wall 54 visible in FIG. 5. It extends in a longitudinal direction AS of the dawn from the leading edge BA to the trailing edge BF.
  • This longitudinal direction AS is also known as
  • Skleton line means that skeleton line extending between the leading edge and the trailing edge at equidistance between the intrados wall 52 and the extrados wall 54.
  • the intrados wall 52 and the extrados wall 54 are spaced from each other in a transverse direction AT of the blade.
  • the longitudinal direction AS, the span direction EV and the transverse direction AT are substantially orthogonal to their intersection.
  • the intrados wall 52 and the extrados wall 54 delimit between them a single cavity, called central cavity 80, which extends from the leading edge BA to the trailing edge BF over substantially the entire extent H of the blade in the EV span direction.
  • the compressor straightener blade 50 has a height H, i.e. the extent of the blade in the span direction, for example between 90 and 100 millimeters.
  • the average rope C of the blade, measured from the leading edge BA to the trailing edge BF, is about 45 millimeters. Thus, the average rope C corresponds substantially to half the height of the blade.
  • the blade 50 has a thickness in the transverse direction AT which is particularly fine, which implies particular constraints in terms of the mechanical strength of the blade 50 and the blade 50.
  • the thickness ⁇ , ⁇ (FIG. 6) of the intrados wall 52 or that E ex (FIG. 6) of the extrados wall 54 is between 1 and 1.2 millimeters.
  • the maximum thickness E m of the blade 50 between the trailing edge BA and the leading edge BF is about 6 millimeters, about fifteen times less than the height H of the blade and about seven to eight times less important than the average rope C of dawn.
  • the largest thickness E m of the blade 50 is about 4.5 to 6 times greater than the thickness ⁇ , ⁇ of the lower surface wall 52 or that E ex of the upper wall 54 at this location.
  • the inside of the blade 50, that of the external pivot member 20 and / or that of the external plate 40 comprise transverse partitions. 62, 64, 72, 74, 82, 84.
  • the interior of the inner pivot 30 and / or that of the inner plate 45 may also comprise intersecting transverse partitions, for the same reasons.
  • These intersecting transverse partitions 62, 64, 72, 74, 82, 84 each have a plate shape, possibly curved. These plates 62, 64, 72, 74, 82, 84 are full.
  • These intersecting transverse partitions 62, 64, 72, 74, 82, 84 have a thickness of between 0.2 and 0.4 mm, that is to say a thickness of 2.5 to 6 times less than that of walls of intrados 52 and extrados 54.
  • the thin thickness of the intersecting transverse partitions 62, 64, 72, 74, 82, 84 makes it possible to reduce the mass of the blade by about 30% to 50%.
  • the inside of the blade 50 has first intersecting transverse partitions 82, 84 which constitute a first interlocking assembly 81.
  • the first set of interlacing 81 comprises a first set of partitions 82 substantially parallel to each other and spaced from each other in the longitudinal direction AS.
  • It also comprises a second set of partitions 84 substantially parallel to each other and spaced from each other in the longitudinal direction AS.
  • the first intersecting transverse partitions 82, 84 extend from the leading edge BA to the trailing edge BF over substantially the entire extent H of the blade in the span direction EV. In other words, the first interlocking assembly 81 extends substantially within the entire central cavity 80.
  • the first intersecting transverse partitions 82, 84 each extend from the inner surface of the intrados wall 52 to the inner surface of the suction wall 54, over substantially the entire extent H of the blade in the direction of scale EV.
  • the first intersecting transverse partitions 82, 84 are inclined both with respect to the intrados wall 52 and to the extrados wall 54, and form between them braces.
  • the angle between the two first intersecting partitions 82, 84 forming a cross is substantially equal to 90 °. More generally, it is between 30 ° and 120 ° and preferably between 85 ° and 95 °.
  • the first intersecting transverse partitions 82 84 form a regular mesh of cells in cross section.
  • the cells 86, 87, 88 have a diamond shape or triangle in cross section of the blade 50.
  • the triangle-shaped cells 87, 88 are each delimited by two first walls 82, 84 and one of the side walls of the lower section. 52 or extrados 54.
  • the diamond-shaped cells 86 are each delimited by four first partitions 82, 84.
  • the majority of the longitudinal axes of the cells 86, 87, 88 is substantially oriented along the span direction EV over the majority of the extent of the blade in the span direction EV.
  • the angle of the braces and the direction of the longitudinal axes of the cells 86, 87, 88 vary in the span direction EV. They are determined in such a way as to better reinforce the mechanical strength of the blade, in particular its resistance against acoustic and vibratory phenomena.
  • the outer plate 40 includes an outer wall 47 which laterally delimits an internal cavity 70.
  • the inner cavity 70 is also delimited along the span direction by the bottom wall 73 ( Figure 2).
  • the internal cavity 70 comprises second intersecting transverse partitions 72, 74. These second intersecting transverse partitions 72, 74 constitute a second intercrossing assembly 71.
  • the second interlocking assembly 71 comprises a first set of partitions 72 spaced from each other in the transverse direction AT and parallel to each other, as well as a second set of partitions 74 spaced from each other in the transverse direction AT and spaced apart from each other.
  • the second intersecting transverse partitions 72, 74 each extend, in cross section, from the inner surface 41 of the wall 47 defining the outer plate 40.
  • the second intersecting transverse partitions 72, 74 which are situated in the extension of the central cavity 80 of the blade extend in continuity along the span direction EV of the first intersecting transverse partitions 82, 84.
  • the second set of interlacing 71 therefore has a regular mesh similar to that of the first set of interlacing 81.
  • first intersecting transverse partitions 82, 84 which are located downstream of the external plate 40 are not in line with any of the partitions 72, 74 of the second interlocking assembly 71.
  • the outer pivot member 20 has an outer wall 21 which defines an inner duct 60 comprising third intersecting transverse partitions 62, 64. These third intersecting transverse partitions 62, 64 constitute a third set of intersecting 61.
  • the inclination and orientation of the third intersecting transverse partitions 62, 64 coincide with those of the second intersecting transverse partitions 72, 74 of which they are in continuity in the span direction EV.
  • the intersecting transverse partitions give both a reduced thickness E m of the blade 15, a satisfactory mechanical strength of the blade 15, as well as a small mass of the blade 15.
  • Crossed transverse partitions 62, 64, 72, 74, 82, 84 are manufactured by additive manufacturing, so that their thickness can be controlled. They are made by melting laser metal powder.
  • the first interlocking assembly 81, the second interlocking assembly 71, and the third interlocking assembly 61 are each one-piece, in particular when they are produced by additive manufacturing.
  • the first, second and third interlocking assemblies 81, 71, 81 also together form a one-piece interlocking assembly. At least some of the intersecting transverse partitions 62, 64, 72, 74, 82, 84, especially the first intersecting transverse partitions 82, 84, may be inclined relative to the span direction EV so as to circulate air between these partitions in the direction of the trailing edge BF. This air comes in particular from the compressor 6.
  • the intersecting transverse partitions then make it possible to improve the heat exchange inside the blade 50, in particular to heat the blade 50 when it is a compressor inlet stator blade.

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Abstract

L'invention concerne une aube de stator à calage variable pour turbomachine, comprenant une pale, un organe de pivot configuré pour faire pivoter la pale relativement à un carter de turbomachine, et une platine située entre l'organe de pivot et la pale. La pale comprend une paroi intrados (52) et une paroi extrados (54). Selon l'invention, la pale comprend des premières cloisons transversales entrecroisées (82, 84) agencées entre la paroi d'intrados (52) et la paroi d'extrados(54). De plus, la platine délimite une cavité interne comprenant des deuxièmes cloisons transversales entrecroisées et/ou l'organe de pivot délimite un conduit interne comprenant des troisièmes cloisons transversales entrecroisées.

Description

AUBE DE STATOR A CALAGE VARIABLE, COMPRENANT DES CLOISONS TRANSVERSALES
ENTRECROISÉES ET PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UNE TELLE AUBE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention se rapporte aux aubes de turbomachine. Plus précisément l'invention concerne une aube de stator à calage variable, notamment une aube de redresseur de compresseur.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Une aube de turbomachine comprend une pale. La pale comporte un bord d'attaque, un bord de fuite, une paroi d'intrados et une paroi d'extrados espacées l'une de l'autre et reliant le bord d'attaque au bord de fuite.
Une aube de redresseur de compresseur comporte une pale d'épaisseur particulièrement fine par rapport à celle d'une pale de turbine, ce qui est susceptible d'influer sur la résistance mécanique de l'aube et la rend plus difficile à fabriquer.
Les aubes de compresseur sont soumises à des contraintes mécaniques élevées, en particulier celles provenant de phénomènes vibratoires lors du fonctionnement de la turbomachine.
De plus, la réduction de la masse des aubes de stator de turbomachine implique une importante réduction de la masse du compresseur. La réduction de la masse de la turbomachine diminue sa consommation de carburant.
II existe donc un besoin pour des aubes de stator à calage variable de masse réduite, tout en présentant une résistance mécanique convenable.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention vise à résoudre au moins partiellement les problèmes rencontrés dans les solutions de l'art antérieur.
A cet égard, l'invention a pour objet une aube de stator à calage variable pour turbomachine, comprenant : une pale comprenant un bord d'attaque et un bord de fuite, la pale comprenant une paroi intrados et une paroi extrados espacées l'une de l'autre selon une direction transversale et reliant chacune le bord d'attaque au bord de fuite,
au moins un organe de pivot configuré pour faire pivoter la pale relativement à un carter de turbomachine, et
au moins une platine située entre l'organe de pivot et la pale.
Selon l'invention, la pale comprend des premières cloisons transversales entrecroisées agencées entre la paroi d'intrados et la paroi d'extrados, et
la platine délimite une cavité interne comprenant des deuxièmes cloisons transversales entrecroisées et/ou
l'organe de pivot délimite un conduit interne comprenant des troisième cloisons transversales entrecroisées.
Les cloisons transversales entrecroisées permettent de réduire la masse de la pale, tout en conservant une résistance mécanique satisfaisante de la pale, en particulier vis-à-vis de phénomènes vibratoires.
L'aube est de préférence une aube de redresseur de compresseur, dont l'épaisseur, mesurée entre la paroi d'intrados et la paroi d'extrados, est particulièrement faible.
L'invention peut comporter de manière facultative une ou plusieurs des caractéristiques suivantes combinées entre elles ou non.
Avantageusement, la pale s'étend radialement selon une direction d'envergure de l'aube en direction de l'organe de pivot, la platine délimitant à l'intérieur de l'aube la cavité interne comprenant les deuxièmes cloisons transversales entrecroisées, au moins certaines des deuxièmes cloisons transversales entrecroisées s'étendant selon la direction d'envergure dans la continuité d'au moins certaines des premières cloisons transversales entrecroisées.
Selon une forme de réalisation avantageuse, la platine délimite à l'intérieur de l'aube la cavité interne comprenant les deuxièmes cloisons transversales entrecroisées, l'organe de pivot délimite le conduit interne à l'intérieur de l'aube, le conduit interne comprenant les troisièmes cloisons transversales entrecroisées, au moins certaines des deuxièmes cloisons transversales entrecroisées s'étendant selon la direction d'envergure dans la continuité d'au moins certaines des troisième cloisons transversales entrecroisées.
Selon une autre forme de réalisation avantageuse, les cloisons transversales entrecroisées s'étendent au moins sur la majorité de l'étendue de la cavité selon la direction d'envergure.
Les cloisons transversales entrecroisées s'étendent de préférence sur sensiblement toute l'étendue de la pale selon la direction d'envergure.
Selon une particularité de réalisation, les premières cloisons transversales entrecroisées s'étendent dans au moins un plan de section transversale de la pale depuis le bord d'attaque jusqu'au bord de fuite.
Selon une autre particularité de réalisation, les premières cloisons transversales entrecroisées s'étendent depuis la paroi d'intrados jusqu'à la paroi d'extrados.
Avantageusement, les cloisons transversales entrecroisées sont inclinées à la fois par rapport à la paroi d'intrados et à la paroi d'extrados.
De préférence, les cloisons transversales entrecroisées forment un maillage régulier.
Avantageusement, les premières cloisons transversales entrecroisées forment un premier ensemble d'entrecroisement monobloc, les deuxièmes cloisons transversales entrecroisées forment un deuxième ensemble d'entrecroisement monobloc, et/ou dans lequel les troisièmes cloisons transversales entrecroisées forment un troisième ensemble d'entrecroisement monobloc. L'invention se rapporte aussi à un compresseur de turbomachine comprenant au moins une aube telle que définie ci-dessus, l'aube étant notamment une aube de redresseur du compresseur.
L'invention porte en outre sur une turbomachine comprenant un compresseur tel que défini ci-dessus. La turbomachine est de préférence un turbopropulseur ou un turboréacteur. Enfin, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une aube telle que définie ci-dessus. Les cloisons transversales entrecroisées sont fabriquées par fabrication additive, en particulier par fusion de poudre métallique au laser.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels :
la figure 1 représente une vue schématique en coupe longitudinale d'un turbopropulseur, selon un mode de réalisation préféré de l'invention ;
- la figure 2 est une représentation schématique, en vue de côté, d'une aube de redresseur du compresseur de la turbomachine représentée à la figure 1 ;
les figures 3, 4 et 5 sont des vues en sections transversales respectivement selon les lignes lll-lll, IV-IV et V-V de l'aube représentée à la figure 2 ;
- la figure 6 représente un détail de la vue en section transversale représentée à la figure 5.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.
La figure 1 représente un turbopropulseur 1 déterminant un axe 3 de turbine de puissance.
La turbomachine 1 comporte, de l'amont vers l'aval en considérant un cheminement dans la direction de l'axe 3, une hélice 10, un réducteur 12, des bras radiaux de carter 4, par exemple au nombre de quatre, un compresseur 6, une chambre de combustion 7, une turbine haute pression 8 et une turbine de puissance 9. Le compresseur 6, la chambre de combustion 7, la turbine haute pression 8 et la turbine de puissance 9 sont entourés par un carter 5. Ils définissent en commun en relation avec le carter 5 une veine primaire 13 traversée par un flux primaire s'écoulant dans la direction de l'amont vers l'aval, représentée par la flèche 11. L'hélice 10 crée un autre flux d'air représenté par la flèche 14 dans la même direction que celle du flux primaire. La direction des flèches 11 et 14 correspond également à celle de la force de poussée de la turbomachine en fonctionnement.
La poussée des gaz en sortie de chambre de combustion 7 entraîne le compresseur 6 et les turbines 8 et 9 en rotation autour de l'axe 3 de la turbine de puissance. La rotation de la turbine de puissance 9 est transmise à l'hélice 10 par l'intermédiaire du réducteur 12.
Les aubes 15 sont des aubes de redresseur de compresseur. Les aubes à calage variable sont généralement situées dans les premiers étages du compresseur 6, généralement les trois premiers étages du compresseur 6. Elles font partie du stator et servent à rediriger le flux d'air alimentant la veine primaire 13 dans l'axe 3 de la turbomachine 1.
En référence à la figure 2, une telle aube 15 comprend un organe de pivot externe 20, un organe de pivot interne 30 et une pale 50 s'étendant radialement par rapport à l'axe 3 entre l'organe de pivot externe 20 et l'organe de pivot interne 30 selon une direction d'envergure EV de l'aube.
Cette aube 15 est une aube à calage variable. Autrement dit, l'orientation de la pale 50 par rapport à celle de la veine primaire 13 peut varier. La pale 50 pivote notamment relativement à un carter externe (non représenté) autour de l'organe de pivot externe 20 et relativement à un carter interne (non représenté) autour de l'organe de pivot interne 30.
L'aube 15 comporte également une platine externe 40 et une platine interne 45. La platine externe 40 est située entre la pale 50 et l'organe de pivot externe 20 selon la direction d'envergure EV. La platine interne 45 est située entre la pale 50 et l'organe de pivot interne 30 selon la direction d'envergure EV. Les platines externe 40 et interne 45 délimitent la veine primaire 13 selon la direction d'envergure EV relativement à la pale 50. La pale 50 comprend un bord d'attaque BA et un bord de fuite BF réunis par une paroi d'intrados 52 et une paroi d'extrados 54 visible à la figure 5. Elle s'étend selon une direction longitudinale AS de l'aube depuis le bord d'attaque BA jusqu'au bord de fuite BF.
Cette direction longitudinale AS est également connue sous le nom de
« ligne de squelette », cette ligne de squelette s'étendant entre le bord d'attaque et le bord de fuite, à équidistance entre la paroi d'intrados 52 et la paroi d'extrados 54.
La paroi intrados 52 et la paroi extrados 54 sont espacées l'une de l'autre selon une direction transversale AT de l'aube. La direction longitudinale AS, la direction d'envergure EV et la direction transversale AT sont sensiblement orthogonales à leur intersection.
La paroi d'intrados 52 et la paroi d'extrados 54 délimitent entre elles une unique cavité, appelée cavité centrale 80, qui s'étend depuis le bord d'attaque BA jusqu'au bord de fuite BF sur sensiblement toute l'étendue H de la pale selon la direction d'envergure EV.
La pale 50 de redresseur de compresseur a une hauteur H, c'est-à-dire l'étendue de l'aube selon la direction d'envergure, par exemple entre 90 et 100 millimètres. La corde moyenne C de la pale, mesurée du bord d'attaque BA au bord de fuite BF, est d'environ 45 millimètres. Ainsi, la corde moyenne C correspond sensiblement à la moitié de la hauteur de l'aube.
La pale 50présente une épaisseur selon la direction transversale AT qui est particulièrement fine, ce qui implique des contraintes particulières en termes de résistance mécanique de la pale 50 et de fabrication de la pale 50.
Plus précisément, l'épaisseur Ε,η (figure 6) de la paroi d'intrados 52 ou celle Eex (figure 6) de la paroi d'extrados 54 est comprise entre 1 et 1,2 millimètres.
L'épaisseur maximale Em de la pale 50 entre le bord de fuite BA et le bord d'attaque BF est d'environ 6 millimètres, soit environ quinze fois moins importante que la hauteur H de l'aube et environ sept à huit fois moins importante que la corde moyenne C de l'aube. La plus grande épaisseur Em de la pale 50 est environ 4,5 à 6 fois supérieur à l'épaisseur Ε,η de la paroi d'intrados 52 ou celle Eex de la paroi d'extrados 54 à cet endroit. Afin de diminuer la masse de l'aube 15, tout en lui conférant une résistance mécanique satisfaisante, l'intérieur de la pale 50, celui de l'organe de pivot externe 20 et/ou celui de la platine externe 40 comportent des cloisons transversales entrecroisées 62, 64, 72, 74, 82, 84. L'intérieur du pivot interne 30 et/ou celui de la platine interne 45 peuvent également comporter des cloisons transversales entrecroisées, pour les mêmes raisons.
Ces cloisons transversales entrecroisées 62, 64, 72, 74, 82, 84 ont chacune une forme de plaque, éventuellement incurvée. Ces plaques 62, 64, 72, 74, 82, 84 sont pleines.
Ces cloisons transversales entrecroisées 62, 64, 72, 74, 82, 84 ont une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,4 mmm, c'est-à-dire une épaisseur de 2,5 à 6 fois moins épaisse que celle des parois d'intrados 52 et d'extrados 54.
La fine épaisseur des cloisons transversales entrecroisées 62, 64, 72, 74, 82, 84 permet de réduire la masse de l'aube de l'ordre de 30% à 50%.
En référence à la figure 5, l'intérieur de la pale 50 comporte des premières cloisons transversales entrecroisées 82, 84 qui constituent un premier ensemble d'entrecroisement 81.
Le premier ensemble d'entrecroisement 81 comprend un premier jeu de cloisons 82 sensiblement parallèles entre elles et espacées les unes des autres selon la direction longitudinale AS.
Il comporte également un deuxième jeu de cloisons 84 sensiblement parallèles entre elles et espacées les unes des autres selon la direction longitudinale AS.
Les premières cloisons transversales entrecroisées 82, 84 s'étendent depuis le bord d'attaque BA jusqu'au bord de fuite BF sur sensiblement toute l'étendue H de la pale selon la direction d'envergure EV. Autrement dit, le premier ensemble d'entrecroisement 81 s'étend sensiblement à l'intérieur de toute la cavité centrale 80.
Les premières cloisons transversales entrecroisées 82, 84 s'étendent chacune depuis la surface intérieure de la paroi d'intrados 52 jusqu'à la surface intérieure de la paroi d'extrados 54, sur sensiblement toute l'étendue H de la pale selon la direction d'envergure EV. Les premières cloisons transversales entrecroisées 82, 84 sont inclinées à la fois par rapport à la paroi d'intrados 52 et à la paroi d'extrados 54, et forment entre elles des croisillons.
L'angle entre les deux premières cloisons entrecroisées 82, 84 formants un croisillon est sensiblement égal à 90°. Plus généralement, il est compris entre 30° et 120° et de préférence entre 85° et 95°.
Les premières cloisons transversales entrecroisées 82 84 forment un maillage régulier d'alvéoles en section transversale. Les alvéoles 86, 87, 88 ont une forme de losange ou de triangle en section transversale de la pale 50. Les alvéoles en forme de triangle 87, 88 sont délimitées chacune par deux premières cloisons 82, 84 et une des parois latérales d'intrados 52 ou d'extrados 54. Les alvéoles en forme de losange 86 sont délimitées chacune par quatre premières cloisons 82, 84.
La majorité des axes longitudinaux des alvéoles 86, 87, 88 est sensiblement orienté selon la direction d'envergure EV sur la majorité de l'étendue de la pale selon la direction d'envergure EV.
L'angle des croisillons et la direction des axes longitudinaux des alvéoles 86, 87, 88 varient selon la direction d'envergure EV. Ils sont déterminés de façon à renforcer au mieux la tenue mécanique de la pale, en particulier sa résistance à rencontre de phénomènes acoustiques et vibratoires.
En référence à la figure 4, la platine externe 40 comprend une paroi extérieure 47 qui délimite latéralement une cavité interne 70. La cavité interne 70 est également délimitée le long de la direction d'envergure par la paroi de fond 73 (figure 2). La cavité interne 70 comprend des deuxièmes cloisons transversales entrecroisées 72, 74. Ces deuxièmes cloisons transversales entrecroisées 72, 74 constituent un deuxième ensemble d'entrecroisement 71.
Le deuxième ensemble d'entrecroisement 71 comprend un premier jeu de cloisons 72 espacées les unes des autres selon la direction transversale AT et parallèles les unes aux autres, ainsi qu'un deuxième jeu de cloisons 74 espacées les unes des autres selon la direction transversale AT et espacées les unes des autres. Les deuxièmes cloisons transversales entrecroisées 72, 74 s'étendent chacune, en section transversale, depuis la surface intérieure 41 de la paroi 47 délimitant la platine externe 40.
Les deuxièmes cloisons transversales entrecroisées 72, 74 qui sont situées dans le prolongement de la cavité centrale 80 de la pale s'étendent dans la continuité selon la direction d'envergure EV des premières cloisons transversales entrecroisées 82, 84.
Le deuxième ensemble d'entrecroisement 71 comporte de ce fait un maillage régulier similaire à celui du premier ensemble d'entrecroisement 81.
A contrario, les premières cloisons transversales entrecroisées 82, 84 qui sont situées en aval de la platine externe 40 ne se situent dans le prolongement d'aucune des cloisons 72, 74 du deuxième ensemble d'entrecroisement 71.
En référence à la figure 3, l'organe de pivot externe 20 comporte une paroi extérieure 21 qui délimite un conduit interne 60 comprenant des troisièmes cloisons transversales entrecroisées 62, 64. Ces troisièmes cloisons transversales entrecroisées 62, 64 constituent un troisième ensemble d'entrecroisement 61.
L'inclinaison et l'orientation des troisièmes cloisons transversales entrecroisées 62, 64 coïncident avec celles des deuxièmes cloisons transversales entrecroisées 72, 74 dont elles sont dans la continuité selon la direction d'envergure EV.
Dans cette configuration, les cloisons transversales entrecroisées confèrent à la fois une épaisseur Em de l'aube 15 réduite, une résistance mécanique satisfaisante de l'aube 15, ainsi qu'une faible masse de l'aube 15.
Les cloisons transversales entrecroisées 62, 64, 72, 74, 82, 84 sont fabriquées par fabrication additive, de sorte à pouvoir contrôler leur épaisseur. Elles sont fabriquées par fusion de poudre métallique au laser.
Le premier ensemble d'entrecroisement 81, le deuxième ensemble d'entrecroisement 71, et le troisième ensemble d'entrecroisement 61 sont chacun monobloc, notamment lorsqu'ils sont réalisés par fabrication additive.
Les premier, deuxième et troisième ensembles d'entrecroisement 81, 71, 81 forment également conjointement un assemblage entrecroisé monobloc. Au moins certaines des cloisons transversales entrecroisées 62, 64, 72, 74, 82, 84, notamment les premières cloisons transversales entrecroisées 82, 84, peuvent être inclinées par rapport à la direction d'envergure EV de sorte à faire circuler de l'air entre ces cloisons en direction du bord de fuite BF. Cet air provient notamment du compresseur 6.
Les cloisons transversales entrecroisées permettent alors d'améliorer les échanges thermiques à l'intérieur de la pale 50, notamment pour réchauffer la pale 50 lorsqu'il s'agit d'une aube de redresseur d'entrée de compresseur.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite sans sortir du cadre de l'exposé de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Aube de stator à calage variable (15) pour turbomachine, comprenant :
une pale (50) comprenant un bord d'attaque (BA) et un bord de fuite (BF), la pale (50) comprenant une paroi intrados (52) et une paroi extrados (54) espacées l'une de l'autre selon une direction transversale (AT) et reliant chacune le bord d'attaque (BA) au bord de fuite (BF),
au moins un organe de pivot (20, 30) configuré pour faire pivoter la pale (50) relativement à un carter de turbomachine,
au moins une platine (40, 45) située entre l'organe de pivot (20, 30) et la pale (50), caractérisée en ce que la pale (50) comprend des premières cloisons transversales entrecroisées (82, 84) agencées entre la paroi d'intrados (52) et la paroi d'extrados (54), et
en ce que la platine (40, 45) délimite une cavité interne (70) comprenant des deuxièmes cloisons transversales entrecroisées (72, 74) et/ou en ce que l'organe de pivot (20, 30) délimite un conduit interne (60) comprenant des troisième cloisons transversales entrecroisées (62, 64).
2. Aube (15) selon l'une quelconque des revendications précédentes, la pale (50) s'étendant radialement selon une direction d'envergure (EV) de l'aube en direction de l'organe de pivot (20, 30),
dans laquelle la platine (40, 45) délimite à l'intérieur de l'aube la cavité interne (70) comprenant les deuxièmes cloisons transversales entrecroisées (72, 74), au moins certaines des deuxièmes cloisons transversales entrecroisées (72, 74) s'étendant selon la direction d'envergure (EV) dans la continuité d'au moins certaines des premières cloisons transversales entrecroisées (82, 84).
3. Aube (15) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la platine (40, 45) délimite à l'intérieur de l'aube la cavité interne (70) comprenant les deuxièmes cloisons transversales entrecroisées (72, 74) et dans laquelle l'organe de pivot (20, 30) délimite le conduit interne (60) à l'intérieur de l'aube, le conduit interne (60) comprenant les troisièmes cloisons transversales entrecroisées (62, 64),
au moins certaines des deuxièmes cloisons transversales entrecroisées (72, 74) s'étendant selon la direction d'envergure (EV) dans la continuité d'au moins certaines des troisième cloisons transversales entrecroisées (62, 64).
4. Aube (15) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les premières cloisons transversales entrecroisées (82, 84) s'étendent au moins sur la majorité de l'étendue de pale selon la direction d'envergure (EV).
5. Aube (15) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les premières cloisons transversales entrecroisées (82, 84) s'étendent dans au moins un plan de section transversale (V-V) de la pale (50) depuis le bord d'attaque (BA) jusqu'au bord de fuite (BF).
6. Aube (15) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les premières cloisons transversales entrecroisées (82, 84) s'étendent depuis la paroi d'intrados (52) jusqu'à la paroi d'extrados (54).
7. Aube (15) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les premières cloisons transversales entrecroisées (82, 84) sont inclinées à la fois par rapport à la paroi d'intrados (52) et par rapport à la paroi d'extrados (54).
8. Aube (15) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premières cloisons transversales entrecroisées (82, 84) forment un premier ensemble d'entrecroisement (81) monobloc, les deuxièmes cloisons transversales entrecroisées (72, 74) forment un deuxième ensemble d'entrecroisement (71) monobloc, et/ou dans lequel les troisièmes cloisons transversales entrecroisées (62, 64) forment un troisième ensemble d'entrecroisement (61) monobloc.
9. Compresseur (6) de turbomachine comprenant au moins une aube de stator (15) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
10. Turbomachine (1) comprenant un compresseur (6) selon la revendication précédente.
11. Procédé de fabrication d'une aube (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant une étape de fabrication des cloisons transversales entrecroisées (62, 64, 72, 74, 82, 84) par fabrication additive, de préférence par fusion de poudre métallique au laser.
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