WO2017158266A1 - Redresseur de flux pour turbomachine avec plateformes intégrées et rapportées - Google Patents

Redresseur de flux pour turbomachine avec plateformes intégrées et rapportées Download PDF

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WO2017158266A1
WO2017158266A1 PCT/FR2017/050549 FR2017050549W WO2017158266A1 WO 2017158266 A1 WO2017158266 A1 WO 2017158266A1 FR 2017050549 W FR2017050549 W FR 2017050549W WO 2017158266 A1 WO2017158266 A1 WO 2017158266A1
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integrated
rectifier
reported
rectifiers
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PCT/FR2017/050549
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Inventor
Thierry Georges Paul Papin
Xavier Jean Yves Alain AGNERAY
Original Assignee
Safran Aircraft Engines
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Publication date
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    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the invention relates to a turbomachine air flow rectifier wheel comprising stator vanes and / or a plurality of structural arms.
  • the invention applies in particular to double-flow turbomachines.
  • a turbofan engine for aerospace propulsion is shown in FIG. It comprises a fan 10 delivering a flow of air, a central portion, called FP primary flow is injected into a primary stream comprising a compressor 12 which feeds a turbine 14 driving the fan.
  • the peripheral part of the air flow, called FS secondary flow circulating in a secondary vein is ejected to the atmosphere to provide the bulk of the thrust of the turbomachine 1, after crossing a wheel 20 of rectifiers 40 fixed downstream of the blower.
  • the rectifiers have aerodynamic profiles and extend in a radial direction ( Figure 1b).
  • This ring straighten the secondary air flow at the output of the fan, while limiting losses.
  • This rectifier 20 is preferably located at an intermediate casing.
  • the rectifiers 40 According to their azimuthal position (3H, 6H, 9H, etc.)
  • the rectifiers 40 generally have different types of aerodynamic profile PI, P2, P3 ..., that is to say they do not have any the same arch.
  • the different camber can be used to compensate for different passage sections between rectifiers 40, due to the passage of easements, as explained in the following paragraph.
  • a structural arm 30 which connects the outer ring 16 of the intermediate casing to the hub 17 of the intermediate casing, thus contributing to support and maintain in positions the (s) engine shaft (s) 18 and ensure the structural strength of the assembly.
  • the structural arm also has the function of allowing the transmission of movement or fluids between the turbomachine and the rest of the aircraft on which it is mounted. To do this, the structural arm is hollow, and can accommodate pipes, shafts, etc..
  • the structural arm may optionally be integrated with the rectifier wheel 20, thereby also ensuring the function of a rectifier 40.
  • stator wheel 20 does not include any structural arms and is purely aerodynamic.
  • the rectifiers can play a role of recovery of efforts, spread over all the crown.
  • the rectifier wheel 20 must also ensure the aerodynamic continuity of the secondary vein, for this, it is necessary to reconstitute the secondary vein between each rectifier 40 of the wheel 20.
  • the wheel 20 comprises an internal platform 50 and an external platform, between which the rectifiers 40 extend radially.
  • Turbomachines are known for which the platforms are reported (see Figure 1), that is to say between two adjacent rectifiers 40, is positioned a plate, whose structure matches the shape of the hub.
  • Two adjacent rectifiers 40 may have different profiles, it is necessary to have a number of plates of different shapes to be able to make a waterproof platform with the rectifiers 40, which is expensive, complicated and risky in terms of installation error.
  • the silicone seal is difficult to remove and leaves residues.
  • Turbomachines are also known for which the platforms are integrated, that is to say that the platforms are material with the rectifiers. Sealing is more convenient to achieve but the rectifier wheel becomes more difficult to disassemble.
  • the invention relates to a flow straightener wheel of a preferably secondary vein of a turbomachine, said straightener being configured to be arranged radially outside a hub and radially inside an outer shell, said rectifier comprising:
  • an external platform which forms the vein at the level of the outer shell
  • At least one of the two platforms includes: a plurality of integrated platforms, each of the integrated platforms being integral with one of the rectifiers, and
  • each of the reported platforms being in the form of an assembled part and arranged between two integrated platforms.
  • the two platforms each include:
  • each of the integrated platforms being integral with one of the rectifiers
  • each of the reported platforms being in the form of an assembled part and arranged between two integrated platforms.
  • the integrated platforms of the internal or external platform have the same shape, so that the reported platforms are also all the same form.
  • the reported platforms can be identical, thereby reducing the risk of error during assembly and a reduction in the manufacturing cost.
  • the rectifier may include the following features taken alone or in combination:
  • the shape of the integrated platforms is determined by the rectifier comprising a curved line curvature
  • the shape of the integrated platforms is determined by the rectifier having a maximum size, the maximum space requirement is determined by the superposition of the rectifier profiles comprising a curved line and the rectifier comprising a least curved line of curvature,
  • the integrated platforms comprise at least one jig configured to receive the reported platforms by superposition
  • the rectifiers comprise at least one fixing heel for fixing the rectifier to the outer shell or hub, said heel being located in the extension of the rectifier, beyond the integrated platform, so that the heel is located out of the vein,
  • At least one rectifier comprises a structural arm
  • vein is a secondary vein of turbomachine.
  • the invention proposes a double-flow turbomachine comprising a hub, an outer shell and a secondary flow rectifier as described above.
  • the outer shell and the hub define a secondary vein within which said secondary flow is configured to flow.
  • the dual-flow turbomachine comprises, in its stator wheel, at least one rectifier which is a structural arm.
  • the double-flow turbomachine comprises, in its stator wheel, at least one rectifier which is a structural arm with servitude, at least one rectifier which is a structural arm without servitude, and at least one rectifier which is a non-structural dawn.
  • FIG. 1a already described, schematically represents a double-flow turbomachine
  • FIG. 1b already described, represents a rectifier
  • FIG. 1 represents a platform of the state of the art
  • FIGS. 2a, 2b, 2c show an embodiment of a rectifier according to the invention
  • FIG. 3 represents an internal platform according to one embodiment of the invention
  • FIGS. 1a and 1b there is shown a flow rectifier 20 of a secondary vein (referenced FS, as the secondary flow) of a turbomachine 1.
  • the rectifier 20 is arranged radially outside the hub 17 and radially inside the outer shell 16.
  • the rectifier serves to straighten the secondary flow coming from the fan 10.
  • the rectifier as described in the present application is not limited to this secondary vein. In particular, it could be implemented in primary vein.
  • the rectifier wheel 20 comprises a plurality of rectifiers 40 distributed regularly around a ring (not shown) centered on an axis XX of the turbomachine, corresponding to the axis of the shaft. motor (figure la).
  • the rectifiers 40 thus extend radially around the axis X-X '.
  • the rectifier 40 conventionally comprises a leading edge 41a, a trailing edge 41b, and a camber line 41c extending from the leading edge 41a to the trailing edge 41b, the line of camber being the line halfway between the intrados surface and the extrados surface of the straightener, the intrados being the hollow concave surface of the straightener, the upper surface being the convex surface of the straightener.
  • the rectifier comprises an extension direction and two ends 42, 44: an inner end 42, positioned at the hub 17 and an outer end 44, positioned at the outer ring 16.
  • the rectifiers 40 are preferably made of composite material. Metal rectifiers are also possible.
  • the turbomachine may also comprise a structural arm 30 integrated in a rectifier 40.
  • the structural arm 30 is of the "integrated stator vane" type, that is to say that it comprises an upstream end portion having the profile of a dawn of rectifier. For the remainder of the description, this structural arm 30 will be considered as a ur40 upright.
  • the structural arm 30 comprises a radial cavity for the passage of servitudes in particular, but there may be structural arms 30 without passage of servitude, for example being able to be qualified as "elementary" arms.
  • the structural arm contributes to the transmission of forces between the ferrule and the hub, without being hollow for receiving servitudes and / or a power transmission shaft.
  • These elementary structural arms have an aerodynamic profile and a size that are close to the profile and size of the non-structural stator vanes whose role is solely aerodynamic.
  • the structural arm 30 is advantageously of the auxiliary type, that is to say that its main function is that of power transmission from the turbomachine to the rest of the aircraft.
  • the stator wheel 20 comprises at least one rectifier 40 which is a structural arm 30 with servitude, at least one rectifier 40 which is structural arm 30 without servitude, and at least one rectifier 40 said purely aerodynamic, c that is to say, which is not a structural arm (we speak of non-structural dawn), and does not specifically allow the passage of servitudes.
  • the rectifier 20 further comprises an internal platform 52,
  • the rectifiers 40 therefore extend between the two internal and external platforms.
  • the inner platform is adapted to be engaged in a housing not shown formed in the outer surface of the hub 17, respectively the inner surface of the outer shell 16. The following description will be made for the inner platform.
  • the same features may apply similarly to the external platform.
  • the internal platform 52, 56 comprises two types of elements: integrated platforms 52 and reported platforms 56.
  • Each rectifier 40 comprises at its inner end 42 an integrated platform 52 made of material.
  • the rectifier 40 and the integrated platform 52 form a single piece, manufactured during the same steps (for example by molding in composite material).
  • the other type of elements is formed by reported platforms 56, that is to say independent parts that are just assembled to the integrated platforms 52.
  • Each platform reported 56 is located on the outer periphery of the hub 17, between two integrated platforms 52.
  • the rectifier thus comprises a plurality of rectifiers 40, a plurality of integrated platforms 52 and a plurality of reported platforms 56. There are as many reported platforms 56 as rectifiers 40 (with exceptions of designs).
  • the integrated platforms 52 are in a form of doubly curved plate, a curvature is centered on the axis X-X ', to follow the shape of the hub, and another curvature is intended to substantially follow the camber line of the rectifier 40. It is possible to define a length along the axis X-X ', and a width along an orthogonal axis and tangential to the platform.
  • the rectifier 40 extends vertically from the integrated platform 52 and is substantially centered thereon. It means that from other of the rectifier, especially in the direction of the other rectifiers, is part of the integrated platform.
  • the reported platforms 56 are in a plate form having the same types of curvatures.
  • the integrated platforms 52 have the same shape.
  • shape that is to say the geometry of the contour, which is in contact with the hub 17 is the same.
  • radial projection on the hub 17 is the same.
  • congestion at the level of the internal platform is the same for each integrated platform 52.
  • the rectifiers 40 and the platforms are generally composite material, that is to say that they are made by molding of resin with a reinforcing matrix. Details of the composite material construction of the rectifiers can be found in WO2014076408.
  • rectifiers 40 have different profiles, they already require as many suitable molds. Therefore, just adapt each mold, but their number remains the same. A single mold is sufficient to realize all reported platforms 56.
  • the integrated platforms 52 and reported 56 are assembled by partial overlap, that is to say that each part covers or is covered slightly.
  • the integrated platforms 52 comprise linings 58, that is to say a double folding of an edge of the platforms to lead to two parallel planes, offset by a distance of substantially the same order of magnitude than the thickness of the edge.
  • the jogging of the straightener 40 extends over the lengths of the integrated platform 52.
  • the reported platforms 56 are disposed on the die and die in the latter, which ensures aerodynamic continuity (the inner platform is flat) and a good seal.
  • it is an edge of the reported platforms 56 and an edge of the integrated platforms 54 which includes a trimming 58.
  • the trimming is covered by the unsent edge of the other element.
  • only one of the two platforms comprises integrated and reported platforms, possibly with the characteristics described above.
  • the above detailed description applies to both platforms (internal and external). It will be understood that, due to the spacing induced by the radiality of rectifiers, the width of the reported platforms of the external platform is greater than that of the reported platforms 56 of the internal platform. On the other hand, the integrated platforms 54 of the external platform may have substantially the same dimensions as the integrated platforms 52 of the internal platform.
  • each rectifier 40 comprises fastening means 60 in the form of an internal bead 62 (for attachment to the hub 17) and an external bead 64 (for fixing to the outer shell).
  • the heels 62, 64 are integral part of the rectifier and are made integrally.
  • They can typically comprise a plurality of orifices transverse to the extension direction of the rectifier 40.
  • the fixing means must not interfere with the flow of fluid in the secondary vein and they are therefore arranged outside this vein.
  • the heels 62, respectively 64, are disposed beyond the integrated platforms 52, 54 respectively.
  • the internal bead 62, the integrated platform 52 (internal), the rectifier 40, the integrated platform 56 (external) and the external bead 64 are thus obtained, depending on the extension direction of the rectifier 40.
  • the rectifier wheel can be implemented on any turbomachine requiring such a wheel, and on any aircraft comprising such a turbomachine.
  • the invention also relates to a mold (not shown in the figures) for manufacturing the blades 40 and their respective integrated platform. Two other molds are advantageously provided for manufacturing the reported platforms of the internal and external platform.

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Abstract

Redresseur de flux pour turbomachine avec plateformes intégrées et rapportées Abrégé : L'invention concerne une roue de redresseurs (20) de flux d'une veine, préférablement secondaire, d'une turbomachine (1), ladite roue (20) comprenant : - une plateforme interne (52, 56), et une plateforme externe (54), - une pluralité de redresseurs (40) s'étendant radialement entre les deux plateformes (52, 56, 54), dans lequel au moins une des deux plateformes comprend : - une pluralité de plateformes intégrées (52, 54), chacune des plateformes intégrée étant venue de matière avec un des redresseurs (40) et les plateformes intégrées (52, 54) ont toutes une même forme, et - une pluralité de plateformes rapportées (56), chacune des plateformes rapportées étant sous la forme d'une pièce assemblée et disposée entre deux plateformes intégrées (52, 54), et les plateformes rapportées ont elles-aussi toutes une même forme.

Description

Redresseur de flux pour turbomachine avec plateformes intégrées et rapportées
DOMAINE TECHNIQUE GENERAL
L'invention concerne une roue de redresseurs de flux d'air de turbomachine comprenant des aubes de redresseur et/ou plusieurs bras structuraux. L'invention s'applique en particulier aux turbomachines à double-flux.
ETAT DE L'ART
Une turbomachine à double flux pour la propulsion aéronautique est représentée en figure la . Elle comprend une soufflante 10 délivrant un flux d'air dont une partie centrale, appelée flux primaire FP, est injectée dans une veine primaire comprenant un compresseur 12 qui alimente une turbine 14 entraînant la soufflante.
La partie périphérique du flux d'air, appelée flux secondaire FS qui circule dans une veine secondaire est quant à elle éjectée vers l'atmosphère pour fournir la majeure partie de la poussée de la turbomachine 1, après avoir franchi une roue 20 de redresseurs 40 fixes disposée en aval de la soufflante. Les redresseurs ont des profils aérodynamiques et s'étendent selon une direction radiale (figure lb) .
Cette couronne, appelée redresseur 20 (également connue sous l'acronyme anglais OGV pour « Outlet Guide Vane »), permet de redresser le flux d'air secondaire en sortie de la soufflante, tout en limitant les pertes de charge. Ce redresseur 20 est préférentiellement situé au niveau d'un carter intermédiaire.
En fonction de leur position azimutale (3H, 6H, 9H, etc.) Les redresseurs 40 ont généralement différents types de profil aérodynamique PI, P2, P3..., c'est-à-dire qu'elles n'ont pas toute la même cambrure. Sur certaines turbomachines, on peut compter jusqu'à sept profils. Les différentes cambrures peuvent servir à compenser des sections de passage différentes entre redresseurs 40, du fait de passage de servitudes, comme expliqué au paragraphe suivant.
Sur la même figure la, qui illustre un mode de réalisation de la turbomachine, est représenté un bras structural 30, qui relie la virole externe 16 du carter intermédiaire au moyeu 17 du carter intermédiaire, en contribuant ainsi à supporter et à maintenir en positions le(s) arbre(s) moteur 18 et assurer la tenue structurale de l'ensemble. Le bras structural a aussi pour fonction de permettre la transmission de mouvement ou de fluides entre la turbomachine et le reste de l'aéronef sur lequel elle est montée. Pour ce faire, le bras structural est creux, et permet de loger des canalisations, arbres de transmission, etc.
Le bras structural peut éventuellement être intégré à la roue de redresseurs 20, il assure ainsi également la fonction d'un redresseur 40.
Dans d'autres modes de réalisation, la roue de redresseurs 20 ne comprend aucun bras structural et est purement aérodynamique.
En revanche, les redresseurs peuvent jouer un rôle de reprise d'efforts, repartie sur toute la couronne.
La roue de redresseurs 20 doit également assurer la continuité aérodynamique de la veine secondaire, pour cela, il faut reconstituer la veine secondaire entre chaque redresseur 40 de la roue 20.
Ainsi, la roue 20 comprend une plateforme interne 50 et une plateforme externe, entre lesquelles s'étendent radialement les redresseurs 40.
On connaît des turbomachines pour lesquelles les plateformes sont rapportées (voir figure le), c'est-à-dire qu'entre deux redresseurs 40 adjacents, on vient positionner une plaque, dont la structure épouse la forme du moyeu. Deux redresseurs 40 adjacents pouvant avoir des profils différents, il est nécessaire d'avoir un certain nombre de plaques de formes différentes pour pouvoir réaliser une plateforme étanche avec les redresseurs 40, ce qui est cher, compliqué et risqué en matière d'erreur d'installation. En outre, on observe des jeux assez importants entre les plaques et les redresseurs (de 3 à 4mm), qui sont comblés par des joints en silicone. Or, le joint silicone est difficile à enlever et laisse des résidus.
Partant, on augmente les coûts de fabrication, les risques d'erreur lors de l'assemblage et le temps de démontage pour l'entretien.
On connaît aussi des turbomachines pour lesquelles les plateformes sont intégrées, c'est-à-dire que les plateformes sont venues de matière avec les redresseurs. L'étanchéité est plus commode à réaliser mais la roue de redresseurs devient plus délicate à démonter. On peut se référer au document FR2998610 pour une solution facilitant la mise en place du joint à l'aide d'une gorge.
Il existe un besoin de simplifier à la fois le montage et l'entretien, sans pour autant engendrer des complexifications dans la fabrication.
PRESENTATION DE L'INVENTION
L'invention concerne une roue de redresseur de flux d'une veine préférablement secondaire d'une turbomachine, ledit redresseur étant configuré pour être disposé radialement à l'extérieur d'un moyeu et radialement à l'intérieur d'une virole externe, ledit redresseur comprenant :
- une plateforme interne, qui vient former la veine au niveau du moyeu,
- une plateforme externe, qui vient former la veine au niveau de la virole externe,
- une pluralité de redresseurs s'étendant radialement entre les deux plateformes,
caractérisé en que :
au moins une des deux plateformes comprend : - une pluralité de plateformes intégrées, chacune des plateformes intégrée étant venue de matière avec un des redresseurs, et
- une pluralité de plateformes rapportées, chacune des plateformes rapportées étant sous la forme d'une pièce assemblée et disposée entre deux plateformes intégrées.
Le montage et le démontage du redresseur s'en trouve simplifié.
Dans un mode de réalisation, les deux plateformes comprennent chacune:
- une pluralité de plateformes intégrées, chacune des plateformes intégrée étant venue de matière avec un des redresseurs, et
- une pluralité de plateformes rapportées, chacune des plateformes rapportées étant sous la forme d'une pièce assemblée et disposée entre deux plateformes intégrées.
Dans un mode de réalisation préférentiel, les plateformes intégrées de la plateforme interne ou externe ont la même forme, de sorte que les plateformes rapportées ont elles-aussi toute la même forme.
Par forme, on entend la géométrie du contour.
En ayant des géométries identiques pour les plateformes intégrées, les plateformes rapportées peuvent être identiques, d'où une diminution des risques d'erreur lors de l'assemblage et une diminution du coût de fabrication.
Enfin, le redresseur peut comprendre les caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison :
- la forme des plateformes intégrées est déterminée par le redresseur comprenant une ligne cambrure la plus courbée,
- la forme des plateformes intégrées est déterminée par le redresseur présentant un encombrement maximal, - l'encombrement maximum est déterminé par la superposition des profils du redresseur comprenant une ligne cambrure la plus courbée et du redresseur comprenant une ligne de cambrure la moins courbée,
- les plateformes intégrées et rapportées se superposent pour faciliter l'étanchéité,
- les plateformes intégrées comprennent au moins un soyage configuré pour recevoir par superposition les plateformes rapportées,
- les redresseurs comprennent au moins un talon de fixation permettant la fixation du redresseur à la virole externe ou au moyeu, ledit talon étant situé dans le prolongement du redresseur, au-delà de la plateforme intégrée, de sorte que le talon soit situé hors de la veine,
- les redresseurs et les plateformes intégrées et rapportées sont en matériau composite,
- au moins un redresseur comprend un bras structurel,
- la veine est une veine secondaire de turbomachine.
Enfin, l'invention propose une turbomachine à double-flux, comprenant un moyeu, une virole externe et un redresseur de flux secondaire tel que décrit précédemment. La virole externe et le moyeu délimitent une veine secondaire à l'intérieur de laquelle ledit flux secondaire est configuré pour s'écouler.
Dans une réalisation, la turbomachine à double-flux comprend, dans sa roue de redresseur, au moins un redresseur qui est un bras structural.
Dans une réalisation, la turbomachine à double-flux comprend, dans sa roue de redresseur, au moins un redresseur qui est un bras structural avec servitude, au moins un redresseur qui est un bras structural sans servitude, et au moins un redresseur qui est une aube non-structurale. PRESENTATION DES FIGURES
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels :
- la figure la, déjà décrite, représente schématiquement une turbomachine à double-flux,
- la figure lb, déjà décrite, représente un redresseur,
- la figure le représente une plateforme de l'état de la technique,
- les figures 2a, 2b, 2c représente un mode de réalisation d'un redresseur selon l'invention,
- la figure 3 représente une plateforme interne selon un mode de réalisation de l'invention,
- les figures 4 et 5 illustrent les contraintes de conception d'un mode de réalisation de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE En référence aux figures la et lb, on a représenté un redresseur 20 de flux d'une veine secondaire (référencée FS, comme le flux secondaire) d'une turbomachine 1.
Comme indiqué en introduction, le redresseur 20 est disposé radialement à l'extérieur du moyeu 17 et radialement à l'intérieur de la virole externe 16. Le redresseur sert à redresser le flux secondaire provenant de la soufflante 10.
Néanmoins, le redresseur tel que décrit dans la présente demande n'est pas limité à cette veine secondaire. En particulier, il pourrait être implémenté en veine primaire.
La roue de redresseurs 20 comprend une pluralité de redresseurs 40 répartis régulièrement autour d'un anneau (non représenté) centré sur un axe X-X de la turbomachine, correspondant à l'axe de l'arbre moteur (figure la). Les redresseurs 40 s'étendent donc radialement autour de l'axe X-X'.
En référence aux figures 2a, 2b, 2c, le redresseur 40 comprend classiquement un bord d'attaque 41a, un bord de fuite 41b, et une ligne de cambrure 41c s'étendant du bord d'attaque 41a au bord de fuite 41b, la ligne de cambrure étant la ligne à mi-distance entre la surface intrados et la surface extrados du redresseur, l'intrados étant la surface concave creuse du redresseur, l'extrados étant la surface convexe du redresseur.
Le redresseur comprend une direction d'extension et deux extrémités 42, 44 : une extrémité interne 42, positionnée au niveau du moyeu 17 et une extrémité externe 44, positionnée au niveau de la virole externe 16.
Les redresseurs 40 sont préférablement en matériau composite. Des redresseurs en métal sont aussi envisageables.
La turbomachine peut aussi comprendre un bras structural 30 intégré dans un redresseur 40. Le bras structural 30 est du type « aube de redresseur intégrée », c'est-à-dire qu'il comprend une partie d'extrémité amont présentant le profil d'une aube de redresseur. Pour le reste de la description, on considérera ce bras structural 30 comme un redresse ur40.
Le bras structural 30 comprend une cavité radiale pour le passage des servitudes notamment, mais il peut exister des bras structuraux 30 sans passage de servitude, pouvant par exemple être qualifiés de bras « élémentaires ». Dans ce cas, le bras structural participe à la transmission d'efforts entre la virole et le moyeu, sans pour autant être creux pour recevoir des servitudes et/ou un arbre de transmission de puissance. Ces bras structuraux élémentaires ont un profil aérodynamique et un encombrement qui sont proches du profil et de l'encombrement des aubes de redresseurs non structuraux dont le rôle est uniquement aérodynamique. Le bras structural 30 est avantageusement du type auxiliaire, c'est-à-dire que sa fonction principale est celle de transmission de puissance de la turbomachine vers le reste de l'avion .
Il est à noter que des conceptions hybrides sont possibles, dans lesquelles tous les redresseurs contribuent à la reprise des efforts, sans pour autant qu'elles servent à faire passer des servitudes ou de la puissance.
Dans un mode de réalisation, la roue de redresseur 20 comprend au moins un redresseur 40 qui est un bras structural 30 avec servitude, au moins un redresseur 40 qui est bras structural 30 sans servitude, et au moins un redresseur 40 dit purement aérodynamique, c'est-à-dire qui ne soit pas un bras structural (on parle d'aube non-structurale), et ne permettent pas spécifiquement le passage de servitudes.
D'autres configurations sont possibles, notamment sans passage de servitude (au moins un bras structural et un redresseur purement aérodynamique).
Le redresseur 20 comprend en outre une plateforme interne 52,
56, qui vient assurer la continuité aérodynamique de la veine secondaire au niveau du moyeu 17 et comprend une plateforme externe 54, qui vient assurer la continuité aérodynamique de la veine secondaire au niveau de la virole externe 16.
Les redresseurs 40 s'étendent donc entre les deux plateformes internes et externes.
La plateforme interne, respectivement externe, est adaptée pour être engagée dans un logement non représenté ménagé dans la surface externe du moyeu 17, respectivement la surface interne de la virole externe 16. La suite de la description sera faite pour la plateforme interne.
Néanmoins, sauf mention contraire les mêmes caractéristiques peuvent s'appliquer de façon similaire à la plateforme externe. Comme représentée en figure 3, la plateforme interne 52, 56 comprend deux types d'éléments : des plateformes intégrées 52 et des plateformes rapportées 56.
Chaque redresseur 40 comprend à son extrémité interne 42 une plateforme intégrée 52 venue de matière. Le redresseur 40 et la plateforme intégrée 52 forment une seule et même pièce, fabriquée lors des mêmes étapes (par exemple par moulage en matériau composite).
Les dimensions de ces plateformes intégrées 52 sont telles qu'elles ne se touchent pas (selon une périphérie du moyeu) lorsqu'elles sont installées.
Afin de reconstruire la plateforme interne de la veine secondaire, l'autre type d'éléments est formée par des plateformes rapportées 56, c'est-à-dire des pièces indépendantes que l'on vient assembler aux plateformes intégrées 52. Chaque plateforme rapportée 56 est située sur la périphérie externe du moyeu 17, entre deux plateformes intégrées 52.
Le redresseur comprend ainsi une pluralité de redresseurs 40, une pluralité de plateformes intégrées 52 et une pluralité de plateformes rapportées 56. Il y a autant de plateformes rapportées 56 que de redresseurs 40 (aux exceptions de conceptions près).
Une telle configuration permet de simplifier l'accès au moyeu 16 et autorise des solutions d'étanchéité plus simple. Les plateformes intégrées 52 se présentent sous une forme de plaque doublement courbée, dont une courbure est centrée sur l'axe X- X', pour suivre la forme du moyeu, et dont une autre courbure a pour but de suivre sensiblement la ligne de cambrure du redresseur 40. On peut définir une longueur selon l'axe X-X', et une largeur selon un axe orthogonal et tangentielle à la plateforme.
Le redresseur 40 s'étend verticalement depuis la plateforme intégrée 52 et y est sensiblement centrée. Cela signifie que de part et d'autre du redresseur, notamment en direction des autres redresseurs, se trouve une partie de la plateforme intégrée.
Les plateformes rapportées 56 se présentent sous une forme de plaque présentant les mêmes types de courbures.
Il a été dit précédemment qu'il existait plusieurs types de profils pour les redresseurs. Ces différents types de profils font que les redresseurs 40 ne sont pas toutes identiques et que par conséquent, les plateformes intégrées 52 peuvent aussi ne pas toutes être identiques. Il faudrait alors que les plateformes rapportées 56 soient toutes différentes pour s'adapter à chaque paire de plateformes intégrées 52 situées de part et d'autre.
Afin d'éviter cet écueil, les plateformes intégrées 52 ont la même forme. Par même forme, on entend que la forme, c'est-à-dire la géométrie du contour, qui est au contact du moyeu 17 est la même. En d'autres termes, la projection radiale sur le moyeu 17 est la même. En d'autres termes, l'encombrement au niveau de la plateforme interne est le même pour chaque plateforme intégrée 52.
On comprend sans difficulté que l'expression « même forme » se rapporte à la plateforme interne et qu'une autre « même forme » est définie pour la plateforme externe.
Cette homogénéisation permet l'utilisation d'une forme standard de plateforme rapportée 56 c'est à dire que toutes les plateformes rapportées sont identiques (à des détails près comme des orifices pour câbles ou autres) et interchangeables, et peuvent être conçues avec le même moule.
Les risques de mauvais assemblage sont alors sensiblement réduits et la fabrication de la plateforme interne est simplifiée.
En effet, les redresseurs 40 et les plateformes sont généralement en matériau composite, c'est-à-dire qu'ils sont réalisés par moulage de résine avec une matrice de renforcement. Des détails sur la réalisation en matériau composite des redresseurs se trouvent dans le document WO2014076408.
Comme les redresseurs 40 ont des profils différents, elles nécessitent déjà autant de moules adaptés. Par conséquent, il suffit d'adapter chaque moule, mais leur nombre reste le même. Un moule unique suffit pour réaliser toutes les plateformes rapportées 56.
Pour que les plateformes intégrées 52 aient la même forme (ou même géométrie), il faut prendre en compte la forme de tous les redresseurs 40 et leur ligne de cambrure 41c. En effet, on comprend bien à la lumière des figures 4 (différents profils de redresseurs) et 5 (forme d'une plateforme capable de tous les profils de redresseurs 40) que la ligne de cambrure la plus courbée et la ligne de cambrure la moins courbée déterminent la forme de la plateforme intégrée 52, puisqu'elles déterminent l'encombrement maximal.
A partir de cette géométrie, on peut ensuite définir la géométrie de la plateforme rapportée 56, qui sera identique pour toutes les plateformes rapportées 56 de la périphérie du moyeu 17.
Ainsi, en superposant le profil le plus cambré et le profil le plus décambré, la forme de la plateforme intégrée commune à tous les autres profils intermédiaires est connue. Un procédé similaire est effectué pour les plateformes rapportées de la virole externe.
Dans le cas d'un redresseur comprenant un arbre structural, il s'agit généralement de ce redresseur qui déterminera la forme puisqu'elle est aérodynamiquement la plus contraignante et a l'encombrement maximal . La plateforme interne est réalisée à l'aide des plateformes intégrées 52 et rapportées 56. Il y a par conséquent deux étanchéités à assurer pour chaque plateforme rapportée 56. Néanmoins, du fait de la standardisation des formes des plateformes, les jeux impliqués sont plus faibles et l'étanchéité s'en trouvent améliorée.
Afin de favoriser cette dernière, les plateformes intégrées 52 et rapportées 56 sont assemblées par recouvrement partiel, c'est-à-dire que chaque pièce recouvre ou est recouverte légèrement.
Dans un premier mode de réalisation de recouvrement partiel, les plateformes intégrées 52 comprennent des soyages 58, c'est-à-dire un double pliage d'un bord des plateformes pour aboutir à deux plans parallèles, décalés d'une distance sensiblement du même ordre de grandeur que l'épaisseur du bord. Le soyage du redresseur 40 s'étend sur les longueurs de la plateforme intégrée 52. Les plateformes rapportées 56 sont disposées sur le soyage et viennent mourir dans ce dernier, ce qui permet d'assurer une continuité aérodynamique (la plateforme interne est plane) et une bonne étanchéité.
Dans un second mode de réalisation similaire, ce sont les plateformes rapportées qui comprennent les soyages.
Dans un troisième mode de réalisation similaire, ce sont un bord des plateformes rapportées 56 et un bord des plateformes intégrées 54 qui comporte un soyage 58. Dans ce cas, le soyage est recouvert par le bord non soyé de l'autre élément.
On privilégiera le premier mode pour des raisons d'assemblage : les redresseurs 40 sont placées en premier, puis viennent les plateformes rapportées 56.
Dans un mode de réalisation, seule une des deux plateformes (interne ou externe) comprend des plateformes intégrées et rapportées, avec éventuellement les caractéristiques précédemment décrites.
Dans un mode de réalisation préférentiel, la description détaillée précédente s'applique aux deux plateformes (interne et externe). On comprendra que, du fait de l'écartement induit par la radialité des redresseurs, la largeur des plateformes rapportées de la plateforme externe est supérieure à celle des plateformes rapportées 56 de la plateforme interne. En revanche, les plateformes intégrées 54 de la plateforme externe peuvent être sensiblement de mêmes dimensions que les plateformes intégrées 52 de la plateforme interne.
En outre, du fait de la forme de la veine, par exemple de la veine secondaire, la concavité des plateformes entre la plateforme interne et externe est inversée.
Dans le cas où l'on utilise des plateformes intégrées de même forme sur la plateforme interne et sur la plateforme externe, on obtient donc deux formes différentes de plateformes rapportées.
Afin de permettre la fixation au moyeu 17 ou à la virole externe 16, chaque redresseur 40 comprend des moyens de fixation 60 sous la forme d'un talon interne 62 (pour fixation au moyeu 17) et d'un talon externe 64 (pour fixation à la virole externe).
Les talons 62, 64 sont partie intégrante du redresseur et sont réalisés venus de matière.
Ils peuvent typiquement comprendre une pluralité d'orifices transversaux à la direction d'extension du redresseur 40.
Les moyens de fixation ne doivent pas nuire à l'écoulement de fluide dans la veine secondaire et ils sont pour cela disposés en dehors de cette veine. Les talons 62, respectivement 64, sont disposés au-delà des plateformes intégrées 52, respectivement 54.
On obtient alors, selon la direction d'extension du redresseur 40, la talon interne 62, la plateforme intégrée 52 (interne), le redresseur 40, la plateforme intégrée 56 (externe), le talon externe 64. La roue de redresseurs peut être implémentée sur toute turbomachine nécessitant une telle roue, et sur tout aéronef comprenant une telle turbomachine. Enfin, l'invention concerne aussi un moule (non représenté sur les figures) pour fabriquer les aubes 40 et leur plateforme intégrée respective. Deux autres moules sont avantageusement prévus pour fabriquer les plateformes rapportées de la plateforme interne et externe.

Claims

Revendications
1. Turbomachine à double-flux (1), comprenant un moyeu (17), une virole externe (16) délimitant avec le moyeu une veine secondaire, et une roue de redresseurs (20) de flux secondaire (FS) circulant dans ladite veine secondaire, ladite roue (20) comprenant :
- une plateforme interne (52, 56), qui vient former la veine au niveau du moyeu (17),
- une plateforme externe (54), qui vient former la veine au niveau de la virole externe (16),
- une pluralité de redresseurs (40) s'étendant radialement entre les deux plateformes (52, 56, 54),
caractérisé en que :
au moins une des deux plateformes comprend :
- une pluralité de plateformes intégrées (52, 54), chacune des plateformes intégrée étant venue de matière avec un des redresseurs (40) et les plateformes intégrées (52, 54) ont toutes une même forme, et
- une pluralité de plateformes rapportées (56), chacune des plateformes rapportées étant sous la forme d'une pièce assemblée et disposée entre deux plateformes intégrées (52, 54), et les plateformes rapportées (56) ont elles-aussi toutes une même forme.
2. Turbomachine à double-flux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les deux plateformes comprennent chacune :
- une pluralité de plateformes intégrées (52, 54), chacune des plateformes intégrée étant venue de matière avec un des redresseurs (40) et les plateformes intégrées (52, 54) ont toutes une même forme, et
- une pluralité de plateformes rapportées (56), chacune des plateformes rapportées étant sous la forme d'une pièce assemblée et disposée entre deux plateformes intégrées (52, 54), et les plateformes rapportées (56) ont elles-aussi toutes une même forme.
3. Turbomachine à double-flux (1) selon l'une des revendications 1 à 2, dans laquelle la forme des plateformes intégrées (52, 54) est déterminée par les redresseurs (40) présentant un encombrement maximal.
4. Turbomachine à double-flux (1) selon la revendication précédente, dans laquelle l'encombrement maximum est déterminé par la superposition des profils du redresseur (40) comprenant une ligne cambrure (L) la plus courbée et du redresseur (40) comprenant une ligne de cambrure (L) la moins courbée.
5. Turbomachine à double-flux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les plateformes intégrées (52, 54) et rapportées (56) se superposent pour faciliter l'étanchéité.
6. Turbomachine à double-flux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les plateformes intégrées (52, 54) comprennent au moins un soyage (58) configuré pour recevoir par superposition les plateformes rapportées.
7. Turbomachine à double-flux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les redresseurs (40) comprennent au moins un talon de fixation (62, 64) permettant la fixation du redresseur à la virole externe (16) ou au moyeu (17), ledit talon (62, 64) étant situé dans le prolongement du redresseur (40), au- delà de la plateforme intégrée (52, 54), de sorte que le talon (62, 64) soit situé hors de la veine secondaire.
8. Turbomachine à double-flux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les redresseurs (40) et les plateformes intégrées (52) et rapportées (56) sont en matériau composite.
9. Turbomachine à double-flux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle au moins un redresseur (40) est un bras structural .
10. Turbomachine à double-flux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un redresseur (40) est un bras structural avec servitude, au moins un redresseur (40) est un bras structural sans servitude, et au moins un redresseur (40) est une aube non-structurale.
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