Brevet FR2681644A1 — publié le 19930326

Perfectionnement apporté aux soufflantes notamment pour turboréacteurs à au moins deux flux L'invention est relative aux soufflantes, notamment pour turboréacteurs à au moins deux flux et elle s'applique aussi bien aux soufflantes pour turboréacteurs d'avions subsoniques qu'aux soufflantes pour turboréacteurs d'avions supersoniques, dans leurs phases de vol subsonique (atterrissage et décollage). Une telle soufflante est alors généralement disposée en amont d'un ensemble essentiellement constitué par au moins un compresseur, au moins une chambre de combustion, au moins une turbine et au moins une tuyère. Cette soufflante comprend essentiellement un rotor à aubes, entraîné par la turbine du turboréacteur, ce rotor à aubes étant suivi d'un stator à aubes. Il est bien connu que la soufflante des turboréacteurs de ce type est génératrice d'ondes acoustiques dont on a toujours cherché à diminuer l'intensité. On est partiellement arrivé à ce but grâce à des dispositions géométriques destinées à utiliser les propriétés de coupure acoustique présentée par les canaux empruntés par l'air dans son trajet en amont et en aval de la soufflante. On était donc conduit à réaliser des soufflantes relativement longues en espaçant au maximum le rotor du stator. On a aussi contribué à ce but en augmentant le nombre d'aubes du stator, jusqu'à lui faire comporter deux fois plus d'aubes que le rotor. On était donc conduit à réaliser des soufflantes d'un prix de revient élevé. La présente invention a pour but de réduire ces inconvénients en proposant une soufflante silencieuse, dont la longueur est diminuée par réduction de l'espace rotorstator, et dont le coût est réduit par diminution du nombre d'aubes du stator. Pour ce faire, le demandeur a développé l'idée consistant, d'une part, à accepter une augmentation de la perturbation de vitesse de l'écoulement dans le plan du rotor et en fonction de sa vitesse de rotation, et, d'autre part, de compenser, voir même d'annuler cette augmentation en agissant sur l'écoulement en amont ou en aval du rotor. Selon l'invention, la soufflante comporte, d'amont en aval, un rotor à aubes et un stator à aubes, et elle est caractérisée par le fait que - l'espace E séparant le plan du rotor du plan du stator est compris entre 0,3C et 2C (0,3C Selon des caractéristiques préférées de l'invention, - l'espace E entre le rotor et le stator est proche de 0,5C (0,4C Selon un premier mode de réalisation de l'invention l'aubage de compensation est disposé en amont du rotor de la soufflante. Selon un second mode de réalisation de l'invention (applicable notamment aux configurations de turboréacteurs dans lesquels l'entrée d'air comporte des obstacles engendrant des sillages), l'aubage de compensation est disposé en aval du stator de la soufflante, ou dans le plan du stator ; le stator constitue, dans ce dernier cas, l'aubage de compensation lui-même. L'invention consiste, mises à part les dispositions dont il vient d'être question, en certaines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après et qui s'utilisent de préférence en même temps. L'invention pourra, de toutes façons, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont relatifs à des modes de réalisation préférés de l'invention et ne comportent, bien entendu, aucun caractère limitatif. La Fig. 1, de ces dessins, est une coupe axiale schématique d'une soufflante pour turboréacteur établie conformément à un premier mode de réalisation de l'invention. La Fig. 2, est une coupe axiale schématique d'une soufflante pour turboréacteur d'avion supersonique établie conformément à un second mode de réalisation de l'invention. Les figs. 3, 4 et 5 sont des vues développées montrant respectivement trois dispositions possibles concernant la répartition des aubes du stator de la soufflante selon le mode de réalisation de la figure 2. Comme montré sur les figures 1 et 2, la soufflante 1 pour turboréacteur à double flux est disposée en amont d'un ensemble 2 comprenant un compresseur, une chambre de combustion, une turbine et une tuyère (non représentés). La soufflante 1 est entourée d'un carénage 3 et comporte un moyeu axial tournant 4. La soufflante 1, est constituée par un rotor à aubes 5, entraîné par la turbine du turboréacteur, et un stator à aubes 6 situé en aval du rotor à aubes 5. L'espace E séparant le plan du rotor 5 du plan du stator 6 est compris entre 0,3 C et 2 C (0,3C Le stator 6 comporte un nombre d'aubes S compris entre R et 1,5R (R Dans le mode de réalisation représenté sur la Fig. 1, un aubage de compensation non tournant 7 est disposé au voisinage de la soufflante 1, en amont de son rotor 5. Cet aubage de compensation 7 peut comporter des aubes orientables. Les pièces constituant l'aubage peuvent être des profils aérodynamiques, des tiges ou des câbles tendus. Cet aubage de compensation 7 peut être monté sur un mécanisme (non représenté) permettant son déplacement angulaire. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, qui correspond à des configurations de turboréacteurs pour avions supersoniques dans lesquels les entrées d'air comportent un plan séparateur 8, engendrant des sillages, l'aubage de compensation 7 est disposé en aval du stator 6. En variante la compensation est obtenue directement au moyen des aubes du stator 6 convenablement disposées pour compenser le déficit de vitesse moyenne dans le plan du rotor. On peut alors envisager les dispositions suivantes concernant le stator 6 et qui permettent de compenser ce déficit de vitesse - la répartition axiale des aubes du stator 6 peut être irrégulière ; par exemple un certain nombre d'aubes du stator 6 peuvent se situer plus en aval que les autres (Fig. 3) - la répartition circonférentielle des aubes du stator 6 peut être irrégulière : par exemple un certain nombre d'aubes du stator 6 peuvent être supprimées (Fig. 4) - les caractéristiques géométriques, notamment épaisseur et/ou corde, de certaines des aubes du stator 6 sont différentes des caractéristiques des autres aubes du stator 6 (Fig. 5). Bien entendu, comme dans le mode de réalisation représentée sur la figure 1, les aubes de l'aubage de compensation peuvent être orientables et l'aubage de compensation peut être monté sur un mécanisme permettant son déplacement angulaire. REVENDICATIONS 1 - Soufflante, notamment pour turboréacteur à au moins deux flux, comportant, d'amont en aval, un rotor à aubes (5) et un stator à aubes (6) situés en aval du rotor à aubes (5), caractérisée par le fait que - l'espace E séparant le plan du rotor (5) du plan du stator (6) est compris entre 0,3 C et 2 C (0,3 C - le stator (6) comporte un nombre d'aubes S compris entre R et 1,5 R (R 2 - Soufflante selon la revendication 1 caractérisée par le fait que l'espace E entre le rotor (5) et le stator (6) est proche de 0,5 C (0,4 C 3 - Soufflante selon la revendication 1 ou 2 caractérisée par le fait que le nombre d'aubes S du stator (6) est un peu supérieur au nombre d'aubes R du rotor (5) (R 1,lu). 4 - Soufflante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée par le fait que l'aubage de compensation (7) est disposé en amont du rotor (5). 5 - Scufflante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que l'aubage de compensation (7) est disposé en aval du stator (6). 6 - Soufflante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le stator (6) constitue l'aubage de compensation (7). 7- Soufflante selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la répartition axiale des aubes du stator (6) est irrégulière. 8 - Soufflante selon la revendication 6 ou 7 caractérisée par le fait que la répartition circonférentielle des aubes du stator (6) est irrégulière. 9 - Soufflante selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée par le fait que les caractéristiques géométriques de certaines des aubes du stator (6) sont différentes des caractéristiques des autres aubes du stator (6). 10 - Soufflante selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que l'aubage de compensation (7) comporte des aubes orientables. 11 - Soufflante selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisée par le fait que l'aubage de compensation (7) est monté sur un mécanisme permettant son déplacement angulaire. 12 - Soufflante selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée par le fait que l'aubage de compensation (7) est constitué de simples tiges ou de câbles.