Brevet FR2829193A1 — publié le 20030307

revendications précédentes. 28291 93 SYSTEME DE PRELEVEMENT D'AIR D'UN COMPRESSEUR DESCRIPTION L 'invention se rapporte à un système de prélèvement d'air d'un compresseur. Les moteurs d'aéronefs comprennent des turtines à gaz o l'air entrant dans la composition du mélange combustible est comprimé. Une portion de l'air comprimé est soutirce du compresseur pour divers usages, dont la mise sous pression de la cabine, le dégivrage et la ventilation de la turbine du moteur pour la rafraîchir. Le soutirage de l'air comprimé se fait à travers le carter de stator, qui se compose en particulier d'une peau externe, qui apporte sa rigidité à l'ensemble, et d'une doublure interne qui délimite la veine d'écoulement de l'air et se compose essentiellement de segments annulaires assemblés entre eux dont les uns portent les aubes fixes du compresseur et les autres, qui alternent avec les précédents, s'étendent devant les aubes mobiles du rotor. Des orifices sont percés dans cette doublure pour qu'une partie de l'air s'écoulant dans la veine y entre; si le déLit à soutirer est important, ces orifices peuvent être remplacés par une fente circulaire complète. Les orifices communiquent à une cavité ménagée entre la peau externe et la doublure interne du carter, et on concoit donc qu'il suffise de percer des orifices à travers la peau externe pour accéder à cette cavité et en soutirer l'air qui s'y est écoulé en le laissant emprunter un conduit menant là o il est demandé. SP 19624/JCI i Des problèmes apparaissent toutefois quand le déLit d'air soutiré doit être important. Comme la vitesse de l'écoulement d'air est limitée, le déLit ne peut souvent être accru qu'en agrandissant la section offerte à l'écoulement de soutirage, à tous les niveaux de cet écoulement. On peut contribuer à satisfaire à cette exigence en agrandissant les orifices traversant la doublure interne et la peau externe du carter, ainsi que le conduit d'évacuation; mais il est impossible d'élargir les cavités intermédiaires entre la peau externe et la doublure interne, que l'air soutiré paraourt dans la direction tangentielle du moteur pour se rassembler sous l' orifice externe, car la section des cavités annulaires est détermince par les formes quon doit donner à la peau externe et à la doublure interne pour d'autres raisons. Il est donc fréquent que la section de la cavité de soutirage soit insuffisante pour permettre l'écoulement du débit d'air demandé. Il est aussi possible que la cavité ne se prête pas à un parcours commode de l'air soutiré, si elle est cloisonnée ou pour une autre raison. La solution classique à cette difficulté consistait jusqu'à présent à disposer un tube cTrculaire appelé collecteur autour de la cavité, dont le rôle était de suppléer à cette cavité en offrant une section suffisante à l'écoulement annulaire d'air se rassemblant vers le conduit final de prélèvement. L'air travereait alors la cavité sensiblement radialement, en sortant par un groupe d'orifices en nombre suffisant menant à l'intérieur du collecteur. Le collecteur est cependant une pièce SP 19624/JCI i relativement onéreuse à fabriquer et à installer, et l'entour de carter était parfois trop encombré pour permettre de le recevoir. L'objet de cette invention est de ne pas recourir à un collecteur pour assurer un soutirage à débit suffisant d'air comprimé, même s'il est soutiré à l'endroit de cavités trop étroites pour se prêter commodément à son passage. Selon l 'invention, l' invention concerne un système de prélèvement d' air d'un compresseur de moteur d'avion à travers une doublure d'un carter qui délimite une veine d'écoulement de l'air, comprenant des orifices percant une peau externe du carter qui délimite une cavité avec la doublure, l'air du prélèvement gagnant les orifices après avoir traversé la doublure et la cavité, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de conduits rayonnants branchés sur la peau externe, chacun autour d'un des orifices. Dans une autre forme plus compliquée, o on considère une pluralité de cavités délimitées par la peau externe et la doublure, que l'air de prélèvement traverse toutes, chacun des conduits rayonnants est branché autour d'un orifice de chacune des cavités. L'effet obtenu est dans les deux cas qu'on diminue dans la cavité l'écoulement tangentiel qui impose souvent de recourir au collecteur. En effet, l'air prélevé de la veine par toute la circonférence de la cavité na qu'un trajet plus court à accomplir tangentiellement dans la cavité pour gagner l' orifice et le conduit le plus proche, ce qui rend l'engorgement de la cavité plus difficile. Dans le mode de SP 19624/JCI réalisation à plusieurs cavités, l'air se répartit entre ces cavités et les traverse plus aisément. Le nombre de conduits d'écoulement n'est pas accru, puisque chacun d'eux englobe un orifice de chacune des cavités. Ces aspects de l 'invention ainsi que d'autres seront maintenant décrits plus en détail en liaison aux figures suivantes: - la figure 1 est une vue générale représentant l'agencement de l'invention, - la figure 2 représente le mode de soutirage en détail, et - la figure 3 illustre la disposition des orifices dans les conduits de prélèvement. La figure 1 représente un carter 1 de compresseur séparé d'un rotor 2 concentrique par une veine 3 d'écoulement de l 'air comprimé. De l 'air comprimé est soutiré du compresseur par deux conduits 5 et 6 servant à une utilisation commune, comme la mise sous pression de la cabine de l'avion, et se branchant au carter 1 par deux embouchures 7 et 8 diamétralement opposoes. Les conduits 5 et 6 ne se joignent pas, ou ne le font quà distance du carter 1. La suite de la description s'appliquant aussi bien à la région de l' embouchure 8 qu'à celle de l' embouchure 7, seule celle-ci sera décrite. Se reportant à la figure 2, on voit que le carter 1 se compose d'une peau externe 9 et d'une doublure 10 séparces par des cavités dont deux, portant les rétérences 11 et 12, apparaissent sur les dessins. L' embouchure 7 est fixce à la peau externe 9, alors que SP 19624/JCI la doublure 10 délimite la veine 3. La doublure 10 comporte des orifices, ici une fente 13 circulaire et unique, pour soutirer de l'air comprimé empruntant la veine. La fente 13 est ménagée entre un anneau redresseur 14 et un anneau de virole 15 qui font partie de la doublure 10 et se raccordent à la peau externe 9 par des reLords d' orientation plutôt radiale, portant les références respectives 16 et 17 et qui s'étendent derrière la fente 13; la cavité 11 s'étend derrière le reLord 16, et la cavité 12 derrière le reLord 17. Les reLords 16 et 17 sont percés d' orifices 18 et 19 pour permettre à l'air comprimé s'étant engouffré dans la fente 13 d'entrer dans les cavités 11 et 12. L'air traverse les cavités 11 et 12 et la moitié en ressort par des orifices 20 et 21 traversant la peau externe 9 pour aboutir à l' embouchure 7, l'autre moitié aboutissant de même à l' embouchure 8. D'après la conception antérieure, un collecteur formé d'un tube annulaire de grande section aurait dû être disposé autour de la peau externe 1 et communiquer à la cavité 11 (par exemple) par, au mieux, quatre orifices de section suffisante réqulièrement répartis à angle droit. Les orifices ont été ici regroupés différemment, en deux rangées comprenant chacune un orifice 20 et un orifice 21 qui sont orientées en direction longitudinale du compresseur, chacune des rangées étant englobée par une des embouchures 7 et 8. La superficie des orifices 20 et 21 peut être la même que celle qu'on aurait prévue avec un collecteur. On peut proposer des orifices 20 et 21 de forme oblongue s'allongeant dans la direction tangentielle du SP 19624/JCI : compresseur, ce qui permet d' employer des embouchures 7 et 8 à section de raccordement rectangulaire et presque carrée qui se raccordent aux conduits 5 et 6, dont la section est plus petite, par une modification progressive de section, ce qui leur donne une forme générale de cloche. L'utilisation d'une pluralité de conduits de prélèvement 5 et 6 réduit le débit d' air parcourant les cavités 11 et 12 tangentiellement pour joindre les embouchures 7 et 8, et le partage de l'écoulement de prélèvement entre les deux cavités 11 et 12 réduit encore ce déLit tangentiel. On n'a ainsi plus le souci de voir le prélèvement limité par une section insuffisante des cavités 11 et 12. La figure 3 représente d'ailleurs d'autres orifices 22 travereant la peau externe 9 et placés sur la ligne des orifices 21, c'est-à-dire menant à la même cavité 12. Il s'agit d' orifices de prélèvement pour d'autres utilisations d'une partie de l'air comprimé soutiré par la fente 13 et ayant abouti à la cavité 12. Ainsi, la contribution conjointe des cavités 11 et 12 pour la fourniture d' air destiné à une utilisation déterminée (ici la cabine) n'exclut pas l'utilisation de ces cavités pour fournir un déLit d' air additionnel destiné à d'autres utilisations. SP 19624/JCI REVENDI CAT IONS 1. Système de prélèvement d'air d'un compresseur de moteur d'avion à travers une doublure (10) d'un carter (1) qui délimite une veine (3) d'écoulement de l'air, comprenant des orifices (20; 21) perçant une peau externe (9) du carter qui délimite une cavité (11; 12) avec la doublure (10), l'air du prélèvement gagnant les orifices (20; 21) après avoir traversé la doublure et la cavité (11; 12), caractérisé en ce quil comprend une pluralité de conduits (5, 6) rayonnants branchés sur la peau externe (9), chacun autour d'un des orifices (20; 21). 2. Système de prélèvement d'air d'un compresseur de moteur d'avion à travers une doublure (10) d'un carter (1) qui délimite une veine d'écoulement de l'air, comprenant des orifices (20, 21) percant une peau externe (9) de carter qui délimite une pluralité de cavités (11, 12) avec la doublure, l'air de prélèvement gagnant les orifices après avoir traversé la doublure et les cavités, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de conduits rayonnants (5, 6) branchés sur la peau externe, chacun autour d'un orifice de chacune des cavités. 3. Système de prélèvement d'air selon la revendication 2, caractérisé en ce que les orifices (20, 21) sont oblongs, allongés en direction tangentielle du compresseur et disposés en rangées en direction longitudinale du compresseur. SP 19624/JCI 4. Système de prélèvement d'air selon la revindication 2 ou 3, caractérisé en ce que les cavités sont deux, les orifices sont deux pour chacune des cavités et les conduits sont diamétralement opposés. 5. Système de prélèvement d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les conduits se branchent sur la peau externe par des embouchures (7, 8) s'élargissant en cloche vers la peau externe.