Brevet FR2933443A1 — publié le 20100108

POINTE D'UN COMPRESSEUR DE TURBOMACHINE COMPRENANT DES MOYENS DE DEGIVRAGE DESCRIPTION Le sujet de l'invention est une pointe d'un compresseur de turbomachine équipée de moyens de dégivrage. De la glace peut s'accumuler sur les aéronefs, et notamment à l'avant, en atmosphère givrante. La glace formée à l'entrée des moteurs y pénètre quand elle se détache pendant le vol et peut causer des dommages graves aux éléments tournants et notamment aux aubes du rotor. La formation de glace est habituellement combattue sur les structures d'aéronefs en les aspergeant de produits dégivrants avant le vol, ou encore en leur appliquant du chauffage, des vibrations, ou en les recouvrant de peinture anti-adhésive à base de Téflon. Ces procédés peuvent être efficaces mais sont cependant mis en échec quand l'aéronef doit voler dans des conditions givrantes pendant un temps long, pouvant atteindre plusieurs heures. La formation de glace en quantité importante est alors inévitable. L'objet de l'invention est de permettre le dégivrage de la pointe d'un compresseur de turbomachine à l'avant pendant une période longue et en vol, quand le compresseur est en mouvement. L'art antérieur (GB-A-724 019 ; 1 094 372 ; 1 102 958 et US 4 437 201) décrit encore des dispositifs de dégivrage en vol qui sont conçus pour des ailes ou d'autres structures fixes d'avion, et 2 consistent en des parois poreuses à travers lesquelles du liquide de dégivrage est injecté de l'intérieur de l'aéronef de sorte qu'il se répande sur toute la face extérieure de la paroi. La source du liquide n'est pas décrite, mais des pompes sont apparemment employées ; l'invention a, par rapport à ces documents, l'avantage important d'assurer une distribution de liquide régulière et continue en exploitant la rotation de la pointe pour se passer de moyen de pompage. Le dispositif est donc à la fois plus simple et plus fiable. Elle est caractérisée en ce que la pointe contient un réservoir de liquide de dégivrage muni d'une valve de remplissage, le réservoir étant encore muni d'au moins un orifice de distribution du liquide de dégivrage ayant une ouverture calibrée. On se fie aux forces centrifuges appliquées au réservoir pour contribuer à sa vidange progressive pendant le vol. Il importe seulement que le réservoir soit situé dans la pointe même, mais cela n'est pas gênant car la valve seule doit être accessible. La calibration de l'orifice ou des orifices signifie qu'ils ont un petit rayon qui régularise la distribution de liquide et évite une vidange soudaine. Le réservoir est avantageusement formé par une vessie souple de manière que son volume varie à mesure qu'il se vide et que la poursuite de la vidange est favorisée. La vessie peut comprendre pour cela une concavité dirigée vers l'arrière et qui a la propriété de s'élargir. 3 L'orifice de dégivrage est avantageusement placé à l'avant du réservoir, c'est-à-dire au bout de la pointe, afin de permettre au liquide de dégivrage de s'écouler vers l'arrière sur toute la surface de la pointe en profitant des efforts induits par le mouvement de rotation du moteur de l'aéronef. Le clapet est avantageusement passif, son ouverture était faite d'après la température, par exemple s'il comprend un élément actif en alliage à mémoire de forme. La valve peut être située au bout de la pointe, dans le prolongement du clapet. Dans une autre conception, le réservoir comprend une face périphérique foraminée qui donne sur une paroi spongieuse de la pointe, cette face périphérique comprenant ainsi des orifices de distribution du liquide à ouverture calibrée. Un autre aspect concerne la structure de la pointe proprement dite. Divers moyens peuvent être repris ou conçus pour favoriser la distribution et l'écoulement du liquide. C'est ainsi que l'orifice de distribution peut déboucher dans un jeu entre deux peaux comprenant les parois de la pointe, dont une peau externe perméable au liquide de dégivrage ; ou, comme on l'a mentionné, la pointe peut comprendre une couche de matériau spongieux. Notamment dans le cas où la vessie comprend une concavité dirigée vers l'arrière, elle peut être construite en un polymère renforcé de fibres afin de lui donner seulement une souplesse modérée mais de lui 4 faire conserver sa forme d'ensemble quel que soit son contenu. L'invention sera maintenant décrite au moyen des figures suivantes : - La figure 1 représente un mode de réalisation de l'invention, et - la figure 2 un deuxième mode. Se reportant à la figure 1, un cône tournant de compresseur constitue une pointe 1. Il est composé d'une peau interne 2 et d'une peau externe 3 séparées par un bâillement 4. Il contient un réservoir 5 dont la forme est à peu près régulière sauf à un col 6 à l'avant et à une concavité 7 centrale à l'arrière. Le réservoir 5 est construit en un polymère souple mais renforcé de fibres ou d'autres matières qui l'empêchent de se déformer à l'excès et maintiennent sa forme générale. L'ouverture 6 est munie d'un clapet 7, puis d'une valve 8. Ces deux équipements, étant fixés à l'avant de la pointe 1, maintiennent le réservoir 5 dans celle-ci. Le clapet 7 est situé sous la peau interne 2, et la valve 8 traverse le bâillement 4 et affleure à l'extérieur de la peau externe 3. La valve 8 est munie d'orifices latéraux 9 disposés en couronne et donnant dans le bâillement 4. Le clapet 7 est à ouverture automatique en fonction de la température, et peut par exemple comprendre un élément actif 8 en alliage à mémoire de forme qui le ferme aux températures ambiantes ou chaudes mais se déforme et l'ouvre quand les conditions de givrage sont réunies. Le clapet 9 peut être alors complètement autonome. Dans d'autres réalisations, quoiqu'elles ne soient pas préférées, il peut aussi être commandé de l'extérieur. Le remplissage du réservoir 5 se fait par la valve 8. Quand la pointe 1 tourne, les forces 5 centrifuges étalent le réservoir 5 contre la peau interne 2. Quand le clapet 7 est ouvert, les conditions de givrage étant réunies, la pression exercée par ces forces centrifuges sur le liquide le fait sortir peu à peu par le clapet 7. La concavité 11 s'agrandit peu à peu, ce qui aide au vidage. Le liquide de dégivrage se répand dans le bâillement 4 à cause des forces centrifuges. Si la peau externe 3 est en matière spongieuse, fibreuse, poreuse, etc., il la traverse et contribue à faire fondre ou à détacher à temps la glace déposée sur elle. Le bâillement 4 pourrait aussi être remplacé par une matière spongieuse ou analogue ; ou inexistant, et le liquide serait alors versé dans la peau externe 3. Un mode de réalisation un peu différent sera décrit à l'aide de la figure 2. La pointe 12 comprend maintenant une peau unique en une matière ou une structure perméable au liquide de dégivrage. Le réservoir 5 est dépourvu du clapet 7 et équipé seulement de la valve 8 donnant sur l'extérieur. Sa forme est à peu près la même que dans la réalisation précédente, mais il possède une paroi extérieure 13 foraminée, c'est-à-dire pourvue de multiples perforations, dont l'ouverture est calibrée pour laisser passer le débit voulu de liquide dégivrant à la rotation de la pointe 12. Le liquide traverse la pointe REVENDICATIONS1. Pointe (1, 12) d'un compresseur de turbomachine, caractérisée en ce qu'elle contient un réservoir (5) de liquide de dégivrage muni d'une valve (8) de remplissage, et d'au moins un orifice (9, 14) de distribution du liquide de dégivrage à ouverture calibrée. 2. Pointe d'un compresseur de turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réservoir (5) est formé par une vessie souple. 3. Pointe d'un compresseur de turbomachine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la vessie comprend une concavité (11) dirigée vers l'arrière. 4. Pointe d'un compresseur de turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'orifice de distribution est placé à l'avant et pourvu d'un clapet (7) réglable. 5. Pointe d'un compresseur de turbomachine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le clapet a une ouverture faite d'après la température. 6. Pointe d'un compresseur de turbomachine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le clapet comprend un élément actif (10) en alliage à mémoire de forme. 8 7. Pointe d'un compresseur de turbomachine selon la revendication 4, caractérisée en ce que la valve (8) est située en prolongement du clapet (7). 8. Pointe d'un compresseur de turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le réservoir comprend une face périphérique foraminée (13) qui donne sur une paroi spongieuse de la pointe. 9. Pointe d'un compresseur de turbomachine selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'orifice de distribution (9) débouche dans un bâillement (4) entre deux peaux (2,3) d'une paroi de la pointe, dont une peau externe (3) perméable au liquide. 10. Pointe d'un compresseur de turbomachine selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que la vessie est en polymère renforcé de fibres.25