Brevet FR2946091A1 — publié le 20101203

TURBOMACHINE D'AERONEF COMPRENANT UN GENERATEUR ELECTRIQUE DE PUISSANCE AGENCE DE FAÇON INCLINEE DANS LE COMPARTIMENT INTER-VEINE DESCRIPTION La présente invention se rapporte de façon 10 générale à une turbomachine à double flux pour aéronef, de préférence du type turboréacteur. Plus précisément, elle se rapporte à une turbomachine dans laquelle la boîte d'engrenages, également dénommée AGB (de l'anglais � Accessory Gear 15 Box �) est logée dans un compartiment inter-veine de la turbomachine, c'est-à-dire dans un compartiment situé radialement entre le canal primaire et le canal secondaire de la turbomachine. Une telle boîte d'engrenages est 20 classiquement formée à l'aide d'arbres parallèles à la direction longitudinale de la turbomachine, portant des pignons droits pour s'entraîner rotation, et pour entraîner les ils sont associés. A titre les équipements peuvent être duces arbres les uns les équipements d'exemple type pompe autres en auxquels 25 indicatif, carburant, pompe hydraulique, pompe de lubrification, alternateur, démarreur, ou encore générateur électrique de puissance. L'intérêt de positionner la boîte 30 d'engrenages et ses équipements dans le compartiment inter-veine, plutôt qu'extérieurement sur la virole 2 extérieure du carter intermédiaire prolongeant le carter de soufflante vers l'arrière, est tout d'abord de diminuer le maître-coupe de la nacelle, à savoir sa surface frontale maximale dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal de la turbomachine. Cela permet également de diminuer la surface mouillée de la nacelle, et de minimiser les discontinuités de courbure sur celle-ci, provoquées par l'implantation de la boîte d'engrenages en forme de � banane � autour du carter de rétention ou de la virole extérieure du carter intermédiaire. Il en résulte une diminution de la traînée, et donc un gain en termes de performances aérodynamiques procurées par la turbomachine. Néanmoins, sur les aéronefs, les besoins en puissance électrique sont de plus en plus conséquents, et requièrent de ce fait l'implantation de générateurs de plus en plus volumineux au sein des turbomachines. Leur intégration dans le compartiment inter-veine peut ainsi devenir problématique lorsque celui-ci présente une dimension radiale restreinte. En effet, il peut s'avérer difficile de loger un générateur encombrant sans gêner l'accès aux injecteurs de carburants qui font saillie dans le compartiment inter-veine. Une solution à ce problème réside alors dans la possibilité de déporter radialement vers l'extérieur le générateur, toujours orienté longitudinalement pour pouvoir se connecter sur un pignon droit de la boîte d'engrenages, mais cela conduit inévitablement à déplacer dans la même direction la paroi interne du canal secondaire pour loger la partie avant du générateur, ce qui 3 impacte négativement le maître-couple et la surface mouillée de la nacelle. L'invention a donc pour but de remédier au moins partiellement aux problèmes mentionnés ci-dessus, relatifs aux réalisations de l'art antérieur. Pour ce faire, l'invention a pour objet une turbomachine à double flux pour aéronef comprenant un compartiment inter-veine délimité vers l'avant par un carter intermédiaire de ladite turbomachine, celle-ci comprenant, dans ledit compartiment inter-veine, une boîte d'engrenages ainsi qu'une pluralité d'équipements entraînés par ladite boîte d'engrenages. Selon l'invention, ladite pluralité d'équipements comporte au moins un générateur électrique de puissance dont l'axe de son arbre d'entrée est incliné par rapport à un axe longitudinal de la turbomachine de manière à s'écarter de ce dernier radialement vers l'extérieur en allant vers l'arrière. En inclinant ainsi le générateur électrique de puissance, son extrémité avant se retrouve plus rapprochée de l'axe longitudinal de la turbomachine que ne l'est son extrémité arrière. Par conséquent, un générateur, même de grandes dimensions, peut plus facilement être implanté dans le compartiment inter- veine sans gêner l'accès aux injecteurs de carburants, et sans avoir à déporter la paroi interne du canal secondaire radialement vers l'extérieur. Cet agencement peut d'ailleurs également concerner tout type d'équipement entraîné par la boîte d'engrenages. Ainsi, pour chaque équipement concerné, de préférence disposant d'un carter extérieur 4 sensiblement cylindrique d'axe parallèle ou confondu avec l'axe de son arbre d'entrée, ce dernier axe entraîné par ladite boîte d'engrenages est incliné par rapport à l'axe longitudinal de la turbomachine de manière à s'écarter de ce dernier radialement vers l'extérieur en allant vers l'arrière. De préférence, la turbomachine comprend une pluralité d'injecteurs de carburant comportant chacun une partie faisant saillie à l'intérieur du compartiment inter-veine, et ledit générateur électrique de puissance s'étend vers l'arrière, selon la direction longitudinale de la turbomachine, au-delà de ladite partie faisant saillie des injecteurs de carburant. Du fait de l'inclinaison du générateur, celui-ci peut en effet s'étendre vers l'arrière au-delà des injecteurs, en passant à une distance radiale raisonnable de ceux-ci. Cela facilite leur manutention, et, éventuellement, permet la mise en place d'un bouclier thermique entre ces mêmes injecteurs et le générateur électrique de puissance. De préférence, en section selon un plan défini par l'axe de l'arbre d'entrée du générateur électrique de puissance et par l'axe longitudinal de la turbomachine, la turbomachine intègre une ligne de délimitation interne d'un canal secondaire, sensiblement parallèle à l'axe de l'arbre d'entrée du générateur électrique de puissance, localement au droit de ce dernier. En d'autres termes, le générateur s'étend sensiblement parallèlement à la portion de la ligne de délimitation interne en regard de laquelle il se trouve. Dans les faits, c'est l'équipement qui conditionne le tracé de la ligne de délimitation interne précitée, afin qu'elle contourne l'équipement en respectant un jeu minimum ainsi que les contraintes aérodynamiques. 5 Ledit générateur électrique de puissance peut comprendre une enceinte d'huile intégrée, même si cette enceinte / réservoir est préférentiellement déporté du générateur pour limiter l'inclinaison de celui-ci. L'arbre d'entrée dudit générateur électrique de puissance est préférentiellement équipé d'un pignon engrenant avec un autre pignon conique équipant un arbre de la boîte d'engrenages, orienté longitudinalement et portant un pignon droit pour son entraînement en rotation. Enfin, ledit générateur électrique de puissance présente une forme générale de révolution d'axe correspondant à l'axe de son arbre d'entrée. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ; la figure 1 représente une vue schématique en demi-coupe longitudinale d'une turbomachine pour aéronef, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ; - la figure 2 représente une vue en coupe prise le long de la ligne II-II de la figure 1 ; - la figure 3 représente une vue en coupe prise le long de la ligne III-III de la figure 2 ; et 6 - la figure 4 représente une vue en perspective d'une partie de la turbomachine montrée sur les figures précédentes. En référence tout d'abord à la figure 1, on 5 peut apercevoir une turbomachine 1 du type turboréacteur à double flux, pour aéronef. La turbomachine 1 présente une conception classique, à savoir qu'elle comprend une partie soufflante 2 suivie vers l'arrière par un générateur de 10 gaz comprenant classiquement un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression 6, une chambre de combustion 8, une turbine haute pression 10 et une turbine basse pression 12. A cet égard, il est noté que dans la description, les termes � avant � et 15 � arrière � sont considérés selon une direction 14 opposée à la direction d'écoulement principale des gaz au sein de la turbomachine, cette direction 14 étant parallèle à l'axe longitudinal 3 de celle-ci. En outre, la turbomachine 1 définit un 20 premier canal 16 destiné à être traversé par un flux primaire, ainsi qu'un canal secondaire 18 destiné à être traversé par un flux secondaire situé radialement vers l'extérieur par rapport au flux primaire. Comme cela est connu de l'homme du métier, ce canal 25 secondaire 18 est délimité radialement vers l'extérieur par une virole extérieure 20 d'un carter intermédiaire 21, celui-ci comprenant également un moyeu 22 raccordé à la virole extérieure 20 par l'intermédiaire de bras radiaux 24. La virole extérieure 20, préférentiellement 30 métallique, prolonge vers l'arrière un carter de 7 soufflante 23 préférentiellement réalisé en matériau composite. De plus, le canal secondaire 18 est délimité radialement vers l'intérieur par une surface de délimitation interne 26 servant également de délimitation externe à un compartiment inter-veine 28, délimité vers l'avant par le moyeu 22 du carter intermédiaire et radialement vers l'intérieur par un carter central 30 renfermant le générateur des gaz mentionné ci-dessus. Dans la turbomachine selon l'invention, la boîte d'engrenages 32 est placée dans le compartiment inter-veine 28, fixée sur une face aval du moyeu 22. Comme on peut l'apercevoir sur la figure 1, l'arbre moteur haute pression 34 est équipé d'un pignon conique 36 coopérant avec un pignon conique 38 lui étant disposé orthogonalement et porté par un arbre radial 40 traversant le moyeu 22 du carter intermédiaire, jusqu'à une boîte de transfert 41. C'est cette boîte de transfert 41 qui assure l'entraînement en rotation des éléments de la boîte d'engrenages 32. Celle-ci comprend notamment un arbre 42a orienté sensiblement longitudinalement, c'est-à-dire parallèlement à l'axe 3. Comme le montre le mieux la figure 2, cet arbre 42a est dédié à la mise en rotation d'un générateur électrique de puissance 50, placé dans le compartiment inter-veine de la turbomachine. Pour ce faire, l'arbre 42a est entraîné en rotation par le biais d'un pignon droit 44a qu'il porte, et qui coopère avec un pignon droit 44b prévu sur un arbre menant 42b également orienté longitudinalement. En outre, il est 8 indiqué que comme cela est classiquement retenu sur les boîtes d'engrenages connues, le pignon 44a est également meneur vis-à-vis d'un autre pignon droit 44c porté par un arbre 42c orienté sensiblement longitudinalement et associé à un autre équipement de la turbomachine. A cet égard, il est noté que la boîte d'engrenages 32 comprend effectivement une pluralité d'arbres longitudinaux portant des pignons droits engrenant les uns avec les autres, et chacun dédié à l'actionnement d'un équipement de la turbomachine situé dans le compartiment inter-veine 28. Ici, l'une des particularités de la présente invention réside dans le fait que le générateur électrique de puissance 50 est agencé de manière incliné dans le compartiment inter-veine 28, afin de faciliter son logement dans ce compartiment. En effet, la figure 1 montre bien que l'axe 54 de l'arbre d'entrée 56 du générateur 50 est incliné par rapport à l'axe longitudinal 3 de manière à s'écarter de ce dernier radialement vers l'extérieur en allant vers l'arrière. En d'autres termes, l'extrémité avant du générateur 50, qui est montée sur une face aval de la boîte d'engrenages 32, se situe plus proche de l'axe 3 que ne l'est l'extrémité arrière de ce générateur. Ainsi, le générateur électrique de puissance 50 s'étend vers l'arrière dans le compartiment 28 sensiblement parallèlement à la surface de délimitation interne 26 du canal secondaire 18, étant à cet égard précisé que dans la section montrée sur la figure 3, passant par l'axe longitudinal de la turbomachine et l'axe 54 de l'arbre d'entrée 56 du générateur, cet axe 54 est 9 sensiblement parallèle à la ligne de délimitation interne 60 du canal secondaire, qui correspond à la section de la surface de délimitation interne 26 précitée. Avec cette configuration, le générateur de puissance 50, qui présente une forme globale de révolution selon l'axe 54, peut s'étendre de manière importante vers l'arrière sans que cela ne conduise à des interférences, des problèmes de démontage de l'équipement, ou encore à des problèmes d'accès à d'autres éléments présents dans le compartiment inter-veine 28, en particulier les injecteurs de carburant 62 alimentant la chambre de combustion 8. En effet, un jeu radial conséquent peut être prévu entre la partie 62a des injecteurs qui fait saillie dans le compartiment 28, et le carter du générateur 50 s'étendant vers l'arrière au-delà de ces parties en saillie 52a. Ce jeu important permet un montage et démontage aisé des injecteurs, ainsi qu'éventuellement la mise en place d'un bouclier thermique (non représenté) entre ceux-ci et le carter du générateur 50. De plus, l'inclinaison particulière du générateur 50 permet d'installer plus aisément une enceinte d'huile intégrée au générateur dans l'espace libéré entre le compresseur et le générateur électrique. Toujours en référence à la figure 3, pour assurer l'entraînement en rotation de l'arbre d'entrée 56, l'arbre longitudinal 42a de la boîte d'engrenages comprend un pignon conique 64 décalé axialement du pignon droit 44a, de préférence vers l'arrière. Ce pignon conique 64 engrène avec un pignon droit 66 porté 10 par l'arbre d'entrée 56 du générateur. Ici, bien entendu, l'angle du pignon conique 64 correspond à l'angle d'inclinaison de l'axe 54 de l'arbre d'entrée 56 par rapport à l'axe longitudinal de la turbomachine. A titre d'exemple indicatif, il est noté que cet angle peut être compris entre 1 et 25°. L'arbre d'entrée 56 se situe dans la boîte d'engrenages 32, avec son axe 54 agencé dans le plan de section de la figure 3, intégrant également l'axe longitudinal de la turbomachine et l'axe de l'arbre 42a. Enfin, la figure 4 montre que plusieurs générateurs électriques de puissance 50 peuvent être implantés dans le compartiment inter-veine, en étant espacés circonférentiellement les uns des autres, et toujours en étant inclinés de la façon décrite précédemment de manière à permettre le montage et le démontage de l'équipement sans impacter les injecteurs de carburant, ainsi que l'accès aux injecteurs de carburant 62 alimentés par la rampe de carburant 68. En outre, même si cela n'a pas été représenté, d'autres équipements peuvent être prévus dans l'espace inter-veine, en étant également actionnés par la boîte d'engrenages. Il s'agit par exemple d'équipements du type pompe carburant, pompe hydraulique, pompe de lubrification, alternateur, démarreur, etc. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs. REVENDICATIONS1. Turbomachine à double flux (1) pour aéronef comprenant un compartiment inter-veine (28) délimité vers l'avant par un carter intermédiaire (21) de ladite turbomachine, celle-ci comprenant, dans ledit compartiment inter-veine, une boîte d'engrenages (32) ainsi qu'une pluralité d'équipements entraînés par ladite boîte d'engrenages, caractérisée en ce que ladite pluralité d'équipements comporte au moins un générateur électrique de puissance (50) dont l'axe (54) de son arbre d'entrée (56) est incliné par rapport à un axe longitudinal (3) de la turbomachine de manière à s'écarter de ce dernier radialement vers l'extérieur en allant vers l'arrière. 2. Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité d'injecteurs de carburant (62) comportant chacun une partie (62a) faisant saillie à l'intérieur du compartiment inter-veine (28), et en ce que ledit générateur électrique de puissance (50) s'étend vers l'arrière, selon la direction longitudinale de la turbomachine, au-delà de ladite partie faisant saillie (62a) des injecteurs de carburant. 3. Turbomachine selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'en section selon un plan défini par l'axe (54) de l'arbre d'entrée (56) du générateur électrique de puissance et par l'axe 12 longitudinal (3) de la turbomachine, la turbomachine intègre une ligne de délimitation interne (60) d'un canal secondaire (18), sensiblement parallèle à l'axe (54) de l'arbre d'entrée (56) du générateur électrique de puissance, localement au droit de ce dernier. 4. Turbomachine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit générateur électrique de puissance (50) comprend une enceinte d'huile intégrée. 5. Turbomachine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arbre d'entrée (56) dudit générateur électrique de puissance est équipé d'un pignon (66) engrenant avec un autre pignon conique (64) équipant un arbre (42a) de la boîte d'engrenages (32), orienté longitudinalement et portant un pignon droit (44a) pour son entraînement en rotation. 6. Turbomachine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit générateur électrique de puissance (50) présente une forme générale de révolution d'axe correspondant à l'axe (54) de son arbre d'entrée (56). 7. Turbomachine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite pluralité d'équipements comporte au moins un autre équipement dont l'axe de son arbre d'entrée, entraîné par ladite boîte d'engrenages, est incliné par 13 rapport à l'axe longitudinal (3) de la turbomachine de manière à s'écarter de ce dernier radialement vers l'extérieur en allant vers l'arrière.5