Brevet FR2961257A1 — publié le 20111216

PROCEDE DE MONTAGE D'UNE VANNE DE DECHARGE DANS UN TURBOREACTEUR D'AERONEF, VANNE DE DECHARGE, ET TURBOREACTEUR COMPRENANT UNE TELLE VANNE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un turboréacteur d'aéronef, en particulier du type comprenant au moins deux corps mécaniquement indépendants. Dans un turboréacteur à double corps, on désigne habituellement par carter intermédiaire un carter dont le moyeu est agencé entre un carter de compresseur basse pression et un carter de compresseur haute pression. La présente invention concerne plus particulièrement un procédé de montage d'une vanne de décharge, du type parfois désigné par l'acronyme anglais VBV (Variable Bleed Valve), sur un moyeu de carter intermédiaire dans un turboréacteur d'aéronef. Des vannes de ce type sont destinées à réguler le débit en entrée du compresseur haute pression afin notamment de limiter les risques de pompage du compresseur basse pression en permettant l'évacuation d'une partie de l'air hors de l'espace annulaire d'écoulement du flux primaire. De plus, en cas de pénétration accidentelle dans cet espace d'écoulement, d'eau, notamment sous forme de pluie ou de grêle, ou encore de débris divers, qui sont susceptibles de nuire au fonctionnement du turboréacteur, ces vannes permettent de récupérer cette eau ou ces débris qui sont centrifugés dans l'espace d'écoulement précité et de les éjecter vers l'extérieur de ce dernier. Dans le cas des turboréacteurs à double flux, ces vannes sont ainsi configurées pour permettre le passage des fragments ou débris de l'espace d'écoulement du flux primaire vers un espace annulaire d'écoulement d'un flux secondaire. Dans ce qui suit, le terme « débris » désigne tout type de débris susceptibles de nuire au fonctionnement du turboréacteur, qu'il s'agisse d'eau sous forme liquide ou solide ou de fragments de matériaux divers. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Comme l'illustre la figure 1 qui est une vue schématique partielle en coupe axiale d'un turboréacteur d'avion à double corps et double flux d'un type connu, les moyeux 10 des carters intermédiaires 11 du type précité comprennent habituellement plusieurs viroles annulaires coaxiales, parmi lesquelles une virole intermédiaire 12 et une virole externe 14 reliées mutuellement par deux flasques transversaux, respectivement amont 16 et aval 18. Le flasque amont 16 est agencé en aval d'un compresseur basse pression 20 du turboréacteur tandis que le flasque aval 18 est agencé en amont d'un compresseur haute pression 22 de ce turboréacteur. La virole intermédiaire 12 délimite extérieurement un espace annulaire 24 d'écoulement du flux primaire du turboréacteur, et est en général raccordée par des bras structuraux 26 traversant cet 3 espace 24 à une virole interne 27 délimitant intérieurement ledit espace 24. De plus, la virole intermédiaire 12 comporte des orifices de passage d'air 28 dont chacun est obturé par le clapet pivotant 29 d'une vanne de décharge 30 correspondante destinée à la régulation du débit du compresseur haute pression 22 et, le cas échéant, à l'évacuation de débris comme expliqué ci-dessus. Une telle vanne de décharge prend habituellement la forme d'une porte qui comporte le clapet 29 à son extrémité radialement interne et qui est montée pivotante autour d'un axe 31 de sorte qu'en position de fermeture des orifices de passage d'air 28, le clapet 29 prolonge la virole intermédiaire 12 du carter de manière sensiblement continue pour réduire au mieux les risques de perturbations aérodynamiques du flux primaire par ce clapet 29, et qu'en position d'ouverture desdits orifices 28, le clapet 29 fasse saillie radialement vers l'intérieur par rapport à la virole intermédiaire 12 précitée et forme ainsi une écope de prélèvement d'une partie du flux primaire. La demande de brevet EP 2 060 746 Al décrit plus en détail un exemple de vanne de décharge. Lorsque la virole externe 14 du moyeu 10 du carter intermédiaire 11 porte des bras structuraux qui s'étendent dans un espace 32 d'écoulement d'un flux secondaire du turboréacteur et qui sont relativement écartés les uns des autres, l'évacuation de l'air ou des débris peut se faire au travers de cette virole externe 14. 4 En revanche, lorsque comme dans l'exemple représenté sur la figure 1, la virole externe 14 porte des aubes directrices 34 relativement proches les unes des autres, ces dernières gênent l'évacuation précitée au travers de la virole externe 14. Dans ce cas, et plus généralement lorsque cela présente un intérêt, il peut donc être souhaitable de permettre cette évacuation plus en aval, au travers de la paroi annulaire 36 d'une extension 38 du moyeu 10 du carter intermédiaire 11. On entend ici par extension 38 une pièce structurale qui est parfois utilisée pour supporter à son extrémité aval des éléments d'inverseurs de poussée tels que des panneaux de carénage. Une solution connue à ce problème consiste à intégrer à la porte de chaque vanne de décharge 30 une structure 39 formant conduit de guidage de l'air lorsque la vanne est en position d'ouverture, et à prévoir dans le flasque transversal aval 18 une pluralité d'orifices de passage d'air 40, agencés respectivement en aval de chacune des vannes de décharge 30 et destinés à recevoir l'air et les éventuels débris provenant de ces vannes 30, cet air et ces débris pouvant ensuite poursuivre leur trajectoire au sein de conduits 41 raccordés à des orifices de passage d'air 42 correspondants prévus dans la paroi annulaire 36 de l'extension 38 du moyeu 10 et débouchant dans l'espace 32 d'écoulement du flux secondaire. La figure 2 illustre la porte d'une vanne de décharge 30 et montre en particulier la structure 39 formant conduit de guidage de l'air qui fait partie de cette porte. Toutefois, la manière dont les portes des vannes de décharge sont montées dans le carter 5 intermédiaire peut entraîner une limitation de l'étendue de ces portes selon la direction de l'axe 44 du turboréacteur, et imposer ainsi un écartement relativement grand entre la sortie du conduit de guidage d'air de chaque porte et l'orifice de passage d'air 40 correspondant du flasque transversal aval 18. En effet, lorsqu'il n'est pas possible d'amener les portes des vannes de décharge 30 radialement depuis l'extérieur jusque dans l'espace interne 46 du moyeu 10 du carter intermédiaire 11 compris entre sa virole externe 14 et sa virole intermédiaire 12 et dans lequel ces portes ont vocation à être installées, comme c'est le cas lorsque la virole externe 14 porte des aubes directrices 34 relativement proches les unes des autres, chaque porte est amenée dans cet espace interne 46 radialement depuis l'intérieur, par l'espace 24 d'écoulement du flux primaire puis par l'orifice de passage d'air 28 correspondant de la virole intermédiaire 12, comme symbolisé par la flèche 48 de la figure 3 qui illustre schématiquement le montage d'une porte de vanne de décharge 30 dans le moyeu 10 du carter intermédiaire 11. Les sections respectives de l'espace 24 d'écoulement du flux primaire et des orifices 28 précités limitent ainsi l'étendue axiale des portes des vannes de décharge 30, et plus particulièrement de 6 leurs structures 39 respectives formant conduit de guidage de l'air. Or, l'écartement entre la sortie du conduit de guidage d'air de chaque vanne de décharge 30 et l'orifice de passage d'air 40 correspondant du flasque transversal aval 18 induit le risque qu'une partie d'éventuels débris percute le flasque 18 à côté des orifices de passage d'air 40 de ce dernier et demeure dans le carter intermédiaire, au risque de gêner les manoeuvres des vannes ainsi que l'évacuation de débris supplémentaires. Afin de limiter ce risque, les orifices de passage d'air 40 du flasque transversal aval 18 peuvent être positionnés à proximité de l'espace 24 d'écoulement du flux primaire, sensiblement au même niveau radialement que les orifices de passage d'air 28 de la virole intermédiaire 12, afin que les débris captés par chaque vanne de décharge 30 poursuivent naturellement leur course depuis la sortie de la structure 39 formant conduit de guidage d'air de la vanne jusqu'aux orifices de passage d'air 40 du flasque transversal aval 18. Cette configuration présente cependant des inconvénients. D'une part, elle ne permet pas de réduire suffisamment le risque précité que des débris n'atteignent pas l'un des orifices de passage d'air 40 prévus à cet effet dans le flasque transversal aval 18 et s'accumulent alors dans l'espace interne 46 du moyeu 10 du carter intermédiaire. 7 D'autre part, cette solution implique un éloignement des orifices de passage d'air 40 du flasque transversal aval 18 par rapport aux orifices de passage d'air 42 de l'extension aval 38 du moyeu 10, de nature à accroître l'encombrement et la masse des conduits 41 raccordant entre eux les orifices précités, ce qui n'est pas souhaitable. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique et efficace à ces problèmes, permettant d'éviter au moins en partie les inconvénients précités. L'invention propose à cet effet un procédé de montage d'une vanne de décharge comprenant une porte pivotante sur un moyeu de carter intermédiaire pour turboréacteur d'aéronef, ce procédé comprenant l'acheminement de la porte au travers d'un orifice de passage d'air ménagé dans une virole annulaire du moyeu destinée à délimiter extérieurement un espace annulaire d'écoulement d'un flux primaire du turboréacteur, jusque dans un espace interne du moyeu, puis l'installation de la porte sur des moyens de support solidaires de ce moyeu et autorisant un pivotement de la porte entre une position d'obturation et une position d'ouverture dudit orifice. Selon l'invention, le procédé comprend ensuite la fixation d'un embout sur une structure de la porte délimitant, en position d'ouverture, un conduit de guidage d'air, de sorte que ledit embout prolonge ledit conduit vers l'aval. 8 Il est à noter que les directions amont et aval sont définies en relation avec l'écoulement du flux primaire de gaz dans un turboréacteur équipé dudit carter intermédiaire. Le procédé de montage selon l'invention permet le montage d'une porte de vanne de décharge dont l'étendue axiale est supérieure à la limite autorisée par les procédés de montage connus de l'art antérieur. L'embout permet de prolonger la structure formant conduit de guidage d'air et d'améliorer ainsi le guidage de l'air et d'éventuels débris transitant par la vanne de décharge. Lorsque le moyeu de carter intermédiaire comporte un flasque transversal aval pourvu d'orifices de passage d'air destinés à recevoir l'air et les éventuels débris provenant de chaque vanne de décharge équipant ce moyeu, l'embout de chaque vanne montée au moyen du procédé précité permet en particulier de réduire l'écartement axial entre l'extrémité aval de la structure formant conduit de guidage d'air de la vanne et l'orifice de passage d'air correspondant du flasque transversal aval. Dans ce cas, l'amélioration du guidage de l'air et des débris autorise en outre un écartement, selon la direction radiale, entre les orifices de passage d'air de la virole annulaire du moyeu et les orifices de passage d'air du flasque transversal aval de ce dernier. Les orifices de ce flasque peuvent ainsi en particulier être agencés radialement vers l'extérieur par rapport aux orifices de la virole annulaire du moyeu. 9 D'une manière générale, l'embout présente en outre l'avantage de permettre un guidage de l'air et d'éventuels débris dès l'amorce d'une manoeuvre d'ouverture de la vanne de décharge équipée de cet embout et durant toute cette manoeuvre d'ouverture, ainsi que pendant une manoeuvre de fermeture de la vanne. La fixation de l'embout sur la structure formant conduit de guidage d'air de la porte de la vanne de décharge est avantageusement réalisée par un engagement à force ou au moyen de vis. Cela autorise un démontage aisé de l'embout, ce qui peut être avantageux afin de le remplacer en cas d'usure de celui-ci. En variante, cette fixation de l'embout peut être réalisée par collage ou encore par brasage, soudage ou analogue. Dans tous les cas, l'embout peut être avantageusement réalisé dans un matériau plus léger et/ou moins coûteux que celui dans lequel est réalisée la porte de la vanne de décharge sur laquelle l'embout est monté. Le procédé de montage selon l'invention peut être appliqué à un carter intermédiaire préalablement monté dans un turboréacteur d'aéronef. En variante, ce procédé peut être appliqué à un carter intermédiaire avant montage de ce dernier dans un turboréacteur d'aéronef. L'invention concerne également une vanne de décharge pour moyeu de carter intermédiaire de turboréacteur d'aéronef, comprenant une porte destinée 10 à être montée pivotante entre une position d'obturation et une position d'ouverture d'un orifice de passage d'air ménagé dans une virole annulaire d'un moyeu de carter intermédiaire destinée à délimiter extérieurement un espace annulaire d'écoulement d'un flux primaire dans un turboréacteur comprenant un tel moyeu, cette porte comprenant une structure qui délimite un conduit de passage d'air, ainsi qu'un embout rapporté sur cette structure de manière à prolonger vers l'aval le conduit précité. L'invention concerne encore un carter intermédiaire pour turboréacteur d'aéronef, comprenant au moins une vanne de décharge du type décrit ci-dessus montée sur une virole annulaire d'un moyeu de ce carter intermédiaire, ladite virole étant destinée à délimiter extérieurement un espace annulaire d'écoulement d'un flux primaire de turboréacteur. De préférence, le moyeu du carter intermédiaire précité comprend en outre, en aval de chaque vanne de décharge de ce moyeu, un déflecteur destiné au guidage de l'air depuis la sortie de la vanne jusqu'à un orifice de passage d'air correspondant ménagé dans un flasque transversal aval du moyeu et destiné à recevoir l'air provenant de la vanne. Un tel déflecteur est particulièrement avantageux lorsque les orifices du flasque transversal aval du moyeu sont écartés radialement vers l'extérieur par rapport aux orifices de la virole annulaire de ce moyeu. L'embout prolongeant la porte de la ou des vannes de décharge précitées permet l'utilisation de 11 déflecteurs de plus faible étendue axiale que les déflecteurs qui pourraient être utilisés avec des vannes de décharge dépourvues d'embout. La limitation de l'étendue axiale de ces déflecteurs permet de réduire les risques de vibrations excessives de ces derniers en fonctionnement. L'invention concerne aussi un turboréacteur d'aéronef comprenant un carter intermédiaire du type décrit ci-dessus. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1, déjà décrite, est une vue schématique partielle en coupe axiale d'un turboréacteur d'aéronef d'un type connu ; la figure 2, déjà décrite, est une vue schématique en perspective d'une vanne de décharge du turboréacteur de la figure 1, représentée isolée de son environnement immédiat ; la figure 3, déjà décrite, est une vue schématique partielle en coupe axiale du turboréacteur de la figure 1, illustrant un procédé de montage, d'un type connu, de la vanne de décharge de la figure 2 ; la figure 4 est une vue schématique en perspective d'une vanne de décharge selon l'invention ; 12 la figure 5 est une vue schématique partielle en coupe axiale d'un turboréacteur d'aéronef comprenant la vanne de décharge de la figure 4 ; la figure 6 est une vue schématique partielle en coupe axiale du turboréacteur de la figure 5, illustrant un procédé de montage de la vanne de décharge de la figure 4 conforme à l'invention. Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques désignent des éléments identiques ou analogues. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PREFERES La figure 4 illustre une porte de vanne de décharge 30 semblable à celle de la figure 2, mais comportant en outre un embout 50 rapporté sur la structure 39 formant conduit de guidage d'air de la porte de manière à prolonger celle-ci vers l'aval. L'embout 50 est fixé à la structure 39 par collage. En variante, l'embout 50 peut être fixé à la structure 39 au moyen de vis, ou être soudé à cette structure 39. En variante encore, l'embout 50 peut être engagé à force dans la structure 39 ou inversement. Dans l'exemple particulier décrit sur la figure 4, l'embout 50 prend la forme d'un cylindre de section rectangulaire à bords arrondis. D'une manière générale, la forme de l'embout peut être adaptée pour correspondre à la géométrie des vannes de décharges de différents types 13 connus ou à la géométrie de nouvelles vannes de décharge à venir. La figure 5 illustre un turboréacteur d'avion qui diffère du turboréacteur des figures 1 et 3 notamment en ce qu'il comprend des vannes de décharge 30 du type décrit sur la figure 4 et dont l'une est visible sur la figure 5, dans une position d'ouverture partielle. De plus, les orifices de passage d'air 40 ménagés dans le flasque transversal aval 18 du moyeu 10 du carter intermédiaire 11 de ce turboréacteur sont positionnés à proximité de l'extrémité radialement externe de ce flasque 18 et donc aussi à proximité des orifices de passage d'air 42 de la paroi annulaire 36 de l'extension 38 du moyeu 10. Le guidage de l'air et d'éventuels débris depuis la sortie de l'embout 50 des vannes de décharge 30 jusqu'aux orifices de passage d'air 40 correspondants du flasque transversal aval 18 est assuré par des déflecteurs 52 dont chacun s'étend vers l'amont et radialement vers l'intérieur depuis un bord radialement interne d'un orifice de passage d'air 40 correspondant. En outre, chacun de ces orifices de passage d'air 40 est pourvu d'un contre-déflecteur 54 s'étendant vers l'amont en regard du déflecteur 52 correspondant et d'étendue plus faible que ce dernier pour canaliser l'air et les débris éventuels dans l'orifice 40. Par ailleurs, les orifices de passage d'air 40 du flasque transversal aval 18 sont raccordés aux 14 orifices de passage d'air 42 de l'extension 38 du moyeu 10 au moyen d'écopes 56 de géométrie considérablement plus compacte radialement que les conduits 41 des turboréacteurs connus du type illustré sur la figure 1. Il est à noter que la combinaison d'un embout 50 et d'un déflecteur 52 permet un guidage performant de l'air et des débris éventuels tout en autorisant l'utilisation d'un déflecteur 52 d'étendue axiale suffisamment faible pour limiter les risques de problèmes vibratoires lors du fonctionnement du turboréacteur. Chaque vanne de décharge 30 peut, selon l'invention, être montée sur le moyeu 10 du carter intermédiaire 11 du turboréacteur par un procédé de montage illustré sur la figure 6 et dans lequel : la porte formant la vanne 30, dépourvue d'embout 50, est d'abord acheminée dans l'espace 24 d'écoulement du flux primaire ; cette porte 30 est ensuite introduite dans l'espace interne 46 du moyeu 10 au travers d'un orifice de passage d'air 28 menagé dans la virole intermédiaire 12 de ce moyeu 10 et destiné à être obturé par cette porte ; la porte 30 est alors montée sur des moyens de support et de commande solidaires du moyeu 10 et permettant de manoeuvrer la porte entre une position d'ouverture et une position d'obturation de l'orifice de passage d'air 28 précité ; un embout 50 est ensuite amené dans l'espace 30 interne 46 précité, radialement depuis l'extérieur, le cas échéant en passant au travers d'ajours 15 ménagés dans la virole externe 14 du moyeu 10 ou dans le flasque transversal amont 16 ou aval 18 ; l'embout 50 est alors fixé à la structure 39 formant conduit de guidage d'air de la porte 30. Les deux premières étapes d'amenée de la porte 30 dépourvue d'embout 50 sont symbolisées par la flèche 48 sur la figure 6 tandis que la quatrième étape d'amenée de l'embout 50 est symbolisée par la flèche 58. Selon le procédé décrit ci-avant, le carter intermédiaire 11 a été monté dans le turboréacteur avant la mise en oeuvre du procédé de montage des vannes de décharge 30. En variante, les vannes de décharge 30 peuvent néanmoins être montées sur le moyeu 10 du carter intermédiaire 11 par le procédé décrit ci-dessus avant que le carter intermédiaire 11 ne soit assemblé aux autres composants d'un turboréacteur. Le procédé de montage selon l'invention est particulièrement avantageux lorsqu'il n'est pas possible de faire transiter les vannes de décharge 30 radialement depuis l'extérieur jusqu'à leur position de montage, du fait que la place disponible pour leur passage dans l'espace interne 46 du moyeu 10 est insuffisante, ou que la virole externe 14 de ce moyeu 10 porte des aubes directrices relativement proches les unes des autres et interdisant ainsi le passage de ces vannes. D'une manière générale, le procédé de montage selon l'invention permet d'accroître l'étendue axiale des vannes de décharge, et donc leur capacité à 16 guider l'air et les débris éventuels en direction des orifices de passage d'air 40 dédiés à la réception de cet air et de ces débris, au-delà des limites autorisées par les procédés de montage connus de l'art antérieur. REVENDICATIONS1, Procédé de montage d'une vanne de décharge (30), comprenant une porte pivotante, sur un moyeu (10) de carter intermédiaire (11) pour turboréacteur d'aéronef, ce procédé comprenant l'acheminement de ladite porte au travers d'un orifice de passage d'air (28) ménagé dans une virole annulaire (12) dudit moyeu destinée à délimiter extérieurement un espace annulaire (24) d'écoulement d'un flux primaire dudit turboréacteur, jusque dans un espace interne (46) dudit moyeu, puis l'installation de ladite porte sur des moyens de support solidaires de ce moyeu et autorisant un pivotement de la porte entre une position d'obturation et une position d'ouverture dudit orifice (28), ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend ensuite la fixation d'un embout (50) sur une structure (39) de la porte délimitant, en position d'ouverture, un conduit de guidage d'air, de sorte que ledit embout (50) prolonge ledit conduit vers l'aval. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fixation dudit embout {50) sur ladite structure (39) de la porte est réalisée par un engagement à force. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fixation dudit embout {50) sur ladite structure (39) de la porte est réalisée au moyen de vis ou analogue. 18 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fixation dudit embout (50) sur ladite structure (39) de la porte est réalisée par brasage, soudage ou analogue. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fixation dudit embout (50) sur ladite structure (39) de la porte est réalisée par collage. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit carter intermédiaire (11) est préalablement monté dans un turboréacteur d'aéronef. 15 7. Vanne de décharge {30) pour moyeu (10) de carter intermédiaire (11) de turboréacteur d'aéronef, comprenant une porte destinée à être montée pivotante entre une position d'obturation et une 20 position d'ouverture d'un orifice de passage d'air (28) ménagé dans une virole annulaire (12) d'un moyeu (10) de carter intermédiaire (11) destinée à délimiter extérieurement un espace annulaire (29) d'écoulement d'un flux primaire dans un turboréacteur comprenant un 25 tel moyeu (10), ladite porte comprenant une structure (39) qui délimite un conduit de guidage d'air, et ladite porte étant caractérisée en ce qu'elle comprend un embout (50) rapporté sur ladite structure (39) de manière à prolonger vers l'aval ledit conduit. 30 8. Carter intermédiaire pour turboréacteur d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend au moins 10 19 une vanne de décharge (30) selon la revendication 7 montée sur une virole annulaire (12) d'un moyeu (10) dudit carter intermédiaire (11), ladite virole (12) étant destinée à délimiter extérieurement un espace annulaire (24) d'écoulement d'un flux primaire de turboréacteur. 9. Carter intermédiaire selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyeu (10) dudit carter intermédiaire (11) comprend en outre, en aval de chaque vanne de décharge (30) précitée, un déflecteur (52) destiné au guidage de l'air depuis la sortie de ladite vanne (30) jusqu'à un orifice de passage d'air (40) correspondant ménagé dans un flasque transversal aval (18) dudit moyeu (10) et destiné à recevoir l'air provenant de ladite vanne (30). 10. Turboréacteur d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend un carter intermédiaire selon la revendication 8 ou 9.