Brevet FR2970733A1 — publié le 20120727

Procédé de contrôle du calage de pales dans un redresseur de turboréacteur, et pale de redresseur. DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION 5 La présente invention concerne un procédé de contrôle du calage de pales dans un redresseur présent dans un turboréacteur. L'invention concerne également les pales en elles-mêmes mises en oeuvre dans le procédé selon l'invention. 10 Le redresseur considéré est par exemple présent dans un compresseur basse pression disposé dans la partie dite booster ou amplificateur d'un turboréacteur. La fonction d'un tel redresseur est de redresser un flux d'air entre deux étages successifs du turboréacteur. A cet effet, on utilise une pluralité 15 de pales, dont la forme, les dimensions et l'orientation sont déterminées pour redresser, de manière précise et préalablement déterminée, le flux d'air arrivant en entrée du turboréacteur. La figure 1 illustre de manière schématique un tel redresseur 100. Celui-ci comporte notamment une pluralité de pales 101 disposées entre une 20 virole extérieure 102 et une virole intérieure 103. Le maintien des pales 101 entre les viroles 102 et 103 est assuré de la manière suivante : - au niveau de la virole intérieure 103, les pales 101 sont insérées, au niveau de leur extrémité inférieure 104, dans des fentes 105. Ainsi, une fois positionnées, les extrémités inférieures 104 dépassent des fentes 105, et les 25 pales 101 sont solidarisées à la virole extérieure 103 suite à l'injection de silicone dans une épaisseur 109 de la virole extérieure 103, les extrémités 104 étant alors noyées dans le silicone injecté - au niveau de la virole extérieure 102, les pales 101 présentent une extrémité 106 en forme de plateforme, également appelée talon, qui est 30 destinée à être soudée à ladite virole extérieure 102 après que la pale 101 a été positionnée, c'est-à-dire après que le talon 106 a été placé dans une cavité 107, épousant sa forme, de la virole extérieure 102. Le soudage de la pale 101 dans la cavité 107 est réalisé au niveau de l'épaisseur 108 du talon 106 de chaque pale 101. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Le calage des pales de redresseur est une caractéristique importante pour la performance aérodynamique desdits redresseurs. Par exemple, sur un redresseur basse pression, le calage doit être maitrisé à +/- 0,5° (degré). Le procédé d'assemblage des pales par soudage induit une incertitude sur le calage des pales après assemblage, en raison essentiellement de la déformation des pièces (pales et viroles) qui accentue encore la consommation des jeux de tolérance pendant le soudage. Le calage des pales doit donc être vérifié sur pièce finie et être contrôlé de manière précise. Or un problème se pose. En effet, lors de la fabrication de la pale, on dispose sur la pale considérée d'un repère, désigné comme référentiel de pale, qui sert à fabriquer la pale et à déterminer son orientation, de manière précise ; le référentiel de la pale va permettre de vérifier la conformité du positionnement de ladite pale par rapport à une position théorique attendue. Or le référentiel de pale est constitué, dans l'état de la technique, par l'orientation de l'épaisseur 108 de la pale, orientation qui n'est plus accessible une fois la pale soudée sur la virole extérieure. Différentes solutions ont été proposées pour remédier à la disparition du référentiel de la pale, qui correspond au cordon de soudure, pendant l'assemblage, afin de permettre de contrôler malgré tout le calage des pales sur le redresseur assemblé : Une première solution réside dans une opération dite de scanning des pales sur le redresseur assemblé, opération suivie d'une opération de mesure du calage. L'opération de scanning consiste à déterminer l'orientation de la pale au niveau d'une section préalablement déterminée de celle-ci, par exemple la section centrale de la pale - dite section 50 ; puis l'opération de mesure intervient, opération dans laquelle le calage de la pale est comparé à un référentiel figé dans une des viroles -extérieure ou intérieure. Les inconvénients de cette première solution résident dans le fait que le temps de contrôle est excessivement long, du fait du grand nombre de pales - souvent plus d'une centaine - et de l'accès difficile aux zones de mesure. Une deuxième solution réside dans un procédé dans lequel on procède à la mesure du calage en deux phases successives, qui se décomposent comme suit : - détermination du positionnement de la pale par rapport à son propre référentiel, ledit positionnement pouvant comporter une première tolérance ; la mesure est réalisée par les moyens de mesure habituels sur les pales et roues mobiles ; - détermination du positionnement du référentiel de la pale dans le redresseur ; du fait de la disparition du référentiel de la pale pendant le soudage, cette deuxième phase peut se décomposer en trois opérations successives : - avant soudage, une opération, connue de l'homme du métier, de mesure de l'écart de la bitangente d'une section de la pale par rapport à la bitangente nominale dans son référentiel propre (référentiel de la pale) ; - après soudage, mesure de l'écart de la bitangente de cette section par rapport à la bitangente nominale dans le référentiel du redresseur - détermination de l'écart entre les deux mesures pour obtenir le positionnement du référentiel de la pale dans le redresseur Cette deuxième solution, si elle est efficace en termes de temps de contrôle présente plusieurs défauts : - la mesure du calage est faite par une différence entre deux mesures : la précision du contrôle est alors dégradée, ce qui est fortement pénalisant dans une telle opération de calage, où l'exigence de précision pour le positionnement est de l'ordre de + /- 10' - la mesure de l'écart de la bitangente repose sur le positionnement de zones sensibles des pales, qui constituent des bords d'attaque et de fuite de ces pales. Un contact intervient pendant la mesure avec ces zones, qui sont particulièrement sensibles au choc, à la déformation ; tout contact influe donc directement sur la mesure en la perturbant. - la mesure oblige d'archiver avec le redresseur le contrôle des pièces primaires, et donc d'appairer les pièces primaires au sérial, ou numéro de série, de la pièce dès qu'elles sont contrôlées à l'état unitaire la mesure est réalisée par un comparatif à un étalon. La mesure 10 n'est pas intrinsèque et est sensible à l'usure des outillages de contrôle et/ou d'étalonnage. - ce système de mesure ne peut être utilisé qu'en production neuve. II ne peut pas être appliqué sans le dossier de fabrication de l'article. Le fait d'adopter cette deuxième solution pour le contrôle des 15 redresseurs basse pression est ainsi à l'origine de nombreuses crises qualité en production. DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION L'objet de l'invention offre une solution au problème qui vient d'être exposé en proposant un procédé de vérification du calage des pales dans 20 lequel les opérations de mesure sont réduites. Pour ce faire, la présente invention propose la création, sur le talon de la pale, c'est-à-dire sur la face extérieure d'une plateforme formant une extrémité de ladite pale, un référentiel persistant, accessible par l'extérieur du redresseur après le soudage des pales sur ledit redresseur. L'écart 25 principal de la solution proposée par rapport aux solutions existantes réside ainsi dans la réalisation d'un marquage de la pale, formant référentiel, en dehors des bords soudés, rendant le référentiel de la pale accessible et donc contrôlable après assemblage. L'invention concerne donc essentiellement une pale de redresseur de 30 turboréacteur, ladite pale présentant notamment une extrémité formant une plateforme destinée à être soudée sur une virole du redresseur, ladite plateforme présentant une face supérieure visible après soudage sur la virole, caractérisée en ce que la plateforme comporte un référentiel de positionnement de la pale dans le redresseur, ledit référentiel de positionnement étant disposé sur la face supérieure de la plateforme de la pale. Outre les caractéristiques principales qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, la pale de redresseur selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le référentiel de positionnement définit deux axes distincts de positionnement ; - le référentiel de positionnement comporte une première rainure et une deuxième rainure, la première rainure et la deuxième rainure étant sécantes ; - le référentiel de positionnement comporte trois points non alignés ; - le référentiel de positionnement est constitué d'éléments de marquage dont l'empreinte présente un raccordement en arête vive avec la face supérieure de la plateforme ; - le référentiel de positionnement est constitué d'éléments de marquage dont l'empreinte présente un fond arrondi ; - le référentiel de positionnement est constitué d'éléments de marquage localisées à une distance de la périphérie de la plateforme supérieure à 2,5 millimètres ; - le référentiel de positionnement est constitué d'éléments de marquage dont l'empreinte présente une profondeur supérieure à 0,5 millimètre. Selon un autre aspect, l'invention concerne un redresseur de turboréacteur caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pale selon l'invention, ladite pale présentant une extrémité soudée à une virole du redresseur, ladite extrémité présentant une plateforme dont une face visible après soudage comporte un référentiel de positionnement de ladite pale. La présente invention se rapporte également à un aéronef comportant le redresseur selon l'invention. La présente invention se rapporte enfin à un procédé de contrôle du calage d'une pale dans un redresseur de turboréacteur selon l'invention caractérisé en ce qu'il comporte l'opération, consistant à, après avoir solidarisé ladite pale à une virole dudit redresseur par une opération de soudage d'une plateforme de la pale avec ladite virole : - mesurer le calage de ladite pale en comparant un référentiel de positionnement de ladite pale, ledit référentiel de positionnement étant accessible au niveau de la face supérieure de la plateforme soudée, à un référentiel du redresseur. L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - à la figure 1, déjà décrite, une représentation schématique d'un redresseur de l'état de la technique, équipé de pales soudées à une virole dudit redresseur ; - à la figure 2, un premier exemple de réalisation d'une pale selon l'invention; - à la figure 3, un deuxième exemple de réalisation d'une pale selon l'invention; - à la figure 4, une représentation schématique et partielle d'un redresseur selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. La figure 2 illustre un premier exemple de pale 201 selon l'invention. Dans cet exemple, la pale 201 présente une première extrémité 202 en forme de plateforme, c'est-à-dire de forme sensiblement rectangulaire et globalement plane. Selon l'invention, on propose de disposer sur la face supérieure 203 de la plateforme 201 un référentiel de positionnement 204. Ainsi, le référentiel de positionnement demeure accessible pour des opérations de contrôle, comme visible à la figure 4, une fois que la pale 201 est soudée à la virole 102. Dans l'exemple représenté à la figure 2, le référentiel de positionnement est constitué d'un premier segment 205 et d'un deuxième segment 206, le premier segment 205 et le deuxième segment 206 étant sécants. La figure 3 illustre un deuxième exemple de pale en représentant une pale 301 dont la différence avec la pale 301 de la figure 3 réside dans la nature des éléments de marquage constituant le référentiel de positionnement. Ainsi, un référentiel de positionnement 304 de la pale 301 est constitué d'un premier point 311, d'un deuxième point 312 et d'un troisième point 313, les trois points étant non alignés de manière à pouvoir former un premier axe 321 et un deuxième axe 322 de référence sécants. Par le terme "point", on désigne un creux formé dans la face supérieure de la plateforme. Ainsi, dans les différents exemples illustrés, le référentiel de la pale est défini non plus sur les bords soudés mais sur la plateforme extérieure de la pale. Plusieurs solutions de définition du référentiel peuvent être envisagées. Avantageusement, on propose dans l'invention de réaliser un référentiel de positionnement qui permet de définir deux axes sur le talon de la pale ; ainsi, par exemple, le référentiel de positionnement peut être constitué de - deux rainures sécantes (figure 2) - trois points non alignés pour définir les deux axes (figure 3) Une fois le redresseur assemblé, le référentiel de positionnement de la pale reste accessible, comme illustré à la figure 4. Sa position dans le référentiel du redresseur peut alors aisément être contrôlée par outillage de contrôle dédié, palpage tridimensionnel ou mesure optique Le référentiel de positionnement mis en place doit permettre avantageusement de répondre à trois exigences: - détectabilité et précision en contrôle optique ; - compatibilité avec l'état de contrainte de la pale ; - robustesse du positionnement de la pale, en dépit de la présence du référentiel sur la face supérieure de la plateforme, en vue de son contrôle de calage et de sa fabrication. Afin de satisfaire ces trois exigences, le référentiel de positionnement mis en place satisfait avantageusement une ou plusieurs contraintes de géométrie et de localisation, à savoir : - le raccordement entre l'empreinte du référentiel de positionnement et la surface du talon de la pale est constitué par une arête vive sans bavure ni rayon de raccordement, afin de faciliter la détection optique de l'empreinte considérée ; - les empreintes réalisées ont un fond arrondi. Des marquages de type tête de forêt ne sont pas optimaux en raison de la concentration de contrainte générée au niveau des points les plus profonds notamment ; - les empreintes réalisées ne doivent pas être localisées au niveau des rayons de raccordement plateforme-corps de pale, afin de ne pas affaiblir des zones critiques des pales, ni en périphérie de la plateforme ; ainsi, une distance minimale entre la périphérie de l'empreinte du référentiel de positionnement et le rebord de la plateforme est avantageusement supérieure à 2,5 mm ; - la profondeur des empreintes du référentiel de positionnement doit être supérieure à 0,5 mm afin de permettre une bonne détection desdites empreintes lors du positionnement de la pale lors des opérations de contrôle ou de fabrication. En proposant un tel référentiel de positionnement, on dispose des avantages suivants pour les opérations de contrôle de calage des pales dans le redresseur : - la mesure est réalisée en une fois, et sa précision n'est pas la somme de deux précisions de mesure - la mesure est intrinsèque et peut être réalisée indépendamment du dossier de fabrication - la mesure est absolue, et ne nécessite pas l'utilisation d'un étalon - la calibration de la mesure est indépendante de l'usure des outillages de contrôle - la mesure est accessible par système optique simple, rendant le temps de contrôle très faible et permettant ainsi l'automatisation du contrôle.15 REVENDICATIONS1 - Pale (201 ; 301) de redresseur de turboréacteur, ladite pale présentant notamment une extrémité formant une plateforme (202) destinée à être soudée sur une virole du redresseur (102), ladite plateforme (202) présentant une face supérieure visible après soudage sur la virole, (102) caractérisée en ce que la plateforme (202) comporte un référentiel (204 ; 304) de positionnement de la pale (201 ; 301) dans le redresseur, ledit référentiel de positionnement (204 ; 304) étant disposé sur la face supérieure (203) de la plateforme (202) de la pale (201 ; 301). 2- Pale (201 ; 301) de redresseur de turboréacteur selon la revendication précédente caractérisée en ce que le référentiel de positionnement (204 ; 304) définit deux axes distincts de positionnement. 3- Pale (201) de redresseur de turboréacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le référentiel de positionnement (204) comporte une première rainure (205) et une deuxième rainure (206), la première rainure (205) et la deuxième rainure (206) étant sécantes. 4- Pale (301) de redresseur de turboréacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisée en ce que le référentiel de positionnement (304) comporte trois points (311 ; 312 ; 313) non alignés. 5- Pale (201 ; 301) de redresseur de turboréacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le référentiel de positionnement (204 ; 304) est constitué d'éléments de marquage dont l'empreinte présente un raccordement en arête vive avec la face supérieure (203) de la plateforme (202). 6- Pale (201 ; 301) de redresseur de turboréacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le référentiel de positionnement (204 ; 304) est constitué d'éléments de marquage dont l'empreinte présente un fond arrondi.- Pale (201 ; 301) de redresseur de turboréacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le référentiel de positionnement (204 ; 304) est constitué d'éléments de marquage localisées à une distance de la périphérie de la plateforme (202) supérieure à 2,5 millimètres. 8- Pale (201 ; 301) de redresseur de turboréacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le référentiel de positionnement (204 ; 304) est constitué d'éléments de marquage dont l'empreinte présente une profondeur supérieure à 0,5 millimètre. 9- Redresseur de turboréacteur caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pale (201 ; 301) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite pale (201 ; 301) présentant une extrémité soudée à une virole (102) du redresseur, ladite extrémité présentant une plateforme (202) dont une face visible (203) après soudage comporte un référentiel de positionnement (204 ; 304) de ladite pale. 10- Aéronef caractérisé en ce qu'il comporte un redresseur selon la revendication précédente. 11- Procédé de contrôle du calage d'une pale (201 ; 301) dans un redresseur de turboréacteur selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comporte l'opération, consistant à, après avoir solidarisé ladite pale (201 ; 301) à une virole (102) dudit redresseur par une opération de soudage d'une plateforme de la pale (201 ; 301) avec ladite virole (102): - mesurer le calage de ladite pale (201 ; 301) en comparant un référentiel de positionnement (204 ; 304) de ladite pale (201 ; 301), ledit référentiel de positionnement (204 ; 304) étant accessible au niveau de la face supérieure (203) de la plateforme (202) soudée, à un référentiel du redresseur.30