Brevet FR3023585A1 — publié le 20160115

Carter intermédiaire pour un turboréacteur La présente invention concerne un carter intermédiaire pour un turboréacteur, notamment pour un turboréacteur à double flux d'aéronef. Un turboréacteur à double corps comporte classiquement, d'amont en aval dans le sens d'écoulement du flux d'air ou de gaz un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression, qui définissent un flux primaire de gaz. La turbine haute pression est solidaire en rotation du compresseur haute pression, via un arbre dit haute pression, de manière à former un corps haute pression, tandis que la turbine basse pression est solidaire en rotation du compresseur basse pression, via un arbre dit basse pression, de manière à former un corps basse pression. Chaque turbine entraîne ainsi le compresseur associé en rotation autour d'un axe du turboréacteur, sous l'effet de la poussée des gaz issus de la chambre de combustion. Par ailleurs, un turboréacteur à double flux comporte une soufflante, entourée ou carénée par une nacelle et apte à générer un flux d'air dit flux secondaire, ladite soufflante étant généralement entraînée en rotation par la turbine basse pression. Dans un turboréacteur à double flux et à double corps, on désigne par carter intermédiaire un carter comportant un moyeu radialement interne et une virole radialement externe, reliés par des bras radiaux, une partie de séparation annulaire étant située radialement entre le moyeu interne et la virole externe. Le moyeu interne, la virole externe et la partie de séparation sont coaxiaux, la partie de séparation étant traversée par les bras radiaux. Ces bras sont structuraux, c'est-à-dire sont agencés pour supporter des éléments de la structure et reprendre et/ou transmettre des efforts. Le moyeu interne et la partie de séparation délimitent une partie de la veine d'écoulement du flux primaire, appelée veine primaire. La partie de séparation et la virole externe délimitent une partie de la veine d'écoulement du flux secondaire, appelée veine secondaire. Les bras radiaux traversent les veines primaire et secondaire. L'un au moins des bras précités est creux et permet le passage de servitudes. Ces servitudes peuvent être : - des canalisations parcourues par des fluides hydrauliques, tels que des canalisations d'alimentation ou de retour d'huile de lubrification ou de refroidissement, - des organes mécaniques de transmission de puissance, pour entraîner notamment le boîtier d'engrenages des accessoires (également 10 connu sous l'acronyme anglais A.G.B. pour « Accessory Gear Box »), - des canaux de ventilation, - des câbles électriques, reliés par exemple à différents capteurs. Le brevet FR 2 921 973 divulgue un carter intermédiaire pour 15 un turboréacteur à double flux comportant un moyeu interne et une virole externe reliés par des bras radiaux, dont l'un au moins est creux et permet de loger un arbre de transmission agencé pour prélever de la puissance sur les arbres des corps haute pression et basse pression afin de la transférer au boîtier d'engrenages des accessoires en vue d'entraîner des dispositifs 20 auxiliaires. Le bras creux traverse une partie de séparation annulaire. Le volume intérieur du bras creux permet d'évacuer de l'huile provenant du moyeu interne et servant à lubrifier des paliers supportant les arbres précités des corps basse pression et haute pression. Le maître-couple de ce bras creux est relativement important. 25 En d'autres termes, la section de passage permettant le passage de l'huile à l'intérieur du bras creux, autour de l'arbre de transmission, est relativement importante. On rappelle que le maître couple est la plus grande dimension du bras perpendiculaire à la corde. Il existe actuellement un besoin de réduire l'influence des bras 30 structuraux sur l'écoulement des flux primaire et secondaire. Une solution est alors de réduire le maître couple des bras, et en particulier du bras creux, ce qui limite la section de passage d'huile, en particulier la section de passage d'huile autour de l'arbre de transmission. Il existe également un besoin de garantir la circulation d'huile depuis une zone située en amont dudit arbre de transmission vers une sortie reliée aux équipements de filtrage et pompage, et d'équiper le bras d'une sortie d'huile située en aval de l'arbre de transmission, tandis que l'huile à évacuer peut provenir d'une zone située en amont dudit arbre de transmission. Le débit d'huile pouvant être amené depuis la zone amont jusqu'à la sortie aval est alors limité par la section de passage entre les parois du bras creux et l'arbre de transmission. Cette section et le débit d'huile correspondant sont d'autant plus limités que le maître-couple est faible. Les termes amont et aval sont définis ici par rapport à l'axe du turboréacteur et par référence au sens de circulation des flux primaire et secondaire. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème. A cet effet, elle propose un carter intermédiaire pour un turboréacteur comportant un moyeu annulaire radialement interne, une virole annulaire radialement externe et une partie annulaire de séparation de flux située radialement entre le moyeu et la virole externe, une veine primaire permettant l'écoulement d'un flux primaire étant délimitée entre le moyeu et la partie de séparation, une veine secondaire permettant l'écoulement d'un flux secondaire étant délimitée entre la partie de séparation et la virole externe, au moins un bras creux s'étendant radialement du moyeu à la virole externe en traversant les veines primaire et secondaire, un arbre de transmission s'étendant radialement dans ledit bras creux, caractérisé en ce que le bras creux comporte une sortie de fluide hydraulique située en aval de l'arbre de transmission par rapport au sens de circulation du flux primaire ou du flux secondaire, ledit bras comportant en outre un canal de contournement apte à contourner l'arbre de transmission et s'étendant d'amont en aval dudit arbre de transmission. La formation d'un canal de contournement permet de créer localement un passage de fluide hydraulique de plus grande section, de manière à autoriser ou faciliter le passage de fluide hydraulique d'amont vers l'aval, en contournant l'arbre de transmission, afin d'atteindre la sortie située en partie aval du bras. On définit par fluide hydraulique, un fluide de lubrification ou un fluide de refroidissement, tel par exemple que de l'huile. Le bras peut comporter une première et une seconde parois délimitant extérieurement le bras, s'étendant radialement et se rejoignant au niveau d'un bord amont, ledit canal de contournement étant formé par une zone en creux réalisée dans la première paroi et/ou la seconde paroi du bras et débouchant dans le volume interne du bras. De préférence, ledit canal de contournement est formé dans la zone du bras traversant la partie de séparation. Cette zone n'étant pas située dans les veines primaire et secondaire, la présence du canal de contournement ne vient pas perturber localement le flux primaire ou le flux secondaire. De plus, le volume interne du bras peut comporter une cloison d'étanchéité entourant de façon étanche l'arbre de transmission et située radialement à l'extérieur du canal de contournement et de la sortie de fluide, de façon à forcer le fluide hydraulique à traverser le canal de contournement et la sortie de fluide hydraulique. Par ailleurs, une canalisation peut être raccordée à la sortie de fluide hydraulique, ladite canalisation s'étendant radialement de ladite sortie à la virole radialement externe en traversant la veine secondaire, ladite canalisation étant située, au moins en partie, dans un capotage s'étendant dans la veine secondaire. En outre, le bras peut comporter au moins une entrée de fluide hydraulique située en amont de l'arbre de transmission. L'entrée de fluide hydraulique peut être formée dans le moyeu radialement interne. Par ailleurs, l'extrémité radialement interne du bras creux peut déboucher dans une enceinte formée par le moyeu interne. Le fluide hydraulique contenu dans l'enceinte peut alors pénétrer dans le volume interne du bras creux, par ladite extrémité radialement interne du bras. Par ailleurs, au moins le moyeu interne 8 et le canal ou empochement de contournement 30 du carter intermédiaire peuvent venir de matière, par exemple par moulage. L'invention concerne également un turboréacteur comportant au moins un carter intermédiaire du type précité. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique et en coupe axiale d'une partie d'un turboréacteur, illustrant notamment un carter intermédiaire selon l'invention, - les figures 2 à 4 sont des vues en perspective et en coupe radiale d'une partie d'un carter intermédiaire selon l'invention. - la figure 5 est une vue détaillée en perspective d'une partie de carter intermédiaire selon l'invention, vue depuis l'amont. La figure 1 représente un turboréacteur 1 à double flux Fi, F2 selon une forme de réalisation de l'invention. Celui-ci comporte une veine primaire 2 destinée à l'écoulement d'un flux primaire de gaz et une veine secondaire 3 destinée à l'écoulement d'un flux secondaire de gaz, séparées l'une de l'autre notamment par un bec de séparation 4, comme cela est connu en soi. Le turboréacteur 1 s'étend suivant un axe longitudinal )(X. La veine primaire 2 comporte notamment un compresseur basse pression 5 et compresseur haute pression 6. 302 3 5 85 6 Le turboréacteur 1 comporte en outre un carter intermédiaire 7 comportant un moyeu radialement interne 8 délimitant une enceinte 9 logeant notamment des paliers (non représentés) supportant les arbres des corps basse pression et haute pression s'étendent suivant l'axe XX, et une 5 virole radialement externe 10. Le moyeu interne 8 et la virole externe 10 sont reliés par des bras structuraux s'étendant radialement. Le carter intermédiaire 7 comporte en outre une partie 11 de séparation des flux primaire F1 et secondaire F2, située dans le prolongement du bec de séparation 4, en aval de celui-ci, et traversée par les bras structuraux. 10 La partie de séparation 11 comporte une paroi radialement interne 12 et une paroi radialement externe 13. La paroi radialement interne 12 et le moyeu interne 8 délimite une partie de la veine primaire 2, tandis que la paroi radialement externe 13 et la virole externe 10 délimitent une partie de la veine secondaire 3. 15 L'un au moins des bras structuraux, en l'occurrence le bras 14 s'étendant verticalement en partie basse du turboréacteur, c'est-à-dire le bras 14 désigné comme étant à « 6 heures » en azimut, est un bras creux. Celui-ci comporte une première paroi 15 (figure 3) et une seconde paroi 16 (figure 4) s'étendant radialement, reliées à leur bord 20 amont 17 de manière à former un bord d'attaque. Les deux parois 15, 16 forment par exemple, au moins dans les zones du bras 14 s'étendant dans la veine primaire 2 et/ou dans la veine secondaire 3, une paroi d'intrados et une paroi d'extrados. Dans ces zones, le maître couple du bras 14 est relativement faible. On définit par maître couple la plus grande dimension 25 transversale du bras (perpendiculaire à la corde) entre la première paroi 15 et la seconde paroi 16. Le bras creux 14 est traversé sur toute sa dimension radiale par un arbre 18 de transmission de puissance agencé pour prélever de la puissance sur les arbres des corps haute pression et basse pression afin 30 de la transférer à un boîtier d'engrenages des accessoires (non représenté) en vue d'entraîner des dispositifs auxiliaires. L'arbre 18 comporte une partie radialement interne 19 présentant un premier diamètre, une partie médiane 20 présentant un second diamètre, et une partie radialement externe 21 présentant un troisième diamètre. Le second diamètre est supérieur au premier diamètre et au troisième diamètre. La partie médiane 20 est située dans la zone 22 du bras 14 traversant la partie de séparation 11 du carter intermédiaire 7. Cette zone 22 du bras 14 comporte en outre au moins une sortie de fluide hydraulique, se présentant sous la forme d'un orifice 23 situé au niveau d'une extrémité aval 24 du bras, une canalisation 25 s'étendant depuis ledit orifice 23 en aval du bras 14 et radialement vers l'extérieur, jusqu'au niveau de la virole externe, en vue d'alimenter une pompe. La canalisation 25 n'est représentée qu'à la figure 1. La canalisation 25 traverse notamment un carénage ou un capotage 26 s'étendant dans la veine secondaire 3. Le carénage ou capotage 26 prolonge la zone correspondante du bras 14 vers l'aval. De l'huile provenant des paliers précités est destinée à pénétrer dans le bras 14. Plus particulièrement, l'huile peut traverser un tube référencé 27 à la figure 1 et situé au niveau du moyeu interne 8 du carter intermédiaire 7, ledit tube 27 débouchant dans un orifice 28 (figure 5) du bras 14 situé en amont de l'arbre 18. De l'huile peut également pénétrer depuis l'enceinte 9 formée par le moyeu interne 8, au niveau de l'extrémité radialement interne 29 du bras creux 14, débouchant dans ladite enceinte 9, aussi bien au niveau de la zone située en amont de l'arbre 18 que de la zone située en aval de l'arbre 18 (figure 5). Chacune des parois 15, 16 du bras 14 comporte, dans la zone 22 traversant la partie 11 de séparation des flux Fi, F2, une zone en creux 30 formant un canal ou empochement de contournement s'étendant depuis une zone située en amont de l'arbre 18 jusque dans une zone située en aval. La zone en creux 30 débouche dans le volume interne du bras 14 et s'étend selon un axe oblique par rapport à l'axe )(X du turboréacteur 1. En particulier, l'axe de la zone en creux 30 est incliné radialement de l'intérieur vers l'extérieur et de l'amont vers l'aval, suivant un angle compris entre 15° et 75° par rapport à l'axe du turboréacteur. Les deux zones en creux 30 sont disposées en regard l'une de l'autre. Chaque zone en creux 30 forme, vue de l'extérieur du bras, une zone en saillie, comme cela est mieux visible à la figure 4. Les zones en creux 30 permettent de faciliter le passage d'huile depuis la zone du volume interne du bras 14 située en amont de l'arbre 18 jusqu'à la zone du volume interne du bras 14 située en aval de l'arbre 18, où l'huile est ensuite dirigée vers la pompe précitée par l'intermédiaire de l'orifice de sortie 23 et de la canalisation 25. En effet, ces zones en creux 30 permettent d'augmenter localement la section de passage de l'huile destinée à contourner l'arbre 18, d'amont en aval. Le volume interne du bras 14 comporte en outre une cloison d'étanchéité 31 s'étendant sensiblement transversalement sur toute la section libre dudit volume interne du bras 14 et entourant de façon étanche l'arbre 18. En particulier, l'arbre 18 est entouré d'un fourreau 32 dans la zone 22 du bras 14, la cloison 31 étant reliée de façon étanche audit fourreau 32. Au moins une partie du fourreau 32 s'étend radialement vers l'intérieur depuis la cloison 31. Ladite cloison 31 est située radialement à l'extérieur desdites zones en creux 30 et de l'orifice de sortie 23. Ladite cloison 31 empêche ainsi l'huile de s'écouler radialement à l'extérieur de la cloison 31, et force l'huile à se diriger vers l'orifice de sortie 23, en contournant le fourreau 32 et l'arbre 18. La cloison 31 s'étend suivant un plan incliné radialement de l'intérieur vers l'extérieur et de l'amont vers l'aval, suivant un angle compris entre 15° et 75° par rapport à l'axe )(X du turboréacteur 1. Le carter intermédiaire 7 selon l'invention permet ainsi de disposer d'un bras creux 14 apte à assurer sa fonction structurelle (reprise des efforts, maintien de la structure) et sa fonction de passage de servitudes, ledit bras 14 ayant un impact le plus faible possible sur l'écoulement des flux primaire F1 et secondaire F2 tout en assurant de façon efficace le passage d'huile depuis moyeu 8 jusqu'à la pompe du circuit d'huile correspondant. Dans un mode de réalisation préféré, au moins le moyeu interne 8 et le canal ou empochement de contournement 30 du carter intermédiaire sont venus de matière, par moulage, comme représenté sur les figures 3 à 5. REVENDICATIONS1. Carter intermédiaire (7) pour un turboréacteur (1) comportant un moyeu annulaire (8) radialement interne, une virole annulaire (10) radialement externe et une partie annulaire (11) de séparation de flux (F1, F2) située radialement entre le moyeu (8) et la virole externe (10), une veine primaire (2) permettant l'écoulement d'un flux primaire (F1) étant délimitée entre le moyeu (8) et la partie de séparation (11), une veine secondaire (3) permettant l'écoulement d'un flux secondaire (F2) étant délimitée entre la partie de séparation (11) et la virole externe (10), au moins un bras creux (14) s'étendant radialement du moyeu (8) à la virole externe (10) en traversant les veines primaire (2) et secondaire (3), un arbre de transmission (18) s'étendant radialement dans ledit bras creux (14), caractérisé en ce que le bras creux (14) comporte une sortie de fluide hydraulique (23) située en aval de l'arbre de transmission (18) par rapport au sens de circulation du flux primaire (F1) ou du flux secondaire (F2), ledit bras (14) comportant en outre un canal ou empochement de contournement (30) apte à contourner l'arbre de transmission (18) et s'étendant d'amont en aval dudit arbre de transmission (18). 2. Carter intermédiaire (7) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras (14) comporte une première et une seconde parois (15, 16) délimitant extérieurement le bras (14), s'étendant radialement et se rejoignant au niveau d'un bord amont (17), ledit canal ou empochement de contournement étant formé par une zone en creux (30) réalisée dans la première paroi (15) et/ou la seconde paroi (16) du bras (14) et débouchant dans le volume interne du bras (14). 3. Carter intermédiaire (7) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit canal de contournement (30) est formé dans la zone (22) du bras (14) traversant la partie de séparation (11). 4. Carter intermédiaire (7) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le volume interne du bras (14) comporte unecloison d'étanchéité (31) entourant de façon étanche l'arbre de transmission (18), située radialement à l'extérieur du canal ou empochement de contournement (30) et de la sortie de fluide hydraulique (23). 5. Carter intermédiaire (7) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une canalisation (25) est raccordée à la sortie de fluide hydraulique (23), ladite canalisation (25) s'étendant radialement de ladite sortie (23) à la virole radialement externe (10) en traversant la veine secondaire (3), ladite canalisation (25) étant située, au moins en partie, dans un capotage (26) s'étendant dans la veine secondaire (3). 6. Carter intermédiaire (7) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bras (14) comporte au moins une entrée de fluide hydraulique (28, 29) située en amont de l'arbre de transmission (18). 7. Carter intermédiaire (7) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'entrée de fluide hydraulique (28, 29) est formée dans le moyeu radialement interne (8). 8. Carter intermédiaire (7) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'extrémité radialement interne (29) du bras creux (14) débouche dans une enceinte (9) formée par le moyeu interne 20 (8). 9. Carter intermédiaire (7) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins le moyeu interne (8) et le canal ou empochement de contournement (30) du carter intermédiaire sont venus de matière, par exemple par moulage. 25 10. Turboréacteur (1) comportant au moins un carter intermédiaire (7) selon l'une des revendications 1 à 9.