Brevet FR3081924A1 — publié le 20191206

TURBOMACHINE POUR AÉRONEF COMPRENANT UN CONDUIT DE FLUIDE PRESSURISÉ ENTOURÉ D'UNE GAINE MÉTALLIQUE TRESSÉE OU TISSÉE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapport au domaine des turbomachines destinées à la propulsion des aéronefs, et concerne plus particulièrement une turbomachine comprenant un conduit de fluide pressurisé. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Une turbomachine d'aéronef comporte généralement divers conduits destinés à la circulation de fluides pressurisés. De tels conduits font notamment partie du système de prélèvement d'air destiné à alimenter en air la cabine de l'aéronef et/ou le système de dégivrage de la structure de l'aéronef. Un tel système comporte typiquement plusieurs dispositifs de prélèvement d'air agencés à différents emplacements de la turbomachine ainsi que des vannes de régulation des débits d'air circulant dans les dispositifs de prélèvement d'air, et un échangeur thermique. Ces différents organes sont interconnectés au moyen des conduits du système. Le document FR2976255A1 fournit une description plus détaillée d'un exemple d'un tel système. De manière générale, de tels conduits sont soumis, en fonctionnement, au différentiel de pression entre le fluide pressurisé qui y circule et leur environnement immédiat. Ce différentiel de pression est particulièrement marqué dans le cas des conduits logés dans des espaces non pressurisés, par exemple dans l'espace défini entre le carter extérieur de la turbomachine et la paroi externe de la nacelle agencée autour du carter extérieur. 2 Un tel différentiel de pression expose les conduits à des risques de rupture, notamment au niveau des jonctions entre les différentes sections constituant chaque conduit, une telle rupture étant parfois dénommée « burst-duct ». En cas de rupture d'un tel conduit, une fuite de grande ampleur du 5 fluide pressurisé risque non seulement de remettre en cause le fonctionnement de systèmes dont le fonctionnement requiert ledit fluide, mais une telle fuite est en outre susceptible de provoquer un accroissement considérable de la pression dans l'environnement du conduit, et d'endommager ainsi d'autres éléments situés dans cet environnement. 10 Pour ce qui concerne les conduits logés dans l'espace défini entre le carter extérieur de la turbomachine et la paroi externe de la nacelle, la prise en compte du risque précité conduit à équiper les capots de nacelle de trappes de surpression. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a notamment pour but de limiter les conséquences d'une 15 rupture d'un conduit de fluide pressurisé du type décrit ci-dessus. Dans des applications particulières, l'invention a pour objectif secondaire de rendre superflu la présence de trappes de surpression au sein des capots de nacelle. L'invention propose à cet effet une turbomachine pour aéronef, comprenant au moins un conduit de fluide pressurisé, et au moins une gaine métallique 20 tressée ou tissée entourant une portion au moins du conduit. En cas de rupture, la gaine métallique s'oppose aux déformations et déplacements relatifs des parties du conduit situées de part et d'autre de la ligne ou zone de rupture, ce qui permet de limiter l'étendue de l'ouverture formée au sein du conduit du fait de la rupture, et donc le débit de la fuite de fluide pressurisé résultant d'une telle 25 rupture. Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, la turbomachine présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : 3 - le conduit se prolonge au-delà de deux extrémités opposées de la gaine métallique ; - le conduit est formé d'au moins deux sections raccordées l'une à l'autre bout-àbout, et la gaine métallique entoure une zone de raccordement des deux sections ; 5 les deux sections sont raccordées l'une à l'autre par brasage ou soudage ; les deux extrémités de la gaine métallique sont fixées au conduit par brasage ou soudage ; - la gaine métallique est réalisée à partir de câble métallique présentant un diamètre compris entre 1 et 3 millimètres et tressé ou tissé selon un pas compris entre 5 10 et 15 millimètres ; - le diamètre du câble métallique est égal à 2 millimètres et le pas est égal à 10 millimètres ; le conduit s'étend dans un espace défini entre un carter externe de la turbomachine et une paroi externe d'une nacelle de la turbomachine ; 15 l'espace s'étend autour d'un canal de flux secondaire de la turbomachine ; le conduit fait partie d'un système de prélèvement d'air destiné à être raccordé à la cellule d'un aéronef. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, avantages et 20 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 est une vue schématique en coupe axiale d'une turbomachine ; la figure 2 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la figure 1; la figure 3 est une vue schématique de côté d'un conduit de fluide pressurisé d'une 25 turbomachine de type connu ; la figure 4 est une vue semblable à la figure 3, illustrant le conduit après rupture de celui-ci ; la figure 5 est une vue schématique en coupe selon le plan V-V de la figure 4, du conduit après rupture de celui-ci ; 4 la figure 6 est une vue semblable à la figure 3, illustrant un conduit appartenant à la turbomachine de la figure 1 et muni d'une gaine métallique conformément à l'invention ; la figure 7 est une vue semblable à la figure 6, illustrant le conduit après rupture de celui-ci ; 5 la figure 8 est une vue schématique en coupe selon le plan VIII-VIII de la figure 7, du conduit après rupture de celui-ci. Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou analogues. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS 10 La figure 1 illustre une turbomachine 10 pour aéronef, comportant de manière générale une soufflante 12 destinée à l'aspiration d'un flux d'air se divisant en aval de la soufflante en un flux primaire circulant dans un canal d'écoulement de flux primaire, ci-après dénommé veine primaire PF, au sein d'un coeur de la turbomachine, et un flux secondaire contournant ce coeur dans un canal d'écoulement de flux secondaire, 15 ci-après dénommé veine secondaire SF. La turbomachine est par exemple un turboréacteur à double flux et à double corps. Le coeur de la turbomachine comporte ainsi, de manière générale, un compresseur basse pression 14, un compresseur haute pression 16, une chambre de combustion 18, une turbine haute pression 20 et une turbine basse pression 22. Les 20 rotors respectifs du compresseur haute pression et de la turbine haute pression sont reliés par un arbre dit « arbre haute pression », tandis que les rotors respectifs du compresseur basse pression et de la turbine basse pression sont reliés par un arbre dit « arbre basse pression », d'une manière bien connue. Les différents rotors sont montés rotatifs autour d'un axe longitudinal 28 de la turbomachine. 25 Dans l'ensemble de cette description, la direction axiale X est la direction de l'axe longitudinal 28. La direction radiale R est en tout point une direction orthogonale à l'axe longitudinal 28 et passant par ce dernier, et la direction circonférentielle ou tangentielle C est en tout point une direction orthogonale à la direction radiale R et à l'axe longitudinal 28. Les termes « interne » et « externe » font 5 respectivement référence à une relative proximité, et un relatif éloignement, d'un élément par rapport à l'axe 28. Enfin, les directions « amont » et « aval » sont définies par référence à la direction générale de l'écoulement des gaz dans les veines primaire PF et secondaire SF de la turbomachine, selon la direction axiale X. 5 La turbomachine est carénée par une nacelle 24 entourant la veine secondaire SF. Plus précisément, la nacelle 24 comporte typiquement une paroi externe 24A s'étendant sur toute la longueur de la nacelle, et qui se raccorde à des parois internes amont 24B et aval 24C de la nacelle, respectivement au niveau des extrémités amont et aval de la nacelle, c'est-à-dire au niveau du bord d'attaque et du bord de fuite. Les parois 10 internes amont 24B et aval 24C de la nacelle sont raccordées respectivement aux extrémités amont et aval d'un carter externe 26 de la turbomachine, qui délimite extérieurement une partie de la veine secondaire SF. Le carter externe 26 comporte une partie amont couramment dénommée « carter de soufflante », et une partie aval généralement dénommé « virole externe de carter intermédiaire ». 15 Comme cela apparaît plus clairement sur la figure 2, la paroi externe 24A de la nacelle et le carter externe 26 définissent entre eux un espace 30 non pressurisé, c'est-à-dire soumis à la pression atmosphérique. Au sein de cet espace 30 est logée une partie d'un système de prélèvement d'air 40 destiné à alimenter en air la cabine d'un aéronef et/ou le système 20 de dégivrage de la structure de l'aéronef, à partir d'air pressurisé prélevé en divers endroits de la turbomachine. À cet effet, le système 40 comporte plusieurs dispositifs de prélèvement d'air 42 agencés à différents emplacements de la turbomachine, par exemple entre le compresseur basse pression 14 et le compresseur haute pression 16 au niveau du carter 25 intermédiaire 44, en sortie du compresseur haute pression 16, et au niveau de la veine secondaire SF. Le système 40 comporte en outre typiquement des vannes 46 destinées à la régulation des débits d'air circulant dans les dispositifs de prélèvement d'air 42, et un échangeur thermique 48, couramment dénommé « PCE » ou « precooler » d'après la terminologie anglo-saxonne. 6 Le système de prélèvement d'air 40 comporte enfin des conduits 50 interconnectant les différents éléments 42, 46 et 48 précités du système. Ces conduits 50 sont soumis à des contraintes de niveau élevé, du fait du différentiel de pression existant entre la pression de l'air circulant dans les conduits et 5 la pression de l'air environnant, au sein de l'espace 30, qui en l'occurrence est sensiblement égale à la pression atmosphérique. De telles contraintes exposent les conduits 50 à des risques de rupture. Le problème posé par les turbomachines de type connu est ainsi illustré par les figures 3 à 5 qui montrent une représentation très schématique d'un conduit 50, 10 respectivement en fonctionnement normal (figure 3) et en situation de rupture (figures 4 et 5). Le conduit 50 est typiquement formé de plusieurs sections assemblées bout-à-bout, par exemple deux sections 50A et 50B raccordées l'une à l'autre par brasage ou soudage au niveau d'une zone de raccordement 52. Dans ce cas, le risque de rupture est majoré au niveau de la (ou des) zone(s) de raccordement 52. Comme l'illustrent très 15 schématiquement les figures 4 et 5, une telle rupture peut provoquer la formation d'une ouverture 54 d'ampleur considérable, du fait des déformations et des déplacements relatifs des parties du conduit situées de part et d'autre de la ligne de rupture, avec pour conséquence une importante fuite d'air pressurisé. Comme expliqué ci-dessus, une telle fuite est susceptible d'altérer le fonctionnement des systèmes normalement alimentés 20 par l'air pressurisé provenant du conduit considéré, et de causer des dommages aux éléments proches du conduit du fait de la surpression provoquée dans le milieu environnant. Afin de limiter ces risques, la turbomachine selon l'invention comporte une, ou de préférence plusieurs, gaines métalliques tressées ou tissées, entourant 25 chacune au moins une portion d'un conduit 50. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, ces gaines métalliques ne recouvrent pas l'intégralité des conduits 50 mais sont localisées autour des portions des conduits présentant des risques de rupture majorés, telles que les zones de raccordement entre les différentes sections de chaque conduit. Autrement dit, chacun 7 de ces conduits 50 se prolonge au-delà des extrémités de la (ou des) gaines métalliques correspondantes. Les figures 6 à 8, qui correspondent respectivement aux figures 3 à 5, montrent l'un des conduits 50 équipé d'une telle gaine métallique 60 entourant la zone 5 de raccordement des sections 50A, 50B. Comme le montre la figure 6, les extrémités 62A, 62B de la gaine métallique 60 sont respectivement fixées sur les sections 50A, 50B du conduit, de préférence par une brasure ou par une soudure. En cas de rupture, comme l'illustrent les figures 7 et 8, la gaine 10 métallique 60 permet, du fait de sa résistance, de limiter les déformations et déplacements relatifs des sections 50A, 50B du conduit 50, et ainsi de limiter l'étendue de l'ouverture 54 du conduit résultant de la rupture. L'ampleur de la fuite d'air pressurisé peut ainsi être maintenue inférieure ou égale à un niveau considéré comme acceptable, moyennant un 15 dimensionnement approprié de la gaine métallique 60. À cet égard, la gaine métallique est de préférence réalisée à partir de câble métallique présentant un diamètre compris entre 1 et 3 millimètres et tressé ou tissé selon un pas compris entre 5 et 15 millimètres. Cette dernière dimension concerne l'espacement entre deux brins successifs parallèles 56A, 56B de la gaine (figure 6). 20 Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le diamètre du câble métallique est égal à 2 millimètres et le pas est égal à 10 millimètres. Ces dimensions se sont en effet révélées optimales dans le contexte décrit ci-dessus. Bien entendu, des zones autres que les zones de raccordement de sections des conduits peuvent, en variante ou de manière complémentaire, être 25 recouvertes de gaines métalliques selon le principe décrit ci-dessus. Il peut notamment s'agir de régions coudées, qui présentent également un risque de rupture majoré. Dans son application, décrite ci-dessus, à un système de prélèvement d'air comportant des conduits logés dans l'espace 30 précité, l'invention présente l'avantage supplémentaire de rendre superflue la présence de trappes de surpression au sein de la paroi externe 24A de la nacelle. 8 Par ailleurs, l'invention est applicable à d'autres types de conduits, destinés à la circulation d'air pressurisé ou de tout autre fluide sous pression, logés dans tout type d'espace au sein d'une turbomachine. Enfin, l'invention est bien entendu applicable à d'autres types de 5 turbomachines, par exemple des turbomachines mono-corps et/ou simple flux, REVENDICATIONS1. Turbomachine pour aéronef, comprenant au moins un conduit de fluide pressurisé (50), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une gaine métallique (60) tressée ou tissée entourant une portion au moins du conduit (50). 2. Turbomachine selon la revendication 1, dans laquelle le conduit (50) se prolonge au-delà de deux extrémités opposées (62A, 62B) de la gaine métallique (60). 3. Turbomachine selon la revendication 2, dans laquelle le conduit (50) est formé d'au moins deux sections (50A, 50B) raccordées l'une à l'autre bout-àbout, et la gaine métallique (60) entoure une zone de raccordement (52) des deux sections. 4. Turbomachine selon la revendication 3, dans laquelle les deux sections (50A, 50B) sont raccordées l'une à l'autre par brasage ou soudage. 5. Turbomachine selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans laquelle les deux extrémités (60A, 60B) de la gaine métallique (60) sont fixées au conduit (50) par brasage ou soudage. 6. Turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la gaine métallique (60) est réalisée à partir de câble métallique présentant un diamètre compris entre 1 et 3 millimètres et tressé ou tissé selon un pas compris entre 5 et 15 millimètres. 7. Turbomachine selon la revendication 6, dans laquelle le diamètre du câble métallique est égal à 2 millimètres et le pas est égal à 10 millimètres. 8. Turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle le conduit (50) s'étend dans un espace (30) défini entre un carter externe 'o (26) de la turbomachine et une paroi externe (24A) d'une nacelle (24) de la turbomachine. 9. Turbomachine selon la revendication 8, dans laquelle l'espace (30) 5 s'étend autour d'un canal de flux secondaire (SF) de la turbomachine. 10. Turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle le conduit (50) fait partie d'un système de prélèvement d'air (40) destiné à être raccordé à la cellule d'un aéronef. 'o