Brevet FR3124547A1 — publié le 20221230

Roue de redresseur de sortie de module fan de turboréacteur, comprenant une pluralité de pales redresseuses (16) en matériau composite, chaque pale (16) présentant un pied (16A) assemblé avec un socle (18) distinct des socles des autres pales, chaque socle (18) présentant une rainure (18A) s’étendant axialement et débouchant du côté de la face amont (FAM) et du côté de la face aval (FAV), chaque pied (16A) coopérant par emboitement axial par complémentarité de formes, par exemple en formes de queue d’aronde, avec la rainure (18A) du socle (18), grâce à quoi le pied (16A) est retenu au socle (18) selon les directions radiale (R) et circonférentielle (C), et chaque socle (18) coopère avec au moins une pièce (20) configurée pour bloquer axialement le pied (16A) au sein de la rainure (18A) du socle (18), grâce à quoi le pied (16A) est retenu selon la direction axiale (X). Figure pour l’abrégé : Fig. 1. Roue de redresseur de sortie de module de soufflante, et turboréacteur équipé d’une telle roue Le présent exposé concerne une roue de redresseur de sortie de module fan, et un turboréacteur équipé d’une telle roue. Une roue de redresseur de sortie de module fan est également connu par l’homme du métier par le terme anglais Outlet Guide Vane ou encore l’acronyme OGV. Une telle roue est fixe, et ne tourne donc pas autour de l’axe du turboréacteur. On notera que le terme « turboréacteur » désigne un appareil à turbine à gaz fournissant, par réaction à l’éjection à grande vitesse de gaz chauds, une poussée nécessaire à la propulsion. Les pales des roues de redresseur de sortie de module fan connus peuvent être en matériau composite à matrice organique renforcé en fibres. L’assemblage de telles pales avec le reste de la roue utilise généralement au moins un boulon directement pris dans une portion de la pale, par exemple le pied et/ou la tête de la pale, et n’est généralement pas optimisé en termes de tenue aux vibrations ou à l’impact. Par ailleurs, la formation de trous d’assemblage dans le matériau composite fragilise la pale avec des concentrations de contraintes locales parfois très nocives. Il existe donc un besoin en ce sens. Un mode de réalisation concerne une roue de redresseur de sortie de module fan de turboréacteur, présentant une direction axiale, une direction radiale et une direction circonférentielle, une face amont et une face aval, la roue comprenant une pluralité de pales redresseuses en matériau composite à matrice organique renforcée en fibres, chaque pale présentant un pied assemblé avec un socle distinct des socles des autres pales, chaque socle présentant une rainure s’étendant axialement et débouchant du côté de la face amont et/ou du côté de la face aval, chaque pied coopérant par emboitement axial par complémentarité de formes, par exemple en formes de queue d’aronde, avec la rainure du socle, grâce à quoi le pied est retenu au socle selon les directions radiale et circonférentielle, et chaque socle coopère avec au moins une pièce configurée pour bloquer axialement le pied au sein de la rainure du socle, grâce à quoi le pied est retenu selon la direction axiale. De manière générale, la direction axiale correspond à la direction de l'axe de de la roue de redresseur, et une direction radiale est une direction perpendiculaire à la direction axiale. La direction circonférentielle (ou azimutale) correspond à la direction décrivant un anneau autour de la direction axiale. Les trois directions axiale, radiale et circonférentielle correspondent respectivement aux directions définies par la côte, le rayon et l’angle dans un système de coordonnées cylindrique. En outre, l'amont et l'aval sont définis par rapport au sens d'écoulement normal du fluide (de l'amont vers l'aval) à travers la roue de redresseur (et plus généralement à travers le turboréacteur). On comprend que chaque pale est assemblée avec un socle qui lui est propre. En d’autres termes, il y a autant de socles que de pales, chaque socle recevant une unique pale (distincte des pales des autres socles). Autrement dit, il y un socle par pale. Aussi, par la suite, et sauf indication contraire, la description visant tout ou partie du système d’assemblage d’une pale (par ex. une pale, un socle et au moins une pièce configurée pour bloquer axialement le pied) s’applique à tout ou partie, respectivement, de chacun des systèmes d’assemblage de toutes les autres pales. Le pied et la rainure peuvent présenter toutes formes permettant un emboitement axial par complémentarité de forme, par exemple une forme de queue d’aronde, de trèfle, etc. La rainure peut être axialement débouchante uniquement du côté de la face amont (i.e. fermée axialement du côté de la face aval), uniquement du côté de la face aval (i.e. fermée axialement du côté de la face amont), ou bien débouchante axialement du côté de la face amont et du côté de la face aval. Cette dernière configuration présente l’avantage de faciliter l’assemblage du pied avec la rainure (plusieurs sens d’emmanchement étant possible. Le socle peut coopérer avec une unique, deux, ou plus de deux pièce(s) configurée(s) pour bloquer axialement le pied au sein de la rainure du socle. Cette ou ces pièces peu(ven)t être propre(s) à chaque pale, ou bien être commune(s) à deux, plus de deux, ou toutes les pales. Un tel système d’assemblage permet d’obtenir une meilleure tenue aux vibrations et une meilleure raideur en flexion. Par ailleurs, un tel assemblage ne comprend aucun perçage dans la pale, grâce à quoi on évite de la fragiliser. Ceci permet aussi de réduire la masse de l’ensemble en omettant les boulons de fixations de la pale de l’état de la technique. Le nombre réduit de pièces requises pour l’assemblage permet également de répondre à la contrainte de réduction de la masse. Par exemple, le système d’assemblage de chaque pale comprend uniquement trois éléments, à savoir la pale, le socle et une unique pièce configurée pour bloquer axialement le pied au sein de la rainure du socle. Dans certains modes de réalisation, les pales sont à calage variable, chacun des socles étant monté sur une unique pièce, distincte des uniques pièces des autres socles, configurée pour bloquer axialement le pied au sein de la rainure du socle, chaque unique pièce étant configurée pour pivoter autour de la direction radiale. On comprend que chaque socle coopère avec une unique pièce configurée pour bloquer axialement le pied au sein de la rainure, qui lui est propre. En d’autres termes, il y a autant d’uniques pièces que de socles, chaque unique pièce coopérant avec un unique socle (distinct des socles des autres uniques pièces). Autrement dit, il y a une pièce unique par socle. L’unique pièce permet d’une part de bloquer axialement le pied au sein de la rainure, et d’autre part de faire pivoter le socle, et donc la pale, autour de la direction radiale, grâce à quoi le calage (i.e. l’angle que forme une corde de la pale avec le flux d’air incident) de la pale est variable. L’unique pièce peut pivoter autour de la direction radiale par tout moyen connu par ailleurs par l’homme du métier. Dans certains modes de réalisation, chaque unique pièce comprend une cavité recevant au moins une partie du socle, les parois de la cavité bouchant la rainure du côté de la face amont et du côté de la face aval. L’unique pièce bloque donc le pied axialement au sein de la rainure dans les deux sens opposés, à savoir de l’amont vers l’aval et de l’aval vers l’amont. Dans certains modes de réalisation, chaque socle comprend une bride s’étendant selon les directions axiale et circonférentielle, le socle étant fixé à l’unique pièce via la bride. Par exemple, la bride est une bride annulaire s’étendant dans un plan défini par les directions axiale et circonférentielle. Par exemple, la bride présente des trous traversant s’étendant selon la direction radiale, par exemple des trous lamés, pour la fixation de la bride à l’aide de vis. Une telle structure permet de former une paroi aussi continue et lisse que possible, évitant ou limitant, en fonctionnement, la formation de trainée aérodynamique dans le flux d’air. Dans certains modes de réalisation, les pales sont à calage fixe, chaque socle coopérant avec une pièce amont configurée pour bloquer axialement le pied au sein de la rainure du socle vers le côté de la face amont et une pièce aval configurée pour bloquer axialement le pied au sein de la rainure du socle vers le côté de la face aval. La pièce amont permet de bloquer la pale selon la direction axiale, de l’aval vers l’amont. La pièce aval permet de bloquer la pale selon la direction axiale, de l’amont vers l’aval. Par exemple, la pièce amont et la pièce aval peuvent être propres à chaque pale ou communes à plusieurs pales. Par exemple la pièce amont et la pièce aval peuvent être des portions de carter de la roue ou des brides du moyeu de la roue. Les pièces amont et aval peuvent être fixées au(x) socle(s), mais pas nécessairement. Les socles sont immobiles par rapport au reste de la roue, grâce à quoi les pales sont fixes (i.e. ne peuvent pas tourner autour d’une direction radiale). Dans certains modes de réalisation, le pied de chaque pale et la rainure de chaque socle présentent la même longueur axiale. Ceci permet d’assurer un contact immédiat entre le pied de chaque pale et la ou les pièces configurées pour bloquer axialement le pied au sein de la rainure du socle. On réduit ainsi le nombre de pièces requises et la masse tout en améliorant la tenue aux vibrations et la raideur en flexion. Dans certains modes de réalisation, les pales sont à calage fixe et chaque pale présente une tête assemblée avec un second socle distinct des seconds socles des autres pales, chaque second socle présentant une rainure s’étendant axialement et débouchant du côté de la face amont et/ou du côté de la face aval, chaque tête coopérant par emboitement axial par complémentarité de formes, par exemple en formes de queue d’aronde, avec la rainure du second socle, grâce à quoi la tête est retenue au second socle selon les directions radiale et circonférentielle, et chaque second socle coopère avec au moins une seconde pièce configurée pour bloquer axialement la tête au sein de la rainure du second socle, grâce à quoi la tête est retenue selon la direction axiale. En d’autres termes, lorsque les pales sont à calage fixe, elles peuvent être maintenues en outre par la tête à l’aide d’un système similaire au système les maintenant par le pied. La rainure de chaque second socle peut être axialement débouchante uniquement du côté de la face amont (i.e. fermée axialement du côté de la face aval), uniquement du côté de la face aval (i.e. fermée axialement du côté de la face amont), ou bien débouchante axialement du côté de la face amont et du côté de la face aval. Cette dernière configuration présente l’avantage de faciliter l’assemblage de la tête avec la seconde rainure (plusieurs sens d’emmanchement étant possible. Par exemple, la rainure du socle et la rainure du second socle peuvent être toutes les deux débouchantes d’un seul et même côté, mais pas nécessairement. Dans certains modes de réalisation, chaque second socle coopère avec une seconde pièce amont configurée pour bloquer axialement la tête au sein de la rainure du second socle vers le côté de la face amont et une seconde pièce aval configurée pour bloquer axialement la tête au sein de la rainure du second socle vers le côté de la face aval. La seconde pièce amont permet de bloquer la pale selon la direction axiale, de l’aval vers l’amont. La seconde pièce aval permet de bloquer la pale selon la direction axiale, de l’amont vers l’aval. Par exemple, la seconde pièce amont et la seconde pièce aval peuvent être propres à chaque pale ou communes à plusieurs pales. Par exemple la seconde pièce amont et la seconde pièce aval peuvent être des portions de carter de la roue. Les secondes pièces amont et aval peuvent être fixées au(x) second(s) socle(s), mais pas nécessairement. Dans certains modes de réalisation, la tête de chaque pale et la rainure de chaque second socle présentent la même longueur axiale. Ceci permet d’assurer un contact immédiat entre la tête de chaque pale et la ou les secondes pièces configurées pour bloquer axialement la tête au sein de la rainure du second socle. On réduit ainsi le nombre de pièces requises et la masse tout en améliorant la tenue aux vibrations et la raideur en flexion. Un mode de réalisation concerne un turboréacteur comprenant une roue de redresseur de sortie de module fan de turboréacteur selon l’un quelconque des modes de réalisation décrits dans le présent exposé. L’objet du présent exposé et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation donnés à titre d’exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles : La représente une vue en coupe partielle d’un turboréacteur, La représente une vue en éclaté d’un système d’assemblage d’une pale d’une roue de redresseur de sortie de module fan du turboréacteur de la , pour le cas d’une pale à calage variable, et La représente une vue en éclaté du système d’assemblage d’une pale d’une roue de redresseur de sortie de module fan du turboréacteur de la , pour le cas d’une pale à calage fixe. Roue de redresseur de sortie de module fan de turboréacteur (14), présentant une direction axiale (X), une direction radiale (R) et une direction circonférentielle (C), une face amont (FAM) et une face aval (FAV), la roue (14) comprenant une pluralité de pales redresseuses (16, 16’) en matériau composite à matrice organique renforcée en fibres, chaque pale (16, 16’) présentant un pied (16A, 16’A) assemblé avec un socle (18, 18’) distinct des socles des autres pales, chaque socle (18, 18’) présentant une rainure (18A, 18’A) s’étendant axialement et débouchant du côté de la face amont (FAM) et/ou du côté de la face aval (FAV), chaque pied (16A, 16’A) coopérant par emboitement axial par complémentarité de formes, par exemple en formes de queue d’aronde, avec la rainure (18A, 18’A) du socle (18, 18’), grâce à quoi le pied (16A, 16’A) est retenu au socle (18, 18’) selon les directions radiale (R) et circonférentielle (C), et chaque socle (18, 18’) coopère avec au moins une pièce (20 ; 26, 28) configurée pour bloquer axialement le pied (16A, 16’A) au sein de la rainure (18A, 18’A) du socle (18, 18’), grâce à quoi le pied (16A, 16’A) est retenu selon la direction axiale (X). Roue de redresseur de sortie de module fan de turboréacteur (14) selon la revendication 1, dans laquelle les pales (16) sont à calage variable, chacun des socles (18) étant monté sur une unique pièce (20), distincte des uniques pièces des autres socles, configurée pour bloquer axialement le pied (16A) au sein de la rainure (18A) du socle (18), chaque unique pièce (20) étant configurée pour pivoter autour de la direction radiale (R). Roue de redresseur de sortie de module fan de turboréacteur (14) selon la revendication 2, dans laquelle chaque unique pièce (20) comprend une cavité (20A) recevant au moins une partie (18B) du socle (18), les parois de la cavité (20A) bouchant la rainure (18A) du côté de la face amont (FAM) et du côté de la face aval (FAV), grâce à quoi le pied (16A) est retenue selon la direction axiale (X). Roue de redresseur de sortie de module fan de turboréacteur (14) selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle chaque socle (18) comprend une bride (18C) s’étendant selon les directions axiale (X) et circonférentielle (C), le socle (18) étant fixé à l’unique pièce (20) via la bride (18C). Roue de redresseur de sortie de module fan de turboréacteur (14) selon la revendication 1, dans laquelle les pales (16’) sont à calage fixe, chaque socle (18’) coopérant avec une pièce amont (26) configurée pour bloquer axialement le pied (16’A) au sein de la rainure (18’A) du socle (18’) vers le côté de la face amont (FAM) et une pièce aval (28) configurée pour bloquer axialement le pied (16’A) au sein de la rainure (18’A) du socle (18’) vers le côté de la face aval (FAV). Roue de redresseur de sortie de module fan de turboréacteur (14) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le pied (16A, 16’A) de chaque pale (16, 16’) et la rainure (18A, 18’A) de chaque socle (18, 18’) présentent la même longueur axiale (L1, L2 ; L3, L4). Roue de redresseur de sortie de module fan de turboréacteur (14) selon la revendication 5, dans laquelle chaque pale (16’) présente une tête (16’B) assemblée avec un second socle (24) distinct des seconds socles des autres pales, chaque second socle (24) présentant une rainure (24A) s’étendant axialement et débouchant du côté de la face amont (FAM) et/ou du côté de la face aval (FAV), chaque tête (16’B) coopérant par emboitement axial par complémentarité de formes, par exemple en formes de queue d’aronde, avec la rainure (24A) du second socle (24), grâce à quoi la tête (16’B) est retenue au second socle (24) selon les directions radiale (R) et circonférentielle (C), et chaque second socle (24) coopère avec au moins une seconde pièce (30, 32) configurée pour bloquer axialement la tête (16’B) au sein de la rainure (24A) du second socle (24), grâce à quoi la tête (16’B) est retenue selon la direction axiale (X). Roue de redresseur de sortie de module fan de turboréacteur (14) selon la revendication 7, dans laquelle chaque second socle (24) coopère avec une seconde pièce amont (30) configurée pour bloquer axialement la tête (16’B) au sein de la rainure (24A) du second socle (24) vers le côté de la face amont (FAM) et une seconde pièce aval (32) configurée pour bloquer axialement la tête (16’B) au sein de la rainure (24A) du second socle (24) vers le côté de la face aval (FAV). Roue de redresseur de sortie de module fan de turboréacteur (14) selon la revendication 7 ou 8, dans laquelle la tête (16’B) de chaque pale (16’) et la rainure (24A) de chaque second socle (24) présentent la même longueur axiale (L5, L6). Turboréacteur (100) comprenant une roue de redresseur de sortie de module fan de turboréacteur (14) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.