Brevet FR3120604A1 — publié le 20220916

L’invention concerne un ensemble (300) pour une turbomachine d’aéronef comprenant une pièce mécanique (302) et un dispositif de surveillance (304) de la turbomachine. Le dispositif de surveillance (304) comporte une zone de mesure (306) configurée pour mesurer au moins une température et/ou une déformation de la pièce mécanique (302) et une zone d’interconnexion (308) configurée pour le connecter à une unité de traitement de l’aéronef. La pièce mécanique (302) est située dans une zone, dite zone fan, allant d’une entrée d’air de la turbomachine jusqu’à une zone d’éjection dudit flux d’air sans passage par une zone de combustion et le dispositif de surveillance (304) est monté sur la pièce mécanique (302). Figure pour l'abrégé : Figure 3A ENSEMBLE COMPRENANT UNE PIECE MECANIQUE D’UNE TURBOMACHINE D’AERONEF ET UN DISPOSITIF DE SURVEILLANCE DE LA TURBOMACHINE D’AERONEF Domaine technique de l'invention L’invention est relative au domaine de la surveillance d’équipements de turbomachine d’aéronef et en particulier à la mesure de la température et de la déformation d’une pièce mécanique d’une telle turbomachine. Arrière-plan technique Dans les turbomachines d’aéronef de l’état de la technique, la mesure de la température de l’air en entrée de la turbomachine nécessite un prélèvement d’air via une ouverture dans la nacelle de la turbomachine. Comme l’illustre la , une partie de l’air qui circule dans une turbomachine 100 est prélevée au niveau d’une zone 102 et dirigée vers une sonde qui est conçue pour mesurer la température de l’air qui circule en son sein. Ainsi, de l’air prélevé en amont de la soufflante traverse la nacelle puis la sonde afin de déterminer sa température. Ce type de sonde est lourd et volumineux. En effet, une telle sonde est composée d’un châssis métallique qui la protège des particules susceptibles de circuler dans la veine de prélèvement et de la détériorer in fine . En outre, dans de telles installations, du givre ou des cristaux de glace peuvent se former et s’accumuler dans le conduit de la veine de prélèvement. La présence de glace sur le châssis de la sonde peut perturber la mesure voire l’empêcher complètement en bouchant la tête de la sonde. De plus, la glace peut aussi induire des vibrations supplémentaires de la sonde. De ce fait, pour pouvoir supporter ce type de vibrations, la sonde doit être renforcée ce qui entraîne un accroissement de son poids. Par ailleurs, il existe des méthodes consistant à utiliser des sondes de mesure de pression implantées au niveau d’une aube directrice de sortie d’une turbomachine pour déterminer précisément la valeur de la pression de l’air circulant dans la turbomachine. Il existe aussi des systèmes de surveillance d’une turbomachine s’appuyant sur des capteurs électroniques imprimés au niveau des aubes de turbine. Il existe encore des systèmes utilisant des capteurs imprimés pour détecter la présence de glace sur une hélice d’un aéronef. Toutefois aucun système existant ne propose une mesure de la température et/ou de la déformation d’une pièce mécanique d’une turbomachine dans une zone de circulation du flux d’air sans passage par une zone de combustion et sans introduire de dispositif perturbant la circulation de l’air dans la turbomachine. Brève description des figures La présente invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d’un exemple non limitatif qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels : la est une vue en coupe d’une partie d’une turbomachine d’aéronef équipée d’un dispositif de surveillance selon l’art antérieur ; la est une vue en coupe d’une partie d’une turbomachine d’aéronef équipée d’un dispositif de surveillance selon l’invention ; la est une image d’un ensemble comprenant une aube directrice de sortie et un dispositif de surveillance représenté schématiquement selon un premier mode de réalisation de l’invention ; la est une image d’un ensemble comprenant une aube directrice de sortie et un dispositif de surveillance représenté schématiquement selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; la est une représentation schématique d’un premier mode de réalisation d’un dispositif de surveillance à base de circuits imprimés selon l’invention ; la est une représentation schématique d’un deuxième mode de réalisation d’un dispositif de surveillance à base de circuits imprimés selon l’invention ; la est une représentation schématique d’un troisième mode de réalisation d’un dispositif de surveillance à base de circuits imprimés selon l’invention ; la est une image d’un ensemble comprenant une aube directrice de sortie et un dispositif de surveillance selon un troisième mode de réalisation à base de circuits imprimés de l’invention ; la est une représentation schématique d’un quatrième mode de réalisation d’un dispositif de surveillance à base de fibre optique selon l’invention ; la est une représentation schématique d’un cinquième mode de réalisation d’un dispositif de surveillance à base de fibre optique selon l’invention ; et, la est une représentation schématique d’un sixième mode de réalisation d’un dispositif de surveillance à base de fibre optique selon l’invention. Les éléments ayant les mêmes fonctions dans les différents modes de réalisation ont les mêmes références dans les figures. Ensemble (300) pour une turbomachine d’aéronef (200) comprenant : au moins une pièce mécanique (302) ; un dispositif de surveillance (304) de ladite turbomachine (200), ledit dispositif de surveillance comportant : au moins une zone de mesure (306) configurée pour mesurer au moins une température et/ou une déformation d’une pièce mécanique, et au moins une zone d’interconnexion (308) configurée pour connecter ledit dispositif de surveillance (304) à une unité de traitement (310) de l’aéronef, caractérisé en ce que ladite pièce mécanique (302) est située dans une zone, dite zone fan (202), allant d’une entrée d’air de la turbomachine jusqu’à une zone d’éjection dudit flux d’air sans passage par une zone de combustion et en ce que ledit dispositif de surveillance (304) est monté sur ladite pièce mécanique (302). Ensemble (300) selon la revendication 1, dans lequel la pièce mécanique est une pièce mécanique montée sur un arbre, un carénage de la turbomachine, une pièce de liaison mécanique entre un arbre et un carénage de la turbomachine ou un redresseur aérodynamique. Ensemble (300) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite zone de mesure (306) et ladite zone d’interconnexion (308) sont réparties sur au moins une partie de la surface de ladite pièce mécanique (302). Ensemble (300) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la zone de mesure (306) et la zone d’interconnexion (308) sont réalisées avec au moins un matériau imprimé parmi du métal imprimé, un diélectrique imprimé et un composé organique imprimé. Ensemble (300) selon la revendication 4, dans lequel la zone de mesure (400) comprend une couche d’isolation électrique (402), en contact avec une surface métallique de pièce mécanique (404) qui a été préalablement polie, une couche de matériaux imprimés (406) située sur la couche d’isolation électrique (402), et une couche de protection contre l’abrasion, par exemple une couche de peinture (408). Ensemble (300) selon la revendication 5, dans lequel au moins une couche de matériau imprimé (406) affleure la surface de la couche de protection (408). Ensemble (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone de mesure comporte des pistes conductrices (508) reliées à des capteurs, de préférence des jauges de contrainte (510) et/ou à des thermocouples (512) et/ou des résistances de température, situés à des positions distinctes de la surface de la pièce mécanique (502). Ensemble (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’épaisseur totale de la zone de mesure (306) est inférieure ou égale à cinquante micromètres et l’épaisseur totale de la zone d’interconnexion (308) est inférieure ou égale à un millimètre. Ensemble (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone de mesure (306) et la zone d’interconnexion (308) sont réalisées avec au moins une fibre optique. Ensemble selon la revendication 9, dans lequel la zone de mesure comprend une fibre optique (606), un dispositif de maintien (602) de ladite fibre optique à la surface de la pièce mécanique (604) et une couche de peinture (608). Ensemble (300) selon la revendication 10, dans lequel le dispositif de maintien (602) est compris parmi : de la colle (602a) déposée à la surface de la pièce mécanique (604), une bride (602b) dans laquelle la fibre est insérée, une bride (602c) insérée dans la fibre percée ou une cavité conçue pour y insérer la fibre optique. Ensemble (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone d’interconnexion (308) est montée sur une zone de la pièce mécanique (302) isolée du flux aérodynamique circulant dans la turbomachine (200) en fonctionnement et la zone de mesure (306) est montée sur une zone de la pièce mécanique (302) en contact avec le flux aérodynamique circulant dans la turbomachine (200) en fonctionnement. Turbomachine (200) d’aéronef comprenant un ensemble (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Aéronef comprenant une turbomachine selon la revendication 13.