Brevet FR3124545A1 — publié le 20221230

Ensemble pour turbomachine d’aéronef (20), comprenant un moyeu de carter intermédiaire (30), un support d’équipements (40) présentant une première partie axiale (40b) s’étendant selon l’axe (X) de la turbomachine d’aéronef et une partie transversale (40a) s’étendant transversalement audit axe (X), la première partie axiale (40b) et la partie transversale (40a) étant reliées entre elles, au moins la première partie axiale (40b) du support d’équipements (40) comprenant un train d’engrenages pour l’entraînement d’au moins un équipement et une boîte de transfert (50) reliée au support d’équipements par l’intermédiaire d’un arbre de transmission de puissance (54) configuré pour transmettre de la puissance mécanique, prélevée sur un arbre moteur de la turbomachine, audit au moins un équipement (46) monté sur le support d’équipements (40) ;la première partie axiale (40b) du support d’équipements (40) fixant le support d’équipements (40) au moyeu de carter intermédiaire (30). Figure pour l’abrégé : Fig. 2. Ensemble pour turbomachine d’aéronef comprenant un support d’équipements Le présent exposé concerne le domaine général des turbomachines, en particulier des turbomachines aéronautiques. Le présent exposé concerne le montage d’un support d’équipements dans une telle turbomachine, et plus particulièrement un ensemble pour turbomachine d’aéronef comprenant un support d’équipements. Dans une turbomachine, utilisée par exemple pour la propulsion d’un aéronef tel qu’un avion ou un hélicoptère, les équipements et accessoires tels que les pompes pour la production d’énergie hydraulique, l’alimentation en carburant et la lubrification, les générateurs électriques pour la production de puissance électrique, etc., sont regroupés sur un support d’équipements communément appelé boîtier ou relais d’accessoires, ou encore AGB pour « Accessory Gear Box » . Un tel support porte généralement un ou plusieurs trains d’engrenages qui sont entraînés en rotation par un prélèvement de puissance sur un arbre de la turbomachine et sur lesquels viennent se coupler les différents accessoires. Pour diverses raisons, le support d’équipements peut être prévu autour d’un compresseur de la turbomachine. Dans ces circonstances, il est alors naturel de fixer au moins partiellement le support d’équipements sur le carter du compresseur. Toutefois, cela peut conduire à un phénomène d’ovalisation du carter, ce qui grève les performances du compresseur. Face à ce problème, la demande de brevet FR 2 952 672 de la Demanderesse propose de suspendre le support d’équipements à la poutre (aussi appelée pylône) située au-dessus du carter du compresseur et par laquelle le turboréacteur est accroché à l’aile d’un avion, dans une configuration où la suspension du turboréacteur à cette poutre s’effectue au niveau d’un moyeu de carter intermédiaire du moteur. Bien qu’apportant satisfaction dans certains cas, une telle solution peut être difficile à mettre en œuvre, notamment lorsque le turboréacteur est accroché à l’aéronef par un autre système, ou encore lorsque le support d’équipements est situé sous le carter du compresseur et ne s’étend pas au-dessus de ce carter. En outre, cette solution nécessite quelques liaisons qui peuvent être complexes ou encombrantes. Le présent exposé vise à remédier au moins en partie à ces inconvénients. À cet effet, le présente exposé concerne un ensemble pour turbomachine d’aéronef comprenant un moyeu de carter intermédiaire, un support d’équipements présentant une première partie axiale s’étendant selon l’axe de la turbomachine d’aéronef et une partie transversale s’étendant transversalement audit axe, la première partie axiale et la partie transversale étant reliées entre elles, au moins la première partie axiale du support d’équipements comprenant un train d’engrenages pour l’entraînement d’au moins un équipement et une boîte de transfert reliée au support d’équipements par l’intermédiaire d’un arbre de transmission de puissance configuré pour transmettre de la puissance mécanique, prélevée sur un arbre moteur de la turbomachine, audit au moins un équipement monté sur le support d’équipements ; la première partie axiale du support d’équipements fixant le support d’équipements au moyeu de carter intermédiaire. On appelle axe de la turbomachine, un axe de rotation d’un rotor de la turbomachine, par exemple un rotor de compresseur. La direction axiale correspond à la direction de l'axe de la turbomachine et une direction radiale est une direction perpendiculaire à cet axe et coupant cet axe. De même, un plan axial est un plan contenant l'axe de la turbomachine et un plan radial est un plan perpendiculaire à cet axe. Une circonférence s’entend comme un cercle appartenant à un plan radial et dont le centre appartient à l’axe de la turbomachine. Une direction tangentielle ou circonférentielle est une direction tangente à une circonférence ; elle est perpendiculaire à l’axe de la turbomachine mais ne passe pas par l’axe. Sauf précision contraire, les adjectifs intérieur et extérieur sont utilisés en référence à une direction radiale de sorte que la partie intérieure d'un élément est, suivant une direction radiale, plus proche de l'axe du diffuseur que la partie extérieure du même élément. Enfin, sauf précision contraire, les termes amont et aval sont utilisés en référence à la direction globale d’écoulement dans une turbomachine, à savoir du compresseur vers la turbine. Dans une turbomachine, le carter intermédiaire est situé en amont du carter de compresseur, le cas échéant en amont du carter de compresseur haute pression (et optionnellement en aval du carter de compresseur basse pression) lorsque la turbomachine comprend plusieurs compresseurs. Lorsque la turbomachine comprend une soufflante, le carter intermédiaire est situé en aval du carter de rétention de la soufflante, qui est disposé annulairement autour de la soufflante. Le moyeu de carter intermédiaire désigne une partie radialement intérieure du carter intermédiaire. Dans une turbomachine à double flux, le moyeu de carter intermédiaire peut désigner la partie du carter intermédiaire qui forme sépare le flux primaire du flux secondaire. Le rôle du moyeu de carter intermédiaire est de permettre d’avoir une continuité de structure, entre le flux primaire et le flux secondaire, pour faire transiter les efforts vers les suspensions amont de la turbomachine. De plus, le moyeu du carter intermédiaire peut servir à fixer les chapes des bielles de reprise de poussée, les sorties de décharge du compresseur basse pression en air et différents équipements tels que des vérins, des sondes, etc. La boîte de transfert, communément appelée TGB (pour « Transfer Gear Box » ) abrite au moins en partie l’arbre de transmission de puissance, également appelé arbre de transfert, configuré pour transmettre au support d’équipements de la puissance mécanique prélevée sur un arbre moteur, par exemple un arbre de corps haute pression ou basse pression de la turbomachine. La liaison cinématique entre l’arbre de transmission de puissance et l’arbre moteur peut s’effectuer via un engrenage et par l’intermédiaire d’un arbre, notamment un arbre radial. Ainsi, la puissance mécanique peut être transmise à au moins un équipement monté sur le support d’équipements afin d’entraîner en rotation une partie mobile de l’équipement, généralement par l’intermédiaire d’engrenages prévus entre l’arbre de transmission de puissance et l’équipement. La boîte de transfert s’étend donc entre le moyeu de carter intermédiaire, qui abrite partiellement ledit arbre moteur et le cas échéant l’arbre radial, et le support d’équipements. L’ensemble pour turbomachine d’aéronef selon le présent exposé propose une solution de fixation du support d’équipements dans laquelle le support d’équipements n’est pas fixé au carter du compresseur. Cela permet notamment de faciliter l’intégration du support d’équipements dans des turboréacteurs dans lesquels le carter de compresseur n’est pas conçu pour y accrocher des masses conséquences. De plus, au lieu de l’ajout de moyens de fixations supplémentaires, la fixation du support d’équipements au moyeu de carter intermédiaire est réalisée par une simple modification de la forme du support d’équipements, notamment une extension axiale du support d’équipements. Cette extension axiale, en l’espèce la première partie axiale, permet non seulement de fixer le support d’équipements et de reprendre les efforts, mais permet également d’accueillir des équipements supplémentaires, améliorant ainsi la compacité de l’ensemble. Dans certains modes de réalisation, la partie transversale du support d’équipements comprend un train d’engrenages pour l’entraînement d’au moins un équipement. Le train d’engrenage de la partie transversale du support d’équipements est en prise avec l’arbre de transmission de puissance, de manière à recevoir de la puissance mécanique prélevée sur un arbre moteur de la turbomachine, et avec le train d’engrenage de la première partie axiale du support d’équipements. Dans certains modes de réalisation, la partie transversale du support d’équipements est située à distance du moyeu de carter intermédiaire du support d’équipements. La partie transversale du support d’équipements est considérée à distance du moyeu de carter intermédiaire du support d’équipements s’il n’y a pas de contact direct entre la partie transversale et le moyeu de carter intermédiaire. Dans certains modes de réalisation, la fixation de la première partie axiale du support d’équipements au moyeu de carter intermédiaire est une fixation rigide. Par fixation rigide est compris une fixation qui s’oppose au mouvement relatif des pièces fixées. Par exemple, la fixation de la première partie axiale du support d’équipements au moyeu de carter intermédiaire peut être réalisé par un boulonnage. Dans certains modes de réalisation, la fixation de la première partie axiale du support d’équipements au moyeu de carter intermédiaire est une liaison articulée ou déformable. Par liaison articulée est compris une fixation entre deux éléments permettant le mouvement relatif d’une pièce par rapport à l’autre sans que ces pièces ne se déforment. Par exemple, une liaison articulée peut être réalisée par un élément rotulant. Par liaison déformable est compris une fixation permettant le mouvement relatif d’une pièce par rapport à l’autre sous l’effet de la déformation d’une pièce impliquée dans la liaison. Par exemple, une liaison déformable peut être réalisée au moyen d’un boulonnage comprenant une pièce intermédiaire déformable, intercalée entre la première partie axiale et le moyeu de carter intermédiaire. Dans certains modes de réalisation, la première partie axiale du support d’équipements s’étend à partir d’une portion intermédiaire de la partie transversale du support d’équipements. Dans certains modes de réalisation, la première partie axiale du support d’équipements s’étend à partir d’une extrémité de la partie transversale du support d’équipements. Sauf mention spécifique, une extrémité de la partie transversale (respectivement, axiale) du support d’équipements est une extrémité selon une direction transversale (respectivement, axiale) de la partie transversale (respectivement, axiale) du support d’équipements. Une portion intermédiaire est alors une portion à distance des extrémités. Ainsi, une portion intermédiaire de la partie transversale du support d’équipements correspond à une partie circonférentiellement centrale de la partie transversale du support d’équipements. Dans certains modes de réalisation, l’ensemble comprend une bielle fixée d’une part au moyeu de carter intermédiaire et d’autre part à une extrémité du support d’équipements. De manière alternative, un bras ou une poutre peuvent être utilisés à la place d’une bielle. La bielle permet, en complément de la fixation de la première partie axiale du support d’équipements, d’assurer une reprise de couple par le carter intermédiaire. Dans certains modes de réalisation, le support d’équipements présente une deuxième partie axiale comprenant un train d’engrenages pour l’entraînement d’au moins un équipement. La deuxième partie axiale du support d’équipements est distincte de la première partie axiale du support d’équipements et de la boîte de transfert. La deuxième partie axiale du support d’équipements permet d’améliorer la stabilité de la fixation du support d’équipements au moyeu de carter intermédiaire, et permet d’accueillir des équipements supplémentaires. Dans certains modes de réalisation, la première partie axiale du support d’équipements et la deuxième partie axiale du support d’équipements s’étendent à partir de la partie transversale du support d’équipements. Dans certains modes de réalisation, l’ensemble comprend une bielle fixée d’une part à la deuxième partie axiale du support d’équipements et d’autre part au moyeu de carter intermédiaire. La bielle peut être fixée à la deuxième partie axiale du support d’équipements sur une extrémité de la deuxième partie axiale du support d’équipements, en particulier sur une extrémité en vis-à-vis du moyeu de carter intermédiaire. Dans certains modes de réalisation, la deuxième partie axiale du support d’équipements est fixée rigidement au moyeu de carter intermédiaire ou est fixée au moyeu de carter intermédiaire au moyen d’une liaison articulée ou déformable. Dans certains modes de réalisation, le train d’engrenage de la deuxième partie axiale du support d’équipements est configuré pour recevoir une puissance mécanique depuis le train d’engrenages de la partie transversale du support d’équipements. Dans certains modes de réalisation, la première partie axiale du support d’équipements et la deuxième partie axiale du support d’équipements sont prévues à des positions transversalement opposées. Une telle disposition permet d’équilibrer la reprise des efforts entre la première partie axiale du support d’équipements et la deuxième partie axiale du support d’équipements, afin notamment d’améliorer la stabilité du support d’équipements. Dans certains modes de réalisation, la deuxième partie axiale du support d’équipements est plus proche du moyeu de carter intermédiaire que la partie transversale du support d’équipements. Dans certains modes de réalisation, l’arbre de transmission de puissance est entouré par un élément structural fixant rigidement le support d’équipements au moyeu de carter intermédiaire. Un élément structural est un élément configuré pour assurer un rôle de maintien de structure et de reprise d’efforts. D’autres éléments peuvent également intervenir pour reprendre les efforts selon certains degrés de liberté. Dans certains modes de réalisation, l’élément structural de la boîte de transfert est un fourreau de la boîte de transfert. Dans certains modes de réalisation, la partie transversale du support d’équipements est configurée pour s’étendre en vis-à-vis d’un contour extérieur d’un carter de compresseur, de préférence d’un carter de compresseur haute pression. Dans certains modes de réalisation, la partie transversale du support d’équipements présente une forme d’arc. Par une forme d’arc est compris un arc de cercle ou d’ellipse, un arc brisé. On comprend que toute autre forme courbe peut également être prévue. Le présent exposé concerne également une turbomachine d’aéronef comprenant un ensemble selon l’un quelconque des modes de réalisation précédemment définis. L’aéronef peut être, en particulier, un avion ou un hélicoptère. La turbomachine peut être un turboréacteur, un turbopropulseur, une unité de puissance auxiliaire (communément appelée APU pour « Auxiliary Power Unit » ), etc. Dans certains modes de réalisation, la turbomachine d’aéronef comprend, en aval du carter intermédiaire, un carter de compresseur et un carter de chambre de combustion, et dans lequel l’ensemble est dépourvu de fixation entre le support d’équipements et le carter de compresseur ainsi que le carter de chambre de combustion. D'autres caractéristiques et avantages de l'objet du présent exposé ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux figures annexées. La est une coupe schématique d’une turbomachine d’aéronef comprenant un ensemble selon un premier mode de réalisation. La est une vue de dessous, en perspective, d’une partie de la turbomachine d’aéronef selon le premier mode de réalisation. La est une vue de dessous, en perspective, d’une turbomachine d’aéronef selon une alternative du premier mode de réalisation. La est une vue de dessous, en perspective, d’une partie de la turbomachine d’aéronef selon un deuxième mode de réalisation. La est une vue de dessous, en perspective, d’une partie de la turbomachine d’aéronef selon un troisième mode de réalisation. La est une vue de dessous, en perspective, d’une partie de la turbomachine d’aéronef selon un quatrième mode de réalisation. Ensemble pour turbomachine d’aéronef (20), comprenant un moyeu de carter intermédiaire (30), un support d’équipements (40) présentant une première partie axiale (40b) s’étendant selon l’axe (X) de la turbomachine d’aéronef et une partie transversale (40a) s’étendant transversalement audit axe (X), la première partie axiale (40b) et la partie transversale (40a) étant reliées entre elles, au moins la première partie axiale (40b) du support d’équipements (40) comprenant un train d’engrenages pour l’entraînement d’au moins un équipement (46) et une boîte de transfert (50) reliée au support d’équipements (40) par l’intermédiaire d’un arbre de transmission de puissance (54) configuré pour transmettre de la puissance mécanique, prélevée sur un arbre moteur de la turbomachine, audit au moins un équipement (46) monté sur le support d’équipements (40) ; la première partie axiale (40b) du support d’équipements (40) fixant le support d’équipements (40) au moyeu de carter intermédiaire (30). Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la partie transversale (40a) du support d’équipements (40) comprend un train d’engrenages pour l’entraînement d’au moins un équipement (46). Ensemble selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la fixation de la première partie axiale (40b) du support d’équipements (40) au moyeu de carter intermédiaire (30) est une fixation rigide. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la fixation de la première partie axiale (40b) du support d’équipements (40) au moyeu de carter intermédiaire (30) est une liaison articulée ou déformable Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la première partie axiale (40b) du support d’équipements (40) s’étend à partir d’une portion intermédiaire de la partie transversale (40a) du support d’équipements (40) ou à partir d’une extrémité de la partie transversale (40a) du support d’équipements (40). Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant une bielle (70) fixée d’une part au moyeu de carter intermédiaire (30) et d’autre part à une extrémité du support d’équipements (40). Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le support d’équipements (40) présente une deuxième partie axiale (40c) comprenant un train d’engrenages pour l’entraînement d’au moins un équipement (46). Ensemble selon la revendication 7, comprenant une bielle (70) fixée d’une part à la deuxième partie axiale (40c) du support d’équipements (40) et d’autre part au moyeu de carter intermédiaire (30). Ensemble selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la deuxième partie axiale (40c) du support d’équipements (40) est fixée rigidement au moyeu de carter intermédiaire (30) ou est fixée au moyeu de carter intermédiaire (30) au moyen d’une liaison articulée ou déformable. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel la première partie axiale (40b) du support d’équipements (40) et la deuxième partie axiale (40c) du support d’équipements (40) sont prévues à des positions transversalement opposées. Ensemble pour turbomachine selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l’arbre de transmission de puissance (54) est entouré par un élément structural (52) fixant rigidement le support d’équipements (40) au moyeu de carter intermédiaire (30). Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la partie transversale (40a) du support d’équipements (40) est configurée pour s’étendre en vis-à-vis d’un contour extérieur d’un carter de compresseur. Turbomachine d’aéronef (10) comprenant un ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 12.