Brevet FR3135749A1 — publié le 20231124

Ensemble propulsif (54) pour un aéronef, cet ensemble propulsif (54) comportant : - un générateur de gaz, - une soufflante (24) située en amont du générateur de gaz, - un carter de soufflante (26) s’étendant autour de la soufflante (24), - une nacelle (58) s’étendant autour du carter de soufflante (26) et d’au moins une partie du générateur de gaz, caractérisé en ce que le carter de soufflante (26) comprend, à une position circonférentielle prédéterminée autour de l’axe (A), une ouverture radiale (46) qui est fermée par un panneau (48) amovible, le panneau (46) un revêtement abradable (30), et l’ouverture (46) étant située au droit de la soufflante (24) et étant configurée pour permettre l’extraction radiale d’une des aubes (32) de la soufflante. Figure pour l'abrégé : Figure 4 ENSEMBLE PROPULSIF POUR UN AERONEF Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un ensemble propulsif pour un aéronef. Arrière-plan technique L’arrière-plan technique comprend notamment les documents FR-A1-3 021 295, FR-A1-3 046 409, FR-A1-3 112 819, WO-A1-2022/018353 et WO-A1-2022/018355. De manière classique, un ensemble propulsif d’aéronef comprend une turbomachine entourée par une nacelle. La turbomachine comprend un générateur de gaz comportant au moins un compresseur, une chambre annulaire de combustion et au moins une turbine. Dans le cas d’un turboréacteur, la turbomachine comprend en outre une soufflante qui est située en amont du générateur de gaz et qui est entrainée en rotation par un rotor du générateur de gaz. Dans le cas où le turboréacteur est à double corps, il comprend un corps haute pression et un corps basse pression. Le corps haute pression comporte un compresseur haute pression et une turbine haute pression dont les rotors sont reliés ensemble par un arbre haute pression qui est tubulaire. Le corps basse pression comporte un compresseur basse pression et une turbine basse pression dont les rotors sont reliés ensemble par un arbre basse pression qui traverse axialement le rotor haute pression et dont l’extrémité amont est reliée, directement ou par l’intermédiaire d’un réducteur, à un arbre de la soufflante. Dans la présente demande, les expressions amont et aval font référence au sens d’écoulement des gaz dans la turbomachine et l’ensemble propulsif. La soufflante est carénée et est donc entourée par un carter de soufflante. Le carter de soufflante comprend classiquement une paroi cylindrique dont la surface interne est recouverte avec un revêtement abradable qui entoure la soufflante et est apte à coopérer par frottement avec les sommets des aubes de la soufflante. La nacelle entoure le carter de soufflante et au moins une partie de la turbomachine et comprend en général une manche d’entrée d’air juste en amont de la soufflante. Le flux d’air qui se présente devant l’ensemble propulsif est divisé en un flux externe qui s’écoule autour de la manche d’entrée d’air et de la nacelle et en un flux interne qui pénètre dans l’ensemble propulsif et traverse la soufflante. Dans le cas d’un turboréacteur à double flux, une partie interne de ce flux interne forme un flux primaire et alimente le générateur de gaz, et une partie externe de ce flux interne forme un flux secondaire et s’écoule autour du générateur de gaz. La soufflante comprend un moyeu relié à l’arbre de soufflante ainsi qu’une rangée annulaire d’aubes qui s’étendent autour du moyeu et sensiblement radialement par rapport à l’axe de rotation de la soufflante. Chacune des aubes comprend une pale comportant un sommet libre à son extrémité radialement externe et un pied à son extrémité radialement interne. Chacune des aubes est montée individuellement sur le moyeu par l’intermédiaire de son pied. Il existe au moins deux types d’attache d’une aube de soufflante sur un moyeu. Selon un premier type d’attache « brochée », le pied de chacune des aubes a une forme générale de « bulbe » ou en queue d’aronde et est engagé dans une alvéole de forme complémentaire de la périphérie externe du moyeu, par translation le long de l’axe de la soufflante. Dans cette technologie, on comprend donc que les aubes peuvent être montées et démontées individuellement depuis l’amont de l’ensemble propulsif ou de la turbomachine. Lors d’une opération de démontage d’une aube par exemple, l’aube est désolidarisée du moyeu et est retirée par translation axiale vers l’amont, ce retrait étant effectué à l’intérieur de la nacelle et de la manche d’entrée d’air de l’ensemble propulsif. Selon un second type d’attache», le pied de chacune des aubes a une forme « tulipe » et comprend un renflement engagé dans un logement radial du moyeu, par translation radiale vis-à-vis de l’axe de la soufflante. Cette technologie est en général utilisée lorsque les aubes de la soufflante sont à calage variable, c’est-à-dire lorsque chacune des aubes a une orientation réglable autour d’un axe radial, appelé axe de calage. Un système de calage variable est alors associé au pied de chacune des aubes, dans le logement précité du moyeu, et les systèmes de calage de la soufflante sont en général reliés à un même actionneur de déplacement des aubes autour de leurs axes de calage. Contrairement à la technologie précédente, les aubes à attache tulipe doivent être montées et démontées individuellement depuis l’extérieur du moyeu, par translation radiale. Lors d’une opération de démontage d’une aube 10 par exemple illustrée aux figures 1 à 3, la soufflante 12 comportant le moyeu 14 et les aubes 10 doit être désolidarisée du reste de la turbomachine 16 ou de l’ensemble propulsif pour être déplacée vers l’amont et l’extraire du carter de soufflante 18 voire de la manche d’entrée d’air (non représentée). L’aube 10 est ensuite désolidarisée du moyeu 14 et est retirée par translation radiale vers l’extérieur (flèche F1). Comme on peut le comprendre, cette opération est longue et complexe et entraîne une durée d’immobilisation importante de l’aéronef équipé de cette turbomachine et de cet ensemble propulsif. Il existe donc un besoin d’identifier une solution pour faciliter le démontage d’une aube de soufflante à attache tulipe, de manière à réduire la durée ainsi que le coût de cette opération de démontage. L'invention propose un ensemble propulsif pour un aéronef, cet ensemble propulsif comportant : - un générateur de gaz comportant au moins un compresseur, une chambre annulaire de combustion et au moins une turbine, - une soufflante située en amont du générateur de gaz et entraînée en rotation par un rotor du générateur de gaz autour d’un axe, la soufflante comportant un moyeu et une rangée annulaire d’aubes qui s’étendent autour du moyeu et qui comportent chacune un pied monté par translation radiale dans un logement du moyeu, - un carter de soufflante s’étendant autour de la soufflante, le carter de soufflante comportant une paroi cylindrique externe et un revêtement annulaire abradable interne, - une nacelle s’étendant autour du carter de soufflante et d’au moins une partie du générateur de gaz, cette nacelle comprenant au moins un capotage annulaire situé autour du carter de soufflante, caractérisé en ce que le carter de soufflante comprend, à une position circonférentielle prédéterminée autour de l’axe, une ouverture radiale qui est fermée par un panneau amovible recouvert par ledit capotage, le panneau comportant une partie de la paroi cylindrique et une partie du revêtement abradable, et l’ouverture étant située au droit de la soufflante et étant configurée pour permettre l’extraction radiale d’une des aubes à travers elle. L’invention propose ainsi une solution pour permettre le démontage d’une aube de soufflante, sans démontage et retrait de la soufflante vis-à-vis de la turbomachine ou de l’ensemble propulsif. Le panneau forme une partie du carter de soufflante dans la mesure où il comprend à la fois une partie de la paroi cylindrique et une partie du revêtement abradable. Le panneau peut comprendre d’autres éléments comme par exemple des plis (tissus ou nappes) de carbone. Le revêtement abradable est par exemple du type en nid d’abeille et comprend une pluralité d’alvéoles. L’ensemble selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : -- ledit capotage est amovible ou comprend une partie amovible située au droit dudit panneau ; -- l’ouverture est située à 3h, 6h ou 9h par analogie avec le cadran d’une horloge ; - le panneau a une étendue angulaire autour de l’axe qui est comprise entre 5 et 20°, - le panneau a une diagonale ou plus grande longueur inscrite dans ce panneau qui représente entre 110 et 200% d’une corde maximale d’une desdites aubes ; la corde maximale d’une aube est la distance maximale entre le bord d’attaque et le bord de fuite de cette aube, mesurée dans un plan perpendiculaire à un axe d’allongement de l’aube ; - le panneau comprend deux bords circonférentiels, respectivement amont et aval, et deux bords latéraux, le bord circonférentiel amont étant situé dans le prolongement d’un bord circonférentiel amont du reste du carter de soufflante, et les bords latéraux et circonférentiel aval comportant des brides de fixation par des vis ou boulons au reste du carter de soufflante ; - la nacelle comprend une manche annulaire d’entrée d’air située en amont de la soufflante, la manche d’entrée d’air étant solidarisée audit panneau et étant fixée de manière amovible audit carter de soufflante ; - ledit capotage comprend une trappe amovible qui est située au droit du panneau et qui est configurée pour permettre l’extraction radiale d’une des aubes à travers elle ; - le capotage comprend au moins un capot circonférentiel qui s’étend autour du carter de soufflante et à l’extérieur du panneau, ce capot circonférentiel comprenant une extrémité circonférentielle articulée autour d’un autre axe parallèle audit axe de façon à être mobile depuis une position de fermeture du capotage jusqu’à une position d’ouverture du capotage et d’accès au panneau ; -- un système de calage variable est associé au pied de chacune des aubes, dans le logement précité du moyeu. L’invention concerne également un procédé de démontage d’une aube de soufflante dans un ensemble propulsif tel que décrit ci-dessus, dans lequel il comprend les étapes de : a) démontage et retrait du panneau, après démontage ou retrait partiel dudit capotage, b) démontage de l’aube et retrait de l’aube à travers l’ouverture du carter de soufflante. L’étape a) peut être réalisée en démontant la manche d’entrée d’air et en la retirant de l’ensemble propulsif par translation axiale vers l’amont. Le procédé peut comprendre, avant l’étape a), une étape de démontage du capotage pour avoir accès au panneau. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : La est une vue schématique en perspective d’une partie d’une turbomachine d’aéronef, selon la technique antérieure à l’invention, La est une vue schématique en perspective de la partie de turbomachine de la et illustre une première étape lors d’une opération de démontage d’une aube de soufflante, La est une vue schématique en perspective de la partie de turbomachine de la et illustre une seconde étape lors d’une opération de démontage d’une aube de soufflante, La est une vue schématique en perspective d’une partie d’une turbomachine d’aéronef, selon un mode de réalisation de l’invention, La est une vue à plus grande échelle d’une partie de la et illustre un panneau amovible du carter de soufflante de la turbomachine, La est une vue schématique en perspective de la partie de turbomachine de la et illustre une première étape lors d’une opération de démontage d’une aube de soufflante, La est une vue schématique en perspective de la partie de turbomachine de la et illustre une seconde étape lors d’une opération de démontage d’une aube de soufflante, La est une vue schématique en perspective d’un mode de réalisation d’un ensemble propulsif comportant la turbomachine de la , et illustre une première étape lors d’une opération de démontage d’une aube de soufflante, La est une autre vue schématique partielle et en perspective de l’ensemble propulsif de la , La est une autre vue schématique partielle et en perspective de l’ensemble propulsif de la et illustre une seconde étape lors d’une opération de démontage d’une aube de soufflante, La est une autre vue schématique en perspective de l’ensemble propulsif de la et illustre une troisième étape lors d’une opération de démontage d’une aube de soufflante, La est une vue schématique en perspective d’une variante de réalisation d’un ensemble propulsif comportant la turbomachine de la , et illustre une première étape lors d’une opération de démontage d’une aube de soufflante, La est une autre vue schématique partielle et en perspective de l’ensemble propulsif de la , La est une autre vue schématique en perspective de l’ensemble propulsif de la et illustre une étape lors d’une opération de démontage d’une aube de soufflante, et La est une autre vue schématique en perspective de l’ensemble propulsif de la et illustre une autre étape lors d’une opération de démontage d’une aube de soufflante. Ensemble propulsif (54) pour un aéronef, cet ensemble propulsif (54) comportant : - un générateur de gaz (G) comportant au moins un compresseur (CC1), une chambre annulaire de combustion (CC2) et au moins une turbine (T), - une soufflante (24) située en amont du générateur de gaz et entraînée en rotation par un rotor du générateur de gaz (G) autour d’un axe (A), la soufflante (24) comportant un moyeu (34) et une rangée annulaire d’aubes (32) qui s’étendent autour du moyeu (34) et qui comportent chacune un pied (40) monté par translation radiale dans un logement (42) du moyeu (34), - un carter de soufflante (26) s’étendant autour de la soufflante (24), le carter de soufflante (26) comportant une paroi cylindrique externe (28) et un revêtement annulaire abradable interne (30), - une nacelle (58) s’étendant autour du carter de soufflante (26) et d’au moins une partie du générateur de gaz, cette nacelle (58) comprenant au moins un capotage annulaire (62) situé autour du carter de soufflante (26), caractérisé en ce que le carter de soufflante (26) comprend, à une position circonférentielle prédéterminée autour de l’axe (A), une ouverture radiale (46) qui est fermée par un panneau (48) amovible recouvert par ledit capotage (62), le panneau (46) comportant une partie de la paroi cylindrique (28) et une partie du revêtement abradable (30), et l’ouverture (46) étant située au droit de la soufflante (24) et étant configurée pour permettre l’extraction radiale d’une des aubes (32) à travers elle. Ensemble propulsif (54) selon la revendication 1, dans lequel le panneau (48) a une étendue angulaire (E1) autour de l’axe (A) qui est comprise entre 5 et 20°. Ensemble propulsif (54) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le panneau (48) a une diagonale (D1) ou une plus grande longueur inscrite dans ce panneau (48) qui représente entre 110 et 200% d’une corde maximale (C) d’une desdites aubes (32). Ensemble propulsif (54) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le panneau (48) comprend deux bords circonférentiels, respectivement amont (48a) et aval (48b), et deux bords latéraux (48c, 48d), le bord circonférentiel amont (48a) étant situé dans le prolongement d’un bord circonférentiel amont (26a) du reste du carter de soufflante (26), et les bords latéraux (48c, 48d) et circonférentiel aval (48b) comportant des brides (50) de fixation par des vis (52) ou boulons au reste du carter de soufflante (26). Ensemble propulsif (54) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la nacelle (58) comprend une manche annulaire d’entrée d’air (60) située en amont de la soufflante (24), la manche d’entrée d’air (60) étant solidarisé audit panneau (48) et étant fixée de manière amovible audit carter de soufflante (26). Ensemble propulsif (54) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit capotage (62) comprend une trappe amovible (66) qui est située au droit du panneau (48) et qui est configurée pour permettre l’extraction radiale d’une des aubes (32) à travers elle. Ensemble propulsif (54) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le capotage (62) comprend au moins un capot circonférentiel (64) qui s’étend autour du carter de soufflante (26) et à l’extérieur du panneau (48), ce capot circonférentiel (64) comprenant une extrémité circonférentielle (64a) articulée autour d’un autre axe (B) parallèle audit axe (A) de façon à être mobile depuis une position de fermeture du capotage (62) jusqu’à une position d’ouverture du capotage (62) et d’accès au panneau (48). Procédé de démontage d’une aube (32) de soufflante dans un ensemble propulsif (54) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel il comprend les étapes de : a) démontage et retrait du panneau (48), après démontage ou retrait partiel dudit capotage (62), b) démontage de l’aube (32) et retrait de l’aube (32) à travers l’ouverture (46) du carter de soufflante (26). Procédé selon la revendication 8, l’ensemble étant tel que défini à la revendication 5, dans lequel l’étape a) est réalisée en démontant la manche d’entrée d’air (60) et en la retirant de l’ensemble propulsif (54) par translation axiale vers l’amont.