Brevet FR3135747A1 — publié le 20231124

Ensemble propulsif (54) pour un aéronef, cet ensemble propulsif (54) comportant : - un générateur de gaz (12), - une soufflante (22) située en amont du générateur de gaz (12), - un carter de soufflante (26) s’étendant autour de la soufflante (22), le carter de soufflante (26) comportant une paroi cylindrique externe (28) et un revêtement annulaire abradable interne (30), et - une nacelle (58) s’étendant autour du carter de soufflante (26) et d’au moins une partie du générateur de gaz (12), caractérisé en ce que le revêtement annulaire abradable (30) comprend un unique secteur (48) amovible qui est fixé par des vis (50) sur la paroi cylindrique (28) et qui est apte à être démonté et retiré du carter de soufflante (26) pour faciliter le démontage et le retrait d’une des aubes (32). Figure pour l'abrégé : Figure 1 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-A1-3 046 409 et FR-A1-3 107 724. 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. 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. Ces technologies peuvent être utilisées avec des systèmes de calage variable des aubes, chacune des aubes ayant une orientation réglable autour d’un axe radial, appelé axe de calage. Un système de calage variable est associé au pied de chacune des aubes, dans le logement précité du moyeu, et l’ensemble des systèmes de calage de la soufflante sont en général reliés à un actionneur de déplacement des aubes autour de leurs axes de calage. Lors d’une opération de démontage d’une aube à attache brochée, une cale intercalée entre le pied, par exemple en queue d’aronde, et le fond de l’alvéole, peut être retirée par translation axiale vers l’amont. Le retrait de cette cale permet de déplacer l’aube radialement vers l’intérieur sur une distance correspondant à l’épaisseur radiale de la cale. Ce déplacement permet d’éloigner le sommet de la pale vis-à-vis du revêtement abradable du carter. Le retrait de l’aube par translation axiale vers l’amont peut alors être réalisé sans risque de contact entre le sommet de la pale et ce revêtement abradable. Cependant, certaines turbomachines comprennent un revêtement annulaire abradable qui n’est pas cylindrique et qui a au contraire une forme incurvée en section axiale. Le revêtement a ainsi un diamètre interne qui est plus faible à l’amont et qui gêne le démontage de l’aube même lorsque la cale de cette aube est retirée. Il existe donc un besoin d’identifier une solution pour faciliter le démontage d’une aube de soufflante à attache brochée, sans risque de contact entre l’aube et le revêtement abradable du carter de soufflante. 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 axiale 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, et - une nacelle s’étendant autour du carter de soufflante et d’au moins une partie du générateur de gaz, caractérisé en ce que le revêtement annulaire abradable comprend un unique secteur amovible qui est fixé par des vis sur la paroi cylindrique et qui est apte à être démonté et retiré du carter de soufflante pour faciliter le démontage et le retrait d’une des aubes, le démontage du secteur étant réalisé depuis l’extérieur du carter de soufflante et le retrait de ce secteur étant réalisé par déplacement le long dudit axe. 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, ni même sans démontage complet du carter de soufflante ou du revêtement abradable. Le secteur précité forme une partie du carter de soufflante dans la mesure où il comprend une partie de son revêtement abradable. Ce secteur peut comprendre par exemple des plis (tissus ou nappes) de carbone et/ou une structure en nid d’abeille avec une pluralité d’alvéoles. Le démontage de ce de secteur avant le démontage et le retrait d’une aube permet d’éviter tout risque de contact entre cette aube et le revêtement abradable. Pour cela, il suffit d’aligner radialement ou angulairement l’aube à démonter avec l’espace laissé libre par le secteur démonté et retiré. 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 : - le secteur est située à 12h par analogie avec le cadran d’une horloge ; - le secteur a une étendue angulaire autour de l’axe qui est comprise entre 10 et 60°, et plus préférentiellement entre 10 et 40° ; - le secteur a une diagonale ou plus grande longueur inscrite dans ce secteur 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 secteur comprend un panneau abradable cintré et des pattes de fixation de ce panneau sur la paroi cylindrique du carter de soufflante ; - les pattes de fixation ont chacune une forme en S et comprennent une extrémité fixée au panneau et une extrémité fixée à la paroi cylindrique du carter de soufflante ; - le panneau comprend un bord circonférentiel amont qui s’étend dans le prolongement d’un bord circonférentiel amont du reste du revêtement, et un bord circonférentiel aval, au moins l’un de ces bords comportant une marche de positionnement ; - la nacelle comprend une manche annulaire d’entrée d’air située en amont de la soufflante et au moins un capotage annulaire situé autour du carter de soufflante, la manche d’entrée d’air étant solidarisé audit secteur ; - un système de calage variable est associé au pied de chacune des aubes, et comprend une plateforme comportant ledit logement et portée par ledit moyeu, cette plateforme étant apte à être déplacée en rotation autour d’un axe radial appelé axe de calage ; en variante, les aubes ne sont pas du type à calage variable. 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 du secteur depuis l’extérieur du carter de soufflante, b) retrait du secteur par déplacement le long dudit axe de façon à créer un espace libre, et b) démontage de l’aube alignée angulairement avec cet espace libre et retrait de l’aube par translation axiale vers l’amont. Le procédé 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 : - le secteur est situé entre deux aubes adjacentes et est retiré à l’étape b) par translation radiale vers l’intérieur puis translation axiale vers l’amont ; - le secteur est situé au droit d’une des aubes à l’étape b) et est retiré par translation axiale vers l’amont ; - le secteur est retiré par retrait de la manche d’entrée d’air à l’étape b). 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’un ensemble propulsif selon un mode de réalisation de l’invention, La est une vue à plus grande échelle d’une partie de la , La est une vue schématique partielle en perspective du carter de soufflante de l’ensemble propulsif de la , et montre par transparence un secteur abradable amovible de ce carter, la montrant une étape d’un procédé de démontage d’une aube de la soufflante, La est une vue similaire à celle de la et montre une autre étape d’un procédé de démontage d’une aube de la soufflante, La est une vue similaire à celle de la et montre une autre étape d’un procédé de démontage d’une aube de la soufflante, La est une vue similaire à celle de la et montre une autre étape d’un procédé de démontage d’une aube de la soufflante, La est une vue schématique en perspective d’un ensemble propulsif selon une variante de réalisation de l’invention, La est une vue à plus grande échelle d’une partie de la , La est une autre vue similaire à celle de la et montre une étape d’un procédé de démontage d’une aube de la soufflante, La est une vue similaire à celle de la et montre une autre étape d’un procédé de démontage d’une aube de la soufflante, La est une vue schématique partielle en perspective du carter de soufflante de l’ensemble propulsif de la , et montre par transparence un secteur abradable amovible de ce carter, la montrant une étape d’un procédé de démontage d’une aube de la soufflante, et La est une vue schématique en perspective d’un secteur amovible pour un ensemble propulsif selon l’invention. Ensemble propulsif (54) pour un aéronef, cet ensemble propulsif (54) comportant : - un générateur de gaz (12) comportant au moins un compresseur (14), une chambre annulaire de combustion (16) et au moins une turbine (18), - une soufflante (22) située en amont du générateur de gaz (12) et entraînée en rotation par un rotor du générateur de gaz autour d’un axe (A), la soufflante (22) 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 axiale dans un logement (42) du moyeu (34), - un carter de soufflante (26) s’étendant autour de la soufflante (22), le carter de soufflante (26) comportant une paroi cylindrique externe (28) et un revêtement annulaire abradable interne (30), et - une nacelle (58) s’étendant autour du carter de soufflante (26) et d’au moins une partie du générateur de gaz (12), caractérisé en ce que le revêtement annulaire abradable (30) comprend un unique secteur (48) amovible qui est fixé par des vis (50) sur la paroi cylindrique (28) et qui est apte à être démonté et retiré du carter de soufflante (26) pour faciliter le démontage et le retrait d’une des aubes (32), le démontage du secteur (48) étant réalisé depuis l’extérieur du carter de soufflante (26) et le retrait de ce secteur (48) étant réalisé par déplacement le long dudit axe (A). Ensemble propulsif (54) selon la revendication 1, dans lequel le secteur (48) est située à 12h par analogie avec le cadran d’une horloge. Ensemble propulsif (54) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le secteur (48) a une étendue angulaire (E1) autour de l’axe (A) qui est comprise entre 10 et 60°, et plus préférentiellement entre 10 et 40°. Ensemble propulsif (54) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le secteur (48) a une diagonale (D) ou plus grande longueur inscrite dans ce secteur (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 secteur (48) comprend un panneau abradable cintré et des pattes (52, 53) de fixation de ce panneau sur la paroi cylindrique (28) du carter de soufflante (26). Ensemble propulsif (54) selon la revendication 5, dans lequel les pattes de fixation (52) ont chacune une forme en S et comprennent une extrémité fixée au panneau et une extrémité fixée à la paroi cylindrique (28) du carter de soufflante (26). Ensemble propulsif (54) selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le panneau comprend un bord circonférentiel amont (48a) qui s’étend dans le prolongement d’un bord circonférentiel amont (30a) du reste du revêtement (30), et un bord circonférentiel aval (48b), au moins l’un de ces bords comportant une marche de positionnement (66). Ensemble propulsif (54) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la nacelle (54) comprend une manche annulaire d’entrée d’air (60) située en amont de la soufflante (22) et au moins un capotage annulaire (62) situé autour du carter de soufflante (26), la manche d’entrée d’air (60) étant solidarisé audit secteur. Ensemble propulsif (54) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel un système de calage variable est associé au pied de chacune des aubes (32), et comprend une plateforme (42) comportant ledit logement et portée par ledit moyeu (34), cette plateforme (42) étant apte à être déplacée en rotation autour d’un axe radial appelé axe de calage. 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 du secteur (48) depuis l’extérieur du carter de soufflante (26), b) retrait du secteur (48) par déplacement le long dudit axe (A) de façon à créer un espace libre (E), et b) démontage de l’aube (32) alignée angulairement avec cet espace libre (E) et retrait de l’aube (32) par translation axiale vers l’amont. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le secteur est situé entre deux aubes (32) adjacentes et est retiré à l’étape b) par translation radiale vers l’intérieur puis translation axiale vers l’amont. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le secteur (48) est situé au droit d’une des aubes (32) à l’étape b) et est retiré par translation axiale vers l’amont. Procédé selon la revendication 10, l’ensemble propulsif (54) étant tel que défini à la revendication 9, dans lequel le secteur (48) est retiré par retrait de la manche d’entrée d’air (60) à l’étape b).