Brevet FR3127527A1 — publié le 20230331

L’invention concerne un réservoir auxiliaire (20) d’huile comprenant une enceinte (200) comprenant : un premier volume interne (V1) en communication fluidique avec le premier port de sortie (201), un second volume interne (V2) en communication fluidique avec le second port de sortie (202), et séparé du premier volume interne (V1) par une chicane (204), la chicane (204) comprenant une première paroi d’extrémité (204a) s’étendant de la paroi supérieure (200a) vers la paroi inférieure (200b) et une seconde paroi d’extrémité (204b) s’étendant de la paroi inférieure (200b) vers la paroi supérieure (200a), les première et seconde parois d’extrémité (204a, 204b) étant sensiblement parallèles, la première paroi d’extrémité (204a) et la paroi inférieure (200b) délimitant un premier passage (P1) de fluide, et la seconde paroi d’extrémité (204b) et la paroi supérieure (200a) délimitant un second passage (P2) de fluide. Figure d’abrégé : 6 RESERVOIR AUXILIAIRE D’HUILE POUR UNE TURBOMACHINE D’AERONEF Domaine technique de l'invention L’invention concerne le domaine des réservoirs d’huile pour les turbomachines d’aéronef. Plus particulièrement, l’invention concerne le domaine des réservoirs d’huile pour les phases de vol durant lesquelles la force gravitationnelle est nulle (condition de 0g) ou négative (condition de g négatif). Arrière-plan technique Une turbomachine pour un aéronef comprend d’amont en aval, au moins un premier rotor, également appelé rotor propulseur, tel qu’une hélice lorsque la turbomachine est un turbopropulseur, ou encore une soufflante non carénée lorsque la turbomachine est de type « open rotor » ou une soufflante carénée lorsque la turbomachine est un turboréacteur, un compresseur, une chambre de combustion et une turbine. Le rotor du compresseur est relié au rotor de la turbine et au premier rotor par un arbre d’entrainement. Un flux d’air est comprimé au sein du compresseur puis l’air comprimé est mélangé à un carburant et brulé au sein de la chambre de combustion. Les gaz formés par la combustion traversent la turbine qui permet d’entrainer le rotor du compresseur et le rotor propulseur. L’hélice ou la soufflante du rotor propulseur ainsi que le rotor du compresseur, sont équipés d’aubes qui permettent d’exercer une action sur le flux d’air. Afin d’adapter la turbomachine aux conditions de vols, il est connu d’équiper d’aubes à angle de calage variable le rotor propulseur ou encore le rotor du compresseur d’aubes à angle de calage variable. A cet effet, la turbomachine comprend un système de commande des aubes à angle de calage variable qui comprend une unité de commande reliée à un actionneur hydraulique pour déplacer en rotation les aubes par rapport à un axe longitudinal des aubes selon l’orientation du flux d’air. Afin d’alimenter en huile le système de commande et notamment l’actionneur hydraulique ainsi que d’autres éléments de la turbomachine tels que des paliers et réducteurs, la turbomachine comprend typiquement un système d’alimentation principal en huile. Ce système d’alimentation comprend par exemple un réservoir principal relié à un premier circuit d’alimentation pour la lubrification des paliers et à un second circuit d’alimentation pour l’alimentation en huile de l’actionneur hydraulique. Une pompe d’alimentation est montée sur le second circuit d’alimentation et permet l’aspiration de l’huile du réservoir principal et la circulation de cette huile jusqu’à l’actionneur hydraulique. Le réservoir principal comprend typiquement une enceinte présentant une paroi inférieure et supérieure reliées par des parois transversales. La paroi inférieure comprend un orifice relié à la pompe pour l’aspiration de l’huile. Certaines phases de vol de l’aéronef perturbent l’alimentation en huile de l’actionneur hydraulique. En effet, l’aéronef peut expérimenter des phases de vol durant lesquelles la force gravitationnelle est nulle ou négative. Ces phases de vol sont appelées dans le domaine de l’invention « condition 0g » lorsque la force gravitationnelle est nulle ou « condition de g négatif » lorsque la force gravitationnelle est inversée. Durant de telles phases de vol, l’huile contenue dans le réservoir principal se retrouve plaquée sur la paroi supérieure du réservoir opposée à l’orifice en condition de g négatif ou l’huile et l’air forme une suspension chargée de bulles d’air en condition de 0g. La pompe n’aspire donc plus l’huile du réservoir mais de l’air ou de l’huile fortement chargée de bulles d’air, ce qui dégrade l’alimentation en huile du système de commande et peut même provoquer un arrêt de la pompe d’alimentation. Dans tous les cas, l’actionneur hydraulique du système de commande n’est plus correctement alimenté en huile. Une telle dégradation de l’alimentation en huile du système de commande et notamment de l’actionneur hydraulique peut rendre incontrôlable le calage des aubes du rotor propulseur, en particulier les pales de l’hélice ou de la soufflante non carénée, ce qui peut conduire à la mise en drapeau des aubes par un système de sécurité. Ceci a pour conséquence de diminuer significativement la poussée de la turbomachine et d’entrainer une perte de contrôle de celle-ci, ce qui n’est pas acceptable. Par conséquent, il existe un besoin de fournir un réservoir d’huile qui permette d’alimenter en huile le système de commande des aubes à angle de calage variable durant les phases de vol pendant lesquelles la force gravitationnelle est nulle ou négative. A cet effet, l’invention propose un réservoir auxiliaire d’huile pour l’alimentation d’un système de commande de calage de pas d’aubes d’une turbomachine d’aéronef, comprenant une enceinte comprenant : une paroi inférieure et une paroi supérieure reliées par des parois transversales, un premier port de sortie destiné à être raccordé à un réservoir principal d’huile, un second port de sortie destiné à être raccordé au système de commande par un second circuit d’alimentation en huile, un premier port d’entrée destiné à être raccordé au système de commande par un circuit de récupération auxiliaire. L’enceinte se caractérise en ce qu’elle comprend en outre: un premier volume interne en communication fluidique avec le premier port de sortie, un second volume interne en communication fluidique avec le second port de sortie, et séparé du premier volume interne par une chicane, la chicane comprenant une première paroi d’extrémité s’étendant de la paroi supérieure vers la paroi inférieure et une seconde paroi d’extrémité s’étendant de la paroi inférieure vers la paroi supérieure, les première et seconde parois d’extrémité étant sensiblement parallèles, la première paroi d’extrémité et la paroi inférieure délimitant un premier passage de fluide, et la seconde paroi d’extrémité et la paroi supérieure délimitant un second passage de fluide. Le réservoir selon l’invention comprend donc une chicane qui permet de séparer le premier volume interne du second volume interne. Lorsque l’aéronef expérimente une phase de vol durant laquelle la force gravitationnelle est nulle ou négative, l’air entrant par le premier port de sortie circule dans l’enceinte du premier volume interne vers le second volume interne. Selon l’invention, la circulation de l’air entre les deux volumes est ralentie par la chicane ce qui permet à l’huile qui est contenue dans le second volume interne de rester en communication avec le second port de sortie pour alimenter le second circuit. Ainsi, l’air n’atteint pas le second port de sortie. Grâce à l’invention, le réservoir auxiliaire est apte à alimenter le système de commande durant une telle phase de vol. Les aubes ne sont donc pas mises en drapeau et la turbomachine d’aéronef maintient une poussée maximale durant cette phase de vol. L’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : - la première paroi d’extrémité et la seconde paroi d’extrémité délimitent un volume intermédiaire, la somme du premier volume et du volume intermédiaire étant égale au second volume interne ; - la première paroi d’extrémité et la seconde paroi d’extrémité délimitent un volume intermédiaire, la somme du premier volume et du volume intermédiaire étant inférieure au second volume interne ; - la chicane comprend une première paroi intermédiaire et une seconde paroi intermédiaire qui sont agencées sensiblement parallèlement et entre les première et seconde parois d’extrémité, la première paroi intermédiaire délimitant avec la paroi supérieure un troisième passage de fluide et la seconde paroi intermédiaire délimitant avec la paroi inférieure un quatrième passage de fluide, la première paroi intermédiaire étant agencée entre la première paroi d’extrémité et la seconde paroi intermédiaire ; - la paroi supérieure de l’enceinte comprend une première portion sensiblement parallèle à la paroi inférieure et une seconde portion inclinée vers l’intérieur de l’enceinte, les première et seconde portions formant un sommet dirigé vers l’extérieur de l’enceinte ; - le premier volume interne est compris entre 1 L et 50 L et le second volume interne est compris entre 1 L et 50 L ; - l’enceinte comprend en outre un second port d’entrée destiné à être raccordé à une vanne. L’invention concerne également une turbomachine pour un aéronef comprenant : des aubes à angle de calage variable, un système de commande des aubes comprenant une unité commande reliée à au moins un actionneur hydraulique, un système d’alimentation en huile comprenant : un système d’alimentation principal comprenant : un second circuit d’alimentation du système de commande, un réservoir principal relié au second circuit d’alimentation, et une pompe d’alimentation en huile montée sur le second circuit d’alimentation et comprenant une entrée et une sortie reliée au système de commande, un dispositif d’alimentation auxiliaire comprenant : un réservoir auxiliaire d’huile selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, le premier port de sortie étant relié au réservoir principal, le second port de sortie étant relié au second circuit d’alimentation et le premier port d’entrée étant relié au système de commande. La turbomachine peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : - le dispositif d’alimentation auxiliaire comprend en outre une vanne comprenant un corps présentant une première entrée reliée au réservoir principal, une seconde entrée reliée au second port de sortie du réservoir auxiliaire et une sortie reliée à l’entrée de la pompe d’alimentation, la vanne comprenant en outre un organe mobile dans le corps et configuré pour se déplacer entre une première position dans laquelle la première entrée de la vanne est en communication fluidique avec la sortie de la vanne et une seconde position dans laquelle la seconde entrée de la vanne est en communication fluidique avec la sortie de la vanne ; - le réservoir auxiliaire comprend un second port d’entrée, et le dispositif d’alimentation auxiliaire comprend une vanne comprenant un corps présentant une entrée reliée au réservoir auxiliaire et une première sortie reliée au second port d’entrée du réservoir auxiliaire, et une deuxième sortie reliée au système de commande, la vanne comprenant en outre un organe mobile dans le corps et configuré pour se déplacer entre une première position dans laquelle l’entrée de la vanne est en communication fluidique avec la première sortie de la vanne et une seconde position dans laquelle l’entrée de la vanne est en communication fluidique avec la deuxième sortie de la vanne ; - l’entrée de la pompe d’alimentation est reliée au réservoir principal. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit d’un mode de réalisation non limitatif de l’invention en référence aux dessins annexés sur lesquels : la est une représentation schématique en coupe longitudinale d’une demi-turbomachine d’aéronef selon un premier mode de réalisation de l’invention ; la est une représentation schématique en perspective d’une turbomachine d’aéronef selon un second mode de réalisation de l’invention; la est une représentation schématique en coupe longitudinale d’une turbomachine d’aéronef selon un troisième mode de réalisation de l’invention; la est une représentation schématique d’un système d’alimentation en huile selon un premier mode de réalisation de l’invention; la est une représentation schématique d’un système d’alimentation en huile selon un second mode de réalisation de l’invention; la est une représentation schématique en coupe d’un réservoir auxiliaire d’huile selon l’invention; la est une représentation schématique partielle et en coupe du réservoir auxiliaire d’huile selon un exemple de réalisation de l’invention; Réservoir auxiliaire (20) d’huile pour l’alimentation d’un système de commande (13) de calage de pas d’aubes (2a) d’une turbomachine d’aéronef (1, 1’, 1’’), comprenant une enceinte (200) comprenant : une paroi inférieure (200b) et une paroi supérieure (200a) reliées par des parois transversales (200c, 200d), un premier port de sortie (201) destiné à être raccordé à un réservoir principal (15) d’huile, un second port de sortie (202) destiné à être raccordé au système de commande (13) par un second circuit d’alimentation (14b) en huile, un premier port d’entrée (203) destiné à être raccordé au système de commande (13) par un circuit de récupération auxiliaire (14b’), caractérisé en ce que l’enceinte (200) comprend en outre: un premier volume interne (V1) en communication fluidique avec le premier port de sortie (201), un second volume interne (V2) en communication fluidique avec le second port de sortie (202), et séparé du premier volume interne (V1) par une chicane (204), la chicane (204) comprenant une première paroi d’extrémité (204a) s’étendant de la paroi supérieure (200a) vers la paroi inférieure (200b) et une seconde paroi d’extrémité (204b) s’étendant de la paroi inférieure (200b) vers la paroi supérieure (200a), les première et seconde parois d’extrémité (204a, 204b) étant sensiblement parallèles, la première paroi d’extrémité (204a) et la paroi inférieure (200b) délimitant un premier passage (P1) de fluide, et la seconde paroi d’extrémité (204b) et la paroi supérieure (200a) délimitant un second passage (P2) de fluide. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première paroi d’extrémité (204a) et la seconde paroi d’extrémité (204b) délimitent un volume intermédiaire (V3), la somme du premier volume (V1) et du volume intermédiaire (V3) étant égale au second volume interne (V2). Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première paroi d’extrémité (204a) et la seconde paroi d’extrémité (204b) délimitent un volume intermédiaire (V3), la somme du premier volume (V1) et du volume intermédiaire (V3) étant inférieure au second volume interne (V2). Réservoir selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chicane (204) comprend une première paroi intermédiaire (204c) et une seconde paroi intermédiaire (204d) qui sont agencées sensiblement parallèlement et entre les première et seconde parois d’extrémité (204a, 204b), la première paroi intermédiaire (204c) délimitant avec la paroi supérieure (200a) un troisième passage (P3) de fluide et la seconde paroi intermédiaire (204d) délimitant avec la paroi inférieure (200b) un quatrième passage (P4) de fluide, la première paroi intermédiaire (204c) étant agencée entre la première paroi d’extrémité (204a) et la seconde paroi intermédiaire (204d). Réservoir selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi supérieure (200a) de l’enceinte (200) comprend une première portion (200a1) sensiblement parallèle à la paroi inférieure (200b) et une seconde portion (200a2) inclinée vers l’intérieur de l’enceinte (200), les première et seconde portions (200a1, 200a2) formant un sommet (O) dirigé vers l’extérieur de l’enceinte (200). Réservoir selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier volume interne (V1) est compris entre 1 L et 50 L et le second volume interne (V2) est compris entre 1 L et 50 L. Réservoir selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’enceinte (200) comprend en outre un second port d’entrée (206) destiné à être raccordé à une vanne (21). Turbomachine (1, 1’, 1’’) pour un aéronef comprenant : des aubes (2a) à angle de calage variable, un système de commande (13) de calage des aubes (2a) comprenant une unité commande (13a) reliée à au moins un actionneur hydraulique (13b), un système d’alimentation en huile comprenant : un système d’alimentation principal (14) comprenant : un second circuit d’alimentation (14b) du système de commande (13), un réservoir principal (15) relié au second circuit d’alimentation (14b), et une pompe d’alimentation (18) en huile montée sur le second circuit d’alimentation (14b) et comprenant une entrée (18a) et une sortie (18b) reliée au système de commande (13), un dispositif d’alimentation auxiliaire (14’) comprenant : un réservoir auxiliaire (20) d’huile selon l’une quelconque des revendications précédentes, le premier port de sortie (201) étant relié au réservoir principal (15), le second port de sortie (202) étant relié au second circuit d’alimentation (14b) et le premier port d’entrée (203) étant relié au système de commande (13). Turbomachine selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le dispositif d’alimentation auxiliaire (14’) comprend en outre une vanne (21) comprenant un corps (21a) présentant une première entrée reliée au réservoir principal (15), une seconde entrée reliée au second port de sortie (202) du réservoir auxiliaire (20) et une sortie reliée à l’entrée (18a) de la pompe d’alimentation (18), la vanne (21) comprenant en outre un organe mobile dans le corps et configuré pour se déplacer entre une première position dans laquelle la première entrée de la vanne (21) est en communication fluidique avec la sortie de la vanne (21) et une seconde position dans laquelle la seconde entrée de la vanne (21) est en communication fluidique avec la sortie de la vanne (21). Turbomachine selon la revendication 8, caractérisée en ce que le réservoir auxiliaire (20) comprend un second port d’entrée (206), et en ce que le dispositif d’alimentation auxiliaire (14’) comprend une vanne (21) comprenant un corps (21a) présentant une entrée reliée au réservoir auxiliaire (20) et une première sortie reliée au second port d’entrée (206) du réservoir auxiliaire (20), et une deuxième sortie reliée au système de commande (13), la vanne (21) comprenant en outre un organe mobile dans le corps et configuré pour se déplacer entre une première position dans laquelle l’entrée de la vanne (21) est en communication fluidique avec la première sortie de la vanne (21) et une seconde position dans laquelle l’entrée de la vanne (21) est en communication fluidique avec la deuxième sortie de la vanne (21). Turbomachine selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l’entrée (18a) de la pompe d’alimentation (18) est reliée au réservoir principal (15).