Brevet FR3133214A1 — publié le 20230908

L’invention concerne un système (22) de commande d’aubes de redresseurs d’un compresseur pour turbomachine d’aéronef, comportant un dispositif d’actionnement linéaire (44), un premier guignol (34a) et un second guignol (34b), et un organe de synchronisation (40) reliant les deux guignols (34a, 34b). L’invention est réalisée de telle sorte que les points d’articulation (P, P1-P6) entre les pièces mobiles du système ne forment pas de point critique de rebroussement, grâce à des moyens élastiques de rappel agissant sur au moins l’une de ces pièces. Figure 3. SYSTEME AMELIORE DE COMMANDE D’AUBES DE REDRESSEURS D’UN COMPRESSEUR POUR TURBOMACHINE D’AERONEF La présente invention se rapporte aux systèmes de commande d’aubes de redresseurs d’un compresseur de turbomachine d’aéronef. L’invention s’applique à tout type de turbomachine, en particulier les turboréacteurs et les turbopropulseurs. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les redresseurs de compresseur de turbomachine correspondent à des roues de stator, comprenant des aubes à calage variable également dénommées aubes VSV (de l’anglais « Variable Stagger Vanes »). Un système de commande est prévu pour commander le calage en incidence de ces aubes, c’est-à-dire pour piloter simultanément l’angle d’incidence de chacune des aubes d’un même redresseur, en fonction du besoin aérodynamique au sein du compresseur. Un tel système de commande de calage est par exemple connu du document EP 1 489 267 A1. Le système de commande peut être amené à piloter plusieurs redresseurs d’un compresseur, par exemple deux redresseurs. Dans un tel cas, le système de commande prévoit classiquement deux guignols de commande, respectivement dédiés aux deux redresseurs. Un organe de synchronisation vient relier ces deux guignols pour permettre leur actionnement simultané. Les deux guignols et l’organe de synchronisation forment un ensemble cinématique au sein duquel ces trois pièces sont en mouvement les unes par rapport aux autres, au cours des phases de changement de calage des aubes. En effet, le système de commande est configuré de manière à pouvoir déplacer simultanément les premier et second guignols entre une première position angulaire extrême et une seconde position angulaire extrême opposée, respectivement destinées à placer les aubes du redresseur dans une position maximale de fermeture, et dans une position maximale d’ouverture. La cinématique des trois pièces de l’ensemble doit répondre à des critères particuliers, notamment sur l’encombrement qui doit rester le plus restreint possible. La cinématique retenue doit également proscrire la présence de points critiques, communément dénommés points de rebroussement cinématiques. De manière connue, un point de rebroussement cinématique correspond à un point d’articulation entre deux pièces de la cinématique, lorsque ce point est aligné et situé entre deux autres points d’articulation appartenant respectivement aux deux autres pièces considérées. Le caractère critique de cette situation s’explique par le fait qu’une fois atteinte, elle peut conduire à ne plus maîtriser le sens de rotation relatif entre le deux pièces, lors de la poursuite de la mise en mouvement de l’ensemble cinématique. Ce type de risque de dysfonctionnement du système de commande doit être évité, c’est la raison pour laquelle la cinématique est habituellement déterminée de sorte à ne pas rencontrer de points de rebroussement sur toute la course des guignols, entre leurs première et seconde positions angulaires extrêmes. Par exemple, la cinématique peut être prévue pour s’approcher d’un premier point de rebroussement, sans l’atteindre, lorsque les deux guignols adoptent leur première position angulaire extrême, et de la même manière pour un second point de rebroussement lorsque les deux guignols adoptent leur seconde position angulaire extrême opposée. Des jeux existent entre les pièces de l’ensemble cinématique, et ils sont susceptibles de s’accroître au cours de la durée de vie du système de commande. Ces jeux imposent une prudence supplémentaire dans la conception de la cinématique, toujours afin d’éviter la présence de points de rebroussement. Cette prudence dans la conception peut avoir un impact sur le dimensionnement et l’encombrement global du système de commande, ce qui n’est bien entendu pas souhaitable. Pour répondre au moins partiellement aux problèmes mentionnés ci-dessus relatifs aux réalisations de l’art antérieur, l’invention a tout d’abord pour objet un système de commande d’aubes de redresseurs d’un compresseur pour turbomachine d’aéronef, le système comportant : - un dispositif d’actionnement linéaire ; - un premier guignol comprenant une première branche ainsi qu’une seconde branche reliées l’une à l’autre et présentant respectivement une première extrémité distale ainsi qu’une seconde extrémité distale, le premier guignol étant destiné à commander le calage des aubes d’un premier redresseur du compresseur ; - un second guignol comprenant une troisième branche ainsi qu’une quatrième branche reliées l’une à l’autre et présentant respectivement une troisième extrémité distale ainsi qu’une quatrième extrémité distale, le second guignol étant destiné à commander le calage des aubes d’un second redresseur du compresseur ; - un organe de synchronisation reliant les deux guignols ; - un organe de commande en rotation du premier guignol, reliant le dispositif d’actionnement linéaire à ce premier guignol ; - un premier et un second organe de sortie ; et le système définissant : - un premier point d’articulation entre la première extrémité distale du premier guignol, et une extrémité de l’organe de synchronisation ; - un second point d’articulation entre la seconde extrémité distale du premier guignol, et une extrémité du premier organe de sortie ; - un troisième point d’articulation entre la troisième extrémité distale du second guignol, et une autre extrémité de l’organe de synchronisation ; - un quatrième point d’articulation entre la quatrième extrémité distale du second guignol, et une extrémité du second organe de sortie ; - un cinquième point d’articulation du premier guignol sur une partie fixe du système de commande ; - un sixième point d’articulation du second guignol sur la partie fixe du système de commande ; le système de commande étant configuré de manière à pouvoir déplacer les premier et second guignols entre une première position angulaire extrême et une seconde position angulaire extrême opposée, respectivement destinées à placer les aubes de redresseur dans une position maximale de fermeture et une position maximale d’ouverture, ou inversement. Selon l’invention, lors d’un déplacement des guignols vers la première position angulaire extrême, les premier, troisième et sixième points d’articulation définissent un premier angle obtu qui augmente jusqu’à atteindre une première valeur maximale d’angle obtu lorsque les guignols occupent leur première position angulaire extrême, et lors d’un déplacement des guignols vers la seconde position angulaire extrême, les cinquième, premier et troisième points d’articulation définissent un second angle obtu qui augmente jusqu’à atteindre une seconde valeur maximale d’angle obtu lorsque les guignols occupent leur seconde position angulaire extrême. Le système de commande selon l’invention comporte en outre : - un premier moyen élastique de rappel coopérant avec un premier élément associé parmi l’un quelconque des guignols et de l’organe de synchronisation, le système de commande étant conçu de sorte que le premier moyen élastique de rappel soit sollicité au moins durant une fin de course des guignols vers la première position angulaire extrême ainsi que dans cette même première position angulaire extrême, de manière à générer sur son premier élément associé des efforts conduisant les guignols à être sollicités en direction de leur seconde position angulaire extrême ; et/ou - un second moyen élastique de rappel coopérant avec un second élément associé parmi l’un quelconque des guignols et de l’organe de synchronisation, le système de commande étant conçu de sorte que le second moyen élastique de rappel soit sollicité au moins durant une fin de course des guignols vers la seconde position angulaire extrême ainsi que dans cette même seconde position angulaire extrême, de manière à générer sur son second élément associé des efforts conduisant les guignols à être sollicités en direction de leur première position angulaire extrême. L’invention est ainsi avantageuse en ce qu’elle présente une cinématique permettant de s’approcher de points de rebroussement, même au plus près, sans risquer de les atteindre du fait de la présence du/des moyens élastiques de rappel actifs en fin de course. En effet, chacun de ces deux moyens élastiques de rappel permet tout d’abord d’éviter d’atteindre un point de rebroussement critique en fin de course dans un sens de rotation donné des guignols. De plus, lors de l’amorce d’une course dans le sens de rotation opposé, il permet également d’appliquer un effort de rappel dans une direction favorisant la rotation des guignols dans le nouveau sens souhaité. Aussi, même en présence de jeux importants entre les pièces de la cinématique, le risque d’atteindre des points de rebroussement suite à une inversion de course des guignols occupant leur première ou seconde position angulaire extrême, s’avère avantageusement faible, voire réduit à néant. Grâce à la conception du système de commande selon l’invention, les positions angulaires extrêmes des guignols peuvent donc être fixées sans risque au plus proche de positions induisant des points critiques de rebroussement, ce qui permet de réduire l’encombrement global de ce système. L’invention présente également de préférence les caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison. Le premier moyen élastique de rappel est une lamelle, et/ou le second moyen élastique de rappel est une lamelle. De préférence, les premier et second moyens élastiques de rappel sont formés par une même lamelle, pour une grande simplicité de réalisation. De préférence, la lamelle formant le premier moyen élastique de rappel comporte une première zone déformée définissant un bossage pour l’appui dudit premier élément associé, et/ou la lamelle formant le second moyen élastique de rappel comporte une seconde zone déformée définissant un bossage pour l’appui dudit second élément associé. La forme de bossage permet d’optimiser le contact avec l’élément associé, contre lequel la lamelle est destinée à venir en appui. De préférence, la partie fixe du système de commande comporte un boîtier sur lequel sont articulés les deux guignols, le boîtier étant destiné à être fixé sur un carter du compresseur. De préférence, le premier et/ou le second moyen élastique de rappel sont fixés sur le boîtier, de préférence par rivets. Cela participe à la simplification du système de commande. De préférence, ledit premier élément associé et/ou ledit second élément associé sont formés par le premier guignol, le premier moyen élastique de rappel coopérant avec la première branche, et/ou le second moyen élastique de rappel coopérant avec la seconde branche. D’autres solutions restent néanmoins possibles, sans sortir du cadre de l’invention. Par exemple, le premier élément associé pourrait être le premier guignol, et le second élément associé pourrait être le second guignol. De préférence, les premier et second organes de sortie sont respectivement formés par une première bielle et une seconde bielle, et le système de commande comporte un premier anneau de commande de calage des aubes du premier redresseur, commandé par la première bielle, et/ou il comporte un second anneau de commande de calage des aubes du second redresseur, commandé par la seconde bielle. L’invention a également pour objet un compresseur pour turbomachine d’aéronef comprenant un système de commande d’aubes de redresseurs tel que décrit ci-dessus. Enfin, l’invention a également pour objet une turbomachine d’aéronef comprenant au moins un tel compresseur. D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels : représente une vue schématique en coupe axiale d’une turbomachine d’aéronef selon l’invention ; représente une vue agrandie en perspective d’une partie d’un compresseur de la turbomachine montrée sur la figure précédente ; représente une vue radialement de l’extérieur montrant un système de commande d’aubes de redresseur selon un mode de réalisation préféré de l’invention, les guignols de ce système de commande étant représentés dans leur première position angulaire extrême ; représente une vue schématique similaire à la précédente, avec les guignols du système de commande représentés dans une position intermédiaire ; représente une vue similaire à celle de la , sans le boîtier du système de commande ; représente une vue similaire à la précédente, avec les guignols du système de commande représentés dans leur seconde position angulaire extrême ; représente une vue similaire à celle de la , montrant de plus le boîtier ainsi que les moyens élastiques de rappel coopérant avec les guignols du système de commande ; est une vue partielle en perspective du système de commande, dans son état tel que montré sur la figure précédente ; est une vue en perspective des moyens élastiques de rappel montrés sur les figures 7 et 8 ; et est une vue radialement de l’extérieur montrant le premier guignol dans sa première position angulaire extrême, et coopérant avec son moyen élastique de rappel associé. Système (22) de commande d’aubes de redresseurs d’un compresseur pour turbomachine d’aéronef, le système comportant : - un dispositif d’actionnement linéaire (44) ; - un premier guignol (34a) comprenant une première branche (36a) ainsi qu’une seconde branche (36b) reliées l’une à l’autre et présentant respectivement une première extrémité distale (38a) ainsi qu’une seconde extrémité distale (38b), le premier guignol étant destiné à commander le calage des aubes d’un premier redresseur (18a) du compresseur ; - un second guignol (34b) comprenant une troisième branche (36c) ainsi qu’une quatrième branche (36d) reliées l’une à l’autre et présentant respectivement une troisième extrémité distale (38c) ainsi qu’une quatrième extrémité distale (38d), le second guignol étant destiné à commander le calage des aubes d’un second redresseur (18b) du compresseur ; - un organe de synchronisation (40) reliant les deux guignols (34a, 34b) ; - un organe (42) de commande en rotation du premier guignol, reliant le dispositif d’actionnement linéaire (44) à ce premier guignol ; - un premier et un second organe de sortie (32a, 32b) ; et le système définissant : - un premier point d’articulation (P1) entre la première extrémité distale (38a) du premier guignol, et une extrémité de l’organe de synchronisation (40) ; - un second point d’articulation (P2) entre la seconde extrémité distale (38b) du premier guignol, et une extrémité du premier organe de sortie (32a) ; - un troisième point d’articulation (P3) entre la troisième extrémité distale (38c) du second guignol, et une autre extrémité de l’organe de synchronisation (40) ; - un quatrième point d’articulation (P4) entre la quatrième extrémité distale (38d) du second guignol, et une extrémité du second organe de sortie (32b) ; - un cinquième point d’articulation (P5) du premier guignol (34a) sur une partie fixe du système de commande ; - un sixième point d’articulation (P6) du second guignol (34b) sur la partie fixe du système de commande ; le système de commande étant configuré de manière à pouvoir déplacer les premier et second guignols (34a, 34b) entre une première position angulaire extrême et une seconde position angulaire extrême opposée, respectivement destinées à placer les aubes de redresseur dans une position maximale de fermeture et une position maximale d’ouverture, ou inversement, caractérisé en ce que lors d’un déplacement des guignols (34a, 34b) vers la première position angulaire extrême, les premier, troisième et sixième points d’articulation (P1, P3, P6) définissent un premier angle obtu (A1) qui augmente jusqu’à atteindre une première valeur maximale d’angle obtu (A1max) lorsque les guignols occupent leur première position angulaire extrême, en ce que lors d’un déplacement des guignols (34a, 34b) vers la seconde position angulaire extrême, les cinquième, premier et troisième points d’articulation (P5, P1, P3) définissent un second angle obtu (A2) qui augmente jusqu’à atteindre une seconde valeur maximale d’angle obtu (A2max) lorsque les guignols occupent leur seconde position angulaire extrême, et en ce que le système de commande comporte en outre : - un premier moyen élastique de rappel (50a) coopérant avec un premier élément associé (34a) parmi l’un quelconque des guignols (34a, 34b) et de l’organe de synchronisation (40), le système de commande étant conçu de sorte que le premier moyen élastique de rappel (50a) soit sollicité au moins durant une fin de course des guignols vers la première position angulaire extrême ainsi que dans cette même première position angulaire extrême, de manière à générer sur son premier élément associé (34a) des efforts conduisant les guignols à être sollicités en direction de leur seconde position angulaire extrême ; et/ou - un second moyen élastique de rappel (50b) coopérant avec un second élément associé (34a) parmi l’un quelconque des guignols (34a, 34b) et de l’organe de synchronisation (40), le système de commande étant conçu de sorte que le second moyen élastique de rappel (50b) soit sollicité au moins durant une fin de course des guignols vers la seconde position angulaire extrême ainsi que dans cette même seconde position angulaire extrême, de manière à générer sur son second élément associé (34a) des efforts conduisant les guignols (34a, 34b) à être sollicités en direction de leur première position angulaire extrême. Système de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier moyen élastique de rappel (50a) est une lamelle, et/ou en ce que le second moyen élastique de rappel (50b) est une lamelle. Système de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premier et second moyens élastiques de rappel (50a, 50b) sont formés par une même lamelle (50). Système de commande selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la lamelle formant le premier moyen élastique de rappel (50a) comporte une première zone déformée définissant un bossage (52a) pour l’appui dudit premier élément associé (34a), et/ou en ce que la lamelle formant le second moyen élastique de rappel (50b) comporte une seconde zone déformée définissant un bossage (52b) pour l’appui dudit second élément associé (34a). Système de commande selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie fixe du système de commande comporte un boîtier (24) sur lequel sont articulés les deux guignols (34a, 34b), le boîtier (24) étant destiné à être fixé sur un carter (16) du compresseur. Système de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier et/ou le second moyen élastique de rappel (50a, 50b) sont fixés sur le boîtier (24), de préférence par rivets. Système de commande selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier élément associé et/ou ledit second élément associé sont formés par le premier guignol (34a), le premier moyen élastique de rappel (50a) coopérant avec la première branche (36a), et/ou le second moyen élastique de rappel (50b) coopérant avec la seconde branche (36b). Système de commande selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier et second organes de sortie sont respectivement formés par une première bielle (32a) et une seconde bielle (32b), et en ce qu’il comporte un premier anneau (30a) de commande de calage des aubes du premier redresseur (18a), commandé par la première bielle (32a), et/ou en ce qu’il comporte un second anneau (30b) de commande de calage des aubes du second redresseur (18b), commandé par la seconde bielle (32b). Compresseur (4, 6) pour turbomachine d’aéronef comprenant un système (22) de commande d’aubes de redresseurs selon l’une quelconque des revendications précédentes. Turbomachine (1) d’aéronef comprenant au moins un compresseur (4, 6) selon la revendication précédente.