Brevet FR3130748A1 — publié le 20230623

L’invention concerne un ensemble hydraulique (450) pour un moteur d’aéronef, l’ensemble comprenant: - une pompe (54) comprenant un carter (54a) et un rotor (54b) agencé à l’intérieur du carter (54a), le carter (54a) présentant au moins une conduite hydraulique (540) pour le passage d’un fluide, et - une unité de transfert (56) hydraulique comprenant : un bloc de transfert (56a) hydraulique fixé au carter (54a) et comprenant un canal interne (67, 68) de passage du fluide qui communique avec la conduite hydraulique (540), et une enveloppe (56b) qui recouvre le bloc de transfert (56a) et qui est guidée en rotation autour d’un axe de révolution (Y) et autour du bloc de transfert (56a), l’enveloppe (56b) présentant un port de sortie (75, 76) de fluide qui communique avec le canal interne (67, 68). Figure : 4 ENSEMBLE HYDRAULIQUE POUR UN MOTEUR D’AERONEF Domaine technique de l'invention L’invention concerne le domaine des pompes et des unités de transfert hydraulique pour les moteurs d’aéronef, en particulier les turbomachines d’aéronef. En particulier, l’invention concerne le domaine des pompes et des unités de transfert hydraulique pour alimenter en fluide un dispositif de commande électro hydraulique d’aubes à angle de calage variable. Arrière-plan technique Classiquement, les moteurs d’aéronef sont constitués par une turbomachine. Une turbomachine d’aéronef comprend de manière générale un module s’étendant autour d’un axe longitudinal et présentant un moyeu mobile en rotation autour de l’axe longitudinal et sur lequel sont montées des aubes. Le module est typiquement relié à un générateur de gaz. Le générateur de gaz comprend par exemple d’amont en aval un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression, une turbine basse pression et une tuyère d’échappement des gaz. Le rotor du compresseur haute pression est relié au rotor de la turbine haute pression par un arbre haute pression et le rotor du compresseur basse pression est relié au rotor de la turbine basse pression par un arbre basse pression. L’arbre basse pression est par ailleurs relié à un arbre d’entrainement du moyeu du module pour l’entrainer en rotation. Le module est par exemple une soufflante ou une hélice. Dans le cas d’une soufflante, les aubes sont entourées d’un carter externe fixé à une nacelle de l’aéronef. Dans le cas d’une hélice, les aubes de soufflante sont montées en dehors de la nacelle et ne sont pas donc entourées par un carter externe. Afin d’optimiser le fonctionnement du module et assurer son opérabilité selon les phases de vol de l’aéronef notamment en maintenant une marge au pompage suffisante, il est connu de modifier l’orientation des aubes au cours du vol de l’aéronef. A cet effet, les aubes sont mobiles autour d’un axe de calage qui s’étend radialement par rapport à l’axe longitudinal. Les aubes sont dites à calage ou à pas variable. Par exemple, les aubes à calage variable peuvent occuper une position dite d’inversion de poussée (connue sous le terme anglais « reverse ») dans laquelle celles-ci permettent de générer une contre poussée pour participer au ralentissement de l’aéronef et une position de mise en drapeau dans laquelle, en cas de défaillance ou de panne, celles-ci permettent de limiter leur résistance. Afin d’entrainer en rotation les aubes autour de leurs axes de calage, le module de la turbomachine comprend typiquement un dispositif de commande des aubes à calage variable, agencé à l’intérieur du moyeu du module. Le document FR-A1-3 087 232 décrit une turbomachine comprenant un module de soufflante présentant un moyeu mobile autour d’un axe longitudinal et sur lequel sont montées des aubes à calage variable. Le module comprend un dispositif de changement de calage des aubes comprenant un actionneur hydraulique relié aux aubes, une pompe d’alimentation en fluide de l’actionneur hydraulique et un moteur électrique pour actionner la pompe d’alimentation. Selon ce document, la pompe d’alimentation est mobile en rotation autour de l’axe longitudinal et le moteur électrique est mobile autour de l’axe longitudinal c’est-à-dire que l’organe fixe du moteur, également appelé stator, est fixé au moyeu du module et est donc dans un repère tournant du module. Le dispositif de changement de calage des aubes comprend en outre un transformateur électrique tournant permettant d’alimenter en énergie électrique le moteur à partir d’une source d’énergie électrique située dans un repère fixe de la turbomachine. Le document FR-A1-2 831 225 décrit une turbomachine comprenant un module de soufflante présentant un moyeu mobile autour d’un axe longitudinal et sur lequel sont montées des aubes à calage variable. Le module comprend un dispositif de changement de calage des aubes comprenant un actionneur hydraulique, une pompe d’alimentation en fluide de l’actionneur hydraulique et un moteur électrique pour actionner la pompe d’alimentation. Selon ce document, la pompe d’alimentation et le moteur électrique sont mobiles en rotation autour de l’axe longitudinal. Dans ce cadre, le dispositif de changement de calage des aubes comprend en outre un transformateur électrique tournant permettant d’alimenter en énergie électrique le moteur à partir d’une source d’énergie électrique située dans un repère fixe de la turbomachine. Ces configurations ne donnent pas entière satisfaction en ce que le moteur électrique est entrainé en permanence en rotation conduisant à une consommation de puissance électrique et un dimensionnement du moteur important. Par ailleurs, le module de la turbomachine présente un encombrement qui rend difficile l’ajout d’un transformateur électrique. L’ajout d’un transformateur implique d’augmenter la taille du module. Aussi, la masse et le coût du transformateur sont importants. De plus, l’entrainement en rotation de la pompe d’alimentation autour de l’axe de la turbomachine est problématique. En effet, il a été constaté qu’à de grandes vitesses d’entrainement en rotation du module, la pompe pouvait subir des dommages irréversibles. Il existe donc un besoin de fournir une solution permettant d’alimenter en fluide l’actionneur de manière fiable, sans augmenter la taille et la masse du module, et à moindre coût. A cet effet, l’invention propose un ensemble hydraulique pour un moteur d’aéronef, l’ensemble comprenant: - une pompe comprenant un carter et un rotor agencé à l’intérieur du carter, le carter présentant au moins une conduite hydraulique pour le passage d’un fluide, et - une unité de transfert hydraulique comprenant : - un bloc de transfert hydraulique fixé au carter et comprenant un canal interne de passage du fluide qui communique avec la conduite hydraulique, et - une enveloppe qui recouvre le bloc de transfert et qui est guidée en rotation autour d’un axe de révolution et autour du bloc de transfert, l’enveloppe présentant un port de sortie de fluide qui communique avec le canal interne. L’ensemble hydraulique selon l’invention comprend une pompe dont le carter est destiné à être fixe en rotation dans le module de la turbomachine et donc relié à un élément fixe de la turbomachine. Un tel carter est destiné à être relié à un moteur électrique pour alimenter la pompe qui lui-même est fixe en rotation. En outre, l’ensemble selon l’invention comprend une unité de transfert hydraulique qui permet de transférer le fluide de la pompe à l’actionneur hydraulique qui lui est dans un repère tournant de la turbomachine c’est-à-dire qu’il est relié à un rotor de la turbomachine. Selon l’invention, l’unité de transfert hydraulique comprend un bloc de transfert relié au carter. Pour permettre le passage de fluide, une conduite hydraulique est agencée dans le carter de la pompe et communique avec un canal interne du bloc de transfert. Le bloc de transfert est entouré par une enveloppe qui elle est montée mobile en rotation autour du bloc de transfert. On comprend ainsi que l’enveloppe est destinée à être reliée à l’actionneur hydraulique. Pour permettre le transfert de fluide, l’enveloppe comprend un port de sortie qui communique avec le canal. L’invention propose ainsi un ensemble intégré comprenant la pompe et l’unité de transfert hydraulique. Grâce à l’invention, il est possible d’agencer la pompe dans un repère fixe de la turbomachine ainsi que le moteur. Ceci permet de s’affranchir d’un transfert électrique tournant qui est encombrant et augmente considérablement la masse de la turbomachine. En outre, l’ensemble est peu volumineux puisque le carter est directement fixé au bloc hydraulique de l’unité de transfert. Par ailleurs, l’enveloppe de l’unité de transfert est guidée en rotation autour du bloc de transfert qui lui est fixé au carter de la pompe. Ceci permet de garantir l’étanchéité de l’ensemble puisque le nombre de pièces composant l’ensemble hydraulique est réduit. L’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : - pion relie le carter et le bloc de transfert, - au moins un joint d’étanchéité dynamique annulaire est agencé entre l’enveloppe et le bloc de transfert, - l’enveloppe recouvre au moins en partie le carter, - l’enveloppe est guidée en rotation par au moins un palier à roulements agencé autour du carter, - le canal interne est raccordé fluidiquement à la conduite hydraulique par un raccord fluidique annulaire, - le bloc de transfert est relié au carter par vissage, - le carter comprend une seconde conduite hydraulique en communication fluidique avec un second canal interne ménagé dans le bloc de transfert, l’enveloppe présentant un second port de sortie qui communique avec le second canal interne, - un drain est agencé dans le bloc de transfert et débouche dans le carter, le drain étant en communication fluidique avec un espace annulaire situé entre l’enveloppe et le bloc de transfert. L’invention concerne également un module pour un moteur d’aéronef, s’étendant autour d’un axe longitudinal et comprenant : - un moyeu mobile en rotation autour de l’axe longitudinal, - des aubes portées par le moyeu, chacune de ces aubes étant mobiles en rotation autour d’un axe de calage s’étendant radialement par rapport à l’axe longitudinal, et - un dispositif de électro hydraulique des aubes, ce dispositif de commande comprenant : - un actionneur hydraulique mobile en rotation autour de l’ axe longitudinal et configuré pour entrainer en rotation les aubes autour de leurs axes de calage, et - un ensemble hydraulique selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes. 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 axiale d’une demi-turbomachine d’aéronef ; la est une vue en coupe axiale d’un module de turbomachine selon un exemple de réalisation de l’invention ; la est une représentation schématique fonctionnelle du module de la ; la est une vue en coupe axiale d’un ensemble hydraulique selon l’invention ; la est une représentation en perspective de l’unité de transfert équipant l’ensemble hydraulique selon l’invention ; la est une vue en coupe axiale d’un exemple de montage du moteur électrique sur le carter de la pompe de l’ensemble hydraulique. Ensemble hydraulique (450) pour un moteur d’aéronef, l’ensemble comprenant: - une pompe (54) comprenant un carter (54a) et un rotor (54b) agencé à l’intérieur du carter (54a), le carter (54a) présentant au moins une conduite hydraulique (540) pour le passage d’un fluide, et - une unité de transfert (56) hydraulique comprenant : un bloc de transfert (56a) hydraulique fixé au carter (54a) et comprenant un canal interne (67, 68) de passage du fluide qui communique avec la conduite hydraulique (540), et une enveloppe (56b) qui recouvre le bloc de transfert (56a) et qui est guidée en rotation autour d’un axe de révolution (Y) et autour du bloc de transfert (56a), l’enveloppe (56b) présentant un port de sortie (75, 76) de fluide qui communique avec le canal interne (67, 68). Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’un pion (64) relie le carter (54a) et le bloc de transfert (56a). Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en qu’au moins un joint d’étanchéité dynamique (77a, 77b, 77c, 77d) annulaire est agencé entre l’enveloppe (56b) et le bloc de transfert (56a). Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’enveloppe (56b) recouvre au moins en partie le carter (54a). Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’enveloppe (56b) est guidée en rotation par au moins un palier à roulements (72a, 72b) agencé autour du carter (54a). Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal interne (67a, 68) est raccordé fluidiquement à la conduite hydraulique (540) par un raccord fluidique (69a, 69b) annulaire. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc de transfert (56a) est relié au carter (54a) par vissage. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le carter (54a) comprend une seconde conduite hydraulique en communication fluidique avec un second canal interne (68) ménagé dans le bloc de transfert (56a), l’enveloppe (56b) présentant un second port de sortie (76) qui communique avec le second canal interne (68). Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’un drain (78) est agencé dans le bloc de transfert (56a) et débouche dans le carter (54a), le drain (78) étant en communication fluidique avec un espace annulaire situé entre l’enveloppe (56b) et le bloc de transfert (56a). Module (3) pour un moteur d’aéronef, s’étendant autour d’un axe longitudinal (X) et comprenant : - un moyeu (43) mobile en rotation autour de l’axe longitudinal (X), - des aubes (30) portées par le moyeu (43), chacune de ces aubes (30) étant mobiles en rotation autour d’un axe de calage (C) s’étendant radialement par rapport à l’axe longitudinal (X), et - un dispositif de commande (45) des aubes (30), ce dispositif de commande (45) comprenant : un actionneur (46) hydraulique mobile en rotation autour de l’ axe longitudinal (X) et configuré pour entrainer en rotation les aubes (30) autour de leurs axes de calage (C), et un ensemble hydraulique (450) selon l’une quelconque des revendications précédentes.