Brevet FR3133646A1 — publié le 20230922

Aube (1) pour une turbomachine (2) d’aéronef, l’aube (1) comportant une pale (4) aérodynamique qui est délimitée verticalement par une extrémité interne (7) et une extrémité externe (8), la pale (4) étant délimitée transversalement par un bord d’attaque (9) et un bord de fuite (10), le bord d’attaque (9) comprenant une rangée (18) verticale de bosses (19) qui s’étend depuis l’extrémité interne (7) jusqu’à l’extrémité externe (8) de la pale (4), chaque bosse (19) s’étendant transversalement jusqu’à une extrémité arrondie qui présente un rayon R, caractérisée en ce que la hauteur transversale Hb d’une bosse (19) est supérieure ou égale à deux fois le rayon R de son extrémité arrondie, et en ce que chaque bosse (19) est distante d’une bosse (19) directement adjacente d’un pas vertical P qui est supérieur ou égal à quatre fois le rayon R de son extrémité arrondie. Figure pour l'abrégé : Figure 1 AUBE POUR UNE TURBOMACHINE D’AÉRONEF Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte au domaine général des aubes pour une turbomachine d’aéronef. Arrière-plan technique Classiquement, une turbine axiale de turbomachine comprend une succession d’étages axiaux disposés les uns derrière les autres. Chaque étage comporte une roue aubagée formant rotor et un distributeur aubagé formant stator. A titre d’exemple, la roue aubagée peut comprendre un disque rotatif qui porte à sa périphérie une rangée annulaire d’aubes. Le distributeur aubagé peut quant à lui comprendre une pluralité de secteurs aubagés mis bout à bout, ces secteurs étant fixés à un carter externe. Une aube mobile ou fixe comprend de manière générale une pale aérodynamique qui s'étend verticalement entre une extrémité interne et une extrémité externe suivant un axe vertical d’empilement. La pale est délimitée transversalement par un bord d’attaque et un bord de fuite, le bord d’attaque étant disposé en amont du bord de fuite suivant le sens d’écoulement des gaz autour de la pale. Il est connu d’améliorer l’aérodynamisme d’une aube en intégrant des bosses sur son bord d’attaque. Plus précisément, ces bosses favorisent l’écoulement des gaz autour de la pale, et de manière plus générale dans la turbine, de façon à améliorer significativement son rendement. Les motoristes cherchent aujourd’hui à optimiser le dimensionnement de ces bosses de façon à maximiser le rendement de chaque aube, et de manière plus générale celui de la turbine dans laquelle ces aubes sont montées. L’objectif de la présente invention est donc d’apporter une solution simple, efficace et économique permettant de répondre à la problématique précitée. L’invention propose ainsi une aube pour une turbomachine d’aéronef, l’aube comportant une pale aérodynamique qui est délimitée verticalement par une extrémité interne et une extrémité externe, la pale étant délimitée transversalement par un bord d’attaque et un bord de fuite, le bord d’attaque comprenant une rangée verticale de bosses qui s’étend depuis l’extrémité interne jusqu’à l’extrémité externe de la pale, chaque bosse s’étendant transversalement jusqu’à une extrémité arrondie qui présente un rayon R, caractérisée en ce que la hauteur transversale Hb d’une bosse est supérieure ou égale à deux fois le rayon R de son extrémité arrondie, et en ce que chaque bosse est distante d’une bosse directement adjacente d’un pas vertical P qui est supérieur ou égal à quatre fois le rayon R de son extrémité arrondie. Un tel dimensionnement des bosses permet d’optimiser au maximum l’écoulement des gaz autour de la pale, de manière à maximiser son rendement. De manière plus générale, de telles bosses maximisent l’écoulement des gaz dans le dispositif (turbine ou compresseur) dans lequel ces aubes sont montées, au bénéfice de son rendement. L’aube 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 pas vertical P entre deux bosses successives est décroissant depuis l’extrémité interne de la pale jusqu’à l’extrémité externe ; - la hauteur transversale Hb propre des bosses est décroissante depuis l’extrémité interne de la pale jusqu’à l’extrémité externe ; - chaque bosse s’amincit depuis une base de la bosse jusqu’à son extrémité arrondie ; - les bosses sont raccordées les unes aux autres via des arrondis ; - chacun des arrondis présente un rayon supérieur à 0,25 mm, et de préférence supérieur à 0,35 mm. La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’une aube telle que décrite précédemment, le procédé comprenant les étapes consistant à : a1) réaliser une aube brute par moulage, l’aube brute comprenant une pale qui est délimitée transversalement par un bord d’attaque brut qui est régulier et le bord de fuite ; b1) mettre en forme le bord d’attaque brut par enlèvement ou ajout de matière, pour obtenir le bord d’attaque muni des bosses. De façon optionnelle, l’étape b1) est réalisée par l’une des opérations suivantes : - électroérosion via une électrode qui présente une forme complémentaire au bord d’attaque muni des bosses ; - polissage ; - fabrication additive. La présente invention concerne en outre un procédé de fabrication d’une aube telle que décrite précédemment, le procédé comprenant l’une des étapes consistant à : a2) réaliser l’aube par moulage via un moule qui comprend une empreinte creuse ayant la forme complémentaire de l’aube ; a3) réaliser l’aube par fabrication additive, de préférence par frittage sélectif par laser. La présente invention concerne encore une turbine d’une turbomachine d’aéronef comprenant une aube telle que décrite précédemment. La présente invention concerne enfin une turbomachine d’aéronef comportant une aube telle que décrite précédemment ou une turbine telle que décrite précédemment. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : la est une vue en perspective d’une aube selon l’invention ; la est une vue de détail de l’aube illustrée sur la ; la est une vue de face schématique de l’aube illustrée sur la pour illustrer certains paramètres géométriques ; la est une vue partielle en coupe transversale de l’aube illustrée sur la selon le plan de coupe IV-IV de la . Aube (1) pour une turbomachine (2) d’aéronef, l’aube (1) comportant une pale (4) aérodynamique qui est délimitée verticalement par une extrémité interne (7) et une extrémité externe (8), la pale (4) étant délimitée transversalement par un bord d’attaque (9) et un bord de fuite (10), le bord d’attaque (9) comprenant une rangée (18) verticale de bosses (19) qui s’étend depuis l’extrémité interne (7) jusqu’à l’extrémité externe (8) de la pale (4), chaque bosse (19) s’étendant transversalement jusqu’à une extrémité arrondie (20) qui présente un rayon (R), caractérisée en ce que la hauteur transversale (Hb) d’une bosse (19) est supérieure ou égale à deux fois le rayon (R) de son extrémité arrondie (20), et en ce que chaque bosse (19) est distante d’une bosse (19) directement adjacente d’un pas vertical (P) qui est supérieur ou égal à quatre fois le rayon (R) de son extrémité arrondie (20). Aube (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pas vertical (P) entre deux bosses (19) successives est décroissant depuis l’extrémité interne (7) de la pale (4) jusqu’à l’extrémité externe (8). Aube (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la hauteur transversale (Hb) propre des bosses (19) est décroissante depuis l’extrémité interne (7) de la pale (4) jusqu’à l’extrémité externe (8). Aube (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque bosse (19) s’amincit depuis une base (21) de la bosse (19) jusqu’à son extrémité arrondie (20). Aube (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les bosses (19) sont raccordées les unes aux autres via des arrondis (22). Aube (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que chacun des arrondis (22) présente un rayon supérieur à 0,25 mm, et de préférence supérieur à 0,35 mm. Procédé de fabrication d’une aube (1) selon l’une des revendications 1 à 6, le procédé comprenant les étapes consistant à : a1) réaliser une aube brute par moulage, l’aube brute comprenant une pale qui est délimitée transversalement par un bord d’attaque brut qui est régulier et le bord de fuite (10) ; b1) mettre en forme le bord d’attaque brut par enlèvement ou ajout de matière, pour obtenir le bord d’attaque (9) muni des bosses (19). Procédé de fabrication selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’étape b1) est réalisée par l’une des opérations suivantes : - électroérosion via une électrode qui présente une forme complémentaire au bord d’attaque (9) muni des bosses (19) ; - polissage ; - fabrication additive. Procédé de fabrication d’une aube (1) selon l’une des revendications 1 à 6, le procédé comprenant l’une des étapes consistant à : a2) réaliser l’aube (1) par moulage via un moule qui comprend une empreinte creuse ayant la forme complémentaire de l’aube (1) ; a3) réaliser l’aube (1) par fabrication additive, de préférence par frittage sélectif par laser. Turbine (3) d’une turbomachine (2) d’aéronef comprenant une aube (1) selon l’une des revendications 1 à 6. Turbomachine (2) d’aéronef comprenant une aube (1) selon l’une des revendications 1 à 6 ou une turbine (3) selon la revendication 10.