Brevet FR3135758A1 — publié le 20231124

Ensemble comprenant : - une soufflante mobile en rotation autour d’un axe comprenant un disque et des aubes s’étendant radialement depuis le disque, chaque aube étant montée pivotante sur le disque autour d’un axe de calage et ayant une corde présentant une longueur ; et - un carter s’étendant autour de l’axe, le carter comprenant une première partie dont une face interne est sensiblement cylindrique de révolution et présentant un premier rayon, et une deuxième partie qui s’étend en face d’un sommet des aubes ; la deuxième partie s’étendant axialement de la première partie jusqu’à l’axe de calage et présentant un deuxième rayon supérieur au premier rayon, une distance le long de l’axe entre la première partie et une projection sur l’axe d’un bord d’attaque en tête d’une aube de la soufflante valant au plus 110% de la longueur de la corde. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Carter de rétention d’une soufflante présentant une partie sphérique tronquée DOMAINE DE L'INVENTION La présente demande concerne de manière générale le domaine des turbomachines, et plus particulièrement les carter de soufflante. ETAT DE LA TECHNIQUE Une turbomachine présente une direction principale s’étendant selon un axe longitudinal, et comporte typiquement, d’amont en aval dans le sens de l’écoulement des gaz, une soufflante et un corps primaire comportant une section de compression pouvant comprendre un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, et une section de turbine pouvant comprendre une turbine haute pression et une turbine basse pression. Dans le cas d’une turbomachine carénée, la soufflante est logée dans un carter de rétention et comprend une nacelle définissant une enveloppe aérodynamique du moteur. Le flux d’air entrant dans la turbomachine se divise en un flux primaire configuré pour traverser le corps primaire et un flux secondaire qui contourne le corps primaire et traverse un conduit de dérivation délimité par le carter de soufflante. La réduction des émissions polluantes liées au transport aérien passe notamment par l’amélioration des performances de la partie basse pression de la turbomachine à travers la diminution de la vitesse d’écoulement du flux d’air traversant la soufflante. Afin de conserver le débit d’air entrant, et donc l’effort de poussée, une solution est d’augmenter le diamètre de la soufflante et la section du conduit de dérivation. Toutefois, ce changement d’échelle entraîne un gain de masse compromettant les performances de la turbomachine. Les solutions actuellement envisagées comprennent : - de modifier la nacelle afin de supprimer les éléments ayant pour rôle de guider l’écoulement en amont et en aval de la soufflante ainsi que ceux qui assurent la fonction reverse (marche arrière), et - l’intégration d’un système de calage variable à la soufflante, afin de permettre le pivotement des aubes de soufflante, ce qui permet de conserver les avantages liés au guidage de l’écoulement ainsi que la fonction reverse préalablement possibles grâce à la nacelle et garantissant les performances de la turbomachine pour toutes ses conditions de vol. Cependant, l’utilisation de calage variable rend difficile la gestion des marches ainsi que des jeux au niveau de la tête et du pied de la soufflante et des contraintes liées au montage/démontage des aubes. Les risques d’auto-engagement de la soufflante liés aux jeux en tête d’aube peuvent en outre provoquer l’endommagement de la soufflante et du carter de soufflante. Un but de l’invention est de remédier aux problèmes de montage et de démontage des aubes de soufflante à calage variable ainsi qu’au phénomène d’auto-engagement lors du contact de la tête de ces aubes avec le carter de soufflante. Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect de l’invention un ensemble d’une turbomachine comprenant : - une soufflante mobile en rotation autour d’un axe, la soufflante comprenant un disque de soufflante et une pluralité d’aubes s’étendant radialement depuis le disque, chaque aube étant montée pivotante sur le disque de soufflante autour d’un axe de calage respectif et ayant une corde présentant une longueur ; et - un carter de soufflante s’étendant autour de l’axe, le carter de soufflante comprenant une première partie dont une face interne est sensiblement cylindrique de révolution et présentant un premier rayon, et une deuxième partie qui s’étend en face d’un sommet des aubes de la soufflante ; la deuxième partie s’étendant axialement de la première partie jusqu’à l’axe de calage et présentant un deuxième rayon maximal supérieur au premier rayon, une distance le long de l’axe entre la première partie et une projection sur l’axe d’un bord d’attaque d’une aube de la soufflante en tête d’aube étant au plus égale à 110% de la longueur de la corde. Un point d’arrêt entre la première partie et la deuxième partie est donc paramétré de façon à permettre le montage/démontage de l’aube de soufflante facilitant la maintenance des aubes à calage variable. On peut prévoir que la longueur de la corde est mesurée au niveau d’un pied de l’aube. On peut prévoir également qu’une face interne de la deuxième partie du carter de soufflante est incurvée de sorte à former une surface sphérique tronquée. On peut prévoir également que la tête de chaque aube présente aussi un bord incurvé. La géométrie de chaque tête de l’aube est donc adaptée à la forme du carter de soufflante étant également incurvée. Ainsi, les risques de contact entre l’aube et le carter sont réduits. On peut prévoir que le premier rayon est supérieur à une somme d’une hauteur de l’aube et d’une distance mesurée suivant une direction radiale à l’axe entre l’axe et un fond d’une empreinte du disque configurée pour recevoir un pied d’aube. On peut prévoir également que le premier rayon soit supérieur au rayon de la soufflante. Ainsi, les opérations de maintenance des aubes est facilitée. En effet, l’aube peut être démontée puis peut glisser le long de la première partie du carter afin de pouvoir la retirer. On peut prévoir que l’aube présente en outre une corde en tête, la distance le long de l’axe entre la première partie et la projection sur l’axe d’un bord d’attaque de l’aube de la soufflante en tête d’aube étant au plus égale à 30% d’une longueur de la corde, où la corde est mesurée en tête d’aube. Ainsi, un second point d’arrêt entre la première partie et la seconde partie du carter est paramétré afin d’éviter les risques d’auto-engagement de la soufflante liés aux jeux en tête d’aube qui peuvent, en outre, provoquer l’endommagement de la soufflante et du carter de soufflante. On peut prévoir que le premier rayon est égal à la racine carrée de la différence des carrés du second rayon maximal d’une face interne de la deuxième partie et de 30% de la longueur de la corde en tête. Ainsi, il est possible d’exprimer la position radiale de ce point d’arrêt en fonction de données de référence de l’ensemble. On peut prévoir qu’une turbomachine comprend un ensemble selon l’invention et un corps moteur configuré pour entrainer en rotation la soufflante autour de l’axe. On peut prévoir également un aéronef comprenant la turbomachine fixée sur l’aéronef par l’intermédiaire d’un pylône. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : La illustre de façon schématique une demie-coupe d’une turbomachine d’aéronef ; La est une vue simplifiée d’un exemple de réalisation d’une aube de soufflante ; La illustre une vue partielle d’une turbomachine conforme à un mode de réalisation de l’invention sur laquelle sont visibles une aube, un disque de soufflante et un carter de soufflante ; La illustre un détail de la au niveau du disque de soufflante ; La présente un mode de réalisation de l’invention du carter avec sa soufflante dont les paramètres nécessaires à la description de ce mode ; et La présente un autre mode de réalisation de l’invention du carter avec sa soufflante dont les paramètres nécessaires à la description de ce mode. Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. Ensemble d’une turbomachine (1) comprenant : - une soufflante (2) mobile en rotation autour d’un axe (X), la soufflante (2) comprenant un disque de soufflante (20) et une pluralité d’aubes (22) s’étendant radialement depuis le disque (20), chaque aube (22) étant montée pivotante sur le disque (20) de soufflante (2) autour d’un axe de calage respectif (Y) et ayant une corde présentant une longueur (C) ; et - un carter de soufflante (9) s’étendant autour de l’axe (X), le carter de soufflante (9) comprenant une première partie (91) dont une face interne est sensiblement cylindrique de révolution et présentant un premier rayon (R 2 ), et une deuxième partie (92) qui s’étend en face d’un sommet des aubes (22) de la soufflante (2) ; la deuxième partie (92) s’étendant axialement de la première partie (91) jusqu’à l’axe de calage (Y) et présentant un deuxième rayon maximal (R 3 ) supérieur au premier rayon (R 2 ), une distance (L 1 ) le long de l’axe (X) entre la première partie (91) et une projection (X BA ) sur l’axe (X) d’un bord d’attaque (27) en tête d’aube (25) d’une aube (22) de la soufflante (2) étant au plus égale à 110% de la longueur (C) de la corde. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la longueur de la corde (C 1 ) est mesurée au niveau d’un pied de l’aube (23). Ensemble selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel une face interne de la deuxième partie (92) du carter de soufflante (9) est incurvée de sorte à former une surface sphérique tronquée. Ensemble selon la revendication 3, dans laquelle la tête de chaque aube (25) présente un bord incurvé (26). Ensemble selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle le premier rayon (R 2 ) est supérieur à une somme d’une hauteur (h) de l’aube (22) et d’une distance (R 1 ) mesurée suivant une direction radiale à l’axe (X) entre l’axe (X) et un fond d’une empreinte du disque (29) configurée pour recevoir un pied d’aube (23). Ensemble selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le premier rayon (R 2 ) est supérieur au rayon de la soufflante (2). Ensemble selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel l’aube (22) présente en outre une corde en tête (25), la distance (L 2 ) le long de l’axe (X) entre la première partie (91) et la projection (X BA ) sur l’axe (X) d’un bord d’attaque (27) en tête d’aube (25) de l’aube (22) de la soufflante (2) étant au plus égale à 30% d’une longueur (C 0 ) de la corde, où la corde (C 0 ) est mesurée en tête d’aube (25). Ensemble selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le premier rayon (R 2 ) est égal à la racine carrée de la différence des carrés du second rayon maximal (R 3 ) d’une face interne de la deuxième partie (92) et de 30% de la longueur de la corde en tête (C 0 ). Turbomachine (1) comprenant un ensemble selon l’une des revendications 1 à 8 et un corps de moteur configuré pour entrainer en rotation la soufflante (2) autour de l’axe (X). Aéronef comprenant au moins une turbomachine (1) selon la revendication 9 fixée sur l’aéronef par l’intermédiaire d’un pylône.