Brevet FR3152537A1 — publié le 20250307

L'invention porte sur un module de turbomachine d’aéronef, notamment pour un banc d’essai, comportant: - un moyeu annulaire (10), - au moins une aube (11), et - un système de réglage (17) en rotation de l'aube (11) comprenant: - une bielle de réglage (19) ayant une première extrémité et une deuxième extrémité, la première extrémité étant reliée au pied d'aube (13) par l'intermédiaire d'une liaison pivot (20), - ladite bielle de réglage (19) étant insérée à l'intérieur d'une ouverture traversante (23) réalisée dans le moyeu annulaire (10) débouchant sur une face externe du moyeu annulaire (10), et - un écrou de réglage (26) coopérant avec la deuxième extrémité de la bielle de réglage (19), de sorte qu'un serrage ou un desserrage de l'écrou de réglage (26) permet de modifier une position angulaire de l'aube (11). Figure 3a SYSTÈME DE RÉGLAGE EN ROTATION D'UNE AUBE D'UN MODULE DE SOUFFLANTE PAR UNE BIELLE La présente invention porte sur un système de réglage en rotation d'une aube d’un module de soufflante par une bielle. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec un module redresseur de soufflante. Le principe de fonctionnement d’une soufflante de turbomachine est de comprimer l’air pénétrant à l'intérieur du moteur. Une partie de cet air constitue le flux primaire délimité par une veine primaire et une autre partie de cet air constitue le flux secondaire délimité par une veine secondaire. Le flux primaire passe par un compresseur basse pression solidaire de la soufflante, par un compresseur haute pression, par la chambre de combustion, par la turbine haute pression et, pour finir, par la turbine basse pression avant d’être éjecté. La présente invention porte notamment sur une machine de test pour un banc d’essai, par exemple une soufflante d’un démonstrateur aérodynamique qui ne possède qu’un seul flux d’air et qui ne possède pas de compresseur basse pression, ni de compresseur haute pression ou de chambre de combustion. Une telle machine de test vise à tester différentes pièces de la turbomachine et à optimiser les réglages de fonctionnement de la turbomachine. La FIG. 1 montre une machine de test 1 pour un banc d'essai comportant d'amont en aval, une veine d'écoulement amont 2, une soufflante 3 ayant un module rotor 4 à aubage mobile et un module redresseur 5 à aubage fixe dénommé OGV (pour "Outlet Guide Vane" en anglais), ainsi qu'une veine d'écoulement aval 6. Le module rotor 4 comporte une pluralité d'aubes montées sur un moyeu cylindrique appelée "disque fan" entraîné en rotation par une turbine à pression alimentée en air par le banc d’essai. Le module rotor 4 procure une accélération aux particules d'air, en les déviant par rapport à l’axe X du moteur. Le module redresseur 5 ralentit les particules d'air et transforme une partie de leur vitesse en pression. Le module redresseur 5 ramène l’écoulement de l’air, accéléré par le module rotor 4, dans l’axe X du moteur. Lors d'une campagne d'essais, il est important de pouvoir assurer un montage et un démontage rapide d'une aube ainsi qu'une modification de son calage angulaire pour la recherche d'un réglage optimum de la turbomachine. Il existe donc le besoin de pouvoir effectuer ces opérations le plus rapidement possible afin de limiter le temps d'arrêt de la machine de test durant une campagne d'essais. Ces opérations doivent également pouvoir être effectuées sans avoir à démonter la machine de test qui est complètement instrumentée. L'invention vise à combler efficacement les besoins précités en proposant un module de turbomachine d’aéronef, notamment pour un banc d’essai, comportant: - un moyeu annulaire comportant au moins un logement de pied d'aube, - au moins une aube munie d'un pied d'aube destiné à être disposé à l'intérieur du logement de pied d'aube, - ledit module comportant un système de réglage en rotation de l'aube comprenant: - une bielle de réglage ayant une première extrémité et une deuxième extrémité, la première extrémité étant reliée au pied d'aube par l'intermédiaire d'une liaison pivot, - ladite bielle de réglage étant insérée à l'intérieur d'une ouverture traversante réalisée dans le moyeu annulaire débouchant sur une face externe du moyeu annulaire, et - un écrou de réglage coopérant avec la deuxième extrémité de la bielle de réglage, de sorte qu'un serrage ou un desserrage de l'écrou de réglage permet de modifier une position angulaire de l'aube. L'invention permet ainsi de modifier aisément le calage angulaire de l'aube entre deux essais sans avoir à démonter la machine de test. L’invention permet de limiter au maximum les temps d’arrêt lors de l’essai. L’invention permet l’ajustement du calage de l’aube en restant dans un environnement contraint dimensionnellement. L'invention respecte également le profil aérodynamique de la veine quelle que soit la position de l’aube, les vibrations, ou ses déplacements internes dus à des phénomènes de pompage ou de flux transitoires lors d'un changement de calage. En cas de casse d'une aube, l'invention permet en outre de faciliter un démontage in situ. L'invention présente également l'avantage d'être une solution simple à implémenter contenant un minimum de pièces. Selon une réalisation de l'invention, la bielle de réglage présente une direction d'extension longitudinale perpendiculaire par rapport à un axe de l'aube. Selon une réalisation de l'invention, ledit module comporte un dispositif de blocage apte à bloquer l'écrou de réglage après avoir sélectionné une position angulaire de l'aube souhaitée. Selon une réalisation de l'invention, ledit module comporte une liaison rotule disposée entre la bielle de réglage et le moyeu annulaire. Selon une réalisation de l'invention, ledit module comporte un dispositif à rondelle convexe ou concave disposé derrière l'écrou de réglage pour compenser des déplacements de la bielle de réglage. Selon une réalisation de l'invention, la bielle de réglage étant une première bielle de réglage, ledit module comporte une deuxième bielle de réglage parallèle à la première bielle de réglage, ladite deuxième bielle de réglage étant insérée à l'intérieur d'une deuxième ouverture traversante réalisée dans le moyeu annulaire, ladite deuxième bielle de réglage ayant une première extrémité reliée au pied d'aube par l'intermédiaire d'une deuxième liaison pivot et une deuxième extrémité coopérant avec un deuxième écrou de réglage. Selon une réalisation de l'invention, l'ensemble formé par une extrémité de la bielle de réglage et l'écrou de réglage est disposé à l'intérieur d'un logement situé sous une veine du module. Selon une réalisation de l'invention, ledit module comporte un capot d'accès reconstituant la veine permettant d'accéder à la bielle de réglage pour modifier une position angulaire de l'aube. Selon une réalisation de l'invention, le moyeu annulaire est réalisé en deux parties. Selon une réalisation de l'invention, le module est un module redresseur. Selon une réalisation de l'invention, le module est un module rotor. La présente invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées, présentées à titre d’exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l’exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles: FIG. 1 La FIG. 1 , déjà décrite, est une vue en coupe longitudinale d'une machine de test avec laquelle est mise en œuvre l'invention; FIG. 2 La FIG. 2 est une vue en perspective d'un module redresseur pour un banc d’essai de turbomachine d’aéronef selon la présente invention; FIG. 3 FIG. 3 Les figures 3a et 3b sont des vues de dessus d'un système selon l'invention de réglage en rotation d'une aube orientée suivant deux positions angulaires différentes ; FIG. 4 La FIG. 4 est une vue en perspective détaillée d'un pied aube et d'un système de réglage en rotation d'une aube selon l'invention; FIG. 5 La FIG. 5 est une vue en perspective illustrant l'utilisation d'un dispositif de blocage d'un écrou du système de réglage en rotation d'une aube selon l'invention; FIG. 6 La FIG. 6 est une vue de dessus d'une première variante de réalisation d'un système de réglage en rotation d'une aube selon l'invention; FIG. 7 La FIG. 7 est une vue de dessus d'une deuxième variante de réalisation d'un système de réglage en rotation d'une aube selon l'invention. Il est à noter que sur les figures les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation présentent les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, de tels éléments disposent de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. La FIG. 2 montre un module redresseur 5 pour un banc d’essai de turbomachine d’aéronef comportant un moyeu annulaire 10 ayant un axe X1 et une pluralité d'aubes 11. Le moyeu annulaire 10 comporte une pluralité de logements de pied d'aube 12. Avantageusement, le moyeu annulaire 10 peut être formé par deux parties annulaires coaxiales 10.1, 10.2 fixées l'une à l'autre et définissant entre eux les logements 12 de pieds d'aubes 11, tel que montré notamment sur les figures 3a, 3b et 4. Ainsi, chaque partie 10.1, 10.2 délimite une portion d'un logement 12. En variante, le moyeu annulaire 10 est un moyeu monobloc. Les aubes 11 s'étendent radialement suivant leur axe Y vers l'extérieur du moyeu 10. Les aubes 11 sont réparties angulairement de façon régulière suivant une circonférence du moyeu 10. Chaque aube 11 est munie d'un pied d'aube 13 de forme globalement cylindrique destiné à être disposé à l'intérieur d'un logement de pied d'aube 12 correspondant. Une portion de grand diamètre du pied d'aube 13 peut venir en appui contre un épaulement 15 du logement 12 destiné à assurer une retenue radiale du pied d'aube 13 par rapport à l'axe X1, tel que cela est montré sur la FIG. 4 . Comme cela est illustré sur les figures 3a, 3b et 4, un système de réglage 17 en rotation de l'aube 11 permet de modifier une position angulaire de l'aube 11 entre deux essais. Le système de réglage 17 comprend une bielle de réglage 19 ayant une première extrémité et une deuxième extrémité qui est filetée. La première extrémité de la bielle est reliée au pied d'aube 13 par l'intermédiaire d'une liaison pivot 20 ayant un axe X2 parallèle à l'axe Y de l'aube. Comme cela est montré sur la FIG. 4 , la liaison pivot 20 peut disposer à l'intérieur d'une cavité réalisée dans le pied d'aube 13. La bielle de réglage 19 est insérée à l'intérieur d'une ouverture traversante 23 réalisée dans le moyeu annulaire 10 débouchant sur une face externe du moyeu annulaire 10. Un écrou de réglage 26 coopère avec la deuxième extrémité filetée de la bielle de réglage 19. L'écrou 26 est plaqué contre la face externe du moyeu 10. La bielle de réglage 19 présente une direction d'extension longitudinale perpendiculaire par rapport à un axe Y de l'aube 11. Ainsi, comme on peut le voir sur les figures 3a et 3b, un serrage ou un desserrage de l'écrou de réglage 26 permet de modifier une position angulaire de l'aube 11. Le réglage de la position angulaire de l'aube 11 par serrage ou desserrage de l'écrou de réglage 26 peut être effectué par un opérateur humain ou de façon automatique par un robot. L'invention permet ainsi d'effectuer une modification rapide du calage des aubes 11 entre deux essais. En outre, en cas de casse d’une aube 11, le démontage peut être effectué in situ, ce qui constitue un gain de temps important. Dans le mode de réalisation de la FIG. 5 , un dispositif de blocage 27 est apte à bloquer l'écrou de réglage 26 après avoir sélectionné une position angulaire de l'aube 11 souhaitée. A cet effet, le dispositif de blocage 27 comporte deux jambes 28 et une portion centrale 29 coopérant avec l'écrou de réglage 26 pour le maintenir en position. La portion centrale 29 peut venir en appui contre l'écrou de réglage 26 ou comporter une fenêtre coopérant une périphérie externe de l'écrou de réglage 26. Cela permet d'éviter une modification du réglage angulaire lors de l'essai. Dans le mode de réalisation de la FIG. 6 , une liaison rotule 32 est disposée entre la bielle de réglage 19 et le moyeu annulaire 10. La liaison rotule 32 est disposée à l'intérieur de l'ouverture traversante 23. Une telle configuration permet d’éviter le blocage du mécanisme dû au déplacement de la bielle de réglage 19 suivant un arc de cercle du côté de la liaison pivot 20 de l’aube 11 et suivant une ligne droite du côté de l’écrou de réglage 26. Un dispositif 33 à rondelle convexe ou concave peut être disposé derrière l'écrou de réglage 26 pour compenser des déplacements de la bielle de réglage 19. Dans le mode de réalisation de la FIG. 7 , le système de réglage 17 comporte une deuxième bielle de réglage 19' parallèle à la première bielle de réglage 19. La deuxième bielle de réglage 19' est insérée à l'intérieur d'une deuxième ouverture traversante 23' réalisée dans le moyeu annulaire 10. La deuxième bielle de réglage 19' a une première extrémité reliée au pied d'aube 13 par l'intermédiaire d'une deuxième liaison pivot 20' et une deuxième extrémité coopérant avec un deuxième écrou de réglage 26'. Ainsi, un serrage des écrous de réglage 19, 19' permet d'assurer un blocage en rotation de l'aube 11. Avantageusement, l'ensemble formé par une extrémité de la bielle de réglage 19 et l'écrou de réglage 26 est disposé à l'intérieur d'un logement 35 situé sous une veine du module de soufflante. Un capot d'accès 36 reconstituant la veine permet d'accéder à la bielle de réglage 19 pour modifier une position angulaire de l'aube 11. Avantageusement, un capot d'accès 36 est situé dans un prolongement de la veine. Ce capot d'accès 36 permet d'éviter les perturbations aérodynamiques de la veine. L'invention respecte le profil aérodynamique de la veine quelle que soit la position de l’aube, les vibrations, ou ses déplacements internes dus à des phénomènes de pompage ou de flux transitoires lors d'un changement de calage. L’invention permet de limiter au maximum les temps d’arrêt lors de l’essai. L’invention permet l’ajustement du calage de l’aube en restant dans un environnement contraint dimensionnellement. L'invention garantit une tenue mécanique des pièces et de l’assemblage à tous les régimes de fonctionnement de la turbomachine. L'invention présente également l'avantage d'être une solution simple à implémenter contenant un minimum de pièces. En variante, le module de soufflante 5 peut être un module rotor. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En outre, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association. Module (5) de turbomachine d’aéronef, notamment pour un banc d’essai, comportant: - un moyeu annulaire (10) comportant au moins un logement de pied d'aube (12), - au moins une aube (11) munie d'un pied d'aube (13) destiné à être disposé à l'intérieur du logement de pied d'aube (12), caractérisé en ce que ledit module (5) comporte un système de réglage (17) en rotation de l'aube (11) comprenant: - une bielle de réglage (19) ayant une première extrémité et une deuxième extrémité, la première extrémité étant reliée au pied d'aube (13) par l'intermédiaire d'une liaison pivot (20), - ladite bielle de réglage (19) étant insérée à l'intérieur d'une ouverture traversante (23) réalisée dans le moyeu annulaire (10) débouchant sur une face externe du moyeu annulaire (10), et - un écrou de réglage (26) coopérant avec la deuxième extrémité de la bielle de réglage (19), de sorte qu'un serrage ou un desserrage de l'écrou de réglage (26) permet de modifier une position angulaire de l'aube (11). Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bielle de réglage (19) présente une direction d'extension longitudinale perpendiculaire par rapport à un axe (Y) de l'aube (11). Module selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de blocage (27) apte à bloquer l'écrou de réglage (26) après avoir sélectionné une position angulaire de l'aube (11) souhaitée. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une liaison rotule (32) disposée entre la bielle de réglage (19) et le moyeu annulaire (10). Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (33) à rondelle convexe ou concave disposé derrière l'écrou de réglage (26) pour compenser des déplacements de la bielle de réglage (19). Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bielle de réglage (19) étant une première bielle de réglage (19), ledit module comporte une deuxième bielle de réglage (19') parallèle à la première bielle de réglage (19), ladite deuxième bielle de réglage (19') étant insérée à l'intérieur d'une deuxième ouverture traversante (23') réalisée dans le moyeu annulaire (10), ladite deuxième bielle de réglage (19') ayant une première extrémité reliée au pied d'aube (13) par l'intermédiaire d'une deuxième liaison pivot (20') et une deuxième extrémité coopérant avec un deuxième écrou de réglage (26'). Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'ensemble formé par une extrémité de la bielle de réglage (19) et l'écrou de réglage (26) est disposé à l'intérieur d'un logement (35) situé sous une veine du module. Module selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un capot d'accès (36) reconstituant la veine permettant d'accéder à la bielle de réglage (19) pour modifier une position angulaire de l'aube (11). Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le moyeu annulaire (10) est réalisé en deux parties. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le module est un module redresseur (5). Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le module est un module rotor.