Brevet FR3152538A1 — 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 vis de réglage (19) ayant une extrémité vissée dans un alésage taraudé (20) réalisé dans le pied d'aube (13), de sorte que la vis de réglage (19) est liée en rotation avec le pied d'aube (13), - une bride (21) fixée sur une face du moyeu annulaire (10), de sorte qu'un desserrage de la vis de réglage (19) autorise un débattement angulaire de l'aube (11) suivant l'ouverture oblongue (23) de la bride (21) de façon à pouvoir choisir une position angulaire souhaitée, et un serrage de la vis de réglage (19) permet d'immobiliser l'aube (11) dans la position angulaire souhaitée. Figure 3 SYSTÈME DE REGLAGE EN ROTATION D'UNE AUBE D'UN MODULE DE SOUFFLANTE PAR UNE VIS EXTERNE La présente invention porte sur un système de réglage en rotation d'une aube d’un module de soufflante par une vis externe. 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, ladite aube ayant un axe, - un système de réglage en rotation de l'aube comprenant: - une vis de réglage ayant une extrémité vissée dans un alésage taraudé réalisé dans le pied d'aube, de sorte que la vis de réglage est liée en rotation avec le pied d'aube, - une bride fixée sur une face du moyeu annulaire, ladite bride comportant une ouverture oblongue, - la vis de réglage étant insérée à l'intérieur de l'ouverture oblongue de la bride et d'une fenêtre traversante réalisée dans la paroi du moyeu, de sorte qu'un desserrage de la vis de réglage autorise un débattement angulaire de l'aube suivant l'ouverture oblongue de la bride de façon à pouvoir choisir une position angulaire souhaitée, et un serrage de la vis de réglage permet d'immobiliser l'aube dans la position angulaire souhaitée. 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 vis de réglage présente une orientation radiale par rapport à un axe de l'aube. Selon une réalisation de l'invention, la vis de réglage est associée à une rondelle. Selon une réalisation de l'invention, la bride présente une forme convexe et la rondelle présente une forme concave complémentaire. Selon une réalisation de l'invention, la bride convexe et la rondelle concave présentent un rayon de courbure ayant une extrémité passant par l'axe de l'aube. Selon une réalisation de l'invention, la bride comporte deux oreilles de fixation destinées à recevoir chacune un organe de fixation pour fixer la bride sur le moyeu annulaire. Selon une réalisation de l'invention, l'ensemble formé par une tête de la vis de réglage, la rondelle et la bride 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 vis de réglage pour modifier une position angulaire de l'aube. Selon une réalisation de l'invention, le moyeu annulaire est un moyeu monobloc. Selon une réalisation de l'invention, le module est un module redresseur. 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 La FIG. 3 est une vue en coupe schématique d'une aube et d'un système de réglage en rotation d'une aube selon l'invention; FIG. 4 La FIG. 4 est une vue en coupe 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 détaillée d'un système de réglage en rotation d'une aube selon l'invention; FIG. 6 FIG. 6 Les figures 6a et 6b sont des vues de dessus illustrant deux positions angulaires pouvant être prise par une aube grâce au 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 est un moyeu monobloc. En variante, le moyeu annulaire 10 peut être formé par deux éléments annulaires coaxiaux fixés l'un à l'autre et définissant entre eux les logements 12 de pieds d'aubes 11. 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 . Un système de réglage 17 en rotation de l'aube 11 permet, dans un état déverrouillé, d'autoriser une rotation du pied d'aube 13 à l'intérieur d'un logement 12 correspondant autour de l'axe Y de façon à sélectionner une position angulaire souhaitée de l'aube 11 pour un essai et, dans un état verrouillé, d'immobiliser l'aube 11 à l'intérieur du logement 12 dans la position angulaire souhaitée. A cet effet, comme cela est illustré sur les figures 3, 4, et 5, le système de réglage 17 en rotation de l'aube 11 comprend une vis de réglage 19 coopérant avec une bride 21 par l'intermédiaire d'une rondelle 25 disposée entre la tête de la vis de réglage 19 et la bride 21. Plus précisément, la vis de réglage 19 présente une extrémité vissée dans un alésage taraudé 20 réalisé dans le pied d'aube 13, de sorte que la vis de réglage 19 est liée en rotation avec le pied d'aube 13. La vis de réglage 19 présente une orientation radiale par rapport à un axe Y de l'aube 11. La vis de réglage 19 est de préférence associée à une rondelle 25. La bride 21 est fixée sur une face du moyeu annulaire 10. En l'occurrence, la bride 21 est fixée sur une face d'extrémité axiale du moyeu annulaire 10. A cet effet, tel que cela est visible sur la FIG. 5 , la bride 21 comporte deux oreilles de fixation 27 destinées à recevoir chacune un organe de fixation pour fixer la bride 21 sur le moyeu annulaire 10. Les organes de fixation peuvent prendre la forme de vis, de rivet ou de tout autre organe de fixation adapté à l'application. Comme on peut le voir sur les figures 5, 6a et 6b, la bride 21 comporte une ouverture oblongue 23. La vis de réglage 19 est insérée à l'intérieur de l'ouverture oblongue 23 de la bride 21 et d'une fenêtre traversante 24 réalisée dans la paroi du moyeu 10. La fenêtre traversante 24 débouche d'une part dans le logement de pied d'aube 12 en regard de l'alésage taraudé 20 et d'autre part du côté d'une face d'extrémité du moyeu 10. Une largeur L1 de la fenêtre traversante 24 est sensiblement égale à une longueur L2 de l'ouverture oblongue de la bride 21, tel que cela est représenté sur la FIG. 6 . Avantageusement, la bride 21 présente une forme convexe et la rondelle 25 présente une forme concave complémentaire. La bride 21 convexe et la rondelle 25 concave présentent un rayon de courbure Rc ayant une extrémité passant par l'axe Y de l'aube 11. On décrit ci-après le fonctionnement du système de réglage 17 en rotation en selon l'invention. Comme cela est illustré par les FIG. 6 et 6b, un desserrage de la vis de réglage 19 autorise un débattement angulaire de l'aube 11 suivant l'ouverture oblongue 23 de la bride 21 de façon à pouvoir choisir une position angulaire souhaitée. Le débattement angulaire de l'aube 11 est effectué autour d'un axe de rotation correspondant à l'axe Y de l'aube 11 ou un axe du pied d'aube 13, les deux axes pouvant être confondus. Lorsque l'aube 11 se trouve dans la position angulaire souhaitée, un serrage de la vis de réglage 19 contre la bride 21 via la rondelle 25 permet d'immobiliser l'aube 11 dans cette position angulaire. Il est alors possible de procéder aux essais de la soufflante suivant cette configuration du module stator. En variante, on supprime la rondelle 25 de sorte que la vis de réglage 19 est serrée directement contre la bride 21 pour maintenir l'aube 11 dans la position angulaire souhaitée. Les opérations de manipulation de l'aube 11 et de serrage ou de desserrage de la vis de réglage 19 peuvent être effectuées 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. 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. 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. L'ensemble formé par une tête de la vis de réglage 19, la rondelle 25 et la bride 21 est disposé à l'intérieur d'un logement situé sous une veine du module de soufflante. Un capot d'accès 28 reconstituant la veine permet d'accéder à la vis de réglage 19 pour modifier une position angulaire de l'aube 11. On garantit ainsi un profil de veine optimum du fait de la continuité de la surface entre le pied d'aube et le moyeu 10. Cela évite toute interférence avec le flux aérodynamique 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 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), ladite aube (11) ayant un axe (Y), caractérisé en ce que ledit module (5) comporte un système de réglage (17) en rotation de l'aube (11) comprenant: - une vis de réglage (19) ayant une extrémité vissée dans un alésage taraudé (20) réalisé dans le pied d'aube (13), de sorte que la vis de réglage (19) est liée en rotation avec le pied d'aube (13), - une bride (21) fixée sur une face du moyeu annulaire (10), ladite bride (21) comportant une ouverture oblongue (23), - la vis de réglage (19) étant insérée à l'intérieur de l'ouverture oblongue (23) de la bride (21) et d'une fenêtre traversante (24) réalisée dans la paroi du moyeu (10), de sorte qu'un desserrage de la vis de réglage (19) autorise un débattement angulaire de l'aube (11) suivant l'ouverture oblongue (23) de la bride (21) de façon à pouvoir choisir une position angulaire souhaitée, et un serrage de la vis de réglage (19) permet d'immobiliser l'aube (11) dans la position angulaire souhaitée. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vis de réglage (19) présente une orientation radiale par rapport à l'axe (Y) de l'aube (11). Module selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la vis de réglage (19) est associée à une rondelle (25). Module selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bride (21) présente une forme convexe et la rondelle (25) présente une forme concave complémentaire. Module selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bride (21) convexe et la rondelle (25) concave présentent un rayon de courbure (Rc) ayant une extrémité passant par l'axe de l'aube (11). Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bride (21) comporte deux oreilles de fixation (27) destinées à recevoir chacune un organe de fixation pour fixer la bride (21) sur le moyeu annulaire (10). Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'ensemble formé par une tête de la vis de réglage (19), la rondelle (25) et la bride (21) est disposé à l'intérieur d'un logement situé sous une veine du module. Module selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un capot d'accès (28) reconstituant la veine permettant d'accéder à la vis 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 un moyeu monobloc. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le module est un module redresseur (5).