Brevet FR3152540A1 — publié le 20250307

L'invention porte sur un module de turbomachine d’aéronef, notamment pour un banc d’essai, comportant un système de réglage (17) en rotation de l'aube (11) comprenant: - une première vis de réglage (18) insérée à l'intérieur d'un premier trou taraudé traversant (19) réalisé dans le moyeu annulaire (10), ladite première vis de réglage (18) comportant une extrémité destinée à venir en appui contre une première face de contact (20) disposée sur le pied d'aube (12), - une deuxième vis de réglage (25) insérée à l'intérieur d'un deuxième trou taraudé traversant (26) réalisé dans le moyeu annulaire (10), ladite deuxième vis de réglage (26) comportant une extrémité destinée à venir en appui contre une deuxième face de contact (27) disposée sur le pied d'aube (12), de sorte qu'un serrage de la première vis de réglage (18) et un desserrage de la deuxième vis de réglage (25), ou inversement, permet de modifier une position angulaire de l'aube (11). Figure 3a SYSTÈME DE REGLAGE EN ROTATION D'UNE AUBE D'UN MODULE DE SOUFFLANTE PAR DES VIS D'APPUI La présente invention porte sur un système de réglage en rotation d'une aube d’un module de soufflante par des vis d'appui. 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, et - un système de réglage en rotation de l'aube comprenant: - une première vis de réglage insérée à l'intérieur d'un premier trou taraudé traversant réalisé dans le moyeu annulaire, ladite première vis de réglage comportant une extrémité destinée à venir en appui contre une première face de contact disposée sur le pied d'aube, - une deuxième vis de réglage insérée à l'intérieur d'un deuxième trou taraudé traversant réalisé dans le moyeu annulaire, ladite deuxième vis de réglage comportant une extrémité destinée à venir en appui contre une deuxième face de contact disposée sur le pied d'aube, de sorte qu'un serrage de la première vis de réglage et un desserrage de la deuxième vis de réglage, ou inversement, 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, l'extrémité de la première vis de réglage destinée à venir en appui contre la première face de contact présente une forme d'embout sphérique. Selon une réalisation de l'invention, l'extrémité de la deuxième vis de réglage destinée à venir en appui contre la deuxième face de contact présente une forme d'embout sphérique. Selon une réalisation de l'invention, la première vis de réglage et la deuxième vis de réglage se situent dans un même plan perpendiculaire par rapport à un axe de l'aube. Selon une réalisation de l'invention, la première face de contact et la deuxième face de contact s’étendent dans un plan parallèle par rapport à un axe de l’aube. Selon une réalisation de l'invention, la première face de contact et la deuxième face de contact forment un angle de 180 degrés l’une par rapport à l’autre. Selon une réalisation de l'invention, l'ensemble formé par une extrémité de la première vis de réglage et une extrémité de la deuxième vis de réglage dépassant respectivement du premier trou taraudé traversant et du deuxième trou taraudé traversant, 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 première vis de réglage et à la deuxième vis 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 rotor. 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 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. 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. En l'occurrence, le moyeu annulaire 10 peut être formé par deux éléments annulaires 10.1, 10.2 coaxiaux fixés l'un à l'autre et définissant entre eux les logements 12 de pieds d'aubes 11, tel que cela est visible sur les figures 3a, 3b et 4. Chaque logement 12 de pied d'aube est défini par une portion de l'élément 10.1 et par une portion de l'élément 10.2. 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 . Un système de réglage 17 en rotation de l'aube 11 permet de modifier et de bloquer une position angulaire souhaitée de l'aube 11 pour un essai. Comme cela est illustré sur les figures 3a et 3b, le système de réglage 17 en rotation de l'aube 11 comprend une première vis de réglage 18 insérée à l'intérieur d'un premier trou taraudé traversant 19 réalisé dans le moyeu annulaire 10. Le premier trou taraudé traversant 19 débouche d'une part sur une face externe du moyeu 10 et d'autre part à l'intérieur du logement de pied d'aube 12. La première vis de réglage 18 comporte une extrémité destinée à venir en appui contre une première face de contact 20 disposée sur le pied d'aube 12. L'extrémité de la première vis de réglage 18 destinée à venir en appui contre la première face de contact 20 présente de préférence une forme d'embout sphérique. On garantit ainsi un appui ponctuel entre l'extrémité de la première vis de réglage 18 et la première face de contact 20. La première vis de réglage 18 comporte une première tête de vis 21 comportant une empreinte destinée à coopérer avec un outil de forme correspondante, tel qu’un tournevis à tête plate, cruciforme ou tout autre forme adaptée à l’application. Une deuxième vis de réglage 25 est insérée à l'intérieur d'un deuxième trou taraudé traversant 26 réalisé dans le moyeu annulaire 10. Le deuxième trou taraudé traversant 26 débouche d'une part sur une face externe du moyeu 10 et d'autre part à l'intérieur du logement de pied d'aube 12. La deuxième vis de réglage 26 comporte une extrémité destinée à venir en appui contre une deuxième face de contact 27 disposée sur le pied d'aube 12. L'extrémité de la deuxième vis de réglage 25 destinée à venir en appui contre la deuxième face de contact 27 présente de préférence une forme d'embout sphérique. La deuxième vis de réglage 25 comporte une deuxième tête de vis 28 comportant une empreinte destinée à coopérer avec un outil de forme correspondante, tel qu’un tournevis à tête plate, cruciforme ou tout autre forme adaptée à l’application. La première vis de réglage 18 et la deuxième vis de réglage 25 se situent dans un même plan perpendiculaire par rapport à l'axe Y de l'aube 11. De préférence, la première face de contact 20 et la deuxième face de contact 27 s’étendent dans un plan parallèle par rapport à un axe Y de l’aube 11. La première face de contact 20 et la deuxième face de contact 27 forment un angle de 180 degrés l’une par rapport à l’autre. La première face de contact 20 et la deuxième face de contact 27 sont réalisées suivant deux rayons différents du moyeu annulaire 10. La première face de contact 20 et la deuxième face de contact 27 sont réalisées dans un volume délimité par la périphérie externe du moyeu annulaire 10. En l'occurrence, les faces de contact 20, 27 sont réalisées dans une portion de grand diamètre du pied d'aube 12. Les faces de contact 20, 27 s'étendent suivant une direction axiale et suivant une direction radiale par rapport à 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. 3 et 3b, afin de modifier la position angulaire de l'aube 11 suivant un premier sens de rotation, on effectue un serrage de la première vis de réglage 18 et un desserrage de la deuxième vis de réglage 25. Inversement, afin de modifier la position angulaire de l'aube 11 suivant un deuxième sens de rotation, on effectue un desserrage de la première vis de réglage 18 et un serrage de la deuxième vis de réglage 25. Le maintien en rotation de l'aube 11 est assuré par les deux vis de réglage 18, 25 en appui contre les faces de contact 20, 27 diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre. Il est alors possible de procéder aux essais de la soufflante suivant cette configuration du module stator. Les opérations de manipulation de l'aube 11 et de serrage et de desserrage des vis de réglage 18, 25 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 extrémité de la première vis de réglage 18 et une extrémité de la deuxième vis de réglage 25 dépassant respectivement du premier trou taraudé traversant 19 et du deuxième trou taraudé traversant 26 est disposé à l'intérieur d'un logement 30 situé sous une veine du module, tel que montré sur la FIG. 4 . Un capot d'accès 31 reconstituant la veine permet d'accéder aux vis de réglage 18, 25 pour modifier une position angulaire de l'aube 11. L'invention respecte ainsi 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 en outre 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 première vis de réglage (18) insérée à l'intérieur d'un premier trou taraudé traversant (19) réalisé dans le moyeu annulaire (10), ladite première vis de réglage (18) comportant une extrémité destinée à venir en appui contre une première face de contact (20) disposée sur le pied d'aube (12), - une deuxième vis de réglage (25) insérée à l'intérieur d'un deuxième trou taraudé traversant (26) réalisé dans le moyeu annulaire (10), ladite deuxième vis de réglage (26) comportant une extrémité destinée à venir en appui contre une deuxième face de contact (27) disposée sur le pied d'aube (12), de sorte qu'un serrage de la première vis de réglage (18) et un desserrage de la deuxième vis de réglage (25), ou inversement, permet de modifier une position angulaire de l'aube (11). Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de la première vis de réglage (18) destinée à venir en appui contre la première face de contact (20) présente une forme d'embout sphérique. Module selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité de la deuxième vis de réglage (25) destinée à venir en appui contre la deuxième face de contact (27) présente une forme d'embout sphérique. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première vis de réglage (18) et la deuxième vis de réglage (25) se situent dans un même plan perpendiculaire par rapport à un axe (Y) de l'aube (11). Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la première face de contact (20) et la deuxième face de contact (27) s’étendent dans un plan parallèle par rapport à un axe (Y) de l’aube (11). Module selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la première face de contact (20) et la deuxième face de contact (27) forment un angle de 180 degrés l’une par rapport à l’autre. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'ensemble formé par une extrémité de la première vis de réglage (18) et une extrémité de la deuxième vis de réglage (25) dépassant respectivement du premier trou taraudé traversant (19) et du deuxième trou taraudé traversant (26), est disposé à l'intérieur d'un logement (30) situé sous une veine du module. Module selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un capot d'accès (31) reconstituant la veine permettant d'accéder à la première vis de réglage (18) et à la deuxième vis de réglage (25) 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 rotor. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le module est un module redresseur (5).