Brevet FR3159821A1 — publié le 20250905

Aube de stator (40) pour une turbomachine (10) d’aéronef, comportant une pale (42) qui s’étend entre une plateforme (44) et des pattes de fixation (46), la pale (42) comportant un intrados (42a) et un extrados (42b) qui sont reliés ensemble au niveau d’un bord d’attaque (50) et un bord de fuite (52) de la pale (42), le bord d’attaque (50) étant relié à la plateforme (44) et étant à distance des pattes de fixation (46), caractérisée en ce que la pale (42) comprend un corps (60) qui est monobloc avec la plateforme (44) et les pattes de fixation (46), et une barrette (70) amovible qui est rapportée et fixée sur le corps (60), l’un des éléments parmi le corps (60) et la barrette (70) comportant le bord d’attaque (50), et l’autre de ces éléments comportant le bord de fuite (52). Figure pour l'abrégé : Figure 5 AUBE DE STATOR POUR UNE TURBOMACHINE D’AERONEF Domaine technique de l'invention La présente invention concerne une aube de stator pour une turbomachine d’aéronef, ainsi qu’une turbomachine d’aéronef comportant de telles aubes. Arrière-plan technique L’état de la technique comprend notamment le document FR-A1-3 101 107. Une turbomachine d’aéronef comprend un générateur de gaz qui comporte classiquement, d’amont en aval, par référence à l’écoulement des gaz dans la turbomachine, au moins un compresseur, une chambre annulaire de combustion et au moins une turbine. Dans le cas d’un turboréacteur à double corps, respectivement basse pression et haute pression, le générateur de gaz comporte successivement un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, la chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression. Le générateur de gaz définit une première veine annulaire d’écoulement d’un flux de gaz, appelé flux primaire, qui traverse les compresseurs, la chambre de combustion et les turbines. Le rotor du compresseur haute pression est relié au rotor de la turbine haute pression par un arbre haute pression. Le rotor du compresseur basse pression et relié au rotor de la turbine basse pression par un arbre basse pression qui traverse l’arbre haute pression et qui entraîne en rotation une hélice de propulsion située en général à l’amont du générateur de gaz. Lorsque cette hélice est carénée et donc entourée par un carter annulaire, cette hélice est appelée soufflante et génère un flux d’air, appelé flux secondaire, qui s’écoule autour du générateur de gaz. Le flux secondaire s’écoule dans une veine autour du générateur de gaz qui comprend des aubes de stator, aussi appelées aubes de redresseur ou aubes OGV qui est l’acronyme de Outlet Guide Vane . Ces aubes sont des pièces majeures dans la gestion de l’aérodynamique moteur et dans la fourniture de la poussée de la turbomachine. Un soin particulier doit être apporté à la géométrie et à l’état de ces pièces afin de bien assurer leur rôle aérodynamique. De par leur position, ces pièces sont soumises à de nombreuses agressions externes, par exemple par les particules comprises dans le flux secondaire, les rendant extrêmement sensibles à des problématiques d’érosion. Dans la technique actuelle, le bord d’attaque d’une aube de ce type est soit compris directement dans la définition de la pièce et donc réalisé par usinage ou forgeage, soit peut être collé sur une structure composite. En cas d’érosion trop importante sur le bord d’attaque, un remplacement complet de l’aube est actuellement nécessaire afin de revenir à la définition et assurer le bon fonctionnement aérodynamique. Ce remplacement pose problème car il est couteux, un remplacement complet de chaque pièce étant nécessaire. De plus, dans le cas d’érosion située sur plusieurs aubes, un démontage puis re-calage du module comportant des aubes peut être nécessaire si un trop grand nombre d’aubes est déposé. Il existe donc un besoin de réduire le temps de maintenance et le coût de réparation en cas d’érosion du bord d’attaque de ce type d’aubes de stator, et idéalement aussi du bord de fuite de ce type d’aube. La présente invention propose une solution à ce besoin, qui est simple, efficace et économique. L’invention concerne une aube de stator pour une turbomachine d’aéronef, cette aube comportant une pale qui s’étend depuis une première extrémité reliée à une plateforme jusqu’à une seconde extrémité reliée à des pattes de fixation, la pale comportant un intrados et un extrados qui sont reliés ensemble au niveau d’un bord d’attaque et un bord de fuite de la pale, le bord d’attaque étant relié à la plateforme au niveau de ladite plateforme et étant à distance des pattes de fixation au niveau de ladite seconde extrémité, caractérisée en ce que la pale comprend un corps qui est monobloc avec la plateforme et les pattes de fixation, et une barrette amovible qui s’étend depuis la première extrémité jusqu’à la seconde extrémité et qui est rapportée et fixée sur le corps, la barrette étant formée d’une pluralité de tronçons disposés bout à bout le long d’un axe d’allongement de la barrette, l’un des éléments parmi le corps et la barrette comportant le bord d’attaque, et l’autre de ces éléments comportant le bord de fuite. L’invention propose ainsi de réaliser la pale de l’aube en deux parties. Une première partie de la pale est solidaire de la plateforme et des pattes de fixation et représente donc une partie principale de la pale et de l’aube. Une seconde partie de la pale est rapportée et fixée sur le corps pour définir le bord d’attaque ou de fuite de la pale. Cette seconde partie est formée par une barrette amovible formée de plusieurs tronçons. En cas d’usure du bord d’attaque ou de fuite, il suffit donc de démonter toute ou partie de la barrette et de remplacer le ou les tronçons usés. Les montage et démontage de la barrette et en particulier de ses tronçons sont avantageusement réalisés lorsque l’aube de stator est montée dans la turbomachine, donc sans démontage du module comportant cette aube et sans dépose de la turbomachine. Le montage et le démontage de l’aube peuvent donc être réalisés « sous aile » de l’aéronef. L’aube de stator 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 : la barrette est montée sur le corps par un engagement mâle-femelle, la barrette comportant un élément mâle, ou respectivement femelle, qui s’étend le long d’un axe d’allongement de la barrette et qui coopère avec un élément femelle, ou respectivement mâle, du corps qui s’étend entre les première et seconde extrémités ; la barrette est montée sur le corps par un système à glissière ou en queue d’aronde ; la barrette définit une portion d’intrados et une portion d’extrados de la pale ; la barrette comprend une première extrémité longitudinale engagée dans un renfoncement de la plateforme, et une seconde extrémité longitudinale opposée fixée sur le corps par vissage ou boulonnage ; la première extrémité de la barrette définit une portion de la plateforme ; la seconde extrémité de la barrette comprend au moins un orifice de passage d’une vis ou d’un boulon ; la vis ou le boulon s’étend parallèlement ou perpendiculairement à un axe d’allongement de la barrette ; les tronçons comprennent des picots et/ou des trous configurés pour coopérer par emboîtement avec des moyens complémentaires des autres tronçons afin d’aligner les tronçons les uns par rapport aux autres le long de l’axe d’allongement ; au moins une couche d’amortissement est intercalée entre la barrette et le corps ; la couche d’amortissement est réalisée en matériau élastiquement déformable ; -- les tronçons ont tous une même longueur le long dudit axe ; en variante, au moins deux des tronçons ont une longueur le long dudit axe qui est différente ; -- au moins un équipement tel qu’un capteur est intégré dans au moins un des tronçons ; -- ledit équipement est choisi parmi un accéléromètre, un capteur de température, un capteur de flux, etc. ; -- ledit équipement est un élément de chauffage et en particulier un élément de dégivrage ; -- lesdits tronçons sont réalisés dans un matériau choisi parmi l’aluminium, le titane, leur(s) alliage(s), et un matériau composite ; -- au moins certains tronçons sont réalisés par fabrication additive ; -- au moins certains tronçons sont creux ou alvéolaires, et ont par exemple au moins une portion en nid d’abeille ; -- au moins certains tronçons comprennent des serrations (du type dents et/ou encoches) au niveau d’au moins un bord. La présente invention concerne également une turbomachine d’aéronef, comportant au moins une aube de stator telle que décrite ci-dessus. La turbomachine peut comprendre une première veine d’écoulement d’un flux primaire à l’intérieur d’un générateur de gaz comportant au moins un compresseur, une chambre de combustion et au moins une turbine, et une seconde veine d’écoulement d’un flux secondaire autour du générateur de gaz, une soufflante étant disposée en amont des première et seconde veines et des aubes de stator telles que décrites ci-dessus étant disposées dans la seconde veine. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : FIG. 1 la FIG. 1 est une demi vue schématique en coupe axiale d’une partie d’une turbomachine d’aéronef, FIG. 2 la FIG. 2 est une vue schématique en perspective d’une aube de stator ; FIG. 3 la FIG. 3 est une vue schématique en perspective d’une aube de stator ; FIG. 4 la FIG. 4 est une vue schématique en perspective d’une partie du corps et d’une partie de la barrette de l’aube de stator de la FIG. 3 ; FIG. 5 la FIG. 5 est une vue schématique en perspective d’une aube de stator selon un mode de réalisation de l’invention ; FIG. 6 la FIG. 6 est une vue schématique partielle en perspective d’une extrémité de l’aube de stator de la FIG. 5 ; FIG. 7 la FIG. 7 est une vue schématique en perspective d’une partie de la barrette de l’aube de stator de la FIG. 5 . Description détaillée de l'invention La FIG. 1 montre une turbomachine 10 pour un aéronef, cette turbomachine 10 étant ici un turboréacteur à double flux et double corps. L’axe A désigne l’axe longitudinal de la turbomachine. La turbomachine 10 comprend un générateur de gaz 12 qui comporte d’amont en aval par référence à l’écoulement des gaz le long de l’axe A, un compresseur BP 14 ou basse pression, un compresseur HP 16 ou haute pression, une chambre annulaire de combustion, une turbine HP ou haute pression et une turbine BP ou basse pression. Bien que cela ne soit pas visible dans la FIG. 1 , le rotor du compresseur HP 16 est relié au rotor de la turbine HP par un arbre haute pression, et le rotor du compresseur BP 14 et relié au rotor de la turbine BP par un arbre basse pression qui traverse l’arbre haute pression et qui entraîne en rotation une hélice de propulsion, appelée soufflante 23, située à l’amont du générateur de gaz 12 et qui est entourée par un carter annulaire appelé carter de soufflante 24. Le carter de soufflante 24 est relié au générateur de gaz 12 par un carter intermédiaire 26 qui comprend un moyeu central 28 et une série de bras radiaux 30 de liaison du moyeu 28 au carter de soufflante 24. Le générateur de gaz 12 définit une veine annulaire principale V1 d’écoulement d’un premier flux d’air, appelé flux primaire F1. Le générateur de gaz 12 est entouré par une veine annulaire secondaire V2 d’écoulement d’un second flux d’air, appelé flux secondaire F2. Le flux d’air F entrant dans la soufflante 23 se divise en une partie formant le flux primaire F1. L’air de ce flux primaire F1 est comprimé dans les compresseurs BP 14 et HP 16, puis mélangé à du carburant et brûlé dans la chambre de combustion. Les gaz de combustion du flux primaire sont ensuite détendus dans les turbines HP et BP et s’écoulent enfin dans une tuyère d’échappement. L’autre partie du flux d’air entrant dans la soufflante 23 forme le flux secondaire F2 et est destiné à être mélangé au flux primaire F1 en aval de la tuyère. Ce flux secondaire F2 traverse successivement des aubes de stator 40 et les bras radiaux 30 du carter intermédiaire 26. La FIG. 2 montre une aube de stator 40 de la technique actuelle. Cette aube 40 comporte une pale 42 qui s’étend depuis une première extrémité reliée à une plateforme 44 jusqu’à une seconde extrémité reliée à des pattes de fixation 46. La pale 42 a ainsi une forme générale allongée avec un axe d’allongement noté B qui est sensiblement radial à l’axe A (cf. FIG. 1 ). Comme on le voit à la FIG. 1 , la plateforme 44 est située à l’extrémité radialement interne de la pale 42 et permet de fixer l’aube 40 au générateur de gaz 12 et par exemple au carter intermédiaire 26. Les pattes de fixation 46 sont situées à l’extrémité radialement externe de la pale 42 et permettent de fixer l’aube 40 au carter de soufflante 24. La fixation de la plateforme 44 et des pattes 46 peut être réalisée par des vis ou boulons par exemple, qui traversent des orifices 48 correspondants de la plateforme 44 et des pattes 46. La pale 42 comporte un profil aérodynamique et comprend un intrados 42a et un extrados 42b qui sont reliés ensemble au niveau d’un bord d’attaque 50 et un bord de fuite 52 de la pale. La plateforme 44 peut s’étendre sur toute la longueur de la corde de la pale 42. Cela signifie que les bords d’attaque 50 et de fuite 52 de la pale 42 sont relié à la plateforme 44. Au contraire, les pattes de fixation 46 ont de préférence des positions précises et ponctuelles le long de la corde de la pale 42, comme illustré dans le dessin. Le nombre de pattes 46 peut être de deux ou quatre par exemple. Dans l’exemple représenté, une première patte double 46a s’étend en direction transversale au voisinage du bord de fuite 52 de la pale et comprend deux orifices 48 de passage de vis ou boulons. Une seconde patte double 46b s’étend en direction transversale, entre la première patte double 46a et le bord d’attaque 50, et comprend également deux orifices 48 de passage de vis ou boulons. Les orifices 48 de chacune des pattes 46a, 46b sont situés respectivement du côté de l’intrados 42a et de l’extrados 42b de la pale 42. On comprend donc que le bord d’attaque 50 de la pale 42 est relié à la plateforme 44 au niveau l’extrémité radialement interne, et est à distance des pattes de fixation 46 au niveau de l’extrémité radialement externe. Le bord de fuite 52 de la pale 42 est relié à la plateforme 44 au niveau l’extrémité radialement interne, et peut être à distance oui non de la patte double 46a au niveau de l’extrémité radialement externe. Les figures 3 et suivantes illustrent une solution qui permet notamment de faciliter la maintenance d’une aube de stator 40. Selon l’invention, la pale 42 comprend d’une part un corps 60 qui est monobloc avec la plateforme 44 et les pattes de fixation 46, et d’autre part une barrette 70 qui est amovible. La particularité de la barrette 70 est qu’elle s’étend entre les extrémités de la pale 42 et est rapportée et fixée sur le corps 60. L’un des éléments parmi le corps 60 et la barrette 70 comporte le bord d’attaque 50, et l’autre de ces éléments comporte le bord de fuite 52. Dans la mesure où la barrette 70 est amovible, on comprend qu’il suffit de démonter et remplacer la barrette 70 pour remplacer le bord d’attaque 50 ou de fuite 52 de la pale 42 en cas d’usure par exemple. La description qui suit est focalisée sur le remplacement d’une barrette 70 au niveau du bord d’attaque 50 de la pale 42 mais on comprend que par analogie l’invention s’applique dans le cas d’une barrette 70 au niveau du bord de fuite 52 de la pale 42. La barrette 70 est de préférence montée sur le corps 60 par un engagement mâle-femelle comme illustré dans les dessins. La barrette 70 comporte alors un élément mâle 72, ou respectivement femelle, qui s’étend le long d’un axe C d’allongement de la barrette 70 et qui coopère avec un élément femelle 74, ou respectivement mâle, du corps 60 qui s’étend entre les extrémités de la pale 42. Ce montage et cette coopération peut s’apparenter à un système à glissière 76, la barrette 70 et le corps 60 étant montés l’un sur l’autre par coulissement. En variante, ce montage et cette coopération pourrait s’apparenter à un système à queue d’aronde. Comme on le voit également dans les dessins, la barrette 70 définit de préférence une portion de l’intrados 42a et une portion de l’extrados 42b de la pale 42. Avantageusement, ces portions s’étendent dans le prolongement des portions d’intrados et d’extrados du corps 60 de façon à avoir une continuité aérodynamique de ces faces de la pale 42. Les figures 3 à 7 montrent des caractéristiques de l’aube de stator 40 selon l’invention dans laquelle la barrette 70 comprend une première extrémité longitudinale 70a engagée dans un renfoncement 80 de la plateforme 44 (figures 4 et 5), et une seconde extrémité longitudinale 70b opposée fixée sur le corps par vissage ou boulonnage ( FIG. 5 ). La première extrémité 70a de la barrette 70 peut également être fixée sur le corps 60 par vissage ou boulonnage ( FIG. 6 ). Les figures 4 et 5 montrent que la première extrémité 70a de la barrette 70 peut définir une portion de la plateforme 44, et en particulier une portion d’un congé de raccordement 82 entre le pale 42 et la plateforme 44. La FIG. 6 montre que la seconde extrémité 70b de la barrette 70 comprend au moins un orifice 84 de passage d’une vis 86 ou d’un boulon. La vis 86 ou le boulon s’étend parallèlement à l’axe C d’allongement de la barrette 70. Dans l’exemple représenté, une seule vis 86 permet de fixer la barrette 70 à cette extrémité. Cette vis 86 est de préférence décalé axialement par rapport au bord d’attaque 50, le long de l’axe C, de façon à se retrouver à l’extérieur de la veine V2 d’écoulement du flux secondaire F2. C’est également le cas de la vis 88 de fixation de la barrette 70 à la plateforme 44, dont la tête est située radialement à l’intérieur de la plateforme 44 vis-à-vis de l’axe A. Dans l’exemple représenté, l’orifice 84 est formé dans un doigt 90 de la barrette 70 qui s’étend perpendiculairement à l’axe C d’allongement de la barrette 70, ici en direction du bord de fuite 52 de la pale 42. Les figures 5 à 7 illustrent un mode de réalisation de l’aube de stator 40 selon l’invention qui a la particularité que sa barrette 70 est formée d’une pluralité de tronçons 100 disposés bout à bout le long de l’axe C d’allongement de la barrette 70. Les tronçons 100 comprennent des picots 102 et/ou des trous 104 configurés pour coopérer par emboîtement avec des moyens complémentaires des autres tronçons 100 afin d’aligner les tronçons les uns par rapport aux autres le long de l’axe d’allongement C. Par ailleurs, la FIG. 6 montre que la seconde extrémité de la barrette 70 comprend deux orifices 84 de passage de vis 86 ou de boulons, qui s’étendent perpendiculairement à l’axe C d’allongement de la barrette 70. La réalisation de la barrette 70 par des tronçons est avantageuse car elle permet de venir changer certains tronçons seulement et donc des zones spécifiques du bord d’attaque. Il est alors possible de réduire les zones changées afin de réduire les couts liés au changement des pièces. Il est également possible de privilégier des zones qui subissent une érosion plus régulière (partie haute de l’aube 40 par exemple) et ainsi orienter une production plus importante pour des tronçons correspondants. Au moins une couche d’amortissement 110 peut être intercalée entre la barrette 70 et le corps 60, de préférence sur toute la longueur ou l’étendue de la barrette 70 le long de son axe C. Cette couche d’amortissement 110 est de préférence réalisée en matériau élastiquement déformable. En cas d’érosion sur le bord d’attaque, il est possible de retirer l’aube, d’en changer toute ou partie de la barrette et de la réinstaller. Cette manière de procéder propose l’avantage de ne pas changer le réglage de l’écart entre les aubes. Les tronçons 100 peuvent avoir tous une même longueur le long de l’axe C. En variante, au moins deux des tronçons 100 pourraient avoir une longueur le long de l’axe C qui est différente. Dans une variante non représentée, au moins un équipement tel qu’un capteur est intégré dans au moins un des tronçons 100. L’équipement peut être choisi parmi un accéléromètre, un capteur de température, un capteur de flux, etc. L’équipement peut être un élément de chauffage et en particulier un élément de dégivrage. Les tronçons 100 peuvent être réalisés dans un matériau choisi parmi l’aluminium, le titane, leur(s) alliage(s), et un matériau composite. Au moins certains tronçons 100 peuvent être réalisés par fabrication additive. Dans une variante non représentée, au moins certains tronçons 100 sont creux ou alvéolaires, et ont par exemple au moins une portion en nid d’abeille Dans une variante non représentée, au moins certains tronçons 100 comprennent des serrations, c’est-à-dire une série de dents et/ou d’encoches, sur une partie ou la totalité d’au moins un bord du ou de chaque tronçon. Les buts de cette invention sont multiples, ils permettent notamment : - de limiter les couts de remplacement d’une aube de stator en cas d’usure du type érosion par exemple, - de limiter le rebut de pièces en bon état via l’utilisation de portions amovibles (barrette, tronçons), - de ne pas interférer avec le montage des pièces adjacentes. Aube de stator (40) pour une turbomachine (10) d’aéronef, cette aube (40) comportant une pale (42) qui s’étend depuis une première extrémité reliée à une plateforme (44) jusqu’à une seconde extrémité reliée à des pattes de fixation (46), la pale (42) comportant un intrados (42a) et un extrados (42b) qui sont reliés ensemble au niveau d’un bord d’attaque (50) et un bord de fuite (52) de la pale (42), le bord d’attaque (50) étant relié à la plateforme (44) au niveau de ladite première extrémité et étant à distance des pattes de fixation (46) au niveau de ladite seconde extrémité, caractérisée en ce que la pale (42) comprend un corps (60) qui est monobloc avec la plateforme (44) et les pattes de fixation (46), et une barrette (70) amovible qui s’étend depuis la première extrémité jusqu’à la seconde extrémité et qui est rapportée et fixée sur le corps (60), la barrette (70) étant formée d’une pluralité de tronçons (100) disposés bout à bout le long d’un axe (C) d’allongement de la barrette (70), l’un des éléments parmi le corps (60) et la barrette (70) comportant le bord d’attaque (50), et l’autre de ces éléments comportant le bord de fuite (52). Aube de stator (40) selon la revendication 1, dans laquelle la barrette (70) est montée sur le corps (60) par un engagement mâle-femelle, la barrette (70) comportant un élément mâle (72), ou respectivement femelle, qui s’étend le long de l’axe (C) d’allongement de la barrette (70) et qui coopère avec un élément femelle (74), ou respectivement mâle, du corps (60) qui s’étend entre les première et seconde extrémités. Aube de stator (40) selon la revendication 2, dans laquelle la barrette (70) est montée sur le corps (60) par un système à glissière ou en queue d’aronde. Aube de stator (40) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la barrette (60) définit une portion d’intrados et une portion d’extrados de la pale (42). Aube de stator (40) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la barrette (70) comprend une première extrémité longitudinale (70a) engagée dans un renfoncement (80) de la plateforme (44), et une seconde extrémité longitudinale (70b) opposée fixée sur le corps (60) par vissage ou boulonnage. Aube de stator (40) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la première extrémité (70a) de la barrette (70) définit une portion de la plateforme (44). Aube de stator (40) selon la revendication 5 ou 6, dans laquelle la seconde extrémité (70b) de la barrette (70) comprend au moins un orifice (84) de passage d’une vis (86) ou d’un boulon. Aube de stator (40) selon la revendication 7, dans laquelle la vis (86) ou le boulon s’étend parallèlement ou perpendiculairement à l’axe (C) d’allongement de la barrette (70). Aube de stator (40) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle les tronçons (100) comprennent des picots (102) et/ou des trous (104) configurés pour coopérer par emboîtement avec des moyens complémentaires des autres tronçons (100) afin d’aligner les tronçons (100) les uns par rapport aux autres le long de l’axe d’allongement (C). Aube de stator (40) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle au moins une couche d’amortissement (110) est intercalée entre la barrette (70) et le corps (60). Aube de stator (40) selon la revendication 10, dans laquelle la couche d’amortissement (110) est réalisée en matériau élastiquement déformable. Turbomachine (10) d’aéronef, comportant au moins une aube de stator (40) selon l’une des revendications précédentes. Turbomachine (10) selon la revendication 12, comprenant une première veine (V1) d’écoulement d’un flux primaire (F1) à l’intérieur d’un générateur de gaz (12) comportant au moins un compresseur (14, 16), une chambre de combustion et au moins une turbine, et une seconde veine (V2) d’écoulement d’un flux secondaire (F2) autour du générateur de gaz (12), une soufflante (23) étant disposée en amont des première et seconde veines (V1, V2) et des aubes de stator (40) selon l’une des revendications 1 à 11 étant disposées dans la seconde veine (V2).