Brevet FR3154141A1 — publié le 20250418

Cette aube (5) de soufflante pour turbomachine aéronautique comprend un pied (2) d’aube et une pale (3) d’aube. Le pied (2) d’aube présente au moins un évidement (6) par rapport à une surface (7) du pied d’aube permettant d’agrandir le rayon minimal d’un congé de raccordement (8) entre ledit pied (2) d’aube et ladite pale (3) d’aube. Au moins un évidement (6) est comblé avec une pièce de comblement de forme complémentaire et destinée à restaurer la continuité de la surface (7) du pied (2) d’aube. Figure pour l’abrégé : [Fig 3] Procédé d’amélioration des performances mécaniques d’aubes de soufflante et aube associée L’invention se situe dans le domaine des aubes de soufflante des turbomachines aéronautiques. L’invention concerne également des soufflantes et des turbomachines équipées de ces aubes, ainsi qu’un procédé d’amélioration des performances mécaniques et acoustiques de ces aubes. Techniques antérieures La conception d’une aube de soufflante met en jeu plusieurs disciplines dont les objectifs sont généralement antagonistes. Elle doit permettre d’obtenir des performances aérodynamiques optimales et garantir la tenue mécanique de l’aube, tout en limitant la masse de l’aube ainsi que sa signature acoustique. Par exemple, les optimisations de masse des aubes ou du rendement propulsif tendent à augmenter les contraintes dans les aubes. Ainsi, l’augmentation des contraintes mécaniques dans les aubes peut engendrer une diminution de la tenue mécanique des aubes, et partant une diminution de leur durée de vie. Des pics de contraintes mécaniques sont notamment rencontrés dans les zones de raccordement entre le pied et la pale de l’aube. L’invention a pour but de proposer une aube de soufflante permettant de réduire les contraintes mécaniques, tout en assurant de bonnes performances aérodynamiques et acoustiques. L’invention a pour objet une aube de soufflante pour turbomachine aéronautique comprenant un pied d’aube et une pale d’aube. Le pied d’aube présente au moins un évidement par rapport à une surface du pied d’aube permettant d’agrandir le rayon minimal d’un congé de raccordement entre le pied d’aube et la pale aube. De surcroit, au moins un évidement est comblé avec une pièce de comblement. Une telle configuration améliore les performances mécaniques de l’aube, notamment en réduisant les contraintes mécaniques dans le congé de raccordement. De plus, en comblant l’évidement la pièce de comblement tend à améliorer les performances acoustiques de l’aube. Par exemple, l’évidement est disposé à proximité d’un bord d’attaque et/ou d’un bord de fuite de la pale d’aube. Selon les configurations, il est possible de prévoir des évidements également en face de l’intrados et/ou de l’extrados de la pale d’aube. Avantageusement, la forme de la pièce de comblement est complémentaire à l’évidement qu’elle comble de manière à restaurer la continuité de la surface du pied d’aube. Un tel comblement permet de restaurer les performances acoustiques et aérodynamiques de l’aube qui auraient pu être dégradées par la réalisation de l’évidement. Dans un mode de réalisation préférentiel, chaque évidement est comblé avec une pièce de comblement. Dans d’autres modes de réalisation, il reste possible de ne combler qu’une partie des évidements. Selon une caractéristique avantageuse, la pièce de comblement comprend un matériau de module d’Young plus faible que celui de l’aube. Une telle configuration tend à préserver la durabilité de la pièce de comblement 13, en évitant des contraintes mécaniques élevées au sein de la pièce de comblement 13. En variante, il reste possible d’avoir une pièce de comblement dans un même matériau que celui de l’aube. Par exemple, la pièce de comblement est collée au pied d’aube. Selon un autre aspect, l’invention a également pour objet une soufflante pour turbomachine aéronautique ayant une aube tel que décrit ci-dessus, ainsi qu’une turbomachine aéronautique comprenant une ou plusieurs de ces soufflantes. Selon un autre aspect, l’invention a encore pour objet un procédé d’amélioration des performances mécaniques et acoustiques d’une aube de soufflante comprenant un pied d’aube et une pale d’aube. Le procédé comprend une étape de réalisation d’au moins un évidement par rapport à une surface du pied d’aube permettant d’agrandir le rayon minimal d’un congé de raccordement entre le pied d’aube et la pale d’aube. De surcroit, le procédé comprend une étape de comblement d’au moins un évidement à l’aide d’une pièce de comblement de forme complémentaire destinée à restaurer la continuité de la surface du pied d’aube. Par exemple, l’étape de comblement comprend une étape de collage de la pièce de comblement au pied d’aube. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 est une vue partielle en coupe d’une aube selon l’art antérieur ; FIG. 2 est une vue partielle en coupe d’une aube selon l’invention; FIG. 3 est une vue partielle en perspective de l’aube de la FIG. 2 ; FIG. 4 est une vue partielle en perspective de l’aube des Figures 2 et 3 avec une pièce de comblement en position non insérée selon l’invention ; et FIG. 5 est un organigramme d’un procédé d’amélioration des performances mécaniques d’une aube selon l’invention ; Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation L’invention sera décrite ci-après dans le cadre de son application à une aube de soufflante de turbomachine aéronautique. Une telle aube peut par exemple équiper un rotor et/ou un stator dans des configurations de type soufflante non carénée, connues également sous l’acronyme USF, pour « Unducted Single Fan » en anglais. L’invention peut également trouver une application intéressante dans le domaine des modèles réduits de telles aubes, utilisés par exemple lors des essais en soufflerie. En effet, de tels modèles de taille réduite augmentent le risque d’avoir des pics de contraintes non admissibles en particulier dans les zones de raccordement entre le pied et la pale de l’aube. La FIG. 1 illustre une aube 1 selon l’art antérieur. L’aube 1 comprend un pied 2 et une pale 3 raccordés l’un à l’autre par une zone de raccordement présentant un rayon minimal R1. Le pied 2 d’aube est fixé par des moyens de fixation (non représentés) à un support 4. Par exemple, dans le cas d’un rotor de soufflante, le support 4 est rotatif et monté radialement sur un moyeu d’hélice tout en pouvant pivoter autour d’un axe radial du rotor. Le support 4 peut également être fixe dans le cas d’un redresseur. Les figures 2 et 3 illustrent une aube 5 selon l’invention. Sur les figures, les mêmes objets portent les mêmes références. Le pied 2 présente au moins un évidement 6 par rapport à une surface 7 du pied de l’aube. L’évidement 6 de la surface 7 permet de créer une surface 10 du pied 2 plus éloignée de la surface 9 de la pale et permet ainsi de raccorder le pied 2 et la pale 3 par un congé de raccordement 8 de rayon minimal R2 plus grand que le rayon minimal R1 obtenu en l’absence de l’évidement 6. De préférence, le congé de raccordement 8 est tangent à la surface 9 de la pale 3 et tangent à la surface 10 du pied 2. Par exemple, le congé de raccordement 8 comprend une surface cylindrique qui peut être circulaire, elliptique ou parabolique. Un tel évidement 6 est de préférence disposé à proximité d’un bord d’attaque 11 et/ou d’un bord de fuite 12 de la pale 3 d’aube 5. Dans l’exemple illustré sur la FIG. 3 , l’évidement 6 est disposé à proximité du bord de fuite 12 de la pale 3. La présence d’un évidement 6 rend possible d’obtenir un rayon minimal R2 plus grand ce qui tend à améliorer les performances mécaniques. Par exemple, pour un niveau donné de sollicitation mécanique, l’utilisation d’un tel rayon minimal R2 permet de réduire les valeurs maximales des contraintes mécaniques dans le congé de raccordement 8. Par exemple, l’utilisation d’un tel rayon minimal R2 permet de résister à des sollicitations plus importantes, avec un même niveau de fiabilité. Cependant, bien que l’utilisation d’un tel évidement 6 soit particulièrement bénéfique pour les performances mécaniques, elle risque de détériorer le profil aérodynamique de l’aube 5. En effet, l’évidement 6 risque de créer une discontinuité dans toute veine de flux gazeux passant à proximité. De plus, l’évidement 6 peut créer une fuite aérodynamique entre l’extrados et l’intrados de l’aube 5, réduisant les performances aérodynamiques de l’aube 5. L’évidement 6 peut également dégrader les performances acoustiques de l’aube 5 par la génération de bruits indésirables. La FIG. 4 illustre un mode de réalisation préférentiel, dans lequel l’évidement 6 est comblé avec une pièce de comblement 13, illustrée ici en position non insérée. La pièce de comblement 13 est de forme complémentaire à l’évidement 6 et est destinée à restaurer la continuité de la surface 7 du pied 2 d’aube. Par exemple, en position insérée la pièce de comblement 13 épouse sensiblement le volume de l’évidement 6. Dans le cas où l’aube présente plusieurs évidements 6, par exemple un premier évidement 6 à proximité du bord d’attaque 11 et un deuxième évidement 6 à proximité du bord de fuite 12, chaque évidement 6 est comblé avec une pièce de comblement 13 associée. Chaque pièce de comblement 13 est de forme complémentaire à l’évidement 6 associé. L’utilisation de telles pièces de comblement 13 permet de restaurer les performances aérodynamiques et acoustiques de l’aube 5, qui auraient pu être dégradées par la réalisation des évidements 6. De préférence, la pièce de comblement 13 comprend un matériau de module d’Young plus faible que celui de l’aube 5, de manière à éviter des contraintes mécaniques élevées au sein de la pièce de comblement 13. Le comblement de chaque évidement 6 est réalisé en y insérant la pièce de comblement 13 associée. Afin de garantir que la pièce de comblement 13 reste en place après l’insertion, il est possible de l’insérer en force et/ou de la coller au pied 3 d’aube, à l’aide d’une colle disposée entre les surfaces de forme complémentaire du pied 2 d’aube et de la pièce de comblement 13. On va maintenant décrire en référence à la FIG. 5 un procédé d’amélioration des performances mécaniques d’une aube 5 selon l’invention. Le procédé commence par une étape 14 de réalisation d’au moins un évidement 6 par rapport à une surface 7 du pied 2 d’aube permettant d’agrandir le rayon minimal R2 d’un congé de raccordement 8 entre le pied 2 d’aube et la pale 3 d’aube. Le procédé se poursuit par une étape 15 de comblement d’au moins un évidement 6 à l’aide d’une pièce de comblement 13 de forme complémentaire destinée à restaurer la continuité de la surface 7 du pied 2 d’aube. De préférence, l’étape de comblement 15 comprend une étape de collage de la pièce de comblement 13 au pied 2 d’aube. Aube (5) de soufflante pour turbomachine aéronautique comprenant un pied (2) d’aube et une pale (3) d’aube, caractérisée en ce que le pied (2) d’aube présente au moins un évidement (6) par rapport à une surface (7) du pied d’aube permettant d’agrandir le rayon minimal (R2) d’un congé de raccordement (8) entre ledit pied (2) d’aube et ladite pale (3) d’aube dans laquelle au moins un évidement (6) est comblé avec une pièce de comblement (13). Aube selon la revendication 1 dans laquelle, ledit évidement (6) est disposé à proximité d’un bord d’attaque (11) et/ou d’un bord de fuite (12) de la pale (3) d’aube. Aube selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle la pièce de comblement (13) possède une forme complémentaire à l’évidement qu’elle comble de manière à restaurer la continuité de la surface (7) du pied (2) d’aube. Aube selon la revendication 3, dans laquelle ladite pièce de comblement (13) comprend un matériau de module d’Young plus faible que celui de l’aube (5). Aube selon l’une des revendications 3 ou 4, dans laquelle la pièce de comblement (13) est collée au pied (2) d’aube. Soufflante pour turbomachine aéronautique comprenant au moins une aube (5) selon l’une des revendications 1 à 5. Turbomachine aéronautique comprenant au moins une soufflante selon la revendication 6. Procédé d’amélioration des performances mécaniques et acoustiques d’une aube de soufflante comprenant un pied d’aube et une pale d’aube, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de réalisation d’au moins un évidement (6) par rapport à une surface (7) du pied (2) d’aube permettant d’agrandir le rayon minimal (R2) d’un congé de raccordement (8) entre ledit pied (2) d’aube et ladite pale (3) d’aube et une étape de comblement d’au moins un évidement (6) à l’aide d’une pièce de comblement (13) de forme complémentaire de manière à restaurer la continuité de la surface (7) du pied (2) d’aube. Procédé selon la revendication 8 dans lequel l’étape de comblement comprend une étape de collage de ladite pièce de comblement (13) au pied (2) d’aube.