INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La dimension radiale d’une pale est mesurée entre une extrémité radialement interne de la pale, celle-ci étant située au niveau du (c’est-à-dire la plus proche du) moyeu du propulseur aéronautique, et une extrémité radialement externe de la pale. L’extrémité radialement interne d’une pale peut être, longitudinalement, au niveau d’un bord d’attaque de la pale ou niveau de l’axe de changement de calage de la pale considérée. La position angulaire de chaque pale autour de l’axe longitudinal peut être repérée par la position angulaire autour de l’axe longitudinal de l’extrémité interne de la pale respective. L’extrémité radialement interne d’une pale est aussi appelée « pied de pale ». Une position angulaire de chaque pale autour de l’axe longitudinal peut être repérée par la position angulaire autour de l’axe longitudinal de l’extrémité interne de la pale respective. L’extrémité radialement externe de la pale est l’extrémité opposée à l’extrémité radialement interne. L’extrémité radialement externe de la pale peut être l’extrémité libre de la pale. L’extrémité radialement interne et l’extrémité radialement externe de chacune des pales peuvent être radialement alignées, i.e. au niveau d’une même position longitudinale. Il n’est pas exclu que l’extrémité radialement interne et l’extrémité radialement externe de chacune des pales peuvent être longitudinalement décalées l’une par rapport à l’autre.
La première pale et la deuxième pale peuvent présenter chacune un rayon radialement externe définit par ladite extrémité radialement externe, le rayon radialement externe de la première pale étant supérieur au rayon radialement externe de la deuxième pale. Le rayon radialement externe d’une pale peut être considéré comme la distance radiale à l’axe longitudinal du point d’extrémité radialement externe de ladite pale. En d’autres termes, il s’agit du rayon maximal de la pale.
La première pale et la deuxième pale peuvent présenter chacune un rayon radialement interne. Le rayon radialement interne d’une pale peut être considéré comme la distance radiale à l’axe longitudinal d’un point d’extrémité radialement interne de la pale. Chaque pale peut être fixée au moyeu du propulseur aéronautique au niveau de l’extrémité radialement interne. Chaque pale peut être fixée au moyeu à proximité du bord d’attaque en pied de pale ou à proximité de l’axe de changement de calage en pied de pale.
Une projection dans un plan normal à l’axe longitudinal de l’enveloppe externe de la rangée annulaire aval peut définir un cercle dont le centre est désaxé de l’axe longitudinal selon la direction de l’axe passant par les positions angulaires à 3H et 9H. En d’autres termes, le centre géométrique de la projection de l’enveloppe externe de la rangée annulaire aval (le centre du cercle si la projection de l’enveloppe externe définit un cercle) peut être décalé de l’axe longitudinal selon la direction de l’axe passant par les positions angulaires à 3H et à 9H. La distance radiale entre le centre du cercle défini par la projection de l’enveloppe externe de la rangée annulaire aval et l’axe longitudinal peut être comprise entre 1/200ème et 1/5ème du diamètre du cercle défini par la projection de l’enveloppe externe de la rangée annulaire amont.
Une projection dans un plan normal à l’axe longitudinal de l’enveloppe externe de la rangée annulaire aval peut définir une forme de haricot ou une forme ovale.
La rangée annulaire aval peut comporter au moins un groupe de pales ayant la même dimension radiale, dont au moins un premier groupe comprenant une pluralité de premières pales et/ou un deuxième groupe comprenant une pluralité de deuxièmes pales. Alternativement, la rangée annulaire aval peut comporter au moins un groupe de pales ayant le même rayon radialement externe, dont au moins un premier groupe comprenant une pluralité de premières pales et/ou un deuxième groupe comprenant une pluralité de deuxièmes pales. La rangée annulaire aval peut comprendre k groupe(s) de pales avec k un entier supérieur ou égal à 1. On limite ainsi le nombre de pales différentes à fabriquer, permettant de réduire les couts associés à la fabrication d’un tel propulseur aéronautique.
Les pales dudit au moins un groupe de pales peuvent être disposées circonférentiellement de manière contigüe dans un secteur angulaire autour de l’axe longitudinal. Autrement dit, les pales de chaque groupe de pales peuvent être toutes consécutives deux à deux dans ledit secteur angulaire autour de l’axe longitudinal. On réduit encore les coûts de fabrication du propulseur aéronautique.
La rangée annulaire aval peut comprendre une première étendue angulaire de pales centrée sur la position angulaire à 3H ou sur la position angulaire à 9H et une seconde étendue angulaire de pales centrée sur la position angulaire à 12H ou sur la position angulaire à 6H, la dimension radiale moyenne des pales de la première étendue angulaire étant inférieure à la dimension radiale moyenne des pales de la seconde étendue angulaire. Chaque étendue angulaire peut s’étendre sur une plage angulaire inférieure ou égale à 135°. Chaque étendue angulaire peut encore s’étendre sur une plage angulaire inférieure ou égale à 90°.
La rangée annulaire aval peut comprendre au moins une paire de pales dont le positionnement angulaire autour de l’axe longitudinal est symétrique par rapport à un plan de symétrie comprenant l’axe longitudinal et un axe passant par les positions angulaires à 6H et à 12H, les pales de ladite paire de pales présentant des paramètres géométriques identiques, notamment une même dimension radiale. La rangée annulaire aval peut être symétrique par rapport au plan de symétrie. Il est entendu par « symétrique » que, pour chaque pale de la rangée annulaire aval positionnée angulairement autour de l’axe longitudinal selon un angle mesuré autour de l’axe longitudinal dans le sens horaire par rapport à la position angulaire à 12H et compris entre 0° et 180° exclus, la rangée annulaire aval comprend une autre pale positionnée angulairement autour de l’axe longitudinal selon un angle opposé (i.e. le même angle mais mesuré autour de l’axe longitudinal dans le sens anti-horaire) et présentant des paramètres géométriques identiques. En particulier, les pales de la rangée annulaire aval positionnées angulairement autour de l’axe longitudinal, respectivement, selon les angles opposés par rapport à la position à 12H peuvent présenter une même dimension radiale.
Le rapport entre la distance dans la direction longitudinale entre un plan médian normal à l’axe longitudinal respectif de chaque rangée annulaire, et le diamètre du propulseur aéronautique peut varier entre 0,01 et 0,8. Le plan médian normal à l’axe longitudinal respectif de chaque rangée annulaire peut être le plan contenant l’axe de changement de calage respectif de chacune des pales de la rangée annulaire correspondante. Le bord de fuite de chacune des pales de la rangée annulaire amont est ici situé longitudinalement en amont d’un bord d’attaque de chacune des pales de la rangée annulaire aval. Ainsi, on limite, voire on évite, des interférences entre les rangées annulaires amont et aval.
La première pale et la deuxième pale peuvent être chacune positionnée dans une zone angulaire comprise entre (délimitée par) la position angulaire à 12H et la position angulaire à 6H prise dans un sens horaire ou un sens anti-horaire. La rangée annulaire aval peut comprendre une troisième pale qui présente une dimension radiale supérieure à la dimension radiale de la deuxième pale, et la troisième pale peut être positionnée angulairement autour de l’axe longitudinal dans la même zone angulaire que la première pale et la deuxième pale, la deuxième pale étant disposée circonférentiellement entre la première pale et la troisième pale. La troisième pale n’est pas nécessairement directement adjacente de la deuxième pale. C'est-à-dire, la deuxième pale et la troisième pale ne sont pas nécessairement circonférentiellement consécutives. Une (ou plusieurs) pale(s) peut(vent) être circonférentiellement interposée(s) entre la deuxième pale et la troisième pale.
La première pale peut être située d’un côté d’un premier plan comprenant l’axe longitudinal et un axe passant par la position angulaire à 3H et la position angulaire à 9H et la troisième pale peut être située de l’autre côté du premier plan. Autrement dit, la première pale et la troisième pale peuvent être situées de part et d’autre du premier plan.
La dimension radiale de la troisième pale peut être inférieure à la dimension radiale de la première pale.
Selon un mode de réalisation particulier, la première pale peut être positionnée angulairement autour de l’axe longitudinal dans une zone angulaire comprise entre (délimitée par) une position angulaire à 12H et une position angulaire à 6H prise dans un sens horaire ou un sens anti-horaire, et la deuxième pale peut être positionnée angulairement autour de l’axe longitudinal dans ladite zone angulaire, entre la première pale et un premier plan comprenant l’axe longitudinal et un axe passant par la position angulaire à 3H et la position angulaire à 9H.
Selon une autre formulation équivalente, la première pale peut être située, angulairement autour de l’axe longitudinal, soit dans une première zone angulaire comprise entre la position angulaire à 12H et la position angulaire à 6H comprenant la position angulaire à 3H, soit dans une seconde zone angulaire comprise entre la position angulaire à 12H et la position angulaire à 6H comprenant la position angulaire à 9H, la deuxième pale étant située, angulairement autour de l’axe longitudinal, dans la même zone angulaire que la première pale, respectivement, soit entre la première pale et la position angulaire à 3H, soit entre la première pale et la position angulaire à 9H. La première zone angulaire et la seconde zone angulaire correspondent chacune à une moitié du cadran horaire défini autour de l’axe longitudinal. Chacune de la première zone angulaire et de la seconde zone angulaire est comprise entre (délimitée par) la position angulaire à 12H et la position angulaire à 6H, la première zone angulaire incluant la position angulaire à 3H et la seconde zone angulaire incluant la position angulaire à 9H.
La rangée annulaire amont et la rangée annulaire aval peuvent être situées au niveau d’une portion d’extrémité amont du propulseur aéronautique dans la direction longitudinale ou au niveau d’une portion d’extrémité aval du propulseur aéronautique dans la direction longitudinale. Le propulseur aéronautique peut avoir une configuration dite « puller » ou une configuration dite « pusher ». Dans la configuration puller, la rangée annulaire amont et la rangée annulaire aval peuvent entourer une section des compresseurs ou du boitier de réduction de vitesse du propulseur aéronautique. Dans la configuration pusher, la rangée annulaire amont et la rangée annulaire aval peuvent entourer une section des turbines du propulseur aéronautique.
Selon un autre aspect, il est décrit un aéronef comprenant un propulseur aéronautique tel que décrit ci-avant.
La rangée annulaire aval 16 est ici symétrique par rapport à un plan de symétrie P comprenant l’axe longitudinal X et l’axe passant par les positions angulaires à 12H et à 6H. Il est entendu par « symétrique » que, pour chaque pale 18 de la rangée annulaire aval 16 positionnée angulairement autour de l’axe longitudinal X selon un angle α mesuré autour de l’axe longitudinal dans le sens horaire par rapport à la position angulaire à 12H et compris entre 0° et 180° exclus, la rangée annulaire aval 16 comprend une autre pale 18 positionnée angulairement autour de l’axe longitudinal X selon un angle -α et présentant des paramètres géométriques identiques. En particulier, les pales 18 de la rangée annulaire aval 16 positionnées angulairement autour de l’axe longitudinal X, respectivement, selon un angle α et -α peuvent présenter une même dimension radiale. On a donc une pluralité de groupes Gi comprenant deux pales 18 identiques qui sont disposées angulairement autour de l’axe longitudinal X, respectivement, selon un angle α et -α.
Selon une variante du premier mode de réalisation de la , la projection de l’enveloppe externe 22 de la rangée annulaire aval 16 dans le plan de coupe IV-IV peut présenter n’importe quelle forme présentant une symétrie par rapport au plan de symétrie P, par exemple une forme ovale ou encore une forme ovoïde ayant pour plan de symétrie le plan P.
La solidité de la rangée annulaire aval 16, définie comme le rapport entre la corde, et l’espacement dans la direction circonférentielle entre deux pales 18 circonférentiellement consécutives, peut être inférieure à 3 sur l’ensemble de la dimension radiale de chaque pale 18. En particulier, dans un mode de réalisation privilégié, la solidité est inférieure à 1 au niveau de l’extrémité radialement externe des pales 18.
La représente un deuxième mode de réalisation de la rangée annulaire aval 16 qui diffère du premier mode de réalisation en ce que la rangée annulaire aval 16 comporte un premier groupe G1 de pales 18 et un deuxième groupe G2 de pales 18. Chacune des pales 18 du premier groupe G1 de pales 18, respectivement du deuxième groupe G2 de pales 18, présente la même dimension radiale. Les pales 18 de chacun des premier et deuxième groupes G1, G2 sont disposées circonférentiellement de manière contigüe dans un secteur angulaire autour de l’axe longitudinal X. On limite ainsi le nombre de pales 18 différentes à fabriquer, permettant de réduire les coûts associés à la fabrication d’une telle turbomachine 10. Bien entendu, le nombre de groupes de pales 18 n’est pas limité à 2. La rangée annulaire aval 16 peut comprendre k groupe(s) de pales 18 avec k un entier supérieur ou égal à 1.
Dans le mode de réalisation de la , chacun du premier groupe G1 de pales 18 et du deuxième groupe G2 de pales 18 est associé à au moins un secteur angulaire autour de l’axe longitudinal X de manière à former un secteur angulaire constitué de pales 18 dudit groupe G1, G2 considéré. Le premier groupe G1 de pales 18 est ici associé à un premier secteur angulaire S1 centré sur la position angulaire à 12H. Le deuxième groupe G2 de pales 18 est associé à un deuxième secteur angulaire S2 centré sur la position angulaire à 6H. Le premier secteur S1 angulaire et le deuxième secteur angulaire S2 s’étendent ici chacun sur 90° dans l’exemple représenté. La rangée annulaire aval 16 comporte en outre une pluralité de groupes Gi de pales 18 comprenant deux pales 18 identiques qui sont disposées angulairement autour de l’axe longitudinal X, respectivement, selon un angle α et un angle -α. L’une des deux pales 18 de chaque groupe Gi est positionnée angulairement autour de l’axe longitudinal X dans un troisième secteur angulaire S3 centré sur la position angulaire à 3H et l’autre des deux pales 18 est positionnée angulairement autour de l’axe longitudinal X dans un quatrième secteur angulaire S4 centré sur la position angulaire à 9H. Le troisième secteur angulaire S3 et le quatrième secteur angulaire S4 s’étendent ici également sur 90°. Alternativement, les secteurs angulaires S1, S2, S3, S4 peuvent s’étendre indépendamment les uns des autres sur des plages angulaires supérieures ou inférieures à 90°.
Les pales 18 du premier groupe G1 de pales 18 présentent une dimension radiale supérieure à la dimension radiale des pales 18 du deuxième groupe G2 de pales 18. Dans le cas présent, les pales 18 du premier groupe G1 présentent un rayon radialement externe supérieur au rayon radialement externe des pales 18 du deuxième groupe G2. La projection dans le plan de coupe IV-IV de l’enveloppe externe 22 de la rangée annulaire aval 16 présente ici une forme ovoïde. En effet, la projection dans le plan de coupe IV-IV de l’enveloppe externe 22 de la rangée annulaire aval 16 présente une première portion en arc de cercle de rayon Re2a au niveau du premier secteur angulaire S1 et une deuxième portion en arc de cercle de rayon Re2b au niveau du deuxième secteur angulaire S2. Le rayon Re2a de la première portion est supérieur au rayon Re2b de la deuxième portion.
Par ailleurs, les pales 18 de la rangée annulaire aval 16 disposée, autour de l’axe longitudinal X, dans chacun du troisième secteur angulaire S3 et du quatrième secteur angulaire S4 forment respectivement un ensemble de pales dont la dimension radiale et/ou le rayon radialement externe de chaque pale 18 est déterminée en fonction de l’angle α de positionnement angulaire de la pale 18 considérée autour de l’axe longitudinal X. La dimension radiale et/ou le rayon radialement externe peut être déterminée selon une loi uniforme et monotone pour l’angle α variant dans une plage de valeurs correspondant respectivement au troisième secteur angulaire S3 et au quatrième secteur angulaire S4. Alternativement, il pourrait s’agir d’une loi linéaire, parabolique, logarithmique, ou exponentielle. De manière remarquable, ladite loi peut être choisie de sorte que le rayon radialement externe calculé soit égale à Re2a pour un angle α correspondant à la limite entre le premier secteur angulaire S1 et le troisième secteur angulaire S3, ou entre le premier secteur angulaire S1 et respectivement le quatrième secteur angulaire S4. De même, ladite loi peut être choisie de sorte que le rayon radialement externe calculé soit égale à Re2b pour un angle α correspondant à la limite entre le deuxième secteur angulaire S2 et le troisième secteur angulaire S3, ou respectivement limite entre le deuxième secteur angulaire S2 et le quatrième secteur angulaire S4.
La représente un troisième mode de réalisation de la rangée annulaire aval 16 qui diffère du deuxième mode de réalisation de la en ce que la rangée annulaire aval 16 ne présente pas une symétrie par rapport au plan de symétrie P. En effet, une paire de pales 18 de la rangée annulaire aval 16 positionnées angulairement autour de l’axe longitudinal X, respectivement, dans le troisième secteur angulaire S3 et le quatrième secteur angulaire S4, selon un angle α et un angle -α, ne sont pas identiques. En particulier, une paire de pales 18 de la rangée annulaire aval 16 positionnées angulairement autour de l’axe longitudinal X, respectivement, dans le troisième secteur angulaire S3 et le quatrième secteur angulaire S4, selon un angle α et un angle -α présentent une dimension radiale différente l’une de l’autre. Ce mode de réalisation permet de prendre en compte les effets d’installation, et notamment la position relative du fuselage, qui pourrait avoir une influence sur le positionnement du tube d’écoulement ou tube de courant d’air généré par la rangée annulaire amont 14 ou encore les effets de pales ascendantes et descendantes de la rangée annulaire amont 14, ce qui peut modifier la charge des pales 18 de la rangée annulaire amont 14 et de la rangée annulaire aval 16, ainsi que le niveau de troncature nécessaire sur les troisième et quatrième secteurs angulaires S3 et S4 de la rangée annulaire aval 16. La dimension radiale de chaque pales 18 disposées dans les troisième et quatrième secteurs angulaires S3 et S4 peut être déterminée selon des lois différentes selon le secteur angulaire considéré.
La représente un quatrième mode de réalisation de la rangée annulaire aval 16 dans lequel la rangée annulaire aval 16 comprend uniquement le premier groupe G1 de pales 18 et le deuxième groupe G2 de pales 18. Le premier secteur angulaire S1 associé au premier groupe G1 de pale 18 est centré sur la position angulaire à 12H et s’étend sur 260°. Le deuxième secteur angulaire S2 associé au deuxième groupe G2 de pale 18 est centré sur la position angulaire à 6H et s’étend sur 100°.
La représente un cinquième mode de réalisation de la rangée annulaire aval 16 dans lequel la rangée annulaire aval 16 présente une symétrie de révolution d’ordre 4. La rangée annulaire aval 16 comprend ainsi 4 sous-ensembles E de pales 18, chaque pale 18 d’un sous-ensemble étant associée à un groupe de pales 18. Chaque pale 18 présente ainsi un rayonnement acoustique différent des pales 18 circonférentiellement adjacentes, favorisant ainsi la décorrélation des sources de bruit. Dans le cinquième mode de réalisation de la , la rangée annulaire aval 16 comprend un premier groupe G1 de pales 18, un deuxième groupe G2 de pales 18 et troisième groupe G3 de pales 18. Ainsi, chaque sous-ensemble E de pales 18 comprend une première pale 18(G1), une deuxième pale 18(G2) et une troisième pale 18(G3) respectivement associées au premier groupe G1, au deuxième groupe G2 et au troisième groupe G3.
Ici aussi, la symétrie de révolution de la rangée annulaire aval 16 n’est pas limitée à un ordre égal à 4. La rangée annulaire aval 16 peut présenter une symétrie de révolution d’ordre n avec n un entier supérieur ou égal à 2. La rangée annulaire aval 16 peut donc présenter n sous-ensembles E de pales 18. Comme vu précédemment la rangée annulaire aval 16 peut comprendre k groupes de pales avec k un entier supérieur ou égal à 1, k étant égale à 3 dans le mode de réalisation de la . La rangée annulaire aval 16 peut donc comprendre k*n pales. Ici la rangée annulaire aval 16 comprend 12 pales dans le mode de réalisation de la .
Selon un sixième mode de réalisation représenté à la , les pales 18 de la partie supérieure de la rangée annulaire aval 16 présente une troncature plus importante que les pales 18 de la partie inférieure de la rangée annulaire aval 16. Cette configuration permet de réduire l’impact des tourbillons formés au niveau des extrémités radialement externes des pales 18 de la rangée annulaire amont 14 sur les pales 18 de la partie supérieure de la rangée annulaire aval 16, notamment lors des phases d’atterrissage ou pour éviter des effets liés à l’installation de la turbomachine 10 dans l’aéronef. Cette configuration pourrait permettre de réduire le niveau de bruit émis par la turbomachine 10 lors des phases d’atterrissage et/ou lorsque la turbomachine 10 est installée à l’arrière-corps de l’avion.
Pour chaque mode de réalisation, la rangée annulaire amont 14 et la rangée annulaire aval 16 peuvent être situées au niveau d’une portion d’extrémité amont de la turbomachine 10 dans la direction longitudinale, comme pour l’exemple de turbomachine 10 représenté à la . La turbomachine 10 a, dans ce cas, une configuration dite « puller ». En particulier, la rangée annulaire amont 14 et la rangée annulaire aval 16 peuvent entourer une section de(s) compresseur(s) ou du boitier de réduction de vitesse (« gearbox » en anglais) de la turbomachine 10.
La représente un huitième mode de réalisation de la rangée annulaire aval dans lequel la projection dans un plan de coupe IV-IV de l’enveloppe externe 22 de la rangée annulaire aval 16 défini un cercle de rayon Re2’ dont le centre est désaxé de l’axe longitudinal X selon la direction de l’axe passant par les positions angulaires à 3H et 9H. En d’autres termes, le centre du cercle défini par la projection de l’enveloppe externe 22 de la rangée annulaire aval 16 peut être décalé de l’axe longitudinal d’une distance L selon la direction de l’axe passant par les positions angulaires à 3H et à 9H.
Pour chaque mode de réalisation, la rangée annulaire amont 14 et la rangée annulaire aval 16 peuvent être situées au niveau d’une portion d’extrémité amont de la turbomachine 10 dans la direction longitudinale, comme pour l’exemple de turbomachine 10 représenté à la . La turbomachine 10 a, dans ce cas, une configuration dite « puller ». En particulier, la rangée annulaire amont 14 et la rangée annulaire aval 16 peuvent entourer une section des compresseurs de la turbomachine 10 ou du boitier de réduction de vitesse.
Alternativement, comme visible à la , la rangée annulaire amont 14 et la rangée annulaire aval 16 peuvent être situées au niveau d’une portion d’extrémité aval de la turbomachine 10 dans la direction longitudinale. La turbomachine 10 est alors dans une configuration dite « pusher ». La rangée annulaire amont 14 et la rangée annulaire aval 16 peuvent entourer une section des turbines de la turbomachine 10.