BE1032189B1 - Aube pour compresseur de turbomachine d'aeronef, compresseur, turbomachine - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une aube (121) statorique pour compresseur de turbomachine d’aéronef, l’aube comprenant un intrados (16) et un extrados (18), une ligne équidistante (20) entre l’intrados et l’extrados, un bord d’attaque (22) et un bord de fuite (24), une corde (26) s’étendant entre le bord d’attaque et le bord de fuite, l’aube étant apte à s’étendre dans une veine (12) de flux d’air, l’aube présentant un angle (29) compris entre la tangente (28) à la ligne équidistante (20) et l’axe moteur (X), une évolution moyenne de l’angle (29) entre le bord d’attaque et le bord de fuite est inférieure à l’évolution moyenne entre 60% de la corde à compter le bord d’attaque et le bord de fuite. L’invention se rapporte aussi à un compresseur, un ensemble de turbomachine et à une turbomachine d’aéronef.

Description

Aube pour compresseur de turbomachine d'aéronef, compresseur, furbomachine

Domaine technique

L'invention conceme une aube pour compresseur de turbomachine d'aéronef, un compresseur et une turbomachine d'aéronef.

Art antérieur

Les compresseurs de turbomachines d'aéronef sont équipés d’aubes dont la forme est déterminante pour la qualité de fonctionnement des compresseurs. En particulier, il est attendu des aubes de compresseur davor une forte capacité de redressement de flux d'air, le flux d'air parvenant aux rangées d'aubes avec une forte incidence. lv a donc un besoin pour des aubes de compresseur de turbomachine d'aéronef assurant de grandes déviations de flux d'air, jusque 60°, et un fonctionnement sur une grande plage d'incidence, jusque 20°.

Résumé de l'invention

À cet effet, cette invention propose une aube statorique pour compresseur de turbomachine d'aéronef, l'aube comprenant un intrados et un extrados, une ligne équidistante entre l'intrados et l'extrados, un bord d'attaque et un bord de fuite, une corde s'étendant entre le bord d'attaque et le bord de fuite, l'aube étant apte à s'étendre dans une veine de flux d'air, l'aube présentant un angle compris entre la tangente à la ligne équidistante et l'axe moteur, une évolution moyenne de l'angle entre le bord d'attaque et le bord de fuite est inférieure à l'évolution moyenne entre 60% de la corde à compter le bord d'attaque et le bord de fuite.

Selon une variante, l'évolution de l'ange est à une hauteur de l'aube dans la veine comprise entre 0 et 50%, de préférence à la hauteur de l'aube dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine et/ou à 1/5 de la hauteur de l'aube dans la veine et/ou à mi-hauteur de l'aube dans la veine.

Selon une variante, à la hauteur de l'aube dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine, 50% de l’évolution de l'angle entre l'axe moteur et une tangente à la ligne équidistante est sur les derniers 40% de sa corde à compter du bord d'attaque.

S Selon une variante, à la hauteur de l'aube dans la veine correspondant à la parci interne de la veine, l'angle entre l'axe moteur et une tangente à la ligne équidistante au bord d'attaque est supérieur à 55°.

Selon une variante, à la hauteur de l'aube dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine, l'évolution totale de l'angle entre l'axe moteur et une tangente à la ligne équidistante est supérieure à 55°.

Selon une variante, à 1/5 de la hauteur de l'aube dans la veine, 50% de l'évolution de l'angle entre l'axe moteur et une tangente à la ligne équidistante est sur les derniers 40% de sa corde à compter du bord d'attaque,

Selon une variante, à 1/5 de la hauteur de l'aube dans la veine, angie entre l'axe moteur et une tangente à la ligne équidistante au bord d'attaque est à 40°.

Selon une variante, à 1/5 de la hauteur de Vaube dans la veine, l’évolution totale de l'angie entre l'axe moteur et une tangente à la ligne équidistante est supérieure à 50°.

Sslon une variante, à mi-hauteur de l'aube dans la veine, 50% de l'évolution de l'angle entre l'axe moteur et une tangente à la ligne équidistante est sur les derniers au plus 50%, de préférence 40% de sa corde à compter du bord d'attaque.

Selon une variante, à mi-hauteur de l'aube dans la veine, l'angle entre l'axe moteur et une tangente à la ligne équidistante au bord d'attaque est supérieur à 35° et inférieur à 50°.

Selon une variante, à mi-hauteur de l'aube dans la veine, l'évolution totale de l'angle entre l'axe moteur et une tangente à la ligne équidistante est supérieure à 40°.

Selon une variante, à mi-hauteur de l'aube dans la veine, l'angle entre

Paxe moteur et une tangente à la ligne équidistante au bord d'attaque est d'au moins 10° inférieur à l'angle entre Vaxe moteur et une tangente à la ligne équidistante au bord d'attaque à la hauteur dans la veine correspondant à la

S para interne de la veine.

Selon une variante, à mi-hauteur de l'aube dans la veine, l'évolution de

Pangie entre l'axe moteur et une tangente à la ligne équidistante au bord d'aitaque est d'au moins 10° inférieur à l’évolution de l'angle entre l'axe moteur et une tangente à la ligne équidistante au bord d'attaque à la hauteur dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine.

L'invention se rapporte aussi à un compresseur de turbomachine d'aéronef comprenant au moins une aube telle que décrite précédemment, de préférence, au mons une rangée d'aubes telles que décrites précédemment.

Selon une variante, la rangée d'aubes est portée par un stator en sortie du compresseur ou par un premier stator du compresseur.

Selon une variante, le compresseur étant un compresseur transsonique à géométrie variable.

L'invention se rapporte aussi à un ensemble de turbomachine d'aéronef comprenant - Au moins une rangée d'aubes à calage variable, - En aval de la rangée d'aubes à calage variable, un compresseur tel que décrit précédemment,

Selon une variante, Vau moins une aube du compresseur comprend une épaisseur entre l'intrados et l’extrados, l'aube présentant entre le bord d'attaque et le bord de fuite une évolution de l'épaisseur, l'aube étant telle que l'épaisseur maximale est positionnée avant 25% de la corde depuis le bord d'attaque.

Selon une variante, l'épaisseur est considérée à une hauteur de l'aube dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine et/ou à 1/5 de la hauteur de l'aube dans la veine et/ou à 50% de la hauteur de l'aube dans la vene.

Selon une variante, 80% de l'épaisseur maximale, de préférence 90%, sont atteints avant 10% de la corde depuis le bord d'attaque. l'invention se rapporte aussi à une furbomachine d'aéronef comprenant un compresseur tel que décrit précédemment ou un ensemble tel que décrit précédemment.

Selon une variante, Tau moins une aube ou l'au moins une rangée d'aubes est en aval d'une rangée d'aubes à calage variable, dans le sens d'écoulement du flux d'air.

Selon une variante, la turbomachine comprend une soufflante à calage variable, Tau moins une aube ou Vau moins une rangée d'aubes est en aval de la soufflante à calage variable ou d’un rotor portant une rangée d'aubes à calage variable ou d'un stator portant une rangée d'aubes à calage variable. l'usage, dans le présent document, du verbe « comprendre », de ses variantes, ainsi que ses conjugaisons, ne peut en aucune façon exciure ia présence d'éléments autres que ceux mentionnés. L'usage, dans le présent document, de l’article indéfini « UN », « une », ou de l’article défini « le», «la» ou «| », pour introduire un élément n'exclut pas la présence d’une pluraliié de ces éléments. Les termes «premier», « deuxième », « troisième », et ainsi de suite, sont, quant à eux, utilisés dans le cadre de ce document exclusivement pour différencier différents éléments semblables, et ce sans impliquer d'ordre entre ces éléments.

Les modes de réalisation préférés ainsi que les avantages de l'aube selon l'invention se transposent mutatis mutandis aux compresseur et turbomachine d'aéronef, et inversement.

Brève description des figures

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apoaraîtront à la lecture de la description suivante pour la compréhension de laquelle il sera fait référence aux figures annexées : - Ja figure 1 illustre une vue schématique d’une coupe de turbomachine d'aéronef : - la figure 2 illustre un exemple de forme d'aube ; - da figure 3 illustre l’évolution de la forme de l’aube ; - a figure 4 illustre l'évolution de la forme de l'aube.

Les dessins des figures ne sont pas à l'échelle. Généralement, des éléments semblables sont dénotés par des références semblables dans les figures. Dans le cadre du présent document, les éléments identiques ou analogues peuvent porter les mêmes références. En outre, la présence de numeros ou lettres de référence aux dessins ne peut être considérée comme

Himitalive, y compris lorsque ces numéros ou lettres sont indiqués dans les revendications.

Description détaillés de modes de réalisation particuliers de l'invention

Cette partie du texte décrit en détails des modes de réalisation préférés de l'invention. Des références à des figures sont utilisées mais l'invention n'est pas limitée par celles-ci Les dessins et/ou figures décrits ci-dessous ne sont que schématiques et ne sont pas limitants.

L'invention concerne une aube pour compresseur de turbomachine d'aéronef, L’aube comprend un intrados et un extrados, une ligne équidistante entre l'intrados et l'extrados, un bord d'attaque et un bord de fuite, une corde s'étendant entre le bord d'attaque et le bord de fuite. L’aube est apte à s'étendre dans une veine de flux d'air L'aube présente un angle compris entre la tangente à la ligne équidistante et l'axe moteur, une évolution moyenne de l'angle entre le bord d'attaque et le bord de fuite est inférieure à l'évolution moyenne entre 60% de la corde à compter le bord d'attaque et le bord de fuite. La forme d'une telle aube permet assure une forte capacité de redressement de flux d'air alors même que le flux d'air parvenant aux rangées d'aubes est avec une forte incidence. En particulier, une telle forme d'aube de compresseur de turbomachine d'aéronef permet de grandes déviations de flux d'air, jusque 60°, et un fonctionnement sur une

S grande plage d'incidence, jusque 20°.

Des références sont représentées sur certaines de ces figures comme repères géométriques abstraits essentiellement afin de quantifier etfou visualiser des propriétés de modes de réalisation de l'invention, Dans le cadre du présent document, il est fait référence aux directions « axiale », «circonférentieile » et « radiale » correspondant respectivement en des directions parallèles à l'axe moteur, essentiellement circulaire autour de l'axe mateur, et perpendiculaire à l'axe moteur. Un repère sur la figure 1 illustre en particulier la direction de Vaxe moteur référencé X, avec un sens. Les termes « intérieur » et « vers l'intérieur » correspondent naturellement à un sens vers l'axe moteur X selon une direction radiale, et les termes « extérieur » et « vers l'extérieur » au sens opposé selon cette direction. Le terme « en / d'entrée » (et respectivement « en / de sortie »), pour parler de la position d'un élément dans une turbomachine d’aéronef ou dans un compresseur, font préférentiellement référence à un premier (respectivement, dernier) tel élément essentiellement en amont (respectivement, essentiellement en aval) de la turbomachine d'aéronef ou du compresseur.

La figure 1 illustre une coupe d'une turbomachine d'aéronef 100 sur laquelle id est prévu d'intégrer l'aube selon l'invention. Il peut s'agir d'une turbomachine axiale à double flux comprenant un certain nombre d'éléments. De façon successive, le long de l'axe moteur X, on trouve une soufflante 110, un compresseur basse pression 120, un compresseur haute pression 130, une chambre de combustion 160, une turbine haute pression 140 et une turbine basse pression 150. Ces éléments sont connus d'un homme du métier. La soufflante 110 peut être une soufflante à calage variable, schématisée par la référence 109 sur la figure 1. H s'agit d'un exemple d'architecture car l'invention s'applique à d'autres architectures de turbomachines. En fonctionnement, la puissance mécanique des turbines basse 150 et haute 140 pression est transmise via des arbres 101 et 102 aux compresseurs basse 120 et haute 130 pression respectivement, ainsi qu’à la soufflante 110 via l'arbre 101, Un réducteur 111 peut être interposé sur Parbre 101, de sorte que les vitesses de rotation de la soufflante 110 et du compresseur basse pression 120 soient proportionnelles, Les rotors de ces compresseurs tournent autour de l'axe moteur X leur permettant d'aspirer et de comprimer de l'air pour l'amener à des vitesses, pressions et températures adaptées, jusqu’à l'entrée de la chambre de combustion 160.

La soufflante 110 permet de générer des flux d'air primaire 106 et secondaire 107 en amont du compresseur basse pression 120. Le flux d'air primaire 106 est principalement destiné à traverser axialement la turbomachine d’aéronef 100, alimentant par cette occasion la chambre de combustion 160, alors que le flux d'air secondaire 107 est principalement destiné a générer une réaction de poussée nécessaire au vol de l'aéronef.

Bien que non référencés de façon systématique sur la figure 1, chaque compresseur et chaque turbine comprend un ou plusieurs élages axiaux disposés en série. Chaque étage comprend un siator (ou redresseur) à aubes (Ou aubages) fixes et un rotor à aubes (ou aubages) mobiles apte à être mises en rotation autour de l'axe moteur. Pour les compresseurs basse pression 120 et Haute pression 130, ces aubes fixes et mobiles sont respectivement référencés par 121, 122 et 131, 132. Au sein d'un étage, le rotor aspire et accélère le flux d'air primaire 106 en le déviant par rapport à l'axe du moteur X et le stator ou redresseur qui suit redresse le flux dans l'axe moteur X et le raientit en transformant une partie de sa vitesse en pression, Les aubages fixes comprennent des aubes qui peuvent être à orientation fixe et/ou à orientation (ou calage) variable (les aubes occupant des positions de calage angulaire). Ces aubes orientables sont également connues comme aubes à calage variable, ou selon l'acronyme anglo-saxon

-8B- « VSV » pour « Variable Stator Vane ». Leur particularité est que l'inclinaison de leurs cordes peut varier par rapport à l'axe du moteur X, et de l'axe des compresseurs 120, 130 en particulier. Les faces intrados 16 et extrados 18 des aubes peuvent être plus ou moins exposées au flux d’air primaire 106.

Les intrados 16 s'étendent plus ou moins face au flux d'air primaire 106 afin de moduler la déviation, et donc le redressement qui est imposé au flux d'air primaire 106. Les compresseurs peuvent comporter un Ou plusieurs étages d'aubes orientables.

Le calage angulaire (ou en d'autres termes : orientation, position de calage angulaire ou encore, position angulaire) des aubes au sein du stator à aubages fixes est commandé par un système de calage variable. Sur la figure 1, un système de calage variable 123 peut être monté sur le carter du compresseur basse pression 120, pour commander le calage angulaire des aubes 121. Un système de calage variable 133 peut aussi être monté sur le carter du compresseur haute pression 130, pour commander le calage angulaire des aubes 131. U est à noter que cette représentation n’est aucunement limitative du nombre ou de la position des systèmes de calage variable que sont susceptibles de comprendre les compresseurs 120, 130.

Ce type d'architeciure est donné à titre d'exemple, un compresseur

Intermédiaire pourrait être présent.

Les compresseurs s'étendent le long de l'axe moteur X dirigé d'amont vers aval, entre une extrémité amont d'entrée d'air et une extrémité aval de sortie d'air. Les compresseurs comprennent une veine 12 de flux d'air entre l'extrémité amont d'entrée d'air et l'extrémité aval de sortie d'air. La veine 12 est une paroi canalisant le flux d'air Par exemple, la veine 12 canalise le premier flux d'air 106. Le premier flux d'air 106 pénètre dans les compresseurs par l'extrémité amont d'entrée d'air et quitte les compresseurs par l'extrémité aval de sortie d'air.

La figure 2 montre un exemple de forme d'aube 121, qui est un type d’aube fixe, possiblement à calage angulare mais de préférence sans calage angulaire, et pour stator de compresseur basse pression. L'aube 121 peut être à orientation variable par rapport à l'élément statorique la supportant ou être de préférence à orientation fixe par rapport au stator la supportant.

L'aube 121 comprend un intrados 15 et un extrados 18. L’aube 121 comprend une ligne équidistante 20 entre l'intrados 16 et Pextrados 18.

L'aube 121 comprend aussi un bord d'attaque 22 en amont dans le flux d'air et un bord de fuite 24 en avai dans le flux d'air. L'aube 121 comprend aussi une corde 26 s'étendant entre le bord d'aitaque 22 et le bord de fuite 24. Une tangente 28 à la ligne équidistante 20 est représentée. 40 L'aube est apte à s'étendre dans la veine 12 de flux d'air. La veine 12 de flux d'air a une structure annulaire. La veine 12 de flux d'air a une structure de révolution. La veine 12 peut ainsi comporter une paroi interne, selon ia direction radiale vers l'intérieur La veine 12 peut comporter une paroi externe, selon la direction radiale vers l'extérieur. En section, la veine 12 comporte une hauteur, le long de laquelle s'étend les aubes 121. La hauteur de la veine est entre la paroi interne et la paroi externe. La hauteur s'étend selon la direction radiale qui est transversale à l'axe du moteur X. Dans ce qui suit, la forme de l'aube varie en fonction de la coupe de l'aube selon l'axe du moteur X, à différentes hauteurs selon la direction transversale à l'axe du moteur X L'invention traite de la forme de l'aube, et particulièrement de ses profils correspondants à des découpes de l'aube à différentes hauteurs de veine par une ligne de courant.

On appelle angle d'incidence (ou angle de prise d'incidence où prise d'incidence) l'angle formé par la direction du flux d'air au bord d'attaque 22 par rapport à la tangente 28 à la ligne équidistante 20. Sur la figure 2, 1 s'agit de l'angle entre l’une ou l'autre des flèches 30 représentant la direction du flux d'air et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 (le flux d'air pouvant être « au-dessus » OU « au-Cessous » de la tangente 28) Les flèches 30 montrent différents angles d'incidence (maximum). L'écart entre les deux flèches 30 correspond à la plage d'angle d'incidence. Dans le cadre de l'invention, l'aube est en mesure d'assurer une grande déviation d'air pour un fonctionnement sur une grande plage d'incidence de l'air, par exemple une plage de 20° entre les deux fièches 30 (la répartition de la plage de part et d'autre de la tangente 28 pouvant être variable). Par ailleurs, on appelle oi d'angle squelette l’évolution, le long de la corde 26, de Vangie 29 entre ia tangenie 28 à la ligne équidistante 20 et l'axe moteur À On appelle loi d'épaisseur l’évolution, le long de la corde 26, de l'épaisseur 50 de l'aube.

L’aube 121 est capable de redresser le flux d'air en bord de fuite pour que le flux d'air redressé soit le plus possible selon l'axe moteur X ou selon un angle adapté pour les rotors en aval mais le plus constant possible et indépendant de ce qu'il se passe en amont. L'aube 121 est en mesure d'assurer une grande déviation du flux d'air. Sur la figure 2, le flux d'air redressé est schématisé par la flèche 25. La déviation de Var est l'angle entre la flèche 25 et ia flèche 30. Ainsi la déviation de l'air varie avec la variation de la fièche 30. Il est possible que suivant l'angle de la flèche 30 l'angle de la flèche 25 varie plus légèrement, du fait de l'efficacité en redressement du stator sous incidence. L’aube 121 est apte à assurer une grande déviation, jusque 60°. En outre, l'aube 121 est capable de supporter d'importantes variations d'incidence de l'air, selon les flèches 30.

La figure 3 illustre l'évolution de la forme de l'aube 121 (ou évolution de la courbure ou encore, évolution de la cambrure). La figure 3 montre la loi d'angle squelette (« À ») adimensionnée en ordonnée suivant la position le long de la corde 26 du profil (« © ») en abscisse (à compter du bord d'attaque 22 — position adimensionnée). On y voit l'évolution de Pangle 29 du bord d'aitaque 22 à l'angle 29 du bord de fuite 24. Ainsi la valeur adimensionnée de l'angie 29 est 1 au bord d'attaque et 0 au bord de fuite. La figure 3 montre comment est répartie l’évolution de l'angie 29 et notamment comment sont positionnés les 50% de l’évolution de l’angie 29. La particularité de l'aube est que ia forme {ou le profil} varie selon la hauteur de la vene (ou en d'autres termes, selon la hauteur de l'aube) La figure 3 montre l’évolution de la forme de l'aube en partie basse de l'aube, entre 0 et 50% de sa hauteur dans la veine. La courbe 36 montre la forme ou profil d’aube selon une coupe à une hauteur de l'aube dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine.

La coupe est en pied d'aube, selon une direction radiale vers l'extérieur. La courbe 38 montre la forme ou profil d'aube selon une coupe à une hauteur de l'aube dans la veine correspondant à 1/5 de la hauteur dans la veine, à compter de la paroi interne de la veine. La coupe est à 1/5 de la hauteur de l'aube, selon une direction radiale vers l'extérieur. La courbe 40 montre la forme ou profil d’aube selon une coupe à une hauteur de l'aube dans la veine correspondant à la mi-hauteur de la veine à compter de la paroi interne de la veine. La coupe est à mi-hauteur de la hauteur de l'aube.

L'aube 121 présente une évolution moyenne de l’angie 29 entre le bord d'attaque et le bord de fuite qui est inférieur à l’évolution moyenne entre 60% de la corde à compter le bord d'attaque et le bord de fuite. En d'autres termes, l’évolution moyenne de l'angle 29 est plus important sur les derniers 40% de la corde, à compter du bord d'attaque. Sur la figure 3, on voit que les courbes 36, 38, 40 sont plus raides au-delà de 0,6 en abscisses qu'avant 0,8. Les courbes sont plus raide entre 60% de la corde à compter le bord d'attaque et le bord de fuite.

Ainsi, concernant la loi de courbure de l'aube, la prise d'incidence venant augmenter la déviation du flux d'air proche du bord d'aitaque, l'aube 121 permet de limiter la déviation du flux Fair sur la partie amont de l'aube, tout en contrôlant que la déviation résiduelle du flux d'air sur la partie avai de

Paube soit encore compatible de sa stabilité. Au-delà de 60% de la corde à compter du bord d'attaque, l’évolution de l'angle entre l'axe moteur X et la tangente 28 dépend de la position de la coupe de l'aube selon la hauteur de la veine. Dans le présent document, l’évolution de l'angle 29 évoquée se rapporte à l'évolution moyenne de l’angie 29.

La courbe 36, à une hauteur de l'aube dans la veine correspondant à a paroi interne de la veine, montre que l’évolution moyenne de l’angie 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 est inférieure à l'évolution moyenne entre 60% de la corde à compter le bord d'attaque et le bord de fuite. Au-delà de 60% de la corde à compter du bord d'attaque 22, l'évolution de l’angie 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 est plus forte. La pente de la courbe 36 accélère. Selon le profil de l'aube 121 selon la courbe 36, 50% de l’évolution de l'angle 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 est sur les derniers 40% de sa corde à compter du bord d'aitaque 22. L'angie 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 au bord d'attaque 22 est supérieur à 50°. L'évolution totale de Vangle 29 compris entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 est supérieure à 55°.

En d'autres termes, la valeur de l'angle 29 au bord d'aitaque 22 est supérieure de 55° à la valeur de l'angle 29 au bord de fuite 24. La coupe en pied présente une évolution totale supérieurs à 55°, répartie à 50% sur les demiers 40% de corde 26 à compter du bord d'attaque.

La courbe 38, à une hauteur de l'aube dans la veine correspondant à 1/5 de la hauteur dans la veine, montre que l’évolution moyenne de l'angle 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidisiante 20 est inférieure à l'évolution moyenne entre 60% de la corde à compter le bord d'aitaque et le bord de fuite. Au-delà de 60% de la corde à compter du bord d'aitaque 22, l’évolution de l'angle 29 entre l'axe moteur X et ia tangente 28 à la ligne équidistante 20 est plus forte. La pente de la courbe 38 accélère.

Selon le profil de l'aube 121 selon la courbe 38, 50% de l’évolution de l'angle 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 est sur les derniers 40% de sa corde à compter du bord d'attaque 22. L’angie 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 au bord d'attaque 22 est à 40°, L'évolution totale de angie 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 est supérieure à 50°. La coupe à 1/5 de hauteur présente une évolution totale superieure à 50°, répartie a 50% sur les derniers 40% de corde 26.

La courbe 40, à une hauteur de l'aube dans la veine correspondant à la mi-hauteur de la veine, montre que l’évolution moyenne de l'angle 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 est inférieure à l'évolution moyenne entre 60% de la corde à compter le bord d'attaque et le bord de fuite. Au-delà de 60% de la corde à compter du bord d'attaque 22, l’évolution de l'angle 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 est plus forte. La pente de la courbe 40 accélère, Selon le profil de l'aube 121 selon la courbe 40, 50% de l’évolution de l'angle 29 entre l'axe moteur X et la tangente 25 à la ligne équidistante 20 est sur les derniers au plus 50%, de préférence 40%de sa corde à compter du bord d'attaque 22. Ainsi, la coupe à mi-hauteur avance son évolution. L'angie 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 au bord d'attaque 22 est supérieur à 35° et inférieur à 50°. À la mi-hauteur de la veine, l'évolution totale de l'angle 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 est supérieure à 40°. Le point pour lequel 50% de l’évolution est atieint est avancé de 10% de corde à mi-hauteur relativement à sa position à la paroi intérieure de la veine. À la mi-hauteur de la veine, l'angie 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 au bord d'attaque est d'au moins 10° inférieur à l'angle 29 entre l'axe moteur X el la tangente 28 à la ligne équidistante 20 au bord d'attaque à la hauteur dans la veine correspondant à la coupe en paroi interne de la veine. L'évolution de l'angle 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 au bord d'attaque est d'au moins 10° inférieur à l'évolution de l'angle 29 entre l'axe moteur X et la tangente 28 à la ligne équidistante 20 au bord d'attaque ala hauteur dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine.

La figure 4 illustre l'évolution de la forme de l'aube 121. La figure 4 montre la loi d'épaisseur (« E ») en ordonnée suivant la position ie long de la corde 26 du profil (« C ») en abscisse (à compter du bord d'attaque 22 — position adimensionnée). On y voit l'évolution de l'épaisseur entre l'intrados 16 et Pextrados 18 du bord d'attaque 22 au bord de fuite 24. La figure 4 montre comment est répartie l'évolution de l'épaisseur de l'aube 121. La particularité de l'aube est que la forme (ou le profil) varie selon la hauteur de la veine (ou en d'autres termes, selon la hauteur de l'aube) La figure 4 montre l’évolution de la forme de l'aube en partie basse de l'aube, entre 0 et 50% de sa hauteur dans la veine. La figure 4 montre l'évolution de l'épaisseur de l'aube 121 en coupe transversale à la hauteur de l'aube dans la veine. La courbe 42 montre la forme ou profil d'aube selon une coupe à une hauteur dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine. La coupe est en pied d'aube, selon une direction radiale vers l'extérieur. La courbe 44 montre la forme ou profil daube selon une coupe à une hauteur dans la veine correspondant à 1/5 de la hauteur dans la veine, à compter de la paroi interne de la veine. La coupe est à 1/5 de la hauteur de l'aube, selon une direction radiale vers l'extérieur. La courbe 46 montre la forme ou profil d’aube selon une coupe à une hauteur dans la veine correspondant à la mi-hauteur de la veine à compter de la paroi interne de la veine. La coupe est à mi-hauteur de la hauteur de l'aube.

Laube 121 présente une évolution de l'épaisseur entre le bord d'attaque et le bord de fuite. L'aube est telle que l'épaisseur maximale est positionnée avant 25% de la corde depuis le bord d'attaque. En d'autres termes, l’évolution de l'épaisseur de Vaube est plus important sur les premiers 25% de la corde, à compter du bord d'attaque. Sur la figure 2, on voit que les courbes 42, 44, 46 sont plus raides avant 0,25 en abscisses qu'après 0,25. Les courbes sont plus raide entre le bord d'attaque et 25% de la corde à compter du bord d'attaque.

Ainsi, concemant la loi d'épaisseur de Taube, de forte variations d'incidence de Tar venant contraindre l'aube, en particulier dans sa partie amont, l'épaisseur de l'aube en amont de la corde permet à l'aube de mieux résister sur la partie amont de l'aube. Concernant la loi d'épaisseur, la courbure du bord d'attaque génère une accélération conséquente lors de son contournement par Var, accélération qui vient déstabiliser le flux d'air.

Ainsi, avancer l'épaisseur maximale du profil vers le bord d'attaque permet de minimiser sa courbure,

L'épaisseur est considérée à une hauteur de l'aube dans la veine comprise entre 0 et 50%. L'épaisseur maximale positionnée avant 25% de a corde depuis le bord d'aitaque est considérée en coupe, à une hauteur de

Paube dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine (courbe 42) et/ou à 1/5 de la hauteur de l'aube dans la veine (courbe 44) et/ou à 50% de la hauteur de l'aube dans la veine (courbe 46) De préférence, 80% de l'épaisseur maximale, de préférence 90%, sont atteints avant 10% de la corde depuis le bord d'aitaque. Ceci permet de renforcer encore l'aube, et de supporter d'importantes variations d'incidence sur le bord d'attaque de

Paube. En grandeur relative, l'épaisseur maximale est supérieure à 6% de la corde.

Toutes ces caractéristiques de l'aube 121 peuvent être considérées séparément ou en combinaison. En particulier, l’évolution moyenne de

Pangie 29 par rapport à la corde et l'évolution de l'épaisseur par rapport à la corde peuvent être considérées séparément ou en combinaison. L’aube assure un écoulement uniforme le long de l'aube. L'aube permet d'éviter un décoliement de l'air avant d'atteindre le bord de fuite. L’aube permet de façon combinée une grande déviation du flux d'air et une grande prise d'incidence du flux d'air. L'aube permet de supporter de grande variation d'incidence du flux d'air. Ceci permet d'améliorer les performances d'un compresseur mettant en œuvre une telle aube. Également, ceci permet d'améliorer les performances d'un ensemble de turbomachine selon l'invention comprenant au moins une rangée d'aubes à calage variable, et en aval de la rangée d'aubes à calage variable, comprenant un compresseur avec au moins une aube 121 telle que décrite précédemment. En effet, des aubes 121 situées en aval d'aubes à calage variable dans le sens d'écoulement du flux d'air subissent d'importantes variations de l'incidence du flux d'air en raison de la présence des aubes à calage variable en amont Les aubes 121 telles que décrites sont en mesure de supporter de grandes variations de l'incidence du flux d'air.

L'invention se rapporte aussi à un compresseur 120 de turbomachine d'aéronef, comprenant au moins une aube 121, de préférence au moins une

S rangée d'aubes 121, comprenant tout ou partie des caractéristiques décrites,

L'invention se rapporte aussi à un ensemble de turbomachine comprenant au moins une rangée d’aubes (d’un rotor ou d'un stator) à calage variable, et, en aval de la rangée d'aubes à calage variable, le compresseur 120.

L'invention se rapporte aussi à une turbomachine comprenant le compresseur ou l'ensemble avec le compresseur. I s'agit en particulier d’un compresseur axial pour turbomachine. Plus particulièrement, ii s’agit d'un compresseur transsonique à géométrie variable (avec aubes mobiles selon un calage sur les stators). Le compresseur peut être en aval de la soufflante 110 de la turbomachine, la souffiante étant elle-même à calage variable. La rangée d'aubes 121 peut être portée par le dernier stator 124 en sortie de ce compresseur (dit OGV pour « outlet guide vane »), qui doit redresser le flux vers une vitesse purement axiale et/ou le premier stator à calage fixe de ce compresseur, dans le sens d'écoulement du flux d'air La rangée d'aubes 121 est en avai (directement (c'est-à-dire immédiatement après) ou indirectement (c'est-à-dire séparée par d'autre(s) rangée(s) d'aubes} d’une rangée d'aubes à calage variable (d'un rotor, d’un stator ou de la soufflante), dans le sens d'écoulement du flux d'air. L’aube 121 permet de façon combinée une grande déviation du flux d'air et un fonctionnement avec une grande prise d'incidence — de préférence par la combinaison de la loi d'épaisseur et de la loi de courbure de squeletis.

Laube 121 décrite précédemment avec l’évolution de l'angle 29 et/ou l'évolution de l'épaisseur peut être qualifiée d'aube statorique, ou d'aube conformée, d'aube statorique conformée.

La présente invention a été décrite en relation avec des modes de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs.

D’une manière générale, il apparaîtra évident pour un homme du métier que la présente invention nest aucunement limitée aux exemples illustrés eVou décrits ci-dessus.

Par exemple, l'invention est applicable en tête d'aube, en combinaison ou indépendamment de l’évolution de l'angle 29 entre 0 et 50% de hauteur.

Claims (1)

1. - j8 - Revendications 4 Aube (121) statorique pour compresseur de lurbomachine d'aéronef, l'aube comprenant un intrados (15) et un extrados (18), une ligne équidistante (20) entre l'intrados et l'extrados, un bord d'aitaque (22) et un bord de fuite (24), une corde (26) s'étendant entre le bord d'attaque et le bord de fuite, l'aube étant apte à s'étendre dans une veine (12) de flux d'air, l'aube présentant un angle (29) compris entre la tangente (25) à la ligne équidistante (20) et l'axe moteur (X), une évolution moyenne de l’angie (29) entre le bord d'attaque et le bord de fuite est inférieure à l’évolution moyenne entre 60% de la corde à compter le bord d'attaque et ie bord de fuite.

   2. Aube (121) selon la revendication précédente, dans laquelle l’évolution de l'ange (29) est à une hauteur de l'aube dans la veine comprise entre OC et 50%, de préférence à la hauteur de l'aube dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine elfou à 1/5 de la hauteur de l'aube dans la veine et/ou à mi-nauteur de l'aube dans la veine.

   3. Aube (121) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle, à la hauteur de l'aube dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine, 50% de l’évolution de l'angle (29) entre l'axe moteur (X) et une tangente (28) à la ligne équidistante (20) est sur les derniers 40% de sa corde à compter du bord d'attaque. 4 Aube (121) selon l’une des revendications précédentes, à la hauteur de l'aube dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine, l'angle (29) entre l'axe moteur (X) et une tangente (28) à la ligne équidistante (20) au bord d'attaque est supérieur à 55°.

   5. Aube (121) selon Pune des revendications précédentes, à la hauteur de l'aube dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine, l’évolution totale de Vangie (29) entre l'axe moteur (X) et une tangente (28) à la ligne équidistante (20) est supérieure à 55°.

   8. Aube (121) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle, à 1/5 de la hauteur de l'aube dans la veine, 50% de l’évolution de l'angle (29) entre l'axe moteur (X) et une tangente (28) à la ligne équidistante {20) est sur les derniers 40% de sa corde à compter du bord d'attaque.

   7. Aube (121) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle, à 1/5 de la hauteur de l'aube dans la veine, l'angle (29) entre l'axe moteur (X) et une tangente (28) à la ligne équidistante (20) au bord d'attaque est à 40°.

   8. Aube (121) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle, à 1/5 de la hauteur de Taube dans la veine, l'évolution totale de angie (29) entre l'axe moteur (X) et une tangente (28) à la ligne équidistante (20) est supérieure à 50°.

   9. Aube (121) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle, à mi-hauteur de l'aube dans la veine, 50% de l'évolution de l'angle (29) 45 entre l'axe moteur (X) et une tangente (28) à la ligne équidistante (20) est sur les derniers au plus 50%, de préférence 40% de sa corde à compter du bord d'attaque.

   10. Aube (121) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle, à mi-hauteur de Paube dans la veine, l’angie (29) entre l'axe moteur (X) et une tangente (28) à la ligne équidistante (20) au bord d'attaque est supérieur à 35° et inférieur à 50°.

   11. Aube (121) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle, à mi-hauteur de l'aube dans la veine, l'évolution totale de l'angle (29) entre l'axe moteur (X) et une tangente (28) à la ligne équidistante (20) est supérieure à 40°.

   12. Aube (121) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle, à mi-hauteur de l'aube dans la veine, l'angle (29) entre l'axe moteur (X) et une tangente (28) à la ligne équidistante (20) au bord d'attaque est d'au moins 10° inférieur à l'angle (29) entre l'axe moteur (X) et une tangente (28) à la ligne équidistante (20) au bord d'attaque à la hauteur dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine.

   13. Aube (121) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle, à miHauteur de l'aube dans la veine, l'évolution de l'angle (29) entre Paxe moteur (X) et une tangente (28) à la ligne équidistante (20) au bord d'attaque est d'au moins 10° inférieur à l'évolution de l'angle (29) entre l'axe moteur (X) et une tangente (28) à la ligne équidistante (20) au bord d'attaque à la hauteur dans la veine correspondant à la paroi interne de la vene. 14 Compresseur (120) de turbomachine d'aéronef comprenant au moins une aube (121) selon l’une des revendications 1 à 13, de préférence, au moins une rangée d'aubes (121) selon l’une des revendications 1 à

   13.

   15. Compresseur selon la revendication précédente, dans lequel la rangée 45 d'aubes est portée par un stalor en sortie du compresseur ou par un premier stator du compresseur.

   16. Compresseur selon la revendication précédente, le compresseur étant un compresseur transsonique à géométrie variable.

   17. Ensemble de turbomachine d'aéronef comprenant - Au moins une rangée d'aubes à calage variable, - En aval de la rangée d'aubes à calage variable, un compresseur selon l’une des revendications 14 3 16.

   18. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel Pau moins une aube (121) du compresseur comprend une épaisseur entre lintrados (16) et l'extrados (18) l'aube présentant entre le bord d'attaque et le bord de fuite une évolution de l'épaisseur, l'aube étant telle que l'épaisseur maximale est positionnée avant 25% de la corde depuis ie bord d'attaque.

   19. Ensemble selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur est considérée à une hauteur de l'aube dans la veine correspondant à la paroi interne de la veine elfou à 1/5 de la hauteur de l'aube dans la veine et/ou à 50% de la hauteur de l'aube dans la veine.

   20. Ensemble selon lune des trois revendications précédentes, dans lequel 80% de l'épaisseur maximale, de préférence 90%, sont atteints avant 10% de la corde depuis le bord d'attaque.

   21. Turbomachine d'aéronef (100) comprenant un compresseur selon l’une des revendications 14 à 16 ou un ensemble selon Pune des revendications 17 à 20. 22 Turbomachine selon la revendication précédente, dans laquelle Pau moins une aube (121) ou lau moins une rangée d'aubes (121) est en aval dune rangée d'aubes à calage variable, dans le sens d'écoulement du flux d'air.

   23. Turbomachine selon l'une de deux revendications précédentes, 45 comprenant une soufflante (110) à calage variable, Pau moins une aube (121) ou Vau moins une rangée d'aubes (121) est en aval de la soufflante à calage variable ou d'un rotor portant une rangée d'aubes à calage variable ou d’un stator portant une rangée d'aubes à calage variable.