TITRE : MODULE POUR UNE TURBOMACHINE D’AERONEF

Domaine technique de l'invention

L’invention concerne le domaine des modules pour une turbomachine d’aéronef. L’invention concerne plus particulièrement les modules comprenant un moyeu mobile en rotation et des aubes à calage variable portées par le moyeu, tels que les modules de soufflante ou d’hélice.

Arrière-plan technique

L’état de la technique est illustré par les documents US-A-2 403 532 et US- A-3 115 939.

Une turbomachine d’aéronef comprend de manière générale un module s’étendant autour d’un axe longitudinal et présentant un moyeu mobile en rotation autour de l’axe longitudinal et sur lequel sont montées des aubes. Le module est typiquement relié à un générateur de gaz. Le générateur de gaz comprend par exemple d’amont en aval un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression, une turbine basse pression et une tuyère d’échappement des gaz. Le rotor du compresseur haute pression est relié au rotor de la turbine haute pression par un arbre haute pression et le rotor du compresseur basse pression est relié au rotor de la turbine basse pression par un arbre basse pression. L’arbre basse pression est par ailleurs relié à un arbre d’entrainement du moyeu du module pour l’entrainer en rotation.

Le module est par exemple une soufflante ou une hélice. Dans le cas d’une soufflante, les aubes sont entourées d’un carter externe fixé à une nacelle de l’aéronef. Dans le cas d’une hélice, les aubes de soufflante sont montées en dehors de la nacelle et ne sont pas donc entourées par un carter externe. Afin d’optimiser le fonctionnement du module et assurer son opérabilité selon les phases de vol de l’aéronef notamment en maintenant une marge au pompage suffisante, il est connu de modifier l’orientation des aubes au cours du vol de l’aéronef. A cet effet, les aubes sont mobiles autour d’un axe de calage qui s’étend perpendiculairement à l’axe longitudinal. Les aubes sont dites à calage ou à pas variable. Par exemple, les aubes à calage variable peuvent occuper une position dite d’inversion de poussée (connue sous le terme anglais « reverse ») dans laquelle celles-ci permettent de générer une contre poussée pour participer au ralentissement de l’aéronef et une position de mise en drapeau dans laquelle, en cas de défaillance ou de panne, celles-ci permettent de limiter leur résistance.

Afin d’entrainer en rotation les aubes autour de leur axe de calage, le module de la turbomachine comprend typiquement un dispositif de changement de calage des aubes agencé à l’intérieur du moyeu du module. Le document FR-A1-3 087 232 décrit une turbomachine comprenant un module de soufflante présentant un moyeu mobile autour d’un axe longitudinal et sur lequel sont montées des aubes à calage variable. Le module comprend un dispositif de changement de calage des aubes comprenant un actionneur hydraulique relié aux aubes, une pompe d’alimentation en fluide de l’actionneur hydraulique et un moteur électrique pour actionner la pompe d’alimentation.

Selon ce document, la pompe d’alimentation est mobile en rotation autour de l’axe longitudinal et le moteur électrique est mobile autour de l’axe longitudinal c’est-à-dire que l’organe fixe du moteur, également appelé stator, est fixé au moyeu du module et est donc dans un repère tournant du module. Le dispositif de changement de calage des aubes comprend en outre un transformateur électrique tournant permettant d’alimenter en énergie électrique le moteur à partir d’une source d’énergie électrique située dans un repère fixe de la turbomachine. Le document FR-A1-2 831 225 décrit une turbomachine comprenant un module de soufflante présentant un moyeu mobile autour d’un axe longitudinal et sur lequel sont montées des aubes à calage variable. Le module comprend un dispositif de changement de calage des aubes comprenant un actionneur hydraulique, une pompe d’alimentation en fluide de l’actionneur hydraulique et un moteur électrique pour actionner la pompe d’alimentation. Selon ce document, la pompe d’alimentation et le moteur électrique sont mobiles en rotation autour de l’axe longitudinal. Dans ce cadre, le dispositif de changement de calage des aubes comprend en outre un transformateur électrique tournant permettant d’alimenter en énergie électrique le moteur à partir d’une source d’énergie électrique située dans un repère fixe de la turbomachine.

Ces configurations ne donnent pas entière satisfaction en ce que le moteur électrique est entrainé en permanence en rotation conduisant à une consommation de puissance électrique et un dimensionnement du moteur important. Par ailleurs, le module de la turbomachine présente un encombrement qui rend difficile l’ajout d’un transformateur électrique. L’ajout d’un transformateur implique d’augmenter la taille du module. Aussi, la masse et le coût du transformateur sont importants. De plus, l’entrainement en rotation de la pompe d’alimentation autour de l’axe de la turbomachine est problématique. En effet, il a été constaté qu’à de grandes vitesses d’entrainement en rotation du module, la pompe pouvait subir des dommages irréversibles.

Il existe donc un besoin de fournir un module de turbomachine pour un aéronef, comprenant un moyeu portant des aubes à calage variable, qui soit fiable, compact, léger, faiblement consommateur d’énergie et peu coûteux.

Résumé de l'invention

A cet effet, l’invention propose un module pour une turbomachine d’aéronef, ce module comportant un axe longitudinal et comprenant : - un moyeu mobile en rotation autour de l’axe longitudinal,

- des aubes portées par le moyeu, chacune de ces aubes étant mobiles en rotation autour d’un axe de calage s’étendant radialement par rapport à l’axe longitudinal, et

- un dispositif de changement de calage des aubes autour de leurs axes de calage, ce dispositif comprenant : un actionneur hydraulique mobile en rotation autour de l’axe longitudinal et configuré pour entrainer les aubes autour de leurs axes de calage, une pompe d’alimentation en fluide de l’actionneur hydraulique, cette pompe d’alimentation comprenant un axe d’entrainement mobile en rotation autour de l’axe longitudinal et une enveloppe fixe en rotation autour de l’axe longitudinal, et une machine électrique configurée pour actionner la pompe d’alimentation, la machine électrique comprenant un organe rotatif d’entrainement de l’axe d’entrainement et un organe fixe qui est fixe en rotation par rapport à l’axe longitudinal.

L’actionneur hydraulique assure l’entrainement des aubes autour de leurs axes de calage pour optimiser les performances du module selon les phases de vol de l’aéronef. L’actionneur hydraulique est alimenté en fluide par la pompe d’alimentation. La pompe d’alimentation est actionnée par la machine électrique qui fournit une énergie mécanique à la pompe pour son fonctionnement. Selon l’invention, l’enveloppe de la pompe d’alimentation ainsi que l’organe fixe de la machine électrique sont fixes en rotation par rapport à l’axe longitudinal. En d’autres termes, la pompe d’alimentation et la machine électrique alimentant en énergie la pompe d’alimentation sont fixes en rotation par rapport à l’axe longitudinal du module.

Par conséquent, la machine électrique et la pompe d’alimentation sont dans un repère fixe du module. Contrairement au module de l’art antérieur dans lequel le moteur électrique est dans un repère tournant c’est-à-dire qu’à la fois l’organe fixe et l’organe mobile sont entraînés en rotation autour de l’axe longitudinal, une telle configuration selon l’invention permet de s’affranchir d’un transformateur électrique tournant pour transférer l’énergie électrique d’une source d’énergie située dans un repère fixe du module vers la machine électrique. Le module est donc simplifié et plus compact. Aussi, l’organe fixe de la machine n’étant plus entraînée en rotation autour de l’axe longitudinal de la turbomachine, la consommation de puissance électrique du module est moindre. Ceci permet de dimensionner la machine électrique en conséquence. Enfin, un tel module est plus fiable puisque l’entrainement en rotation du moyeu n’impacte plus les composants du dispositif tels que la pompe d’alimentation qui présente désormais une enveloppe qui est également fixe en rotation par rapport à l’axe longitudinal.

L’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :

- le dispositif comprend une unité de transfert du fluide agencée axialement entre la pompe d’alimentation et l’actionneur hydraulique et comprenant un premier moyeu fixe en rotation autour de l’axe longitudinal présentant un passage interne en communication fluidique avec la pompe d’alimentation et un second moyeu mobile en rotation autour de l’axe longitudinal agencé autour du premier moyeu et présentant des second canaux en communication fluidique avec l’actionneur hydraulique et le passage interne ;

- la pompe d’alimentation est une pompe à cylindrée fixe réversible ;

- la machine électrique est un moteur électrique ;

- un arbre d’entrainement configuré pour entrainer en rotation le moyeu et un réducteur de vitesse mécanique configuré pour relier l’arbre d’entrainement à un arbre basse pression de la turbomachine, le réducteur de vitesse étant agencé en aval de la machine électrique selon l’axe longitudinal et comprenant un premier élément destiné à coopérer avec l’arbre basse pression, un second élément solidaire en rotation de l’arbre d’entrainement et un troisième élément fixe en rotation et relié à l’organe fixe de la machine électrique ;

- le premier élément est un solaire, le second élément est une couronne et le troisième élément est un porte-satellites ;

- le dispositif comprend un accumulateur hydraulique fixe en rotation par rapport à l’axe longitudinal et en communication fluidique avec la pompe d’alimentation, l’accumulateur hydraulique étant agencé en aval de l’actionneur hydraulique selon l’axe longitudinal;

- le dispositif comprend un accumulateur hydraulique agencé en amont de l’actionneur hydraulique selon l’axe longitudinal et solidaire de l’actionneur hydraulique, l’accumulateur hydraulique étant en communication fluidique avec la pompe d’alimentation ;

- la pompe présente un régime de fonctionnement qui est fonction d’une puissance de la machine électrique, le module comprenant en outre un circuit électronique de commande relié à la machine électrique configuré pour moduler la puissance de la machine électrique ;

- le circuit électronique de commande est configuré pour recevoir un ordre transmis par une unité de commande, l’ordre étant fonction d’une information relative à l’aéronef et/ou à la turbomachine et/ou à la position des aubes par rapport à leurs axes de calage et reçue par l’unité de commande,

- le moyeu comprend un espace interne dans lequel est agencé le dispositif

- les termes amont et aval sont définis par rapport à la circulation des gaz dans le module suivant l’axe longitudinal,

- l’actionneur hydraulique est relié aux aubes,

- l’actionneur hydraulique est un vérin hydraulique comprenant un boitier et un corps mobile en translation dans le boitier, le corps mobile étant relié aux aubes.

Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit d’un mode de réalisation non limitatif de l’invention en référence aux dessins annexés sur lesquels :

[Fig.1 ] la figure 1 est une représentation schématique en coupe axiale d’une demi-turbomachine d’aéronef ;

[Fig.2] la figure 2 est une vue en coupe axiale du module selon un premier mode de réalisation de l’invention ;

[Fig.3] la figure 3 est une représentation schématique fonctionnelle du module selon le premier mode de réalisation l’invention ;

[Fig.4] la figure 4 est une vue en coupe axiale du module selon un second mode de réalisation de l’invention ;

[Fig.5] la figure 5 est une vue en coupe partielle d’un exemple d’une unité de transfert pouvant équiper le module de l’invention.

Description détaillée de l'invention

Un aéronef comprend un fuselage et au moins deux ailes s’étendant de part et d’autre du fuselage suivant l’axe du fuselage. Au moins une turbomachine est montée sous chaque aile. La turbomachine peut être un turboréacteur, par exemple une turbomachine équipée d’une soufflante carénée équipée d’aubes à calage variable, connue sous l’acronyme VPF pour « Variable Pitch Fan » en langue anglaise. Alternativement, la turbomachine peut être un turbopropulseur, par exemple une turbomachine équipée d’une hélice non carénée (« open rotor », « USF » pour «Unducted Single Fan » ou « UDF » pour « Unducted Dual Fan »). Bien entendu l’invention s’applique à d’autres types de turbomachine.

Dans la présente invention, et de manière générale, les termes « amont », « aval » « axial » et « axialement » sont définis par rapport à la circulation des gaz dans la turbomachine ou d’un module de la turbomachine et ici suivant l’axe longitudinal X (et même de gauche à droite sur la figure 1 ). De même, les termes « radial », « radialement », « interne », « intérieur », « externe » et « extérieur » sont définis par rapport à un axe radial Z perpendiculaire à l’axe longitudinal X et au regard de l’éloignement par rapport à l’axe longitudinal X.

Par « fixe en rotation » il est entendu que l’élément est relié à une structure fixe du module ou de la turbomachine tel qu’un carter et par « mobile en rotation » il est entendu que l’élément est relié à une structure mobile en rotation tel qu’un moyeu rotatif ou un arbre.

La figure 1 illustre un exemple de turbomachine 1. La turbomachine 1 comprend un générateur de gaz 2 et un module 3 selon l’invention. Le générateur de gaz 2 comprend d’amont en aval, un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression 5, une chambre de combustion 6, une turbine haute pression 7 et une turbine basse pression 8. Les rotors du compresseur basse pression 4 et de la turbine basse pression 8 sont reliés mécaniquement par un arbre basse pression 9 de manière à former un corps basse pression. Les rotors du compresseur haute pression 5 et de la turbine haute pression 7 sont reliés mécaniquement par un arbre haute pression 10 de manière à former un corps haute pression. L’arbre haute pression 10 s’étend radialement au moins en partie à l’extérieur de l’arbre basse pression 9. L’arbre basse pression 9 et l’arbre haute pression 10 sont coaxiaux. Le corps haute pression est guidé en rotation autour de l’axe longitudinal X par un premier palier 11 à roulements en amont et un deuxième palier 12 à roulements en aval. Le premier palier 11 est monté entre un carter inter-compresseur 13 et une extrémité amont de l’arbre haute pression 10. Le carter inter compresseur 13 est agencé axialement entre les compresseurs basse et haute pression 4, 5. Le deuxième palier 12 est monté entre un carter inter-turbine 14 et une extrémité aval de l’arbre haute pression 10. Le carter inter-turbine 14 est agencé axialement entre les turbines basse et haute pression 8, 7. Le corps basse pression est guidé en rotation autour de l’axe longitudinal X via un troisième palier 15 à roulements et un quatrième palier 16 à roulements. Le quatrième palier 16 est par exemple un palier double. Le palier double 16 est monté entre un carter d’échappement 17 et une extrémité aval de l’arbre basse pression 9. Le carter d’échappement 17 est situé en aval de la turbine basse pression 8. Le troisième palier 15 est monté entre un carter d’entrée 18 et une extrémité amont de l’arbre basse pression 9. Le carter d’entrée 18 est agencé en amont du compresseur basse pression 4. Plus particulièrement, le carter d’entrée 18 est agencé axialement entre le module 3 et le compresseur basse pression 4.

Dans l’exemple de la figure 1 , le module 3 est monté en amont du générateur de gaz 2. Avantageusement, selon cet exemple, un redresseur 20 est agencé axialement entre le module 3 et le compresseur basse pression 4. Le redresseur 20 comprend par exemple des aubes 200 montées sur le carter d’entrée 18. De telles aubes 200 sont appelées OGV pour « Outlet Guide Vanes » en langue anglaise. Le redresseur 20 permet de redresser le flux en aval du module 3 pour optimiser le fonctionnement de la turbomachine 1 .

Selon un autre mode de réalisation non représenté, le module 3 est monté en aval du générateur de gaz 2.

En outre, le module 3 selon l’invention comprend des aubes 30.

Dans l’exemple de la figure 1 , les aubes 30 sont entourées par un carter externe 19. Le carter externe 19 est fixé à une nacelle (non représentée) de l’aéronef. Selon cet exemple, le module 2 est un module de soufflante.

Selon un autre exemple non représenté, le module 2 est un module d’hélice. Les aubes 30 ne sont pas entourées par un carter externe. Les aubes 30 sont selon cet exemple agencées autour de la nacelle.

Comme visible sur les figures 2 et 4, les aubes 30 sont portées par un moyeu 43. Le moyeu 43 est annulaire. Il est agencé autour de l’axe longitudinal X. Les aubes 30 sont régulièrement réparties autour du moyeu 43. Les aubes 30 s’étendent radialement depuis le moyeu 43. Il comprend un espace interne 310. Le moyeu 43 comprend en outre des logements internes répartis régulièrement autour de l’axe longitudinal X.

Le moyeu 43 est solidaire d’un cône 31 centré sur l’axe longitudinal X. Le cône 31 est agencé en amont du moyeu 43. Le cône 31 forme un bec d’entrée d’air dans la turbomachine 1 . Le moyeu 43 est par exemple relié au cône 31 par un bras de fixation 43a s’étendant radialement par rapport à l’axe longitudinal X. Le bras de fixation 43a est relié au cône 31 et au moyeu 43 par un ensemble de vis et d’écrous 43b par exemple.

Les aubes 30 sont entraînées en rotation autour de l’axe longitudinal X. Chaque aube 30 comprend un pied 41 et une pale 40 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis le pied 41 .

Le pied 41 comprend un tenon 41 b relié à un manchon 41 a. Le pied 41 est monté pivotant suivant un axe de calage C dans le logement interne du moyeu 43. Le manchon 41 a est centré sur l’axe de calage C. Le manchon 41 a est logé dans le logement interne du moyeu 43. Avantageusement, un pied 41 est monté par logement interne.

L’axe de calage C est parallèle à l’axe radial Z. Le pied 41 est monté pivotant grâce à deux paliers de guidage 44 montés dans chaque logement interne et de manière superposée suivant l’axe radial Z. Ces paliers 44 sont de préférence, mais non limitativement, des roulements à billes.

Le moyeu 43 est mobile en rotation autour de l’axe longitudinal X. Pour entrainer le moyeu 43 en rotation autour de l’axe longitudinal X et donc les aubes 30, le module 3 comprend un arbre d’entrainement 32. L’arbre d’entrainement 32 est agencé au moins en partie dans l’espace interne 310. Il est centré sur l’axe longitudinal X. L’arbre d’entrainement 32 est guidé en rotation dans l’espace interne 310 par un premier palier de guidage 32a et un second palier de guidage 32b. Le premier palier de guidage 32a est par exemple un roulement à billes. Le second palier de guidage 32b est par exemple un roulement à rouleaux. Le premier palier de guidage 32a est agencé en aval du second palier de guidage 32b. Le premier palier de guidage 32a comprend des billes 320a agencées entre une bague externe 321 a et une bague interne 322a. Le second palier de guidage 32b comprend des rouleaux 320b agencés entre une bague externe 321 b et une bague interne 322b. Les bagues internes 322a, 322b sont solidaires de l’arbre d’entrainement 32a et les bagues externes 321 a, 321 b sont portées par un support palier 34. Le support palier 34 est fixe. Il s’étend radialement entre une bride d’extrémité 34a reliée au carter d’entrée 18 et des première et seconde semelles 34b, 34c qui coopèrent respectivement avec les bagues externe 321 a, 321 b.

L’arbre d’entrainement 32 comprend une extrémité amont sur laquelle est fixé un tourillon 53. Le tourillon 53 s’étend radialement vers l’extérieur. Le tourillon 53 est relié par exemple par une première bride 52 à un bras intermédiaire 530 lui-même relié au moyeu 43 pour l’entrainer en rotation autour de l’axe longitudinal X.

L’arbre d’entrainement 32 est entrainé en rotation par l’arbre basse pression 9 par exemple. Afin de réduire la vitesse de rotation de l’arbre d’entrainement 32 par rapport à l’arbre basse pression 9, le module 3 comprend avantageusement un réducteur de vitesse 33 mécanique. Le réducteur de vitesse 33 est agencé dans une enceinte de lubrification 35 s’étendant axialement entre le troisième palier 15 et le second palier de guidage 32b. Afin de limiter les fuites de lubrifiant en dehors de l’enceinte de lubrification 35, un dispositif d’étanchéité 350 est agencé en amont du second palier 32b. Le dispositif d’étanchéité 350 comprend par exemple un joint d’étanchéité dynamique.

Le réducteur de vitesse 33 comprend un premier élément 36 qui coopère avec l’arbre basse pression 9, un second élément 37 solidaire en rotation de l’arbre d’entrainement 32 et un troisième élément 38 fixe en rotation. Le troisième élément 38 est par exemple relié à un stator de la turbomachine 1 tel que le carter d’entrée 18 ou du module 3. Le réducteur de vitesse 33 comprend en outre des satellites 39.

Le premier élément 36 est un planétaire intérieur couplé en rotation avec l’arbre basse pression 9, le second élément 37 est une couronne extérieure couplée en rotation avec l’arbre d’entrainement 32 et le troisième élément 38 est un porte-satellites fixe en rotation par rapport à l’axe longitudinal X. Le porte-satellites est par exemple solidaire du carter d’entrée 18. Le porte- satellites présente au moins un passage 380. Le passage 380 est traversant. Dans cette configuration du réducteur 33, les satellites 39 sont portés par le troisième élément 38 et tournent chacun autour d’un axe sensiblement parallèle à l’axe longitudinal X. Chaque satellites 39 engrène avec le premier élément 36 et le second élément 37. Les satellites 39 sont disposés radialement entre le premier élément 36 et le second élément 37. Dans cette configuration, le premier élément 36 qui est le planétaire forme l’entrée du réducteur de vitesse 33 tandis que le second élément 37 qui est la couronne extérieure forme la sortie du réducteur de vitesse 33. Le réducteur de vitesse 33 est un réducteur de vitesse 33 à train d’engrenage planétaire.

Chaque aube 30 est mobile en rotation autour de l’axe de calage C. A cet effet, selon l’invention, le module 3 comprend un dispositif 45 de changement de calage des aubes 30 autour de leurs axes de calage C. Le dispositif 45 est un dispositif électro hydraulique. Le dispositif 45 est agencé au moins en partie dans l’espace interne 310 du moyeu 43. Le dispositif 45 est avantageusement agencé dans l’espace interne 310. Le dispositif 45 est agencé en amont du réducteur de vitesse 33. Le dispositif

45 comprend un actionneur 46 hydraulique qui est mobile en rotation autour de l’axe longitudinal X et configuré pour entrainer les aubes 30 autour de leurs axes de calage C. L’actionneur 46 est par exemple un vérin hydraulique.

L’actionneur 46 comprend un boitier 48 et un corps mobile 49 en translation dans le boitier 48. Le boitier 48 est solidaire en rotation de l’arbre d’entrainement 32. Le boitier 48 est cylindrique, centré sur l’axe longitudinal X. Une telle configuration permet de limiter l’encombrement de l’actionneur

46 dans le moyeu 43 tant axialement que radialement. Le boitier 48 comprend une virole 50 qui s’étend radialement vers l’extérieur depuis une surface externe du boitier 48. La virole 50 comprend une deuxième bride 51 qui est fixée à la première bride 52 du tourillon 53.

Le corps mobile 49 se déplace en translation le long de l’axe longitudinal X dans le boitier 48. Le boitier 48 s’étend radialement autour du corps mobile 49. Le corps mobile 49 se présente sous la forme d’une tige axiale qui s’étend entre une première extrémité 49a et une deuxième extrémité 49b. L’actionneur 46 comprend en outre une première chambre 46a et une seconde chambre 46b. Les première et seconde chambres 46a, 46b sont délimitées axialement par une paroi annulaire 46c agencée dans le boitier 48. La paroi annulaire 46c est solidaire de la deuxième extrémité 49b du corps mobile 49. Le corps mobile 49 se déplace en translation sous l’effet de la pression d’un fluide circulant dans chaque chambre 46a, 46b. L’actionneur 46 comprend en outre une canalisation 46d. La canalisation 46d présente un axe parallèle à l’axe longitudinal X. La canalisation 46d est par exemple ménagée dans une paroi externe du boitier 48. La canalisation 46d débouche dans la seconde chambre 46b.

Le dispositif 45 comprend avantageusement un mécanisme de liaison 47 solidaire des aubes 30 et de l’actionneur 46. Le mécanisme de liaison 47 permet de transformer le mouvement de translation de l’actionneur hydraulique 46 en un mouvement de rotation des aubes 30. Le mécanisme de liaison 47 comprend une pièce annulaire 47a , une biellette 47b et un excentrique 47c. La pièce annulaire 47a est fixée de manière amovible au corps mobile 49 et par exemple à la deuxième extrémité 49a. La pièce annulaire 47a comprend une bride de liaison qui est reliée de manière amovible à la biellette 47b. La biellette 47b coopère avec l’excentrique 47c qui est solidaire de l’aube 30 et notamment relié au pied 41 de l’aube 30. La pièce annulaire 47a permet ainsi un démontage de l’actionneur hydraulique 46 lors d’opérations de maintenance par exemple sans intervenir sur les aubes 30 qui restent fixées aux biellettes 47b par l’intermédiaire de l’excentrique.

Afin d’entrainer en translation le corps mobile 49 pour entrainer les aubes 30 autour de leur axe de calage C via le mécanisme de liaison 47, le dispositif 45 selon l’invention comprend en outre une pompe 54 d’alimentation en fluide de l’actionneur 46. La pompe 54 est par exemple agencée axialement entre le réducteur 33 et l’actionneur hydraulique 46. La pompe 54 est agencée à l’intérieur de l’arbre d’entrainement 32. La pompe 54 comprend un axe d’entrainement également appelé arbre et une enveloppe, encore appelée corps de pompe, agencée autour de l’axe d’entrainement. L’axe d’entrainement est par exemple centré sur l’axe longitudinal X et est mobile en rotation autour de l’axe longitudinal X. Selon l’invention, l’enveloppe de la pompe 54 est fixe par rapport à l’axe longitudinal X. Avantageusement, l’enveloppe de la pompe 54 est solidaire du troisième élément 38 du réducteur 33. L’enveloppe de la pompe 54 est solidaire du porte-satellites. Une telle configuration de la pompe 54 permet d’augmenter la longévité de la pompe 54 qui n’est pas entraînée en rotation autour de l’axe longitudinal X.

La pompe 54 est une pompe hydraulique de type volumétrique. La pompe 54 est par exemple une pompe à piston axial ou radial. Par pompe à piston axial, on entend une pompe dont l’axe d’entrainement est parallèle à l’axe du piston et par pompe à piston radial, on entend une pompe dont l’axe du piston est incliné par rapport à l’axe d’entrainement. La pompe 54 est par exemple une pompe à cylindrée fixe réversible. Ainsi, la pompe 54 peut tourner dans un premier sens de rotation et dans un second sens de rotation opposé au premier sens. Dans le premier sens de rotation, la pompe 54 délivre un fluide dans la première chambre 46a tandis que dans le second sens de rotation, la pompe 54 délivre un fluide dans la seconde chambre 46b. Une pompe présentant ce type d’entrainement présente une durée de vie plus importante qu’une pompe à cylindrée variable.

La pompe 54 est fluidiquement raccordée à un circuit hydraulique d’alimentation C. Le circuit hydraulique d’alimentation C est un circuit fermé. Il est indépendant d’un circuit de lubrification de la turbomachine 1 par exemple destiné à lubrifier le réducteur 33 par exemple. Le circuit hydraulique d’alimentation C comprend un accumulateur hydraulique 59. L’accumulateur hydraulique 59 constitue un réservoir de fluide sous pression configuré pour fournir un débit à la pompe 54. Le fluide est par exemple de l’huile sous pression. L’accumulateur hydraulique 59 constitue un réservoir avantageux dans le cadre de l’invention en ce qu’il permet de compenser les variations de volume du fluide dues à sa compressibilité et sa dilatation. L’accumulateur hydraulique 59 est en communication fluidique avec la pompe 54.

Le circuit hydraulique d’alimentation C comprend un circuit principal C1 reliant la pompe 54 à l’actionneur hydraulique 46 et un circuit de récupération C2 reliant l’actionneur hydraulique 46 à la pompe 54. Le circuit hydraulique d’alimentation C comprend par exemple une vanne de sécurité 590 et un clapet anti-retour 591 .

Selon un premier mode de réalisation représenté sur la figure 1 , l’accumulateur hydraulique 59 est agencé en aval de l’actionneur hydraulique 46. L’accumulateur hydraulique 59 est fixe en rotation par rapport à l’axe longitudinal X. Il est par exemple intégré à la pompe d’alimentation 54.

Selon un second mode de réalisation représenté sur la figure 4, l’accumulateur hydraulique 59 est agencé en amont de l’actionneur hydraulique 46. L’accumulateur hydraulique 59 est mobile en rotation par rapport à l’axe longitudinal X. Il est par exemple solidaire de l’actionneur hydraulique 46.

En outre, le dispositif 45 comprend avantageusement une unité de transfert 56 du fluide par exemple représenté sur la figure 5. L’unité de transfert 56 assure le transfert du fluide de la pompe 54 qui est fixe en rotation à l’actionneur 46 qui est mobile en rotation autour de l’axe longitudinal X. L’unité de transfert 56 n’impacte que très peu le poids et l’encombrement du module 3 comparé à un transformateur électrique.

L’unité de transfert 56 est agencée axialement entre l’actionneur hydraulique 46 et la pompe 54, à l’intérieur de l’arbre d’entrainement 32. L’unité de transfert 56 est montée sur le circuit hydraulique C. L’unité de transfert 56 comprend un premier moyeu 57 fixe en rotation autour de l’axe longitudinal X. Le premier moyeu 57 est par exemple centré sur l’axe longitudinal X. Le premier moyeu 57 est solidaire par exemple du troisième élément 36 du réducteur de vitesse 33. Le premier moyeu 57 présente un passage interne 57a de circulation du fluide 57a en communication fluidique avec la pompe 54. Le premier moyeu 57 comprend en outre des perçages 57c permettant le passage du fluide du passage interne 57a vers des gorges 57b ménagées sur une surface externe du premier moyeu 57. Les gorges 57b sont annulaires. L’unité de transfert 56 comprend en outre un second moyeu 58 mobile en rotation autour de l’axe longitudinal X. Selon l’exemple représenté, le second moyeu 58 est agencé autour du premier moyeu 57 de manière coaxiale. Le second moyeu 58 est par exemple solidaire en rotation de l’actionneur 46. Par ailleurs, le second moyeu 58 présente des canaux 58a en communication fluidique avec l’actionneur 46 et les gorges 57b. Les canaux 58a sont par exemple en communication fluidique avec la canalisation 46d de l’actionneur 46. Les canaux 58a s’étendent radialement par rapport à l’axe longitudinal X. Ils sont ménagés dans une paroi du second moyeu 58.

Selon un autre exemple non représenté de l’unité de transfert 56, le second moyeu 58 est agencé à l’intérieur du premier moyeu 57.

Selon l’invention, le dispositif 45 comprend en outre une machine électrique

55. La machine électrique 55 permet d’alimenter en énergie mécanique la pompe 54 afin d’assurer son fonctionnement. Le régime de la pompe 54 est déterminé par la quantité d’énergie électrique transformée par la machine électrique 55. La machine électrique 55 permet ainsi l’utilisation d’une pompe à cylindrée fixe réversible puisque c’est la machine électrique 55 qui module la quantité de fluide que pourra délivrer la pompe 54 à l’actionneur hydraulique 46. La machine électrique 55 est par exemple un moteur électrique. Le moteur électrique est préférentiellement à commande vectorielle. Le moteur électrique est par exemple réversible et à vitesse variable.

La machine électrique 55 est selon un exemple agencée axialement entre la pompe 54 et le réducteur de vitesse 33, à l’intérieur de l’arbre d’entrainement 32.

Selon un exemple non représenté, la machine électrique 55, la pompe d’alimentation 54 et l’accumulateur 59 sont sensiblement coaxiaux. La machine électrique 55 comprend un organe rotatif (rotor) et un organe fixe (stator) (non représentés). Les organes rotatif et fixe sont annulaires et par exemple centrés sur l’axe longitudinal X. L’organe rotatif est par exemple agencé à l’extérieur ou à l’intérieur de l’organe fixe. L’organe rotatif entraine en rotation l’axe d’entrainement de la pompe 54. L’organe fixe est relié au troisième élément 38 du réducteur 33 c’est-à-dire au porte- satellite. L’organe fixe est relié à un câble d’alimentation électrique 66. Le câble d’alimentation 66 passe au sein du passage du troisième élément 38 du réducteur 33. Alternativement, le câble d’alimentation 66 passe au travers des satellites 39. Le câble d’alimentation 66 est relié à un dispositif d’alimentation électrique 61 qui est fixe en rotation par rapport à l’axe longitudinal X. Le dispositif d’alimentation électrique 61 est par exemple situé dans la turbomachine 1 ou dans un compartiment de l’aéronef. Ainsi, grâce à l’invention, aucun transfert électrique tournant n’est nécessaire pour alimenter en énergie électrique la machine électrique 55. Ceci permet de réduire le poids et l’encombrement du module 3.

Avantageusement, le module 3 comprend en outre un circuit électronique de commande 60, qui est fixe en rotation autour de l’axe longitudinal. Le circuit électronique de commande 60 est relié à la machine électrique 55 et notamment à l’organe fixe par l’intermédiaire du câble d’alimentation 66 pour le transport de l’énergie électrique. Le circuit électronique de commande 60 permet de moduler la puissance de la machine électrique 55 selon par exemple une information 11 , I2 relative aux conditions de vol de l’aéronef et/ou l’état de la turbomachine et/ou la position des aubes 30 par rapport à leurs axes de calage C. Ainsi, la machine électrique 55 n’est entraînée qu’au juste besoin et sa vitesse et son sens de rotation sont imposés par le circuit électronique de commande 60. Il n’est donc plus nécessaire selon l’invention de sur dimensionner la machine électrique 55. Le circuit électronique de commande 60 est relié au dispositif d’alimentation électrique 61 par un câble électrique 62. Avantageusement, le circuit électronique de commande 60 opère sous la commande d’une unité de commande 63 . L’unité de commande 63 est par exemple située dans la turbomachine 1 ou dans un compartiment de l’aéronef. L’unité de commande 63 est par exemple un calculateur numérique tel qu’un FADEC pour « Full Authority Digital Electronic Computer » en langue anglaise. L’unité de commande 63 est configuré pour transmettre un ordre 01 au circuit électronique de commande 60 en fonction de l’information 11 , I2. L’information 11 est par exemple relative à l’état de la turbomachine 1 et/ou de l’aéronef. L’information I2 est par exemple relative à la position des aubes par rapport à l’axe de calage (C).

Avantageusement, le module 3 comprend un capteur 65. Le capteur 65 permet de mesurer une donnée et traduire la donnée pour transmettre l’information 11 relative à la position des aubes par rapport à l’axe de calage (C) qui est transmise au circuit électronique de commande 60 via l’unité de commande 63.

Selon un premier mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 4, le capteur 65 est un capteur de position. Le capteur de position est configuré pour mesurer la position du pied 41 de l’aube 30. Le capteur de position coopère par exemple avec le pied 41 . Le capteur 65 est par exemple de type électromagnétique.

Selon un autre mode de réalisation non représenté, le capteur 65 est par exemple un capteur linéaire de type LVDT pour « Linear Variable Differential Transformer » en langue anglaise. Le capteur 65 est configuré pour mesurer la position du corps mobile 49 de l’actionneur hydraulique 46. Il est par exemple agencé dans l’actionneur hydraulique 46.

Le capteur 65 fournit l’information 11 à l’unité de commande 63 qui va adresser au circuit électronique de commande 60 l’ordre 01 qui est fonction de cette information 11 .

Le circuit électronique de commande 60 va alors alimenter en énergie électrique la machine électrique 55 en conséquence qui va agir sur la pompe d’alimentation 54. Selon l’ordre transmis au circuit électronique de commande 60, ce dernier module le régime de la machine électrique 55 afin d’adapter le régime de la pompe d’alimentation 54 selon le calage des aubes 30 souhaité.

Selon l’invention, il n’est donc pas nécessaire de disposer d’un transformateur électrique pour alimenter en courant la machine électrique 55 puisque celle-ci est fixe en rotation autour de l’axe longitudinal X. Aussi, selon l’invention, il est possible de moduler la puissance électrique de la machine électrique 55 et donc de la pompe d’alimentation 54 afin de commander en conséquence l’actionneur hydraulique 46. Il n’est donc pas nécessaire d’ajouter un distributeur hydraulique entre la pompe d’alimentation 54 et l’actionneur hydraulique 46 pour moduler le déplacement du corps mobile 49 de l’actionneur hydraulique 46 selon le calage des aubes 30 souhaité. Une telle configuration simplifie donc le module 3 et réduit son encombrement.