CHARIER, Gilles, Alain (4 Rue des Bas Clos, La Grande Paroisse, F-77130, FR)
GALLET, François (47 Rue de Reuilly, Paris, F-75012, FR)
BALK, Wouter (66 Rue du Docteur Pouillot, Melun, F-77000, FR)
CHARIER, Gilles, Alain (4 Rue des Bas Clos, La Grande Paroisse, F-77130, FR)
GALLET, François (47 Rue de Reuilly, Paris, F-75012, FR)
| REVENDICATIONS Turbopropulseur (1 ) muni d'au moins un dispositif d'orientation (7a) de pales comportant : une nacelle fixe (2), au moins une nacelle rotative (3a) comportant une pluralité de pieds (4) de pale (5), une turbine (6), lesdites nacelles fixe (2) et rotative (3a) et ladite turbine (6) étant coaxiales selon un axe longitudinal, dit axe longitudinal x, ledit dispositif d'orientation (7a) de pales (5) comportant, pour chaque pale (5), des moyens (8) de transformation de mouvement aptes à transformer un mouvement de translation en mouvement de rotation, chacun desdits moyens (8) de transformation de mouvement étant solidaires de ladite nacelle rotative (3a) et étant aptes à faire pivoter une pale (5), ledit turbopropulseur (1 ) étant caractérisé en ce que ledit dispositif d'orientation (7a) est positionné entre la surface interne (S2) de ladite nacelle fixe (2) et la surface externe (S6) de ladite turbine (6), ledit dispositif d'orientation (7a) comportant au moins un organe (9) incluant un corps (10) solidaire de ladite nacelle fixe (2) et une tige (1 1 ) apte à coulisser selon un axe sensiblement parallèle au dit axe longitudinal x. Turbopropulseur (1 ) selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit dispositif d'orientation (7a) comporte des moyens (12) d'interface situés entre ledit au moins un organe (9) et lesdits moyens (8) de transformation de mouvement, lesdits moyens (12) d'interface étant aptes à : - transmettre un mouvement de translation de ladite tige (1 1 ) aux dits moyens (8) de transformation de mouvement, - séparer ledit organe (9) desdits moyens (8) de transformation de mouvement de sorte que lorsque ladite nacelle rotative (3a) est en rotation, ledit au moins un organe (9) ne soit pas entraîné en rotation par lesdits moyens (8) de transformation de mouvement. 3. Turbopropulseur (1 ) selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que ladite tige (1 1 ) est apte à coopérer avec un premier anneau (13) d'axe longitudinal x, ledit premier anneau (13) étant apte à être entraîné en translation par ladite tige (1 1 ), ledit premier anneau (13) étant guidé en translation par un anneau de guidage (14) d'axe longitudinal x solidaire de ladite nacelle fixe (2). 4. Turbopropulseur (1 ) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits moyens (8) de transformation de mouvement comportent : - un deuxième anneau (18) d'axe longitudinal x, - pour chaque pale (5), une biellette (19) sensiblement parallèle au dit axe longitudinal x, ladite biellette (19) étant reliée à un pied (4) de pale (5) déterminé et comportant un doigt (22) situé à une première extrémité (20) et un doigt (22) situé à une deuxième extrémité (21 ), lesdits doigts (22) étant agencés perpendiculairement par rapport au dit axe longitudinal x, ledit doigt (22) situé à ladite première extrémité (20) étant apte à coopérer avec ledit deuxième anneau (18) de sorte que lorsque ledit deuxième anneau (18) est soumis à un mouvement de translation, ladite biellette (19) soit également soumise à un mouvement de translation, ledit doigt (22) situé à ladite deuxième extrémité (21 ) étant excentré par rapport au dit pied (4) de pale (5) déterminé et étant apte à coopérer avec ledit pied (4) de pale (5) déterminé de sorte que lorsque ladite biellette (19) est soumise à un mouvement de translation, ledit pied (4) de pale (5) déterminé soit soumis à un mouvement de rotation. Turbopropulseur (1 ) selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que lesdits moyens (8) de transformation de mouvement comportent : un deuxième anneau (18) d'axe longitudinal x, pour chaque pale (5) : - une crémaillère (25) solidaire dudit deuxième anneau (18), ladite crémaillère (25) étant sensiblement parallèle au dit axe longitudinal x, - une roue d'engrenage conique (26) coaxiale d'un pied (4) de pale (5) déterminé et située à la base dudit pied (4) de pale (5), - un pignon (27) comportant un axe de rotation perpendiculaire à un axe perpendiculaire dudit axe longitudinal x comportant : o une première roue d'engrenage (28) apte à coopérer avec ladite crémaillère (25), o une deuxième roue d'engrenage (29) conique apte à coopérer avec ladite roue d'engrenage conique (26). Turbopropulseur (1 ) selon la revendication 3 et l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce lesdits moyens (12) d'interface sont formés par un roulement (23) d'axe longitudinal x comportant une première bague (23a) montée fixe sur ledit premier anneau (13) et une deuxième bague (23b) montée fixe sur ledit deuxième anneau (18) de sorte que : - lorsque ladite tige (1 1 ) dudit au moins un organe (9) est soumise à un mouvement de translation, ladite translation soit transmise aux dits moyens (8) de transformation de mouvement via ledit roulement (23), - lorsque ladite nacelle rotative (3) et lesdits moyens (8) de transformation de mouvement sont soumis à un mouvement de rotation, ledit au moins un organe (9) soit séparé dudit mouvement de rotation via ledit roulement (23). Turbopropulseur (1 ) selon la revendication 3 et l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que pour chaque pale (5) lesdits moyens (12) d'interface comportent : - un premier arbre (30) perpendiculaire, par rapport au dit axe longitudinal x, solidaire dudit premier anneau (13), ledit premier arbre (30) comportant un premier roulement (31 ) coaxial, - un deuxième arbre (32) perpendiculaire, par rapport au dit axe longitudinal x, solidaire dudit premier anneau (13), ledit deuxième arbre (32) comportant un deuxième roulement (33) coaxial, ledit deuxième anneau (18) comportant une virole (34) interne séparant lesdits premier et deuxième roulements coaxiaux (31 , 33) de sorte que : - lorsque ladite tige (1 1 ) dudit au moins un organe (9) est soumise à un mouvement de translation, ladite translation soit transmise aux dits moyens (8) de transformation de mouvement via le premier ou deuxième roulement coaxial (31 , 33), - lorsque ladite nacelle rotative (3a) et lesdits moyens (8) de transformation de mouvement sont soumis à un mouvement de rotation, ledit au moins un organe (9) soit, via lesdits premier et deuxième roulements coaxiaux (31 , 33), séparé en rotation desdits moyens (8) de transformation de mouvement. Turbopropulseur (1 ) selon la revendication 3 et l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que lesdits moyens (12) d'interface comportent : un aimant principal (35) formé par une première virole solidaire dudit deuxième anneau (18), ledit aimant principal (35) étant disposé sur une paroi interne dudit deuxième anneau (18), deux aimants secondaires (36), formé chacun par une deuxième virole, solidaires dudit premier anneau (13), lesdits deux aimants secondaires (36) étant disposés sur une paroi externe dudit premier anneau (13) et étant séparés l'un de l'autre par ledit aimant principal (35) de sorte que : o lorsque lesdits aimants secondaires (36) sont soumis à un mouvement de translation via ladite tige (1 1 ), ce mouvement de translation soit transmis par répulsion magnétique entre lesdits aimants principal (35) et secondaires (36) aux dits moyens (8) de transformation de mouvement, o lorsque ladite nacelle rotative (3a) et lesdits moyens (8) de transformation de mouvement sont soumis à un mouvement de rotation, ledit au moins un organe (9) soit isolé dudit mouvement de rotation. Turbopropulseur (1 ) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit dispositif d'orientation (7a) comporte un nombre d'organe (9) compris entre trois et six. l O. Turbopropulseur (1 ) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième nacelle rotative (3b) comportant une pluralité de pieds (4) de pale (5), ladite pluralité de pieds (4) de pale (5) de ladite deuxième nacelle rotative (3b) étant apte à être orientée par un deuxième dispositif d'orientation (7b). |
PALES
La présente invention se rapporte de façon générale à un turbopropulseur muni d'un dispositif d'orientation de pales, et plus particulièrement à un turbopropulseur muni d'un dispositif d'orientation de pales pour hélices contrarotatives.
Le document FR2908451 décrit un turbopropulseur comportant un ensemble de pales à orientation réglable. Le turbopropulseur comporte notamment un carter tournant solidairement lié à un rotor de turbine. Les pales sont solidaires du carter tournant et sont couplées, pour le réglage de leur orientation, à un vérin annulaire porté par le carter tournant. Le vérin annulaire comporte deux chambres séparées par un piston ; ces dernières sont alimentées en fluide d'actionnement par deux conduits traversant le rotor de la turbine et rejoignent le stator de cette turbine au voisinage de l'axe du turbopropulseur où sont agencées des chambres de distribution de fluide d'actionnement, à joints tournants étanches.
Selon une telle mise en œuvre, le vérin annulaire est solidaire du carter tournant, ce qui implique que le vérin annulaire est également tournant. Les deux conduits d'alimentation en fluide d'actionnement sont, reliés, à une première extrémité, au vérin annulaire tournant et à leur extrémité opposée aux chambres de distribution de fluide d'actionnement situées au niveau du stator. Ce qui implique pour les conduits un passage d'un repère tournant (carter tournant) à un repère fixe (stator). Des joints tournants équipent les conduits de façon à assurer l'étanchéité.
Un inconvénient de ce type de dispositif réside en ce que les sollicitations quasi-permanentes des joints tournants entraînent une dégradation rapide de ces derniers.
Un inconvénient supplémentaire de ce type de dispositif réside en ce que des risques de cokéfactions du fluide que comportent les conduits sont présents et sont dus notamment à l'environnement haute température, formé par la turbine, que traversent les conduits. L'invention a donc plus particulièrement pour but de remédier aux inconvénients des dispositifs précités. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un turbopropulseur muni d'un dispositif d'orientation de pales non soumis à un risque de cokéfaction et comportant une durée de vie accrue. En outre, l'invention vise à proposer un turbopropulseur muni d'un dispositif d'orientation de pales facilement accessible permettant de réaliser des opérations de maintenances.
A cette fin, l'invention porte sur un turbopropulseur muni d'un dispositif d'orientation de pales comportant :
- une nacelle fixe,
- une nacelle rotative comportant une pluralité de pieds de pale,
- une turbine, lesdites nacelles fixe et rotative et ladite turbine étant coaxiales selon un axe longitudinal, dit axe longitudinal x,
- ledit dispositif d'orientation de pales comportant, pour chaque pale, des moyens de transformation de mouvement aptes à transformer un mouvement de translation en mouvement de rotation, chacun desdits moyens de transformation de mouvement étant solidaires de ladite nacelle rotative et étant aptes à faire pivoter une pale. Ledit dispositif d'orientation est positionné entre la surface interne de ladite nacelle fixe et la surface externe de ladite turbine, ledit dispositif d'orientation comportant au moins un organe comportant un corps solidaire de ladite nacelle fixe et une tige apte à coulisser selon un axe sensiblement parallèle au dit axe longitudinal x.
Grâce à l'invention, le liquide utilisé pour piloter l'organe n'est pas soumis à un risque de cokéfaction. Cet avantage est assuré par le fait que le dispositif d'orientation est positionné en totalité dans un environnement (entre la surface externe de la turbine et la surface interne de la nacelle fixe) dont la température ne dépasse pas 120°C
Grâce à l'invention, les opérations de maintenance sont facilitées par le fait que le dispositif d'orientation est positionné en totalité à l'extérieur de la turbine. En effet, une telle particularité rend le dispositif d'orientation aisément accessible. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, ledit dispositif d'orientation comporte des moyens d'interface situés entre ledit au moins un organe et lesdits moyens de transformation de mouvement, lesdits moyens d'interface étant aptes à :
- transmettre un mouvement de translation de ladite tige aux dits moyens de transformation de mouvement,
- séparer ledit organe desdits moyens de transformation de mouvement de sorte que lorsque ladite nacelle rotative est en rotation, ledit au moins un organe ne soit pas entraîné en rotation par lesdits moyens de transformation de mouvement.
Ainsi, selon ce mode de réalisation particulièrement avantageux, contrairement aux turbopropulseurs de l'état de la technique, l'organe n'est pas soumis à un mouvement de rotation, ce qui permet d'éviter une usure prématurée du dispositif d'orientation de pales pour hélice notamment en ce qui concerne les conduits d'alimentation qui sont situés selon l'invention dans un repère fixe, il n'y a donc pas de changement de repère. Avantageusement, il n'est pas nécessaire d'utiliser des joints tournants assurant habituellement l'étanchéité pour le passage des conduits, permettant de piloter la tige de l'organe, d'un repère tournant (rotor) à un repère fixe (stator).
Outre les caractéristiques principales qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, le turbopropulseur muni d'un dispositif d'orientation de pales selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement réalisables :
- ladite tige est apte à coopérer avec un premier anneau d'axe longitudinal x, ledit premier anneau étant apte à être entraîné en translation par ladite tige, ledit premier anneau étant guidé en translation par un anneau de guidage d'axe longitudinal x solidaire de ladite nacelle fixe ;
- lesdits moyens de transformation de mouvement comportent :
- un deuxième anneau d'axe longitudinal x, - pour chaque pale, une biellette sensiblement parallèle au dit axe longitudinal x, ladite biellette étant reliée à un pied de pale déterminé et comportant un doigt situé à une première extrémité et un doigt situé à une deuxième extrémité, lesdits doigts étant agencés perpendiculairement par rapport au dit axe longitudinal x,
ledit doigt situé à ladite première extrémité étant apte à coopérer avec ledit deuxième anneau de sorte que lorsque ledit deuxième anneau est soumis à un mouvement de translation, ladite biellette soit également soumise à un mouvement de translation,
ledit doigt situé à ladite deuxième extrémité étant excentré par rapport au dit pied de pale déterminé et étant apte à coopérer avec ledit pied de pale déterminé de sorte que lorsque ladite biellette est soumise à un mouvement de translation, ledit pied de pale déterminé soit soumis à un mouvement de rotation.
lesdits moyens de transformation de mouvement comportent :
- un deuxième anneau d'axe longitudinal x,
- pour chaque pale :
o une crémaillère solidaire dudit deuxième anneau, ladite crémaillère étant sensiblement parallèle au dit axe longitudinal x,
o une roue d'engrenage conique coaxiale d'un pied de pale déterminé et située à une base dudit pied de pale,
o un pignon comportant un axe de rotation perpendiculaire à un axe perpendiculaire dudit axe longitudinal x comportant : o une première roue d'engrenage apte à coopérer avec ladite crémaillère,
o une deuxième roue d'engrenage conique apte à coopérer avec ladite roue d'engrenage conique ;
lesdits moyens d'interface sont formés par un roulement d'axe longitudinal x comportant une première bague montée fixe sur ledit au moins un premier anneau et une deuxième bague montée fixe sur ledit deuxième anneau de sorte que : - lorsque ladite tige dudit au moins un organe est soumise à un mouvement de translation, ladite translation soit transmise aux dits moyens de transformation de mouvement via ledit roulement,
- lorsque ladite nacelle rotative et lesdits moyens de transformation de mouvement sont soumis à un mouvement de rotation, ledit au moins un organe soit séparé dudit mouvement de rotation via ledit roulement ;
- pour chaque pale, lesdits moyens d'interface comportent :
- un premier arbre perpendiculaire, par rapport au dit axe longitudinal x, solidaire dudit premier anneau, ledit premier arbre comportant un premier roulement coaxial,
- un deuxième arbre perpendiculaire, par rapport au dit axe longitudinal x, solidaire dudit premier anneau, ledit deuxième arbre comportant un deuxième roulement coaxial,
ledit deuxième anneau comportant une virole interne séparant lesdits premier et deuxième roulements coaxiaux et de sorte que :
- lorsque ladite tige dudit au moins un organe est soumise à un mouvement de translation, ladite translation soit transmise aux dits moyens de transformation de mouvement via le premier ou deuxième roulement coaxial,
- lorsque ladite nacelle rotative et lesdits moyens de transformation de mouvement sont soumis à un mouvement de rotation, ledit au moins un organe soit, via lesdits premier et deuxième roulements coaxiaux, séparé en rotation desdits moyens de transformation de mouvement ;
- lesdits moyens d'interface comportent :
- un aimant principal formé par une première virole solidaire dudit deuxième anneau, ledit aimant principal étant disposé sur une paroi interne dudit deuxième anneau,
- deux aimants secondaires, formé chacun par une deuxième virole, solidaires dudit premier anneau, lesdits deux aimants secondaires étant disposés sur une paroi externe dudit premier anneau et étant séparés l'un de l'autre par ledit aimant principal de sorte que :
o lorsque lesdits aimants secondaires sont soumis à un mouvement de translation via ladite tige, ce mouvement de translation soit transmis par répulsion magnétique entre lesdits aimants principal et secondaires aux dits moyens de transformation de mouvement,
o lorsque ladite nacelle rotative et lesdits moyens de transformation de mouvement sont soumis à un mouvement de rotation, ledit au moins un organe soit isolé dudit mouvement de rotation ;
- ledit dispositif d'orientation de pale comporte un nombre d'organe compris entre trois et six ;
- ledit turbopropulseur comporte une deuxième nacelle rotative comportant une pluralité de pieds de pale, ladite pluralité de pieds de pale de ladite deuxième nacelle rotative étant apte à être orientée par un deuxième dispositif d'orientation conforme à l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées ci-jointes parmi lesquelles :
- les figures 1 et 2 représentent, de façon schématique, un exemple de turbopropulseur selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 représente, de façon schématique, deux dispositifs d'orientation de pales incorporés dans un turbopropulseur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 4 est une coupe selon A-A du dispositif représenté sur la figure 3 ;
- la figure 5 représente, de façon schématique, deux dispositifs d'orientation de pales incorporés dans un turbopropulseur selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 6 représente, de façon schématique, deux dispositifs d'orientation de pales incorporés dans un turbopropulseur selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Pour des raisons de clarté, seuls les éléments utiles pour la compréhension de l'invention ont été représentés et ceci, sans respect de l'échelle et de manière schématique. En outre, les éléments similaires situés sur différentes figures comportent des références identiques.
Pour la suite de la description, le terme nacelle est désigné indifféremment par hélice.
La figure 1 illustre une partie d'un turbopropulseur 1 comportant selon l'exemple, une nacelle fixe 2 ainsi que deux nacelles rotatives 3a et 3b comportant chacune une pluralité de pieds 4 de pales 5 à orientation réglable. Les nacelles rotatives 3a et 3b sont destinées à tourner dans des sens opposés selon un axe longitudinal x.
Les nacelles 2, 3a et 3b contiennent notamment une turbine 6 coaxiale selon l'axe longitudinal x. Les nacelles rotatives 3a et 3b sont solidaires du rotor (non représenté) de la turbine 6.
En d'autres termes, la nacelle fixe 2 est située dans un repère fixe contrairement aux nacelles rotatives 3a et 3b qui sont situées dans un repère tournant.
Le turbopropulseur 1 est équipé de deux dispositifs d'orientation 7a et 7b de pales conforme à l'invention. Dans un premier temps, pour faciliter la compréhension de l'invention, un seul dispositif d'orientation sera décrit (le dispositif d'orientation 7a permettant d'orienter les pales 5 que comporte la nacelle rotative 3a, étant entendu que les deux dispositifs d'orientation 7a et 7b sont quasiment identiques ; il est à noter que les éléments identiques que comportent les dispositifs d'orientation 7a et 7b portent des références identiques. D'une manière générale, le dispositif d'orientation 7a permet d'orienter les pales 5 que comporte la nacelle rotative 3a et comporte :
- pour chaque pale 5, des moyens 8 de transformation de mouvement aptes à transformer un mouvement de translation en mouvement de rotation ; les moyens 8 de transformation de mouvement sont solidaires de la nacelle rotative 3a et sont aptes à faire pivoter une pale 5 de la nacelle rotative 3a,
- un organe 9 comportant un corps 10 solidaire de la nacelle 2 fixe et une tige 1 1 apte à coulisser selon un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal x ; il s'ensuit que le corps 10 et les conduits de commande (non représentés) permettant de faire coulisser la tige 1 1 dans un sens ou dans l'autre sont situés en totalité dans un repère fixe; dans l'exemple illustré figure 1 , l'organe 9 est un vérin,
- des moyens 12 d'interface situés entre l'organe 9 et les moyens 8 de transformation de mouvement. Les moyens 12 d'interface sont aptes à :
o transmettre un mouvement de translation de la tige 1 1 aux moyens 8 de transformation de mouvement,
o séparer en rotation l'organe 9 des moyens 8 de transformation de mouvement de sorte que lorsque la nacelle rotative 3a est entraînée en rotation, l'organe 9 ne soit pas entraîné en rotation par les moyens 8 de transformation de mouvement.
De manière générale, il convient de noter que les dispositifs d'orientation 7a et 7b sont chacun positionné entre la surface interne S2 de la nacelle fixe 2 et la surface externe S6 de la turbine 6.
En d'autres termes, les dispositifs d'orientation 7a et 7b sont positionnés respectivement à une distance Da et Db de l'axe longitudinal x supérieure au rayon R2 de la turbine 6 et inférieure au rayon R1 de la nacelle fixe. De ce fait, les dispositifs d'orientation 7a et 7b sont dans un environnement dont la température est inférieure à 120°C. Cette particularité permet d'éviter les phénomènes de cokéfaction.
En outre, les corps 10 des organes 9 sont solidaires de la nacelle fixe 2, ce qui permet d'accroître la durée de fonctionnement de ces derniers. En effet, ceux-ci ne sont soumis à aucun mouvement de rotation pouvant engendrer une usure prématurée.
Dans l'exemple illustré figure 1 , la tige 1 1 de chaque organe 9 est apte à coopérer à l'une de ses extrémités avec un premier anneau 13 d'axe longitudinal x. Le premier anneau 13 est en outre guidé en translation par un anneau de guidage 14 d'axe longitudinal x et solidaire de la nacelle fixe 2. La fonction de cet anneau de guidage 14 est de guider en translation le premier anneau 13 selon un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal x lorsque ce dernier est animé d'un mouvement de translation engendré par la tige 1 1 .
Dans le cas du dispositif 7a relié à la nacelle rotative 3a, la tige 1 1 est directement reliée au premier anneau 13.
En revanche, dans le cas du dispositif 7b relié à la nacelle rotative 3b, la tige 1 1 est reliée au premier anneau 13 par l'intermédiaire d'un roulement 15, d'un anneau 16, d'un anneau 16' et d'un bras 17 formé dans notre exemple par une bielle.
Il est à noter que l'anneau 16' comporte une première partie 16'a et une deuxième partie 16'b. La deuxième partie 16'b de l'anneau 16' vient au contact de l'anneau de guidage 14 servant à guider en translation le premier anneau 13. De ce fait, l'anneau 16' est également guidé en translation par l'anneau de guidage 14.
La première partie 16'a est reliée mécaniquement à l'anneau 16 au moyen du roulement 15. Ainsi, lorsque la tige 1 1 est animée d'un mouvement de translation, l'anneau 16' est également animé d'un mouvement de translation ; en revanche, la tige 1 1 est séparée en rotation de l'anneau 16' via le roulement 15.
L'anneau 16' est relié à un premier anneau 13 au moyen du bras 17 formé par exemple d'une bielle.
Conformément aux dispositifs d'orientation 7a et 7b illustrés figure
1 , les moyens 8 de transformation de mouvement comportent :
- un deuxième anneau 18 d'axe longitudinal x,
- une biellette 19 sensiblement parallèle à l'axe longitudinal x comportant un doigt 22 situé à une première extrémité 20 et un doigt 22 situé à une deuxième extrémité 21 , les deux doigts 22 étant agencés perpendiculairement par rapport à l'axe longitudinal x. Le doigt 22 situé à la première extrémité 20 est apte à coopérer avec le deuxième anneau 18 de sorte que lorsque le deuxième anneau 18 est soumis à un mouvement de translation, la biellette 19 soit également soumise à un mouvement de translation.
Le doigt 22 situé à la deuxième extrémité 21 est apte à coopérer avec un pied 4 de pale 5. Particulièrement, le doigt 22 est, par exemple, inséré dans un orifice (non représenté) que comporte le pied 4 de pale 5, l'orifice étant excentré de l'axe principal du pied 4 de pale 5. Ainsi, lorsque la biellette 19 est soumise à un mouvement de translation selon un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal x, le doigt 22 situé à la deuxième extrémité 21 entraîne en rotation le pied 4 de pale 5. La pale 5 tourne de ce fait sur elle-même, c'est-à-dire autour de son axe principal (sensiblement perpendiculaire à axe x).
Chacun des moyens 12 d'interface situés entre l'organe 9 et les moyens 8 de transformation de mouvement sont formés par un roulement 23. Le roulement 23 comporte une première bague 23a montée fixe sur le premier anneau 13 et une deuxième bague 23b montée fixe sur le deuxième anneau 18.
La fonction de ce roulement 23 est de séparer en rotation l'organe 9 des moyens 8 de transformation de mouvement par des billes 24 que comporte le roulement 23. Parallèlement, lorsque la tige 1 1 effectue une translation, ce mouvement est transmis aux moyens 8 de transformation de mouvement via les bagues 23a et 23b du roulement 23.
De façon avantageuse, le dispositif d'orientation 7a (respectivement 7b) coopère avec la nacelle rotative 3a (respectivement 3b). Il s'ensuit que les pales 5 d'une nacelle rotative (par exemple la nacelle 3a) sont orientées indépendamment des pales 5 de l'autre nacelle rotative (dans notre exemple la nacelle 3b).
En outre, chaque tige 1 1 possède une course maximale et une course minimale correspondant chacune à une position de pale 5. A titre d'exemple, sur la figure 1 , les deux tiges 1 1 se trouvent en course minimale (i.e. les deux tiges 1 1 sont introduites en totalité à l'intérieur du corps 10). Cette position pouvant, par exemple, correspondre à la position dite « drapeau » des pales 5 correspondant à un angle mesuré entre le plan de rotation des pales 5 et les pales 5 proche de 0°. La mise en drapeau des pales 5 est par exemple recherchée lorsque l'on désire annuler ou diminuer la poussée du turbopropulseur 1 .
A titre de comparaison et telles qu'illustrées sur la figure 2, les deux tiges 1 1 se trouvent en course maximale (les deux tiges 1 1 font saillie en dehors du corps 10). Cette position pouvant par exemple correspondre à la position dite « reverse » des pales 5 correspondant à un angle mesuré entre le plan de rotation des pales 5 et les pales 5 d'environ -30°.
II est entendu que ces positions ne sont aucunement limitatives, et les pales 5 peuvent être, par exemple, orientées selon différents angles mesurés entre le plan de rotation et les pales 5, comme par exemple 45°. Une telle orientation est habituellement recherchée lors de la phase de décollage d'un avion.
La figure 3 représente deux dispositifs d'orientation 7a et 7b selon un second mode de réalisation de l'invention. La figure 4 représente une coupe selon A-A du dispositif d'orientation 7a tel que représenté sur la figure 3.
Comparativement aux dispositifs d'orientation 7a et 7b représentés sur les figures 1 ou 2, les deux dispositifs d'orientation 7a et 7b représentés sur la figure 3 diffèrent en ce que chacun des moyens 8 de transformation de mouvement comportent notamment une crémaillère 25, une roue d'engrenage conique 26 et un pignon 27.
Selon une telle mise en œuvre, pour chaque pale 5, les moyens 8 de transformation de mouvement comportent :
- une crémaillère 25 solidaire du deuxième anneau 18, la crémaillère 25 étant sensiblement parallèle à l'axe longitudinal x,
- une roue d'engrenage conique 26 coaxiale et solidaire d'un pied 4 de pale 5, celle-ci se trouvant à la base du pied 4 de pale 5,
- un pignon 27 comportant un axe de rotation perpendiculaire d'un axe perpendiculaire dudit axe longitudinal x. Le pignon 27 comporte en particulier une première roue d'engrenage 28 apte à coopérer avec ladite crémaillère 25 et une deuxième roue d'engrenage 29 conique apte à coopérer avec la roue d'engrenage conique 26 que comporte le pied 4 de pale 5.
Les interactions entre les différents éléments sont à présent décrites. Pour chaque pale 5, lorsque la tige 1 1 est soumise à un mouvement de translation, celui-ci est transmis au deuxième anneau 18 qui entraine à son tour la crémaillère 25 en translation. Cette dernière, entraîne, par engrènement avec la première roue d'engrenage 28, en rotation le pignon 27. Le pignon 27 entraîne à son tour, via la deuxième roue d'engrenage 29 conique, la roue d'engrenage conique 26. Il s'ensuit un pivotement de la pale 5 sur elle-même.
La figure 5 représente une variante supplémentaire d'un dispositif d'orientation intégré à un turbopropulseur selon l'invention. Comparativement aux figures 1 à 3, un seul dispositif d'orientation 7a est représenté intégralement, celui-ci étant utilisé pour orienter les pales 5 que comporte la nacelle rotative 3a. Le dispositif d'orientation 7a représenté sur cette figure diffère des dispositifs d'orientation 7a qui sont représentés aux figures 1 à 4 en ce que, pour chaque pale 5, les moyens 12 d'interface comportent :
- un premier arbre 30 perpendiculaire ; le premier arbre 30 est situé perpendiculairement par rapport à l'axe longitudinal x et est en outre solidaire du premier anneau 13. Le premier arbre 30 comporte un premier roulement 31 coaxial,
- un deuxième arbre 32 perpendiculaire ; le deuxième arbre 32 est situé perpendiculairement par rapport à l'axe longitudinal x et est également solidaire du premier anneau 13. Le deuxième arbre 32 perpendiculaire comporte un deuxième roulement 33 coaxial.
Selon une telle mise en œuvre, le deuxième anneau 18 comporte une virole 34 interne. Cette dernière est positionnée entre le premier roulement 31 et le deuxième roulement 33.
Ainsi, lorsque la tige 1 1 de l'organe 9 est animée d'un mouvement de translation vers la droite (i.e. de la nacelle fixe 2 vers la nacelle rotative 3a), le mouvement de translation est transmis aux moyens 8 de transformation de mouvement via le premier arbre 30 ; lorsque la tige 1 1 est animée d'un mouvement de translation vers la gauche (i.e. de la nacelle rotative 3a vers la nacelle fixe 2), le mouvement de translation est transmis aux moyens 8 de transformation de mouvement via le deuxième arbre 32.
Par ailleurs, lorsque la nacelle rotative 3a et les moyens 8 de transformation de mouvement sont soumis à un mouvement de rotation, l'organe 9 est, via les premier et deuxième roulements coaxiaux 31 et 33, séparé en rotation des moyens 8 de transformation de mouvement.
La figure 6 représente une variante supplémentaire d'un dispositif d'orientation intégré à turbopropulseur selon l'invention. Comparativement aux figures 1 à 3, un seul dispositif d'orientation 7a est représenté intégralement, celui-ci étant utilisé pour orienter les pales 5 que comporte la nacelle rotative 3a. Le dispositif d'orientation 7a représenté sur cette figure diffère des dispositifs d'orientation 7a qui sont représentés aux figures 1 à 5 en ce que, pour chaque pale 5, les moyens 12 d'interface comportent :
- un aimant principal 35 solidaire du deuxième anneau 18. Cet aimant principal 35 est formé par une virole disposée sur la paroi interne du deuxième anneau 18,
- deux aimants secondaires 36 solidaires du premier anneau 13. Ces deux aimants secondaires 36 sont formés chacun par une deuxième virole secondaire disposée sur la paroi externe du premier anneau 13.
Les deux aimants secondaires 36 sont séparés l'un de l'autre par l'aimant principal 35 de sorte que lorsque :
- les aimants secondaires 36 sont soumis à un mouvement de translation via la tige 1 1 , ce mouvement de translation étant transmis par répulsion magnétique entre lesdits aimant principal 35 et secondaires 36 aux moyens 8 de transformation de mouvement, - la nacelle rotative 3a et les moyens 8 de transformation de mouvement sont soumis à un mouvement de rotation, l'organe 9 étant séparé en rotation des moyens 8 de transformation de mouvement. Préférentiellement, le turbopropulseur 1 est équipé de deux dispositifs d'orientation 7a et 7b permettant notamment d'orienter les pales 5 de deux nacelles rotatives 3a et 3b indépendamment l'une de l'autre en positionnant les pales 5 selon un angle de calage déterminé.
De façon avantageuse, il est entendu que chaque dispositif d'orientation 7a, 7b peut comporter une pluralité d'organe 9. De façon non limitative, chaque dispositif d'orientation 7a, 7b comporte de préférence 3, 4, 5 ou 6 organe 9.
L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple, il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes du turbopropulseur selon l'invention, en particulier concernant les éléments que comporte le dispositif d'orientation formé par l'organe, les moyens de transformation de mouvement ainsi que les moyens d'interfaces sans pour autant sortir du cadre du brevet.