[go: up one dir, main page]

WO2025022061A1 - Propulseur aeronautique non-caréné pour aéronef - Google Patents

Propulseur aeronautique non-caréné pour aéronef Download PDF

Info

Publication number
WO2025022061A1
WO2025022061A1 PCT/FR2024/050998 FR2024050998W WO2025022061A1 WO 2025022061 A1 WO2025022061 A1 WO 2025022061A1 FR 2024050998 W FR2024050998 W FR 2024050998W WO 2025022061 A1 WO2025022061 A1 WO 2025022061A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stator blade
pitch
blade
leading edge
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/FR2024/050998
Other languages
English (en)
Inventor
Fernando GEA AGUILERA
David Jacques Georges VANPOUILLE
Julien Michel Tamizier
Anthony BINDER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Publication of WO2025022061A1 publication Critical patent/WO2025022061A1/fr
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/02Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D2027/005Aircraft with an unducted turbofan comprising contra-rotating rotors, e.g. contra-rotating open rotors [CROR]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/141Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/041Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector using blades

Definitions

  • the present invention relates to an unducted aeronautical propeller for an aircraft, for example such as a turbomachine or a turbojet or a turboshaft engine, as well as an aircraft comprising such an aeronautical propeller.
  • an unducted aeronautical propeller for an aircraft comprising: - an external casing; - a hub pivotally mounted relative to the external casing about a main axis extending in an upstream-downstream direction of the aircraft; - a propulsive propeller mounted on the hub in order to pivot relative to the external casing; and - a fixed rectifier mounted on the outer casing downstream of the propeller along the main axis, the fixed rectifier extending around the main axis and comprising at least one variable-pitch stator blade around a pitch axis, each variable-pitch stator blade having a pitch angle defined as the angle between, on the one hand, any plane perpendicular to the main axis and, on the other hand, a chord line connecting a leading edge of the stator blade to a trailing edge of the stator blade.
  • the propeller has variable-pitch rotor blades.
  • Variable-pitch systems are known in English as “Fan Pitch Actuation System” (FPAS) and/or “Pitch Change Mechanism” (PCM).
  • FPAS Fluor Pitch Actuation System
  • PCM Pitch Change Mechanism
  • a first source of noise is the interaction noise of the vortex generated at the tip of the rotor blades and the propeller wake upstream which interacts with the leading edge of the rectifier downstream.
  • a second source of noise is the inherent noise of the rotor and stator blades. This inherent noise is linked to the stationary load of the rotor blades (source of tonal noise) and to the development of the boundary layer on the rotor and stator blades. Thus, a source of broadband noise is generated during the passage of the turbulent boundary layer at the trailing edge of the rotor and stator blades.
  • An unducted aeronautical propeller for an aircraft comprising: - an external casing; - a hub pivotally mounted relative to the external casing about a main axis extending in an upstream-downstream direction of the aircraft; - a propeller mounted on the hub so as to be pivotable relative to the outer casing; and - a fixed rectifier mounted on the outer casing downstream of the propeller along the main axis, the fixed rectifier extending around the main axis and comprising at least one variable-pitch stator blade about a pitch axis, each variable-pitch stator blade having a pitch angle defined as the angle between, on the one hand, any plane perpendicular to the main axis and, on the other hand, a chord line connecting a leading edge of the stator blade to a trailing edge of the stator blade; characterized in that the chord line is taken at 75% of an external radius of the stator blade relative to the main axis and in that the leading edge of at
  • the invention may further comprise one or more of the following optional features, in any technically possible combination.
  • the absolute value of the dihedral angle at 95% of the outer radius is at least 1°, preferably at least 3°, or more preferably at least 10°, greater than the absolute value of the dihedral angle of the leading edge of the stator blade at 50% of the outer radius, for at least one value of the pitch angle included in the interval [70°; 90°].
  • the absolute value of the dihedral angle on the leading edge of the stator blade is strictly monotonous for radial positions greater than 90% of the outer radius, for at least one value of the pitch angle included in the interval [70°; 90°].
  • a projection of the leading edge of the stator blade onto a plane perpendicular to the main axis has a so-called transverse deviation along a so-called transverse direction perpendicular to the main axis and to the radial component of the pitch axis, the transverse deviation of the leading edge of the stator blade being greater than 1% and less than 10% of an external radius of said stator blade, for at least one value of the pitch angle included in the interval [70°; 90°].
  • a projection of the leading edge of the stator blade onto a plane perpendicular to the main axis has at least one local maximum and/or minimum, for at least one value of the pitch angle included in the interval [70°; 90°].
  • a projection of the leading edge of the stator blade onto a plane perpendicular to the main axis has at least one inflection point, for at least one value of the pitch angle included in the interval [70°; 90°].
  • the propulsive propeller comprises at least one rotor blade with variable pitch about a pitch axis crossing the main axis and having a non-zero radial component relative to the main axis, each rotor blade with variable pitch having a pitch angle defined as the angle between, on the one hand, any plane perpendicular to the main axis and, on the other hand, a chord line connecting a leading edge of the rotor blade to a trailing edge of the rotor blade, this chord line being taken in a plane perpendicular to the radial component of the pitch axis and crossing the rotor blade at 75% of an external radius of the rotor blade relative to the main axis.
  • a trailing edge of a rotor blade and the leading edge of a stator blade have dihedral angles such that the absolute value of the dihedral angle on the trailing edge of the rotor blade is greater than the absolute value of the dihedral angle on the leading edge of the stator blade at 95% of an external radius of the stator blade, for at least one value of the pitch angle of the rotor blade included in the interval [50°; 80°] and for at least one value of the pitch angle of the stator blade included in the interval [70°; 90°].
  • the trailing edge of a rotor blade and the leading edge of a stator blade have dihedral angles such that the absolute value of the dihedral angle on the trailing edge of the rotor blade is at least 10° greater than the absolute value of the dihedral angle on the leading edge of the stator blade at 75% of the external radius of the stator blade, for at least one value of the pitch angle of the rotor blade included in the interval [50°; 80°] and for at least one value of the pitch angle of the stator blade included in the interval [70°; 90°].
  • the trailing edge of a rotor blade and the leading edge of a stator blade have dihedral angles of opposite signs at 95% of an external radius of the stator blade, for at least one value of the pitch angle of the rotor blade included in the interval [50°; 80°] and for at least one value of the pitch angle of the stator blade included in the interval [70°; 90°].
  • the absolute value of the dihedral angle of the leading edge of the stator blade is at least 2°, preferably at least 10°, greater than the absolute value of the dihedral angle of the trailing edge of the rotor blade, for at least one value of the pitch angle of the rotor blade included in the interval [50°; 80°] and for at least one value of the pitch angle of the stator blade included in the interval [70°; 90°].
  • a projection of the trailing edge of the rotor blade on a plane perpendicular to the main axis has a so-called transverse deviation along a so-called transverse direction perpendicular to the main axis and to the radial component of the pitch axis of the rotor blade
  • a projection of the leading edge of the stator blade on a plane perpendicular to the main axis has a so-called transverse deviation along a so-called transverse direction perpendicular to the main axis and to the radial component of the pitch axis of the stator blade, the transverse deviation of the leading edge of the stator blade being less than the transverse deviation of the trailing edge of the rotor blade, for at least one value of the pitch angle of the rotor blade included in the interval [50°; 80°] and for at least one value of the pitch angle of the stator blade included in the interval [70°; 90°].
  • the leading edge of at least one variable-pitch stator blade has a head located downstream of the radial component of the pitch axis, for at least one value of the pitch angle included in the interval [70°; 90°].
  • at least one variable-pitch stator blade has an activity factor of between 50 and 200, preferably between 90 and 150.
  • FIG. 1 is a sectional view of an aeronautical propeller according to the invention
  • - Figure 2 is a side view of a rotor blade of a propeller of the aeronautical propeller of Figure 1
  • - Figure 3 is a sectional view of the rotor blade of Figure 2
  • - Figure 4 is a view similar to that of Figure 2, illustrating a sweep angle of the rotor blade
  • - Figure 5 is a front view of the rotor blade of Figure 2, illustrating a dihedral angle of the rotor blade
  • - Figure 6 is a side view of a stator blade of a fixed rectifier of the aeronautical propeller of Figure 1
  • - Figure 7 is a sectional view of the stator blade of Figure 6
  • - Figure 8 is a view similar to that of Figure 6, illustrating a sweep angle of the stator blade
  • - Figure 9 is
  • the aeronautical propeller 100 is for example a turbomachine or a turbojet or a turboshaft engine, since the type of aeronautical propeller is not decisive here.
  • the aeronautical propeller 100 is unducted (from the English “Unducted Single Fan”, also designated by the acronym USF) and is designed to participate in the propulsion of an aircraft.
  • the aeronautical thruster 100 firstly comprises an external casing 102 and a hub 104 pivotally mounted relative to the external casing 102 about a main axis X.
  • the terms “upstream” and “downstream” will be used to specify the relative position of the elements of the aeronautical thruster 100 along the main axis X in a direction of flow of an air flow PHI when the aircraft is propelled by the aeronautical thruster 100.
  • the aircraft may be propelled by the aeronautical thruster 100 in cruise mode at a flight Mach number greater than 0.7.
  • the hub 104 is thus for example located upstream of the external casing 102.
  • the aeronautical thruster 100 further comprises a non-ducted propulsive propeller 106 mounted on the hub 104 in order to be pivotable relative to the external casing 102 around the main axis X.
  • the propeller 106 is designed to drive the air flow PHI downstream to propel the aircraft in flight.
  • the propeller 106 comprises rotor blades 108 (for example between 3 and 25, preferably between 10 and 16) organized for example in a single annular row around the main axis X.
  • the rotor blades 108 may for example all be identical and spaced angularly in a regular manner around the main axis X.
  • At least one rotor blade 108 is for example variable-pitch, around a respective pitch axis Y.
  • the pitch axis Y can pass through the main axis X or be slightly offset from the main axis X, for example by an offset of at most 10 cm, for example again by at most 5 cm, for example again by at most 2 cm, for example again by at most 1 cm.
  • the pitch axis Y can be perpendicular to the main axis X or make a slightly different angle, due to manufacturing tolerances or intentionally.
  • the pitch axis Y can thus be for example perpendicular to within 5°, for example again by 2°, for example again by 1°, for example again by 0.1°.
  • the pitch axis Y makes a non-zero angle with the main axis X and thus has a non-zero radial component. As illustrated in the figures, the Y axis can thus be radial, that is to say that it makes an angle of 90° with the main axis X.
  • the pitch of each variable-pitch rotor blade 108 is defined by a pitch angle C which will be detailed later. In a preferred embodiment, all the rotor blades 108 are variable-pitch.
  • the aeronautical thruster 100 further comprises a motor 110 for driving the hub 104, and therefore the propeller 106 via the hub 104.
  • the motor 110 extends for example in the external casing 102.
  • the motor 110 is for example located downstream of the propeller 106. Such an arrangement is known as a “tractor” (from the English “puller”).
  • the engine 110 is for example a gas generator conventionally comprising, from upstream to downstream, at least one compressor, at least one combustion chamber and at least one power turbine intended to drive the propeller 106.
  • the aeronautical thruster 100 further comprises a fixed rectifier 112 which is not shrouded and mounted on the external casing 102 downstream of the propeller 106.
  • the rectifier 112 forms a stator located on the external casing 102 extending around the main axis X, but which cannot rotate around the latter.
  • the rectifier 112 comprises stator blades 114 organised for example in a single annular row around the main axis X. For example, between 3 and 25 stator blades, preferably between 8 and 14 stator blades 114, are provided. Preferably, the number of stator blades 114 is different from the number of rotor blades 108, in order to reduce the noise of the aeronautical propeller 100. In particular, the number of rotor blades 108 is greater than the number of stator blades 114. Indeed, in the case where the number of rotor blades 108 and the number of stator blades 114 were equal, the rotor blades 108 would be followed by wakes which would interact simultaneously with the stator blades 114, which would increase the noise levels.
  • the stator blades 114 may for example all be identical or different and spaced angularly in a regular manner or in a heterogeneous manner around the main axis X, such that at least two stator blades 114 have a different angular spacing around the main axis X.
  • the stator blades 114 may have an external radius smaller than that of the rotor blades 108 to reduce the interaction noise of the tip vortex of the rotor blades 108 with the stator blades 114; this external radius of the stator blades 114 may be different for each stator blade 114 in order to limit the interaction during the phases of flight at incidence, such as landing and takeoff; - may have different geometric characteristics (pitch angles, thicknesses, chord, etc.) to optimize their operation according to the local properties of the flow; and - may have heterogeneous angular spacings around the main axis X, in particular near the mast or pylon; this makes it possible to optimize the operation of the stator blades 114 according to its installation in the aircraft.
  • the rectifier 112 is designed to straighten at least part of the air flow PHI passing through the propeller 106, in order to improve the performance of the aeronautical thruster 100. More precisely, the rectifier 112 aims to take up the gyration of the flow induced by the propulsive propeller 106 in order to improve the performance of the non-ducted configuration. However, its presence induces a dominant noise source resulting from the interaction with the wake of the propeller 106 (and the blade tip vortex when the truncation of the stator blades 114 is not sufficient).
  • At least one stator blade 114 has variable pitch about a respective Y' axis.
  • the pitch axis Y' may pass through the main axis X or be slightly offset from the main axis X, for example by an offset of at most 10 cm, for example still at most 5 cm, for example still at most 2 cm, for example still at most 1 cm.
  • the pitch axis Y' may be perpendicular to the main axis X or may make a slightly different angle, due to manufacturing tolerances or intentionally.
  • the pitch axis Y' may thus be for example perpendicular to within 5°, for example still to within 2°, for example still to within 1°, for example still to within 0.1°.
  • the pitch axis Y makes a non-zero angle with the main axis X and thus has a non-zero radial component.
  • the axis Y' may thus be radial, i.e. it makes an angle of 90° with the main axis X.
  • the pitch of each stator blade 114 with variable pitch is defined by a pitch angle C' which will be detailed later. In a preferred embodiment, all the stator blades 114 are variable pitch.
  • the axis Y' of the blade can be defined by the line perpendicular to the main axis X passing through the leading edge BA' at the blade root.
  • the blade has a fixed pitch angle C'.
  • the aeronautical thruster 100 further comprises, for example, an air inlet 116 for supplying primary flow to the engine 110. This air inlet 116 is, for example, provided between the propeller 106 and the rectifier 112.
  • the rotor blade 108 firstly comprises a leading edge BA where the air flow PHI arrives, i.e. the front part of the rotor blade 108 facing the fluid (or coming into contact first with the fluid), and a trailing edge BF from which the air flow PHI moves away, i.e. the rear part of the rotor blade 108 in the direction of flow.
  • the leading edge BA extends from a root BA_P which is the point of the leading edge BA closest to the hub 104 to a head BA_T which is the point of the leading edge BA which is the highest or has a maximum radius relative to the main axis X on the upstream part of the rotor blade 108.
  • the leading edge BA has a curvature of constant direction, i.e. without an inflection point (in other words, the second derivative of the axial position xBA of the leading edge as a function of h BA is not zero, ⁇ 0, along the leading edge).
  • BA as a function of the height hBA of the rotor blade 108 and hBA is the height from the root BA_P), for at least one value of the pitch angle C included in the interval [50°; 80°].
  • the curvature of the leading edge BA is furthermore regular, i.e. without discontinuity.
  • the leading edge BA furthermore comprises an antinode BA_V which is the point of the leading edge BA furthest upstream (min ⁇ xBA ⁇ ), in particular for at least one value of the pitch angle C included in the interval [50°; 80°].
  • the trailing edge BF extends from a root BF_P which is the point of the trailing edge BF closest to the hub 104 to a head BF_T which is the point of the trailing edge BF which is the highest or has a maximum radius relative to the main axis X on the rear part of the rotor blade 108.
  • the trailing edge BF has a curvature of constant direction, that is to say without an inflection point (in other words, the second derivative of the axial position x BF of the trailing edge BF as a function of h BF is not zero, % # ! ' ⁇ 0, along the trailing edge BF as a function of the height h BF of the rotor blade 108 and h BF is the height from the root BF_P), for at least one value of the pitch angle C included in the interval [50°; 80°].
  • the curvature of the trailing edge BF is also regular, i.e. without discontinuity.
  • the trailing edge BF also has an antinode BF_V which is the point of the trailing edge BF furthest upstream (min ⁇ x BF ⁇ ), in particular for at least one value of the pitch angle C included in the interval [50°; 80°].
  • the rotor blade 108 may further be truncated at its free end, as in the example illustrated, that is to say that there is a truncated section 202, for example straight, connecting the heads BA_T, BF_T.
  • the term “height” will refer to the distance between two points along the radial component of the pitch axis Y, i.e. between the orthogonal projections of these points on the radial component of the pitch axis Y.
  • the upstream blading height Hamont can thus be expressed in percent and varies between 0% (position at the foot BA_P) and 100% (position at the head BA_T).
  • a downstream blading height H aval to position oneself on the trailing edge BF.
  • the downstream blading height H aval can thus be expressed in percent and varies between 0% (position at the foot BF_P) and 100% (position at the head BF_T).
  • the propeller 106 has an external radius Re equal by definition to the height or distance between the main axis X and the point of the rotor blade 108 furthest from the main axis X, in particular for at least one value of the pitch angle C included in the interval [50°; 80°]. This furthest point is the head BA_T of the leading edge BA in the illustrated example.
  • FIG. 3 is a section (also called an aerodynamic profile) of the rotor blade 108 perpendicular to the radial component of the pitch axis Y at a certain height.
  • the rotor blade 108 has an intrados face 302 and an extrados face 304, respectively concave and convex, connected to each other by the leading edge BA and the trailing edge BF.
  • the leading edge BA therefore makes it possible to separate the intrados face 302 from the extrados face 304 in the upstream part of the rotor blade 108, while the trailing edge BF makes it possible to separate the intrados face 302 from the extrados face 304 in its rear part.
  • the leading edge BA is for example the point of the cut in the upstream part of the rotor blade 108, having a local minimum radius of curvature.
  • the trailing edge BF is for example the point of the cut in this downstream part, having a local minimum on the radius of curvature.
  • its downstream part could be truncated.
  • the trailing edge BF is for example the middle of this truncated part.
  • chord L The leading edge BA and the trailing edge BF are separated, on the chord line 306, by a distance, called chord L, which can change depending on the height considered.
  • chord L a distance between any plane P perpendicular to the main axis X and the chord line 306 at a height.
  • This angle A can therefore change depending on the height considered.
  • the setting angle C is chosen as the previous angle A at a height of 75% of the external radius Re of the rotor blade 108 (see FIG. 2).
  • the pitch angle C is for example measured on the upstream side of the plane P, positively in a direction going from the plane P to the chord line 306. This direction coincides with the direction going from the intrados 302 to the extrados 304.
  • the sweep angle F is the angle between the radial component of the pitch axis Y and the projection, in the plane of the radial component of the pitch axis Y and the main axis X (plane of the sheet for FIG. 4), of the line 402 connecting the point 404 of the leading edge BA to the upstream blade height H considered and the point 406 of the leading edge BA to the Hamont blade height considered plus 1% of the total height HBA.
  • the dihedral angle DBA at the leading edge BA is the angle between the pitch axis Y (or more generally to the radial component of the pitch axis Y) and the projection, in the plane (plane of the sheet for figure 5) perpendicular to the main axis X containing the pitch axis Y (or more generally to the radial component of the pitch axis Y), of the line 402.
  • the latter connects the point 404 of the leading edge BA to the considered Hamont blade height and the point 406 of the leading edge BA to the considered Hamont blade height plus 1% of the total height HBA.
  • the stator blade 114 firstly comprises a leading edge BA' where the air flow PHI arrives from the propeller 106, i.e. the front part of the stator blade 114 facing the fluid (or coming into contact first with the fluid), and a trailing edge BF' from which the air flow moves away.
  • PHI i.e. the rear portion of the stator blade 114 in the direction of flow.
  • the leading edge BA' extends from a root BA'_P which is the point of the leading edge BA' closest to the outer casing 102 to a head BA'_T which is the point of the leading edge BA' which is the highest or has a maximum radius relative to the main axis X on the upstream portion of the stator blade 114. Between the root BA'_P and the head BA'_T, the leading edge BA' has a curvature of constant direction, i.e.
  • the second derivative of the axial position x' BA of the leading edge BA' as a function of h'Ba is not zero, 0, along the edge leading edge BA as a function of the height h'BA of the stator blade 114 and h'BA is the height from the root BA'_P), in particular for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°].
  • the curvature of the leading edge BA' is furthermore regular, i.e. without discontinuity.
  • the leading edge BA' furthermore comprises an antinode BA'_V which is the point of the leading edge BA' furthest upstream (min ⁇ x' BA ⁇ ), in particular for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°].
  • the trailing edge BF' extends from a root BF'_P which is the point of the trailing edge BF' closest to the outer casing 102 to a head BF'_T which is the point of the trailing edge BF' which is the highest or has a maximum radius relative to the main axis X on the rear part of the stator blade 114.
  • the trailing edge BF' has a curvature of constant direction, i.e. without an inflection point (in other words, the second derivative of the axial position x'BF of the trailing edge BF' as a function of h'BF is not zero, 0, along the trailing edge BF' as a function of the height h' BF of the stator blade 114 and h' BF is the height from the root BF'_P), in particular for at least one value of the pitch angle C' taken in the interval [70°; 90°].
  • the curvature of the trailing edge BF' is also regular, i.e. without discontinuity.
  • the trailing edge BF' also comprises an antinode BF'_V which is the point of the trailing edge BF' furthest upstream (min ⁇ x'BF ⁇ ), in particular for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°].
  • the stator blade 114 may further be truncated, as in the example illustrated, that is to say that there is a truncated section 602, for example straight, connecting the heads BA'_T, BF'_T.
  • the stator blade could be non-truncated, in which case the heads BA'_T, BF'_T would be merged.
  • the upstream blading height H' upstream can thus be expressed in percent and varies between 0% (position at the root BA'_P) and 100% (position at the head BA'_T).
  • the downstream blade height H'aval can thus be expressed in percent and varies between 0% (position at the foot BF'_P) and 100% (position at the head BF'_T).
  • each variable-pitch stator blade 114 of the rectifier 112 has an external radius Re' equal by definition to the height or distance between the main axis X and the point of the stator blade 114 furthest from the main axis X, in particular for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°].
  • This furthest point is the head BF'_T of the trailing edge BF' in the illustrated example.
  • this furthest point could be the head BA'_T of the leading edge BA'.
  • Each variable-pitch stator blade 114 further has an internal radius Ri'BA at the leading edge BA' which is the distance between the main axis X and the root BA'_P of the leading edge BA, as well as an internal radius Ri'BF at the trailing edge BF' which is the distance between the main axis X and the root BF'_P of the trailing edge BF'.
  • FIG. 7 and FIG. 13 are sections of the stator blade 114 perpendicular to the radial component of the pitch axis Y' at different heights.
  • the stator blade 114 has an intrados face 702 and an extrados face 704, respectively concave and convex, connected to each other by the leading edge BA' and the trailing edge BF'.
  • the leading edge BA' therefore makes it possible to separate the intrados face 702 from the extrados face 704 in the upstream part of the stator blade 114, while the trailing edge BF' makes it possible to separate the intrados face 702 from the extrados face 704 in its rear part.
  • the leading edge BA' is for example the point of the cut in the upstream part of the stator blade 114, having a local minimum radius of curvature.
  • the trailing edge BF' is for example the point of the cut in this downstream part, having a local minimum on the radius of curvature.
  • its downstream part could be truncated.
  • the trailing edge BF' is for example the middle of this truncated part.
  • chord L' The leading edge BA' and the trailing edge BF' are separated, on the chord line 706, by a distance, called chord L', which can change according to the height considered.
  • chord L' There is thus an angle A' between any plane P' perpendicular to the main axis X and the chord line 706 at a height. This angle A' can therefore change depending on the height considered.
  • the pitch angle C' is chosen as the previous angle A' at a height of 75% of the external radius Re' of the stator blade 114 (see FIG. 6).
  • the pitch angle C' is for example measured on the upstream side of the plane P', positively in a direction going from the plane P' to the chord line 706.
  • the sweep angle F' is the angle between the radial component of the pitch axis Y' and the projection in the plane of the radial component of the pitch axis Y' and the main axis X of the line 802 connecting the point 804 of the leading edge BA' to the upstream blade height H' considered and the point 806 of the leading edge BA' to the upstream blade height H' considered plus 1% of the total height H' BA .
  • the dihedral angle D'BA' of the stator blade 114 is defined at the leading edge BA', varying according to the upstream blade height H'.
  • the dihedral angle D' BA' at the leading edge BA' is the angle between the radial component of the pitch axis Y' and the projection in the plane perpendicular to the main axis X containing the radial component of the pitch axis Y' of the line 802.
  • a dihedral angle D' BF' at the trailing edge BF'.
  • the head BA'_T of the leading edge BA' is downstream of the pitch axis Y' along a straight line parallel to the main axis X and passing through the head BA'_T, for at least one value of the pitch angle C' in the interval [70°; 90°].
  • the free end of the stator blade 114 is distant from the propeller 106, which makes it possible to reduce the noise, for a large range of pitch angle C'.
  • the downstream positioning of the free end of the stator blade 114 makes it possible to reduce the interaction noise between the wake of the propeller 106 and the leading edge BA' of the stator blades by a decorrelation effect of the noise sources along the leading edge BA' and an effect of dissipation of the wake of the propeller 106 thanks to the increase in the distance between the trailing edge BF of the rotor blades 108 and the leading edge BA' of the stator blades 114.
  • the belly BA'_V, the root BA'_P and the pitch axis Y' follow one another in this order from upstream to downstream along the main axis X for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°].
  • xBA'_V ⁇ xBA'_P ⁇ xY' for at least one value of the pitch angle C' in the interval [70°; 90°].
  • xY' corresponds to the axial position of the pitch axis Y' of the stator blade at the external casing 102.
  • the belly BA'_V, the root BA'_P and the head BA'_T preferably follow one another in this order along the main axis X from upstream to downstream, for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°].
  • the belly BA'_V is located between 20% and 70% of the total blading height H' BA , preferably between 25% and 55% of the total blading height H' BA .
  • the belly BA'_V of the leading edge BA' is preferably located between 20% and 70% of the total blade height H'BF of the trailing edge, preferably between 30% and 60%.
  • the height or radius (height or distance from the main axis X) of the belly BA'_V of the leading edge BA' is less than the height or radius (height or distance from the main axis X) of the belly BF'_V of the trailing edge BF'. This makes it possible to improve the mechanical strength of the blade and to better distribute the chord law L' along the span (see figure 11). [0076] Furthermore, with such a positioning of the belly BA'_V of the leading edge BA', it is possible to obtain a stator blade 114 satisfying one or more of the three criteria below, for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°], making it possible to obtain an acceptable aero-acoustic and mechanical compromise.
  • the belly BA'_V of the leading edge BA' and the head BF'_T of the trailing edge BF' are separated along the main axis X by a distance greater than or equal to a coefficient K multiplied by the maximum chord L'(max ⁇ L' ⁇ ), with K between 1 and 2, preferably between 1.2 and 1.6.
  • K multiplied by the maximum chord L'(max ⁇ L' ⁇ )
  • the belly BA'_V and the head BA'_T of the leading edge BA' are separated along the main axis X by a distance less than or equal to a coefficient B multiplied by the maximum chord L'(max ⁇ L' ⁇ ), with B between 0.5 and 1.2.
  • B the maximum chord
  • the foot BF'_P and the head BF'_T of the trailing edge BF' are separated along the main axis X by a distance greater than or equal to a coefficient E multiplied by the maximum chord L'(max ⁇ L' ⁇ ), with E between 0.05 and 0.7, preferably between 0.25 and 0.6.
  • E multiplied by the maximum chord L'(max ⁇ L' ⁇ )
  • chord L' of the cut closest to the head BA'_T of the leading edge BA' is smaller than the chord L' at the root BA'_P of the leading edge BA' and/or at the root BF'_P of the trailing edge BF' which is itself smaller than the chord L' of the cut at the belly BA'_V of the leading edge BA'("smaller" means "has a shorter length").
  • chord L' at the belly BA'_V and reducing the chord L' at the head BA'_T makes it possible to increase the sweep angle F' at the top of the stator blade 114, and therefore to move the free end of the stator blade 114 back downstream, which is advantageous for noise reduction. Furthermore, with the chord L' at the root BA'_P greater than that at the head BA'_T, the mechanical strength of the blading (following, for example, the ingestion of a bird) is improved. Furthermore, the smaller the chord L' at the head BA'_T, the lighter the free end of the stator blade 114, and therefore the more possible it is to place this free end downstream without moving the center of mass of the stator blade 114 too much.
  • the sweep angle F' at the leading edge BA' of the stator blade 114 is, for example, greater than 20°, preferably greater than 35°, above 80% of the upstream blading height H' upstream , preferably still greater than 45° above 90% of the upstream blading height H'amont, more preferably greater than 50° above 95% of the upstream blading height H'amont. This makes it possible to reduce the component of the flow velocity which is perpendicular to the trace of the leading edge BA' of the sections, which makes it possible to reduce the interaction noise.
  • the belly BF'_V is upstream of the root BF'_P which itself is upstream of the head BF'_T, for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°].
  • x BF'_V ⁇ x BF'_P ⁇ x BF'_T for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°].
  • the chord L' is preferably strictly decreasing from 40% to 100%, preferably from 50% to 100%, of the upstream blade height H' upstream and/or downstream H' downstream (in FIG. 11, the reference H' can thus represent H' upstream or H' downstream ).
  • This makes it possible, on the one hand, to increase the distance between the trailing edge BF of the rotor blades 108 and the leading edge BA' of the stator blades 114, and, on the other hand, to increase the sweep angle F' towards the free end of the stator blade 114, in particular when there are integration constraints or mechanical constraints which prevent the trailing edge BF' of the stator blade 114 from being modified or offset.
  • offsetting the trailing edge BF' in the upper part of the blading, for example on the head section 602, can increase the moment of the aerodynamic forces around the pitch axis Y' and therefore have a significant impact on the mechanical dimensioning of the pitch change system.
  • the activity factor of the stator blade 114 is preferably between 50 and 200, more preferably between 90 and 150. With such values, this makes it possible to ensure that the chord L' is sufficient in the lower part of the stator blade 114, which helps with the mechanical strength of the blading, as well as to reduce the chord L' in the upper part of the stator blade 114, which makes it possible to increase the sweep angle in the upper part of the blading and therefore to reduce the noise.
  • the downstream positioning of the free end of the stator blades 114 makes it possible to obtain a significant distance between the trailing edge BF of the rotor blades 108 and the leading edge BA' of the stator blades 114, reducing the noise of the aeronautical propeller 100.
  • the axial distance s (along the main axis X) between the trailing edge BF of the rotor blades 108 and the leading edge BA' of the stator blades 114, taken at an upstream blade height H'upstream and/or downstream H'downstream of 95% is preferably thus greater than 0.35*Re, or even preferably greater than 0.5*Re, of the propeller 106 for at least one value of the pitch angle C included in the interval [50°; 80°] and for at least one value of the setting angle C' included in the interval [70°; 90°].
  • Figure 14 illustrates a projection yBF of the trailing edge BF of the rotor blade 108 and a projection yBA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 on a plane perpendicular to the main axis X (the plane of the sheet for Figure 14).
  • the leading edge BA' of at least one stator blade 114 has a dihedral angle D' BA' at 95% of the external radius Re' with an absolute value greater than 1°, preferably 3°, more preferably 10°, for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°].
  • the absolute value of the dihedral angle D' BA' at 95% of the outer radius Re' is greater by at least 1°, preferably by at least 3°, or even more preferably by at least 10°, than the dihedral angle D BA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 at 50% of the outer radius Re', for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°].
  • the absolute value of the dihedral angle D BA' on the leading edge BA' of the stator blade 114 is strictly monotonous for radial positions greater than 90% of the outer radius Re', for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°].
  • the projection yBA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 on a plane perpendicular to the main axis X has at least one maximum and/or one local minimum, for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°].
  • the projection yBA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 on a plane perpendicular to the main axis X has at least one point of inflection PI, for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°]
  • the projection yBF of the trailing edge BF of the rotor blade 108 and the projection yBA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 go in opposite directions as they approach their free ends.
  • the dihedral angle DBA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 is of opposite sign to the dihedral angle DBF of the trailing edge BF of the rotor blade 108, at least for the upstream blade heights H' of the stator blade 114 greater than 80%, for at least one value of the pitch angle C of the rotor blade 108 included in the interval [50°; 80°] and for at least one value of the pitch angle C' of the stator blade 114 included in the interval [70°; 90°].
  • the leading edge BA' of the stator blade 114 is no longer aligned from this height (80%) with the trailing edge BF of the rotor blade 108 and therefore with the wake of the propeller 106.
  • the propeller 106 and the rectifier 112 forming noise sources are decorrelated from each other, which makes it possible to reduce the interaction noise between the propeller 106 and the rectifier 112 from this height.
  • the absolute value of the dihedral angle D' BA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 is greater than 20% of the absolute value of the dihedral angle D BF of the trailing edge BF of the rotor blade 108, i.e.
  • the dihedral angle D' BA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 is different from the dihedral angle D BF of the trailing edge of the rotor blade 108: that is, at any radius (height or distance from the main axis X), the absolute value of the dihedral angle D' BA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 is greater than 130% of the dihedral angle D BF of the trailing edge BF of the rotor blade 108, for at least one value of the pitch angle C of the rotor blade 108 included in the interval [50°; 80°] and for at least one value of the pitch angle C' of the stator blade 114 included in the interval [70°; 90°], or, at any radius, the dihedral angle DBA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 is less than 50% of the dihedral angle DBF of the trailing edge BF of the rotor blade 108, for at least one
  • the optimum value of the dihedral angle D'BA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 depends on the dihedral angle DBF of the trailing edge BF of the rotor blade 108. This makes it possible to maximize the phase shift during the interaction of the wake of a rotor blade 108 with a stator blade 114. This is particularly important on the upper part of the blades near their free end, where the noise sources are more intense.
  • the absolute value of the dihedral angle D' BA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 is greater than 15° at the upstream blade height H'amont of 95%, more preferably greater than 30° at the upstream blade height H'amont of 95%.
  • the fact that the dihedral angle D BA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 is relatively large at the blade head is useful for reducing acoustic levels by increasing the phase shift of noise sources, for at least one value of the pitch angle C of the rotor blade 108 included in the interval [50°; 80°] and for at least one value of the pitch angle (C') of the stator blade (114) included in the interval [70°; 90°].
  • the projection y BF of the trailing edge BF of the rotor blade 108 on the plane perpendicular to the main axis X has a transverse deviation ⁇ y BF along a transverse direction T, perpendicular to the main axis X and/or to the radial component of the pitch axis Y.
  • the projection of the leading edge BA' of the stator blade 114 on the plane perpendicular to the main axis X has a transverse deviation ⁇ y BA' , along a transverse direction T' perpendicular to the main axis X and/or to the radial component of the pitch axis Y'.
  • the transverse deviation ⁇ y BA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 is greater than 1% and less than 10% of the external radius Re' of the stator blade 114, for at least one value of the pitch angle C' included in the interval [70°; 90°]. This makes it possible to ensure that the stator blade 114 is not too inclined in the transverse direction T', which may be beneficial for the balancing and/or mechanical strength of the blade.
  • the deviation ⁇ yBA' of the leading edge BA' of the stator blade 114 is less than the deviation ⁇ yBF for all operating points, for at least one value of the pitch angle C of the rotor blade 108 included in the interval [50°; 80°] and for at least one value of the pitch angle C' of the stator blade 114 included in the interval [70°; 90°].
  • This makes it possible to maximize the phase shift and/or the interaction between the wake of the propeller 106 (generated at the trailing edge BF of the rotor blades 108) and the leading edge BA' of the stator blades 114 downstream.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Le propulseur comporte : - un carter externe (102); - un moyeu; - une hélice propulsive; et - un redresseur fixe comportant au moins une pale statorique (114) à calage variable autour d'un axe de calage (Y'), chaque pale statorique (114) à calage variable présentant un angle de calage défini comme l'angle entre, d'une part, n'importe quel plan perpendiculaire à l'axe principal (X) et, d'autre part, une ligne de corde (706) reliant un bord d'attaque de la pale statorique (114) à un bord de fuite de la pale statorique (114), cette ligne de corde (706) étant prise à 75% d'un rayon externe de la pale statorique (114) par rapport à l'axe principal (X). Le bord d'attaque d'au moins une pale statorique (114) présente un angle de dièdre (D'BA') à 95% du rayon externe avec une valeur absolue supérieure à 1°, de préférence à 3°, de préférence encore à 10°, pour au moins une valeur de l'angle de calage comprise dans l'intervalle [70°; 90°].

Description

Description TITRE : PROPULSEUR AERONAUTIQUE NON-CARÉNÉ POUR AÉRONEF Domaine technique de l’invention [0001] La présente invention concerne un propulseur aéronautique non-caréné pour un aéronef, par exemple tel qu’une turbomachine ou un turboréacteur ou un turbomoteur, ainsi qu’un aéronef comportant un tel propulseur aéronautique. Arrière-plan technologique [0002] On connait de l’état de la technique un propulseur aéronautique non-caréné pour un aéronef, comportant : - un carter externe ; - un moyeu monté pivotant par rapport au carter externe autour d’un axe principal s’étendant selon une direction amont-aval de l’aéronef ; - une hélice propulsive montée sur le moyeu afin d’être pivotante par rapport au carter externe ; et - un redresseur fixe monté sur le carter externe en aval de l’hélice propulsive le long de l’axe principal, le redresseur fixe s’étendant autour de l’axe principal et comportant au moins une pale statorique à calage variable autour d’un axe de calage, chaque pale statorique à calage variable présentant un angle de calage défini comme l’angle entre, d’une part, n’importe quel plan perpendiculaire à l’axe principal et, d’autre part, une ligne de corde reliant un bord d’attaque de la pale statorique à un bord de fuite de la pale statorique. [0003] Généralement, l’hélice présente des pales rotoriques à calage variable. Les systèmes de calage variable sont connus en anglais sous les noms de « Fan Pitch Actuation System » (FPAS) et/ou de « Pitch Change Mechanism » (PCM). Pour atteindre une poussée cible, plusieurs combinaisons de vitesses de rotation de l’hélice et de calages des pales rotoriques et statoriques sont possibles. [0004] L’un des défis d’un tel propulseur aéronautique est la certification des niveaux sonores lors des opérations de décollage et d’atterrissage. Les niveaux sonores émis par les avions sont soumis à des réglementations internationales de plus en plus strictes afin de limiter l’empreinte acoustique aux alentours des aéroports. Actuellement, la réglementation en vigueur est mentionnée au Chapitre 14 de l’Annexe 16, Volume 1 de la OACI (Organisation de l’Aviation Civile Internationale), qui donne les niveaux sonores maximaux en EPNL (« Effective Perceived Noise Level ») en fonction de la phase de vol et du poids de l’avion. [0005] Les principales sources de bruit sur les propulseurs aéronautiques non- carénés sont les suivantes. [0006] Une première source de bruit est le bruit d’interaction du tourbillon généré en bout des pales rotorique et du sillage de l’hélice à l’amont qui interagit avec le bord d’attaque du redresseur en aval. Cette source de bruit contribue à l’augmentation du bruit à large bande, car le taux de turbulence sur le sillage est souvent très élevé en extrémité de pale rotorique, et à l’augmentation du bruit tonal, lié au caractère périodique de ce tourbillon lors des rotations des pales rotoriques. [0007] Une deuxième source de bruit est le bruit propre des pales rotoriques et statoriques. Ce bruit propre est lié à la charge stationnaire des pales rotoriques (source de bruit tonal) et au développement de la couche limite sur les pales rotoriques et statoriques. Ainsi, une source de bruit à large bande est générée lors du passage de la couche limite turbulente au niveau du bord de fuite des pales rotoriques et statoriques. L’augmentation de la corde des pales rotoriques et/ou statoriques sur les propulseurs aéronautiques non-carénés augmente la surface sur laquelle se développe la couche limite et par conséquence le bruit à large bande. [0008] L’invention a pour but d’améliorer les performances acoustiques du redresseur en aval de l’hélice sans dégradation des performances aérodynamiques et en respectant certaines contraintes mécaniques. [0009] Par ailleurs, les demandes de brevet US 20170284304 A1 et FR 3124832 A1, ainsi que l’article « Cruise noise of an advanced propeller with swirl recovery vanes », Dittmar et al., 2012, décrivent des propulseurs aéronautiques non- carénés pour aéronef. Résumé de l’invention [0010] Il est donc proposé un propulseur aéronautique non-caréné pour un aéronef, comportant : - un carter externe ; - un moyeu monté pivotant par rapport au carter externe autour d’un axe principal s’étendant selon une direction amont-aval de l’aéronef ; - une hélice propulsive montée sur le moyeu afin d’être pivotante par rapport au carter externe ; et - un redresseur fixe monté sur le carter externe en aval de l’hélice propulsive le long de l’axe principal, le redresseur fixe s’étendant autour de l’axe principal et comportant au moins une pale statorique à calage variable autour d’un axe de calage, chaque pale statorique à calage variable présentant un angle de calage défini comme l’angle entre, d’une part, n’importe quel plan perpendiculaire à l’axe principal et, d’autre part, une ligne de corde reliant un bord d’attaque de la pale statorique à un bord de fuite de la pale statorique ; caractérisé en ce que la ligne de corde est prise à 75% d’un rayon externe de la pale statorique par rapport à l’axe principal et en ce que le bord d’attaque d’au moins une pale statorique présente un angle de dièdre à 95% du rayon externe avec une valeur absolue supérieure à 1°, de préférence à 3°, de préférence encore à 10°, pour au moins une valeur de l’angle de calage comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0011] L’invention peut en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, selon toute combinaison techniquement possible. [0012] De façon optionnelle, la valeur absolue de l’angle de dièdre à 95% du rayon externe est supérieure d’au moins 1°, de préférence d’au moins 3°, ou encore de préférence d’au moins 10°, à la valeur absolue de l’angle de dièdre du bord d’attaque de la pale statorique à 50% du rayon externe, pour au moins une valeur de l’angle de calage comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0013] De façon optionnelle également, la valeur absolue de l’angle de dièdre sur le bord d’attaque de la pale statorique est strictement monotone pour des positions radiales supérieures à 90% du rayon externe, pour au moins une valeur de l’angle de calage comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0014] De façon optionnelle également, une projection du bord d’attaque de la pale statorique sur un plan perpendiculaire à l’axe principal, présente un écart dit transverse le long d’une direction dite transverse perpendiculaire à l’axe principal et à la composante radiale de l’axe de calage, l’écart transverse du bord d’attaque de la pale statorique étant supérieur à 1% et inférieur à 10% d’un rayon externe de ladite pale statorique, pour au moins une valeur de l’angle de calage comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0015] De façon optionnelle également, une projection du bord d’attaque de la pale statorique sur un plan perpendiculaire à l’axe principal présente au moins un maximum et/ou un minimum local, pour au moins une valeur de l’angle de calage comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0016] De façon optionnelle également, une projection du bord d’attaque de la pale statorique sur un plan perpendiculaire à l’axe principal présente au moins un point d’inflexion, pour au moins une valeur de l’angle de calage comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0017] De façon optionnelle également, l’hélice propulsive comporte au moins une pale rotorique à calage variable autour d’un axe de calage traversant l’axe principal et présentant une composante radiale non nulle par rapport à l’axe principal, chaque pale rotorique à calage variable présentant un angle de calage défini comme l’angle entre, d’une part, n’importe quel plan perpendiculaire à l’axe principal et, d’autre part, une ligne de corde reliant un bord d’attaque de la pale rotorique à un bord de fuite de la pale rotorique, cette ligne de corde étant prise dans un plan perpendiculaire à la composante radiale de l’axe de calage et traversant la pale rotorique à 75% d’un rayon externe de la pale rotorique par rapport à l’axe principal. [0018] De façon optionnelle également, un bord de fuite d’une pale rotorique et le bord d’attaque d’une pale statorique présentent des angles de dièdre tels que la valeur absolue de l’angle de dièdre sur le bord de fuite de la pale rotorique est supérieure à la valeur absolue de l’angle de dièdre sur le bord d’attaque de la pale statorique à 95% d’un rayon externe de la pale statorique, pour au moins une valeur de l’angle de calage de la pale rotorique comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage de la pale statorique comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0019] De façon optionnelle également, le bord de fuite d’une pale rotorique et le bord d’attaque d’une pale statorique présentent des angles de dièdre tels que la valeur absolue de l’angle de dièdre sur le bord de fuite de la pale rotorique est supérieure d’au moins 10° par rapport à la valeur absolue de l’angle de dièdre sur le bord d’attaque de la pale statorique à 75% du rayon externe de la pale statorique, pour au moins une valeur de l’angle de calage de la pale rotorique comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage de la pale statorique comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0020] De façon optionnelle également, le bord de fuite d’une pale rotorique et le bord d’attaque d’une pale statorique présentent des angles de dièdre de signes opposés à 95% d’un rayon externe de la pale statorique, pour au moins une valeur de l’angle de calage de la pale rotorique comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage de la pale statorique comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0021] De façon optionnelle également, à toute hauteur depuis l’axe principal, la valeur absolue de l’angle de dièdre du bord d’attaque de la pale statorique est supérieure d’au moins 2°, de préférence d’au moins 10°, de la valeur absolue de l’angle de dièdre du bord de fuite de la pale rotorique, pour au moins une valeur de l’angle de calage de la pale rotorique comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage de la pale statorique comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0022] De façon optionnelle également, une projection du bord de fuite de la pale rotorique sur un plan perpendiculaire à l’axe principal présente un écart dit transverse le long d’une direction dite transverse perpendiculaire à l’axe principal et à la composante radiale de l’axe de calage de la pale rotorique, une projection du bord d’attaque de la pale statorique sur un plan perpendiculaire à l’axe principal présente un écart dit transverse le long d’une direction dite transverse perpendiculaire à l’axe principal et à la composante radiale de l’axe de calage de la pale statorique, l’écart transverse du bord d’attaque de la pale statorique étant inférieur à l’écart transverse du bord de fuite de la pale rotorique, pour au moins une valeur de l’angle de calage de la pale rotorique comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage de la pale statorique comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0023] De façon optionnelle également, le bord d’attaque d’au moins une pale statorique à calage variable présente une tête située en aval de la composante radiale de l’axe de calage, pour au moins une valeur de l’angle de calage comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0024] De façon optionnelle également, au moins une pale statorique à calage variable présente un facteur d’activité compris entre 50 et 200, de préférence entre 90 et 150. [0025] Il est également proposé un aéronef comportant un propulseur aéronautique selon l’invention. Brève description des figures [0026] L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d’un propulseur aéronautique selon l’invention, - la figure 2 est une vue de côté d’une pale rotorique d’une hélice du propulseur aéronautique de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe de la pale rotorique de la figure 2, - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2, illustrant un angle de flèche de la pale rotorique, - la figure 5 est une vue de face de la pale rotorique de la figure 2, illustrant un angle de dièdre de la pale rotorique, - la figure 6 est une vue de côté d’une pale statorique d’un redresseur fixe du propulseur aéronautique de la figure 1, - la figure 7 est une vue en coupe de la pale statorique de la figure 6, - la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 6, illustrant un angle de flèche de la pale statorique, - la figure 9 est une vue de face de la pale statorique de la figure 6, illustrant un angle de dièdre de la pale statorique, - la figure 10 est une vue similaire à celle de la figure 6, illustrant une pale statorique à bout arrondi, - la figure 11 est un graphe illustrant l’évolution d’une corde de la pale statorique en fonction d’une hauteur d’aubage, - la figure 12 est une vue en coupe d’un autre propulseur aéronautique selon l’invention, illustrant l’espacement entre l’hélice propulsive et le redresseur fixe, - la figure 13 est une vue en coupe de la pale statorique de la figure 6, et - la figure 14 est une vue de face d’un bord de fuite de la pale rotorique et d’un bord d’attaque de la pale statorique. Description détaillée de l’invention [0027] Dans la description qui suit, lorsqu’une caractéristique s’applique à au moins un élément, elle peut également s’appliquer à tous ces éléments. De manière similaire, lorsqu’une caractéristique s’applique pour au moins une valeur comprise dans un intervalle, elle peut également s’appliquer pour toutes les valeurs de cet intervalle. [0028] En référence à la figure 1, un propulseur aéronautique 100 dans lequel l’invention est mise en œuvre va à présent être décrit. Le propulseur aéronautique 100 est par exemple une turbomachine ou bien un turboréacteur ou bien un turbomoteur, dès lors que le type de propulseur aéronautique n’est pas ici déterminant. [0029] Le propulseur aéronautique 100 est non-caréné (de l’anglais « Unducted Single Fan », également désigné par l’acronyme USF) et est conçu pour participer à la propulsion d’un aéronef. [0030] Le propulseur aéronautique 100 comporte tout d’abord un carter externe 102 et un moyeu 104 monté pivotant par rapport au carter externe 102 autour d’un axe principal X. [0031] Par la suite, les termes « amont » et « aval » serviront à préciser la position relative des éléments du propulseur aéronautique 100 le long de l’axe principal X dans un sens d’écoulement d’un flux d’air PHI lorsque l’aéronef est propulsé par le propulseur aéronautique 100. Par exemple, l’aéronef peut être propulsé par le propulseur aéronautique 100 en régime de croisière à un nombre de Mach de vol supérieur à 0,7. [0032] Le moyeu 104 est ainsi par exemple situé en amont du carter externe 102. [0033] Le propulseur aéronautique 100 comporte en outre une hélice propulsive 106 non-carénée et montée sur le moyeu 104 afin d’être pivotante par rapport au carter externe 102 autour de l’axe principal X. L’hélice 106 est conçue pour entraîner le flux d’air PHI vers l’aval pour propulser l’aéronef en vol. L’hélice 106 comporte pour cela des pales rotoriques 108 (par exemple entre 3 et 25, de préférence entre 10 et 16) organisées par exemple en une unique rangée annulaire autour de l’axe principal X. Les pales rotoriques 108 peuvent être par exemple toutes identiques et espacées angulairement de manière régulière autour de l’axe principal X. [0034] Au moins une pale rotorique 108 est par exemple à calage variable, autour d’un axe de calage Y respectif. L’axe de calage Y peut passer par l’axe principal X ou bien être légèrement décalé de l’axe principal X, par exemple d’un décalage d’au plus 10 cm, par exemple encore d’au plus 5 cm, par exemple encore d’au plus 2 cm, par exemple encore d’au plus 1 cm. L’axe de calage Y peut être perpendiculaire à l’axe principal X ou bien faire un angle légèrement différent, à cause de tolérances de fabrication ou bien de manière volontaire. L’axe de calage Y peut ainsi être par exemple perpendiculaire à 5° près, par exemple encore à 2° près, par exemple encore à 1° près, par exemple encore à 0,1° près. Dans tous les cas, l’axe de calage Y fait un angle non nul avec l’axe principal X et présente ainsi une composante radiale non nulle. Comme illustré sur les figures, l’axe Y peut ainsi être radial, c’est-à- dire qu’il fait un angle de 90° avec l’axe principal X. Le calage de chaque pale rotorique 108 à calage variable est défini par un angle de calage C qui sera détaillé plus loin. Dans un mode de réalisation privilégié, toutes les pales rotoriques 108 sont à calage variable. [0035] Le propulseur aéronautique 100 comporte en outre un moteur 110 d’entraînement du moyeu 104, et donc de l’hélice 106 via le moyeu 104. Le moteur 110 s’étend par exemple dans le carter externe 102. Le moteur 110 est par exemple situé à l’aval de l’hélice 106. Un tel agencement est connu sous la désignation de « tracteur » (de l’anglais « puller »). Le moteur 110 est par exemple un générateur de gaz comprenant classiquement, de l’amont à l’aval, au moins un compresseur, au moins une chambre de combustion et au moins une turbine de puissance destinée à entraîner l’hélice 106. [0036] Le propulseur aéronautique 100 comporte en outre un redresseur fixe 112 non-caréné et monté sur le carter externe 102 à l’aval de l’hélice 106. Le redresseur 112 forme un stator situé au carter externe 102 s’étendant autour de l’axe principal X, mais ne pouvant pas tourner autour de ce dernier. Le redresseur 112 comporte des pales statoriques 114 organisées par exemple en une unique rangée annulaire autour de l’axe principal X. Par exemple, entre 3 et 25 pales statoriques, de préférence entre 8 et 14 pales statoriques 114, sont prévues. De préférence, le nombre de pales statoriques 114 est différent du nombre de pales rotoriques 108, afin de réduire le bruit du propulseur aéronautique 100. En particulier, le nombre de pales rotoriques 108 est supérieure au nombre de pales statoriques 114. En effet, dans le cas où le nombre de pales rotoriques 108 et le nombre de pales statoriques 114 seraient égaux, les pales rotoriques 108 seraient suivies de sillages qui interagiraient simultanément avec les pales statoriques 114, ce qui augmenterait les niveaux sonores. Les pales statoriques 114 peuvent être par exemple toutes identiques ou bien différentes et espacées angulairement de manière régulière ou bien de manière hétérogène autour de l’axe principal X, de sorte qu’au moins deux pales statoriques 114 présentent un espacement angulaire différent autour de l’axe principal X. En particulier, dans le cas d’un propulseur aéronautique installé dans l’aéronef, les pales statoriques 114 : - peuvent avoir un rayon externe inférieur à celui des pales rotoriques 108 pour réduire le bruit d’interaction du tourbillon de bout des pales rotoriques 108 avec les pales statoriques 114; ce rayon externe des pales statoriques 114 peut être différent pour chaque pale statorique 114 afin de limiter l’interaction lors des phases de vol en incidence, tel que l’atterrissage et le décollage ; - peuvent avoir des caractéristiques géométriques différentes (angles de calage, épaisseurs, corde, …) pour optimiser leur fonctionnement en fonction des propriétés locales de l’écoulement ; et - peuvent avoir des espacements angulaires hétérogènes autour de l’axe principal X, notamment à proximité du mât ou pylône ; cela permet d’optimiser le fonctionnement des pales statoriques 114 en fonction de son installation dans l’aéronef. [0037] Le redresseur 112 est conçu pour redresser au moins une partie du flux d’air PHI traversant l’hélice 106, afin d’améliorer les performances du propulseur aéronautique 100. Plus précisément, le redresseur 112 a pour but de reprendre la giration de l’écoulement induite par l’hélice propulsive 106 afin d’améliorer les performances de la configuration non-carénée. Néanmoins, sa présence induit une source de bruit dominante résultant de l’interaction avec le sillage de l’hélice 106 (et le tourbillon de bout de pale lorsque la troncature des pales statoriques 114 n’est pas suffisante). Il convient donc de réduire les bruits générés par le redresseur 112 et son interaction avec le sillage de l’hélice 106 tout en préservant une bonne performance aérodynamique, car la réduction des émissions sonores et de la consommation est un enjeu majeur pour les architectures moteur non-carénées. [0038] Par exemple, au moins une pale statorique 114 est à calage variable autour d’un axe Y’ respectif. L’axe de calage Y’ peut passer par l’axe principal X ou bien être légèrement décalé de l’axe principal X, par exemple d’un décalage d’au plus 10 cm, par exemple encore d’au plus 5 cm, par exemple encore d’au plus 2 cm, par exemple encore d’au plus 1 cm. L’axe de calage Y’ peut être perpendiculaire à l’axe principal X ou bien faire un angle légèrement différent, à cause de tolérances de fabrication ou bien de manière volontaire. L’axe de calage Y’ peut ainsi être par exemple perpendiculaire à 5° près, par exemple encore à 2° près, par exemple encore à 1° près, par exemple encore à 0,1° près. Dans tous les cas, l’axe de calage Y fait un angle non nul avec l’axe principal X et présente ainsi une composante radiale non nulle. Comme illustré sur les figures, l’axe Y’ peut ainsi être radial, c’est-à-dire qu’il fait un angle de 90° avec l’axe principal X. Le calage de chaque pale statorique 114 à calage variable est défini par un angle de calage C’ qui sera détaillé plus loin. Dans un mode de réalisation privilégié, toutes les pales statoriques 114 sont à calage variable. [0039] Dans le cas où l’une des pales de stator est fixe (par exemple pour des contraintes d’intégration, comme par exemple s’il manque d’espace sous le moyeu pour intégrer le système de changement de calage ou pour réduire le poids), l’axe Y’ de la pale peut être défini par la ligne perpendiculaire à l’axe principal X passant par le bord d’attaque BA’ au niveau du pied de pale. Dans ce cas, la pale présente un angle de calage C’ fixe. [0040] Le propulseur aéronautique 100 comporte en outre par exemple une entrée d’air 116 d’alimentation en flux primaire du moteur 110. Cette entrée d’air 116 est par exemple prévue entre l’hélice 106 et le redresseur 112. [0041] En référence à la figure 2, la pale rotorique 108 comporte tout d’abord un bord d’attaque BA où arrive le flux d’air PHI, c’est-à-dire la partie avant de la pale rotorique 108 faisant face au fluide (ou en rentrant en contact en premier avec le fluide), et un bord de fuite BF d’où s’éloigne le flux d’air PHI, c’est-à-dire la partie arrière de la pale rotorique 108 dans le sens de l’écoulement. [0042] Le bord d’attaque BA s’étend depuis un pied BA_P qui est le point du bord d’attaque BA le plus proche du moyeu 104 jusqu’à une tête BA_T qui est le point du bord d’attaque BA le plus élevé ou ayant un rayon maximal par rapport à l’axe principal X sur la partie amont de la pale rotorique 108. Entre le pied BA_P et la tête BA_T, le bord d’attaque BA présente une courbure de sens constant, c’est-à-dire sans point d’inflexion (autrement dit, la dérivée seconde de la position axiale xBA du bord d’attaque en fonction de hBA n’est pas nulle, ≠ 0, le long du bord d’attaque
Figure imgf000012_0001
BA en fonction de la hauteur hBA de pale rotorique 108 et hBA est la hauteur depuis le pied BA_P), pour au moins une valeur de l’angle de calage C comprise dans l’intervalle [50° ; 80°]. La courbure du bord d’attaque BA est en outre régulière, c’est- à-dire sans discontinuité. Le bord d’attaque BA comporte en outre un ventre BA_V qui est le point du bord d’attaque BA le plus en amont (min{xBA}), en particulier pour au moins une valeur de l’angle de calage C comprise dans l’intervalle [50° ; 80°]. [0043] De manière similaire, le bord de fuite BF s’étend depuis un pied BF_P qui est le point du bord de fuite BF le plus proche du moyeu 104 jusqu’à une tête BF_T qui est le point du bord de fuite BF le plus élevé ou ayant un rayon maximal par rapport à l’axe principal X sur la partie arrière de la pale rotorique 108. Entre le pied BF_P et la tête BF_T, le bord de fuite BF présente une courbure de sens constant, c’est-à-dire sans point d’inflexion (autrement dit, la dérivée seconde de la position axiale xBF du bord de fuite BF en fonction de h
Figure imgf000013_0001
BF n’est pas nulle, %# ! ' ≠ 0, le long du bord de fuite BF en fonction de la hauteur hBF de pale rotorique 108 et hBF est la hauteur depuis le pied BF_P), pour au moins une valeur de l’angle de calage C comprise dans l’intervalle [50° ; 80°]. La courbure du bord de fuite BF est en outre régulière, c’est-à- dire sans discontinuité. Le bord de fuite BF comporte en outre un ventre BF_V qui est le point du bord de fuite BF le plus en amont (min{xBF}), en particulier pour au moins une valeur de l’angle de calage C comprise dans l’intervalle [50° ; 80°]. [0044] La pale rotorique 108 peut en outre être tronquée dans son extrémité libre, comme dans l’exemple illustré, c’est-à-dire qu’il existe une section tronquée 202 par exemple droite, reliant les têtes BA_T, BF_T. Dans ce cas, il existe une discontinuité de courbure au niveau de la tête BA_T entre le bord d’attaque BA et la section tronquée 202 et une autre discontinuité de courbure au niveau de la tête BF_T entre la section tronquée 202 et le bord de fuite BF. Alternativement, la pale d’hélice pourrait être non-tronquée, auquel cas les têtes BA_T et BF_T seraient confondues. [0045] Par la suite, lorsqu’appliqué dans le contexte de la pale rotorique 108, le terme de « hauteur » fera référence à la distance entre deux points le long de la composante radiale de l’axe de calage Y, c’est-à-dire entre les projections orthogonales de ces points sur la composante radiale de l’axe de calage Y. [0046] Il est ainsi possible de définir une hauteur d’aubage amont Hamont pour se positionner sur le bord d’attaque BA. La hauteur d’aubage amont Hamont est ainsi le rapport entre une hauteur hBA depuis le pied BA_P et une hauteur totale HBA du bord d’attaque BA entre le pied BA_P et la tête BA_T :
Figure imgf000014_0001
= hBA/HBA. La hauteur d’aubage amont Hamont peut ainsi s’exprimer en pourcents et varie entre 0% (position au pied BA_P) et 100% (position à la tête BA_T). De même, il est possible de définir une hauteur d’aubage aval Haval pour se positionner sur le bord de fuite BF. La hauteur d’aubage aval Haval est ainsi le rapport entre une hauteur hBF depuis le pied BF_P et une hauteur totale HBF du bord de fuite BF entre le pied BF_P et la tête BF_T : Haval = hBF/HBF. La hauteur d’aubage aval Haval peut ainsi s’exprimer en pourcents et varie entre 0% (position au pied BF_P) et 100% (position à la tête BF_T). [0047] Par ailleurs, l’hélice 106 présente un rayon externe Re égal par définition à la hauteur ou distance entre l’axe principal X et le point de la pale rotorique 108 le plus éloigné de l’axe principal X, en particulier pour au moins une valeur de l’angle de calage C comprise dans l’intervalle [50° ; 80°]. Ce point le plus éloigné est la tête BA_T du bord d’attaque BA dans l’exemple illustré. [0048] La figure 3 est une coupe (également appelée profil aérodynamique) de la pale rotorique 108 perpendiculairement à la composante radiale de l’axe de calage Y à une certaine hauteur. [0049] Comme cela est visible, la pale rotorique 108 présente une face intrados 302 et une face extrados 304, respectivement concave et convexe, reliées l’une à l’autre par le bord d’attaque BA et le bord de fuite BF. Le bord d’attaque BA permet donc de séparer la face intrados 302 de la face extrados 304 dans la partie amont de la pale rotorique 108, tandis que le bord de fuite BF permet de séparer la face intrados 302 de la face extrados 304 dans sa partie arrière. [0050] Le bord d’attaque BA est par exemple le point de la coupe dans la partie amont de la pale rotorique 108, présentant un minimum local de rayon de courbure. De même, lorsque la partie aval de la pale rotorique est arrondie, le bord de fuite BF est par exemple le point de la coupe dans cette partie aval, présentant un minimum local sur le rayon de courbure. Pour simplifier le procédé de fabrication de la pale rotorique 108, sa partie aval pourrait être tronquée. Dans ce dernier cas, le bord de fuite BF est par exemple le milieu de cette partie tronquée. [0051] Lorsque le bord d’attaque BA et le bord de fuite BF sont présents dans la coupe considérée (c’est-à-dire par exemple à une hauteur pas trop proche du pied BA_P et en dessous de la section tronquée 202), le bord d’attaque BA et le bord de fuite BF peuvent être reliés par une ligne de corde 306 dont l’orientation change suivant la hauteur considérée. Le bord d’attaque BA et le bord de fuite BF sont séparés, sur la ligne de corde 306, d’une distance, appelée corde L, pouvant changer suivant la hauteur considérée. [0052] Il existe ainsi un angle A entre n’importe quel plan P perpendiculaire à l’axe principal X et la ligne de corde 306 à une hauteur. Cet angle A peut donc changer en fonction de la hauteur considérée. Pour identifier sans ambiguïté le calage, on choisit l’angle de calage C comme l’angle A précédent à une hauteur de 75% du rayon externe Re de la pale rotorique 108 (voir sur la figure 2). L’angle de calage C est par exemple mesuré du côté amont du plan P, positivement selon un sens allant du plan P à la ligne de corde 306. Ce sens coïncide avec le sens allant de l’intrados 302 vers l’extrados 304. [0053] En référence à la figure 4, il est également possible de définir un angle de flèche F pour la pale rotorique 108, variant suivant la hauteur d’aubage Hamont. Par définition, l’angle de flèche F est l’angle entre la composante radiale de l’axe de calage Y et la projection, dans le plan de la composante radiale de l’axe de calage Y et de l’axe principal X (plan de la feuille pour la figure 4), de la ligne 402 reliant le point 404 du bord d’attaque BA à la hauteur d’aubage Hamont considérée et le point 406 du bord d’attaque BA à la hauteur d’aubage Hamont considérée plus 1% de la hauteur totale HBA. [0054] En référence à la figure 5, il est également possible de définir un angle de pale rotorique 108 au bord d’attaque BA, variant suivant la hauteur
Figure imgf000015_0001
Par définition, l’angle de dièdre DBA au bord d’attaque BA est l’angle entre l’axe de calage Y (ou bien de manière plus générale à la composante radiale de l’axe de calage Y) et la projection, dans le plan (plan de la feuille pour figure 5) perpendiculaire à l’axe principal X contenant l’axe de calage Y (ou bien de manière plus générale à la composante radiale de l’axe de calage Y), de la ligne 402. Comme expliqué ci-dessus, cette dernière relie le point 404 du bord d’attaque BA à la hauteur d’aubage Hamont considérée et le point 406 du bord d’attaque BA à la hauteur d’aubage Hamont considérée plus 1% de la hauteur totale HBA. De manière similaire, il est possible de définir un angle de dièdre DBF au bord de fuite BF. [0055] En référence à la figure 6, la pale statorique 114 comporte tout d’abord un bord d’attaque BA’ où arrive le flux d’air PHI en provenance de l’hélice 106, c’est-à- dire la partie avant de la pale statorique 114 faisant face au fluide (ou en rentrant en contact en premier avec le fluide), et un bord de fuite BF’ d’où s’éloigne le flux d’air PHI, c’est-à-dire la partie arrière de la pale statorique 114 dans le sens de l’écoulement. [0056] Le bord d’attaque BA’ s’étend depuis un pied BA’_P qui est le point du bord d’attaque BA’ le plus proche du carter externe 102 jusqu’à une tête BA’_T qui est le point du bord d’attaque BA’ le plus élevé ou ayant un rayon maximal par rapport à l’axe principal X sur la partie amont de la pale statorique 114. Entre le pied BA’_P et la tête BA’_T, le bord d’attaque BA’ présente une courbure de sens constant, c’est-à- dire sans point d’inflexion (autrement dit, la dérivée seconde de la position axiale x’BA du bord d’attaque BA’ en fonction de h’Ba n’est pas nulle, 0, le long du bord
Figure imgf000016_0001
d’attaque BA en fonction de la hauteur h’BA de pale statorique 114 et h’BA est la hauteur depuis le pied BA’_P), en particulier pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. La courbure du bord d’attaque BA’ est en outre régulière, c’est-à-dire sans discontinuité. Le bord d’attaque BA’ comporte en outre un ventre BA’_V qui est le point du bord d’attaque BA’ le plus en amont (min{x’BA}), en particulier pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0057] De manière similaire, le bord de fuite BF’ s’étend depuis un pied BF’_P qui est le point du bord de fuite BF’ le plus proche du carter externe 102 jusqu’à une tête BF’_T qui est le point du bord de fuite BF’ le plus élevé ou ayant un rayon maximal par rapport à l’axe principal X sur la partie arrière de la pale statorique 114. Entre le pied BF’_P et la tête BF’_T, le bord de fuite BF’ présente une courbure de sens constant, c’est-à-dire sans point d’inflexion (autrement dit, la dérivée seconde de la position axiale x’BF du bord de fuite BF’ en fonction de h’BF n’est pas nulle,
Figure imgf000016_0002
0, le long du bord de fuite BF’ en fonction de la hauteur h’BF de pale statorique 114 et h’BF est la hauteur depuis le pied BF’_P), en particulier pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ prise dans l’intervalle [70° ; 90°]. La courbure du bord de fuite BF’ est en outre régulière, c’est-à-dire sans discontinuité. Le bord de fuite BF’ comporte en outre un ventre BF’_V qui est le point du bord de fuite BF’ le plus en amont (min{x’BF}), en particulier pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0058] La pale statorique 114 peut en outre être tronquée, comme dans l’exemple illustré, c’est-à-dire qu’il existe une section tronquée 602 par exemple droite, reliant les têtes BA’_T, BF’_T. Dans ce cas, il existe une discontinuité de courbure au niveau de la tête BA’_T entre le bord d’attaque BA’ et la section tronquée 602 et une discontinuité de courbure au niveau de la tête BF’_T entre la section tronquée 602 et le bord de fuite BF’. Alternativement, la pale statorique pourrait être non-tronquée, auquel cas les têtes BA’_T, BF’_T seraient confondues. [0059] Par la suite, lorsqu’appliqué dans le contexte de la pale statorique 114, le terme de « hauteur » fera référence à la distance entre deux points le long de la composante radiale de l’axe de calage Y’, c’est-à-dire entre les projections orthogonales de ces points sur la composante radiale de l’axe de calage Y’. [0060] Il est ainsi possible de définir une hauteur d’aubage amont H’amont pour se positionner sur le bord d’attaque BA’. La hauteur d’aubage amont H’amont est ainsi le rapport entre une hauteur h’BA depuis le pied BA’_P et une hauteur totale H’BA du bord d’attaque BA’ entre le pied BA’_P et la tête BA’_T : H’amont = h’BA/H’BA. La hauteur d’aubage amont H’amont peut ainsi s’exprimer en pourcents et varie entre 0% (position au pied BA’_P) et 100% (position à la tête BA’_T). De même, il est possible de définir une hauteur d’aubage aval H’aval pour se positionner sur le bord de fuite BF’. La hauteur d’aubage aval H’aval est ainsi le rapport entre une hauteur h’BF depuis le pied BF’_P et une hauteur totale H’BF du bord de fuite BF’ entre le pied BF’_P et la tête BF’_T : H’aval = h’BF/H’BF. La hauteur d’aubage aval H’aval peut ainsi s’exprimer en pourcents et varie entre 0% (position au pied BF’_P) et 100% (position à la tête BF’_T). [0061] Par ailleurs, chaque pale statorique 114 à calage variable du redresseur 112 présente un rayon externe Re’ égal par définition à la hauteur ou distance entre l’axe principal X et le point de la pale statorique 114 le plus éloigné de l’axe principal X, en particulier pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. Ce point le plus éloigné est la tête BF’_T du bord de fuite BF’ dans l’exemple illustré. Alternativement, ce point le plus éloigné pourrait être la tête BA’_T du bord d’attaque BA’. [0062] Chaque pale statorique 114 à calage variable présente en outre un rayon interne Ri’BA au bord d’attaque BA’ qui est la distance entre l’axe principal X et le pied BA’_P du bord d’attaque BA, ainsi qu’un rayon interne Ri’BF au bord de fuite BF’ qui est la distance entre l’axe principal X et le pied BF’_P du bord de fuite BF’. [0063] La figure 7 et la figure 13 sont des coupes de la pale statorique 114 perpendiculairement à la composante radiale de l’axe de calage Y’ à différentes hauteurs. [0064] Comme cela est visible, la pale statorique 114 présente une face intrados 702 et une face extrados 704, respectivement concave et convexe, reliées l’une à l’autre par le bord d’attaque BA’ et le bord de fuite BF’. Le bord d’attaque BA’ permet donc de séparer la face intrados 702 de la face extrados 704 dans la partie amont de la pale statorique 114, tandis que le bord de fuite BF’ permet de séparer la face intrados 702 de la face extrados 704 dans sa partie arrière. [0065] Le bord d’attaque BA’ est par exemple le point de la coupe dans la partie amont de la pale statorique 114, présentant un minimum local de rayon de courbure. De même, lorsque la partie aval de la pale statorique est arrondie, le bord de fuite BF’ est par exemple le point de la coupe dans cette partie aval, présentant un minimum local sur le rayon de courbure. Pour simplifier le procédé de fabrication de la pale statorique 114, sa partie aval pourrait être tronquée. Dans ce dernier cas, le bord de fuite BF’ est par exemple le milieu de cette partie tronquée. [0066] Lorsque le bord d’attaque BA’ et le bord de fuite BF’ sont présents dans la coupe considérée (c’est-à-dire par exemple, dans l’exemple illustré, en dessous de la section tronquée 602), le bord d’attaque BA’ et le bord de fuite BF’ peuvent être reliés par une ligne de corde 706 dont l’orientation change suivant la hauteur considérée. Le bord d’attaque BA’ et le bord de fuite BF’ sont séparés, sur la ligne de corde 706, d’une distance, appelée corde L’, pouvant changer suivant la hauteur considérée. [0067] Il existe ainsi un angle A’ entre n’importe quel plan P’ perpendiculaire à l’axe principal X et la ligne de corde 706 à une hauteur. Cet angle A’ peut donc changer en fonction de la hauteur considérée. Pour identifier sans ambiguïté de calage, on choisit l’angle de calage C’ comme l’angle A’ précédent à une hauteur de 75% du rayon externe Re’ de la pale statorique 114 (voir sur la figure 6). L’angle de calage C’ est par exemple mesuré du côté amont du plan P’, positivement selon un sens allant du plan P’ à la ligne de corde 706. Ce sens coïncide avec le sens allant de l’intrados 702 vers l’extrados 704. [0068] En référence à la figure 8, il est également possible de définir un angle de flèche F’ de la pale statorique 114, variant suivant la hauteur d’aubage H’amont. Par définition, l’angle de flèche F’ est l’angle entre la composante radiale de l’axe de calage Y’ et la projection dans le plan de la composante radiale de l’axe de calage Y’ et de l’axe principal X de la ligne 802 reliant le point 804 du bord d’attaque BA’ à la hauteur d’aubage H’amont considérée et le point 806 du bord d’attaque BA’ à la hauteur d’aubage H’amont considérée plus 1% de la hauteur totale H’BA. [0069] En référence à la figure 9, il est également possible de définir un angle de dièdre D’BA’ de la pale statorique 114 au bord d’attaque BA’, variant suivant la hauteur d’aubage H’amont. Par définition, l’angle de dièdre D’BA’ au bord d’attaque BA’ est l’angle entre la composante radiale de l’axe de calage Y’ et la projection dans le plan perpendiculaire à l’axe principal X contenant la composante radiale de l’axe de calage Y’ de la ligne 802. De manière similaire, il est possible de définir un angle de dièdre D’BF’ au bord de fuite BF’. [0070] La forme des pales statoriques 114 du redresseur 112 est prévue pour réduire les nuisances sonores tout en assurant de bonnes performances aérodynamiques. [0071] Ainsi, la tête BA’_T du bord d’attaque BA’ est en aval de l’axe de calage Y’ le long d’une droite parallèle à l’axe principal X et passant par la tête BA’_T, pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ dans l’intervalle [70° ; 90°]. De cette manière, l’extrémité libre de la pale statorique 114 est éloignée de l’hélice 106, ce qui permet de réduire le bruit, pour une grande plage d’angle de calage C’. En effet, le positionnement en aval de l’extrémité libre de la pale statorique 114 permet de réduire le bruit d’interaction entre le sillage de l’hélice 106 et le bord d’attaque BA’ des pales statoriques par un effet de décorrélation des sources de bruit le long du bord d’attaque BA’ et un effet de dissipation du sillage de l’hélice 106 grâce à l’augmentation de la distance entre le bord de fuite BF des pales rotoriques 108 et le bord d’attaque BA’ des pales statoriques 114. [0072] De préférence, afin de favoriser le positionnement aval de l’extrémité libre de la pale statorique 114, le ventre BA’_V, le pied BA’_P et l’axe de calage Y’ se succèdent dans cet ordre de l’amont vers l’aval selon l’axe principal X pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. Autrement dit, xBA’_V < xBA’_P < xY’ pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ dans l’intervalle [70° ; 90°]. Ainsi, il est possible d’augmenter l’angle de flèche F’ en partie haute de la pale statorique 114, notamment à proximité de l’extrémité libre de la pale statorique 114. Lorsque l’axe de calage Y’ est incliné ou n’est pas perpendiculaire à l’axe principal X, xY’ correspond à la position axiale de l’axe de calage Y’ de la pale statorique au niveau du carter externe 102. Par ailleurs, le ventre BA’_V, le pied BA’_P et la tête BA’_T se succèdent de préférence dans cet ordre le long de l’axe principal X de l’amont vers l’aval, pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0073] De préférence encore, afin de favoriser le positionnement aval de l’extrémité libre de la pale statorique 114, le ventre BA’_V est situé entre 20% et 70% de la hauteur d’aubage totale H’BA, de préférence entre 25% et 55% de la hauteur d’aubage totale H’BA. Cela permet de positionner le ventre BA’_V proche du carter externe 102, et ainsi de commencer à augmenter l’angle de flèche F’ à partir d’une position radiale relativement basse ce qui réduit le bruit d’interaction. Ainsi, il est possible d’atteindre un angle de flèche F’ important en partie haute de la pale statorique 114, notamment à proximité de l’extrémité libre de la pale statorique 114. En outre, ce positionnement du ventre BA’_V déplace de la masse en partie basse de la pale statorique 114 vers l’amont, ce qui permet de déplacer de la masse en partie haute de la pale statorique 114 vers l’aval (et donc l’extrémité libre), sans beaucoup changer le centre de masse de la pale statorique 114 et avec un impact faible sur le moment des forces aérodynamiques autour de l’axe de changement de calage. Cela favorise un dimensionnement et l’équilibre mécanique de la pale statorique 114. [0074] Avec un tel positionnement du ventre BA’_V du bord d’attaque BA’, le ventre BF’_V du bord de fuite BF’ est de préférence situé entre 20% et 70% de la hauteur d’aubage totale H’BF du bord de fuite, de préférence entre 30% et 60%. Cela permet d’assurer que le ventre BF’_V du bord de fuite BF’ est situé à une hauteur relativement proche à celle du ventre BA’_V du bord d’attaque BA’, ce qui peut être utile pour la tenue mécanique de la pale statorique 114. Cette position du ventre BF’_V du bord de fuite BF’, comme celle du ventre BA’_V du bord d’attaque BA’, déplace de la masse en partie basse de la pale statorique 114 vers l’amont, ce qui permet de déplacer de la masse en partie haute de la pale statorique 114 vers l’aval (et donc l’extrémité libre), sans beaucoup changer le centre de masse de la pale statorique 114. [0075] Dans un mode de réalisation, la hauteur ou le rayon (hauteur ou distance depuis l’axe principal X) du ventre BA’_V du bord d’attaque BA’ est inférieure à la hauteur ou le rayon (hauteur ou distance depuis l’axe principal X) du ventre BF’_V du bord de fuite BF’. Cela permet d’améliorer la tenue mécanique de l’aubage et de mieux répartir la loi de corde L’ le long de l’envergure (voir figure 11). [0076] En outre, avec un tel positionnement du ventre BA’_V du bord d’attaque BA’, il est possible d’obtenir une pale statorique 114 satisfaisant un ou plusieurs des trois critères ci-dessous, pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°], permettant d’obtenir un compromis aéro-acoustique et mécanique acceptable. [0077] Selon le première critère, le ventre BA’_V du bord d’attaque BA’ et la tête BF’_T du bord de fuite BF’ sont séparés le long de l’axe principal X d’une distance supérieure ou égale à un coefficient K multiplié par la corde L’ maximale (max{L’}), avec K compris entre 1 et 2, de préférence entre 1,2 et 1,6. L’équation suivante résume ce premier critère : xBF’_T – xBA’_V ≥ K * max{L’}, où xM est la position axiale du point M le long de l’axe principal X. [0078] Selon le deuxième critère, le ventre BA’_V et la tête BA’_T du bord d’attaque BA’ sont séparés le long de l’axe principal X d’une distance inférieure ou égale à un coefficient B multiplié par la corde L’ maximale (max{L’}), avec B compris entre 0,5 et 1,2. L’équation suivante résume ce deuxième critère : xBA’_T – xBA’_V ≤ B * max{L’}. [0079] Selon le troisième critère, le pied BF’_P et la tête BF’_T du bord de fuite BF’ sont séparés le long de l’axe principal X d’une distance supérieure ou égale à un coefficient E multiplié par la corde L’ maximale (max{L’}), avec E compris entre 0,05 et 0,7, de préférence entre 0,25 et 0,6. L’équation suivante résume ce troisième critère : xBF’_T – xBF’_P ≤ E * max{L’}. [0080] De préférence encore, afin de favoriser le positionnement aval de l’extrémité libre de la pale statorique 114, la corde L’ de la coupe la plus proche à la tête BA’_T du bord d’attaque BA’ est plus petite que la corde L’ au pied BA’_P du bord d’attaque BA’ et/ou au pied BF’_P du bord de fuite BF’ qui est elle-même plus petite que la corde L’ de la coupe au ventre BA’_V du bord d’attaque BA’ (« plus petite » signifie « a une longueur plus petite »). L’augmentation de la corde L’ au niveau du ventre BA’_V et la réduction de corde L’ à la tête BA’_T permet d’augmenter l’angle de flèche F’ en partie haute de la pale statorique 114, et donc de reculer vers l’aval l’extrémité libre de la pale statorique 114, ce qui est avantageux pour la réduction de bruit. Par ailleurs, avec la corde L’ au pied BA’_P supérieure à celle à la tête BA’_T, la tenue mécanique de l’aubage (suite par exemple à une ingestion d’oiseau) est améliorée. En outre, plus la corde L’ à la tête BA’_T est petite, plus l'extrémité libre de pale statorique 114 est légère donc plus il est possible de placer cette extrémité libre à l’aval sans trop déplacer le centre de masse de la pale statorique 114. [0081] Ainsi, l’angle de flèche F’ au bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 est par exemple supérieur à 20°, de préférence supérieur à 35°, au-dessus de 80% de la hauteur d’aubage amont H’amont, de préférence encore supérieur à 45° au-dessus 90% de la hauteur d’aubage amont H’amont, de préférence encore supérieur à 50° au- dessus 95% de la hauteur d’aubage amont H’amont. Cela permet de réduire la composante de la vitesse de l’écoulement qui est perpendiculaire à la trace du bord d’attaque BA’ des coupes, ce qui permet de réduire le bruit d’interaction. [0082] De préférence encore, afin de favoriser le positionnement aval de l’extrémité libre de la pale statorique 114, le ventre BF’_V est en amont du pied BF’_P qui lui- même est en amont de la tête BF’_T, pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. Autrement dit, xBF’_V < xBF’_P < xBF’_T pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0083] En référence à la figure 10, une pale statorique 114 non-tronquée, à bout arrondi, est illustrée. [0084] En référence à la figure 11, la corde L’ est de préférence strictement décroissante de 40% à 100%, de préférence de 50% à 100%, de la hauteur d’aubage amont H’amont et/ou aval H’aval (sur la figure 11, la référence H’ peut ainsi représenter H’amont ou bien H’aval). Cela permet, d’une part, d’augmenter la distance entre le bord de fuite BF des pales rotoriques 108 et le bord d’attaque BA’ des pales statoriques 114, et, d’autre part, d’augmenter l’angle de flèche F’ vers l’extrémité libre de la pale statorique 114, notamment lorsqu’il y a des contraintes d’intégration ou des contraintes mécaniques qui empêchent de modifier ou de décaler le bord de fuite BF’ de la pale statorique 114. En effet, décaler le bord de fuite BF’ en partie haute de l’aubage, par exemple sur la coupe de tête 602, peut augmenter le moment des forces aérodynamiques autour de l’axe de calage Y’ et donc avoir un impact important sur le dimensionnement mécanique du système de changement de calage. [0085] Un paramètre qui permet de donner une première estimation de la répartition de corde le long de l’envergure d’une pale statorique 114 est son Facteur d’Activité (FA), qui est défini comme suit : )* = +,,,,, +- ∫
Figure imgf000022_0001
où Ri’ correspond soit au rayon interne Ri’BA de la pale statorique 114 au bord d’attaque BA’, soit au rayon interne Ri’BF de la pale statorique 114 au bord de fuite BF’ (voir la figure 6) ; Re’ correspond soit au rayon externe Re’BA de la pale statorique 114 au bord d’attaque BA’, soit au rayon externe Re’BF de la pale statorique 114 au bord de fuite BF’ ; 8 représente une distance radiale par rapport à l’axe principal X, divisée par le rayon extérieur Re’ ; L’(8) représente une corde entre le bord d’attaque BA’ et le bord de fuite BF’ d’une coupe (ou profil aérodynamique) de la pale statorique 114 dans le plan perpendiculaire à la composante radiale de l’axe de calage Y’ à ladite distance radiale 8. [0086] Le facteur d’activité de la pale statorique 114 est compris de préférence entre 50 et 200, de préférence encore entre 90 et 150. Avec de telles valeurs, cela permet d’assurer que la corde L’ est suffisante en partie basse de la pale statorique 114, ce qui aide à la tenue mécanique de l’aubage, ainsi que de réduire la corde L’ en partie haute de la pale statorique 114, ce qui permet d’augmenter l’angle de flèche en partie haute de l’aubage donc de réduire le bruit. [0087] De préférence encore, la corde L’ à une hauteur d’aubage amont H’amont et/ou aval H’aval de 95% est inférieure ou égale à la moitié de la corde L’ maximale max{L’} de la pale statorique 114 : L’(H’=95%) ≤ 0,5 * max{L’}, avec H’ = H’amont ou bien H’aval. Cela permet d’augmenter l’angle de flèche F’ par rapport à la une position à la mi- envergure et proche au ventre de l’aube, ce qui est bénéfique d’un point de vue aéro- acoustique, ainsi que de réduire la masse de l’aube en partie haute, ce qui est bénéfique d’un point de vu mécanique, ainsi que pour réduire l’inertie lors d’une éventuelle perte de bout de pale (par exemple, en cas d’une ingestion d’oiseau) ou un éventement de perte d’aube (de l’anglais « Fan Blade Out », FBO). [0088] De préférence encore, la corde L’ à une hauteur d’aubage amont H’amont et/ou aval H’aval de 95 % est inférieure ou égale à la moitié de la corde L’ à une hauteur amont H’amont et/ou aval H’aval de 10% : L’(H’=95%) ≤ 0,5 * L’(H’=10%), avec H’ = H’amont ou bien H’aval. Cela permet de réduire l’inertie lors d’une éventuelle perte de bout de pale (par exemple, en cas d’une ingestion d’oiseau) ou lors d’un éventement de perte d’aube. [0089] En référence à la figure 12, le positionnement en aval de l’extrémité libre des pales statoriques 114 permet d’obtenir une distance importante entre le bord de fuite BF des pales rotoriques 108 et le bord d’attaque BA’ des pales statoriques 114, réduisant le bruit du propulseur aéronautique 100. En particulier, la distance axiale s (le long de l’axe principal X) entre le bord de fuite BF des pales rotoriques 108 et le bord d’attaque BA’ des pales statoriques 114, prise à une hauteur d’aubage amont H’amont et/ou avale H’aval de 95% est de préférence ainsi supérieure à 0,35*Re, ou encore de préférence supérieur à 0,5*Re, de l’hélice 106 pour au moins une valeur de l’angle de calage C comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0090] La figure 14 illustre une projection yBF du bord de fuite BF de la pale rotorique 108 et une projection yBA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 sur un plan perpendiculaire à l’axe principal X (le plan de la feuille pour la figure 14). [0091] Comme cela est visible, le bord d’attaque BA’ d’au moins une pale statorique 114 présente un angle de dièdre D’BA’ à 95% du rayon externe Re’ avec une valeur absolue supérieure à 1°, de préférence à 3°, de préférence encore à 10°, pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0092] De préférence, la valeur absolue de l’angle de dièdre D’BA’ à 95% du rayon externe Re’ est supérieure d’au moins 1°, de préférence d’au moins 3°, ou encore de préférence d’au moins 10°, à l’angle de dièdre DBA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 à 50% du rayon externe Re’, pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0093] De préférence encore, la valeur absolue de l’angle de dièdre DBA’ sur le bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 est strictement monotone pour des positions radiales supérieures à 90% du rayon externe Re’, pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0094] De préférence encore, la projection yBA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 sur un plan perpendiculaire à l’axe principal X présente au moins un maximum et/ou un minimum local, pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0095] De préférence encore, la projection yBA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 sur un plan perpendiculaire à l’axe principal X présente au moins un point d’inflexion PI, pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°] [0096] Par ailleurs, la projection yBF du bord de fuite BF de la pale rotorique 108 et la projection yBA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 vont dans des directions opposés en s’approchant de leurs extrémités libres. Cela est obtenu en prévoyant que l’angle de dièdre DBA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 soit de signe opposé à l’angle de dièdre DBF du bord de fuite BF de la pale rotorique 108, au moins pour les hauteurs d’aubage H’amont de la pale statorique 114 supérieures à 80%, pour au moins une valeur de l’angle de calage C de la pale rotorique 108 comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ de la pale statorique 114 comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. Ainsi, le bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 n’est plus aligné à partir de cette hauteur (80%) avec le bord de fuite BF de la pale rotorique 108 et donc avec le sillage de l’hélice 106. De cette manière, l’hélice 106 et le redresseur 112 formant des sources de bruit sont décorrélés l’un de l’autre, ce qui permet de diminuer le bruit d’interaction entre l’hélice 106 et le redresseur 112 à partir de cette hauteur. [0097] De préférence, la valeur absolue de l’angle de dièdre D’BA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 est supérieur à 20% de la valeur absolue du l’angle de dièdre DBF du bord de fuite BF de la pale rotorique 108, c’est-à-dire |D’BA’| > 0,2 *|DBF|, pour au moins une valeur de l’angle de calage C de la pale rotorique 108 comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ de la pale statorique 114 comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0098] De préférence encore, l’angle de dièdre D’BA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 est différent de l’angle de dièdre DBF du bord de fuite de la pale rotorique 108 : soit, à tout rayon (hauteur ou distance depuis l’axe principal X), la valeur absolue de l’angle de dièdre D’BA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 est supérieur à 130% de l’angle de dièdre DBF du bord de fuite BF de la pale rotorique 108, pour au moins une valeur de l’angle de calage C de la pale rotorique 108 comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ de la pale statorique 114 comprise dans l’intervalle [70° ; 90°], soit, à tout rayon, l’angle de dièdre DBA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 est inférieur à 50% de l’angle de dièdre DBF du bord de fuite BF de la pale rotorique 108, pour au moins une valeur de l’angle de calage C de la pale rotorique 108 comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ de la pale statorique 114 comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0099] En effet, la valeur optimale de l’angle de dièdre D’BA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 dépend de l’angle de dièdre DBF du bord de fuite BF de la pale rotorique 108. Cela permet de maximiser le déphasage lors de l’interaction du sillage d’une pale rotorique 108 avec une pale statorique 114. Cela est particulièrement important sur la partie supérieure des pales à proximité de leur extrémité libre, où les sources de bruit sont plus intenses. [0100] De préférence encore, la valeur absolue de l’angle de dièdre D’BA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 est supérieur à 15° à la hauteur d’aubage amont H’amont de 95%, de préférence encore supérieur à 30° à la hauteur d’aubage amont H’amont de 95%. Le fait que l’angle de dièdre DBA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 soit relativement important en tête d’aubage est utile pour réduire les niveaux acoustiques en augmentant le déphasage des sources de bruit, pour au moins une valeur de l’angle de calage C de la pale rotorique 108 comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage (C’) de la pale statorique (114) comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [0101] Comme cela est en outre visible, la projection yBF du bord de fuite BF de la pale rotorique 108 sur le plan perpendiculaire à l’axe principal X, présente un écart transverse ΔyBF le long d’une direction transverse T, perpendiculaire à l’axe principal X et/ou à la composante radiale de l’axe de calage Y. De même, la projection du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 sur le plan perpendiculaire à l’axe principal X, présente un écart transverse ΔyBA’, le long d’une direction transverse T’ perpendiculaire à l’axe principal X et/ou à la composante radiale de l’axe de calage Y’. [0102] De préférence, l’écart transverse ΔyBA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 est supérieur à 1% et inférieur à 10% du rayon externe Re’ de la pale statorique 114, pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. Cela permet d’assurer que la pale statorique 114 n’est pas trop inclinée dans la direction transverse T’, ce qui peut être bénéfique pour l’équilibrage et/ou la tenue mécanique de la pale. [0103] De préférence, l’écart ΔyBA’ du bord d’attaque BA’ de la pale statorique 114 est inférieur à l’écart ΔyBF pour tous les points de fonctionnement, pour au moins une valeur de l’angle de calage C de la pale rotorique 108 comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage C’ de la pale statorique 114 comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. Cela permet de maximiser le déphasage et/ou l’interaction entre le sillage de l’hélice 106 (généré au niveau du bord de fuite BF des pales rotoriques 108) et le bord d’attaque BA’ des pales statoriques 114 à l’aval. En effet, plus l’écart ΔyBA’ est élevé, plus l’angle de dièdre peut être important sur l’aubage, notamment en tête d’aube. [0104] En conclusion, on notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. [0105] Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.

Claims

Revendications [1] Propulseur aéronautique (100) non-caréné pour un aéronef, comportant : - un carter externe (102) ; - un moyeu (104) monté pivotant par rapport au carter externe (102) autour d’un axe principal (X) s’étendant selon une direction amont-aval de l’aéronef ; - une hélice propulsive (106) montée sur le moyeu (104) afin d’être pivotante par rapport au carter externe (102) ; et - un redresseur fixe (112) monté sur le carter externe (102) en aval de l’hélice propulsive (106) le long de l’axe principal (X), le redresseur fixe (112) s’étendant autour de l’axe principal (X) et comportant au moins une pale statorique (114) à calage variable autour d’un axe de calage (Y’), chaque pale statorique (114) à calage variable présentant un angle de calage (C’) défini comme l’angle entre, d’une part, n’importe quel plan (P’) perpendiculaire à l’axe principal (X) et, d’autre part, une ligne de corde (706) reliant un bord d’attaque (BA’) de la pale statorique (114) à un bord de fuite (BF’) de la pale statorique (114) ; caractérisé en ce que la ligne de corde (706) est prise à 75% d’un rayon externe (Re’) de la pale statorique (114) par rapport à l’axe principal (X), en ce que le bord d’attaque (BA’) d’au moins une pale statorique (114) présente un angle de dièdre (D’BA’) à 95% du rayon externe (Re’) avec une valeur absolue supérieure à 1°, de préférence à 3°, de préférence encore à 10°, pour au moins une valeur de l’angle de calage (C’) comprise dans l’intervalle [70° ; 90°], et en ce qu’une projection du bord d’attaque (BA’) de la pale statorique (114) sur un plan perpendiculaire à l’axe principal (X) présente au moins un maximum et/ou un minimum local, pour au moins une valeur de l’angle de calage (C’) comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [2] Propulseur aéronautique (100) selon la revendication 1, dans lequel la valeur absolue de l’angle de dièdre (D’BA’) à 95% du rayon externe (Re’) est supérieure d’au moins 1°, de préférence d’au moins 3°, ou encore de préférence d’au moins 10°, à la valeur absolue de l’angle de dièdre (D’BA’) du bord d’attaque (BA’) de la pale statorique (114) à 50% du rayon externe (Re’), pour au moins une valeur de l’angle de calage (C’) comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [3] Propulseur aéronautique (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la valeur absolue de l’angle de dièdre (D’BA’) sur le bord d’attaque (BA’) de la pale statorique (114) est strictement monotone pour des positions radiales supérieures à 90% du rayon externe (Re’), pour au moins une valeur de l’angle de calage (C’) comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [4] Propulseur aéronautique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel une projection (yBA’) du bord d’attaque (BA’) de la pale statorique (114) sur un plan perpendiculaire à l’axe principal (X), présente un écart dit transverse (ΔyBA’) le long d’une direction dite transverse (T’) perpendiculaire à l’axe principal (X) et à la composante radiale de l’axe de calage (Y’), l’écart transverse (ΔyBA’) du bord d’attaque (BA’) de la pale statorique (114) étant supérieur à 1% et inférieur à 10% d’un rayon externe (Re’) de ladite pale statorique (114), pour au moins une valeur de l’angle de calage (C’) comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [5] Propulseur aéronautique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel une projection du bord d’attaque (BA’) de la pale statorique (114) sur un plan perpendiculaire à l’axe principal (X) présente au moins un point d’inflexion (PI), pour au moins une valeur de l’angle de calage (C’) comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [6] Propulseur aéronautique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’hélice propulsive (114) comporte au moins une pale rotorique (108) à calage variable autour d’un axe de calage (Y) traversant l’axe principal (X) et présentant une composante radiale non nulle par rapport à l’axe principal (X), chaque pale rotorique (108) à calage variable présentant un angle de calage (C) défini comme l’angle entre, d’une part, n’importe quel plan (P) perpendiculaire à l’axe principal (X) et, d’autre part, une ligne de corde (306) reliant un bord d’attaque (BA) de la pale rotorique (108) à un bord de fuite (BF) de la pale rotorique (108), cette ligne de corde (306) étant prise dans un plan perpendiculaire à la composante radiale de l’axe de calage (Y) et traversant la pale rotorique (108) à 75% d’un rayon externe (Re) de la pale rotorique (108) par rapport à l’axe principal (X). [7] Propulseur aéronautique (100) selon la revendication 6, dans lequel un bord de fuite (BF) d’une pale rotorique (108) et le bord d’attaque (BA’) d’une pale statorique (114) présentent des angles de dièdre (DBF, D’BA’) tels que la valeur absolue de l’angle de dièdre (DBF) sur le bord de fuite (BF) de la pale rotorique (108) est supérieure à la valeur absolue de l’angle de dièdre (DBA’) sur le bord d’attaque (BA’) de la pale statorique (114) à 95% d’un rayon externe (Re’) de la pale statorique (114), pour au moins une valeur de l’angle de calage (C) de la pale rotorique (108) comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage (C’) de la pale statorique (114) comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [8] Propulseur aéronautique (100) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le bord de fuite (BF) d’une pale rotorique (108) et le bord d’attaque (BA’) d’une pale statorique (114) présentent des angles de dièdre (DBF, D’BA’) tels que la valeur absolue de l’angle de dièdre (DBF) sur le bord de fuite (BF) de la pale rotorique (108) est supérieure d’au moins 10° par rapport à la valeur absolue de l’angle de dièdre (D’BA’) sur le bord d’attaque (BA’) de la pale statorique (114) à 75% du rayon externe (Re’) de la pale statorique (114), pour au moins une valeur de l’angle de calage (C) de la pale rotorique (108) comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage (C’) de la pale statorique (114) comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [9] Propulseur aéronautique (100) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel le bord de fuite (BF) d’une pale rotorique (108) et le bord d’attaque (BA’) d’une pale statorique (114) présentent des angles de dièdre (DBF, D’BA’) de signes opposés à 95% d’un rayon externe (Re’) de la pale statorique (114), pour au moins une valeur de l’angle de calage (C) de la pale rotorique (108) comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage (C’) de la pale statorique (114) comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [10] Propulseur aéronautique (100) selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel, à toute hauteur depuis l’axe principal (X), la valeur absolue de l’angle de dièdre (DBA’) du bord d’attaque (BA’) de la pale statorique (114) est supérieure d’au moins 2°, de préférence d’au moins 10°, de la valeur absolue de l’angle de dièdre (DBF) du bord de fuite (BF) de la pale rotorique (108), pour au moins une valeur de l’angle de calage (C) de la pale rotorique (108) comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage (C’) de la pale statorique (114) comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [11] Propulseur aéronautique (100) selon l’une quelconque des revendications 6 à 10, dans lequel une projection du bord de fuite (BF) de la pale rotorique (108) sur un plan perpendiculaire à l’axe principal (X) présente un écart dit transverse (ΔyBF) le long d’une direction dite transverse (T) perpendiculaire à l’axe principal (X) et à la composante radiale de l’axe de calage (Y) de la pale rotorique (108), dans lequel une projection du bord d’attaque (BA’) de la pale statorique (114) sur un plan perpendiculaire à l’axe principal X, présente un écart dit transverse (ΔyBA’) le long d’une direction dite transverse (T’) perpendiculaire à l’axe principal (X) et à la composante radiale de l’axe de calage (Y’) de la pale statorique, l’écart transverse (ΔyBA’) du bord d’attaque (BA’) de la pale statorique (114) étant inférieur à l’écart transverse (ΔyBF) du bord de fuite (BF) de la pale rotorique (108), pour au moins une valeur de l’angle de calage (C) de la pale rotorique (108) comprise dans l’intervalle [50° ; 80°] et pour au moins une valeur de l’angle de calage (C’) de la pale statorique (114) comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [12] Propulseur aéronautique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le bord d’attaque (BA’) d’au moins une pale statorique (114) à calage variable présente une tête (BA’_T) située en aval de la composante radiale de l’axe de calage (Y’), pour au moins une valeur de l’angle de calage (C’) comprise dans l’intervalle [70° ; 90°]. [13] Propulseur aéronautique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel au moins une pale statorique (114) à calage variable présente un facteur d’activité compris entre 50 et 200, de préférence entre 90 et 150. [14] Aéronef comportant un propulseur aéronautique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13.
PCT/FR2024/050998 2023-07-21 2024-07-19 Propulseur aeronautique non-caréné pour aéronef Pending WO2025022061A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2307871A FR3151292A1 (fr) 2023-07-21 2023-07-21 Propulseur aeronautique non-caréné pour aéronef
FRFR2307871 2023-07-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025022061A1 true WO2025022061A1 (fr) 2025-01-30

Family

ID=88690111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2024/050998 Pending WO2025022061A1 (fr) 2023-07-21 2024-07-19 Propulseur aeronautique non-caréné pour aéronef

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3151292A1 (fr)
WO (1) WO2025022061A1 (fr)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170284304A1 (en) 2016-03-30 2017-10-05 General Electric Company Valved airflow passage assembly for adjusting airflow distortion in gas turbine engine
FR3124832A1 (fr) 2021-07-01 2023-01-06 Safran Aircraft Engines Turbomachine comprenant une helice non carenee et un redresseur non carene

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170284304A1 (en) 2016-03-30 2017-10-05 General Electric Company Valved airflow passage assembly for adjusting airflow distortion in gas turbine engine
FR3124832A1 (fr) 2021-07-01 2023-01-06 Safran Aircraft Engines Turbomachine comprenant une helice non carenee et un redresseur non carene

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DITTMAR ET AL., CRUISE NOISE OF AN ADVANCED PROPELLER WITH SWIRL RECOVERY VANES, 2012
DITTMAR J H ET AL: "CRUISE NOISE OF AN ADVANCED PROPELLER WITH SWIRL RECOVERY VANES", JOURNAL OF AIRCRAFT, AIAA - AMERICAN INSTITUTE OF AERONAUTICS AND ASTRONAUTICS, INC, US, vol. 30, no. 2, 1 March 1993 (1993-03-01), pages 221 - 226, XP000355211, ISSN: 0021-8669 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR3151292A1 (fr) 2025-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3133367A1 (fr) Propulseur aeronautique
FR3133368A1 (fr) Ensemble propulsif pour un aeronef
EP3380399B1 (fr) Avion propulse par une turbomachine muni d&#39;un ecran acoustique
CA2850243C (fr) Pale pour une helice de turbomachine, notamment a soufflante non carenee, helice et turbomachine correspondantes
FR2493263A1 (fr) Moyen de propulsion d&#39;aeronef comprenant un rotor propulsif multipales non carene
WO2016132073A1 (fr) Ensemble propulsif pour aeronef comprenant un turboreacteur a soufflante non carenee et un pylone d&#39;accrochage
FR2510066A1 (fr) Pale aerodynamique
EP2928769B1 (fr) Pale d&#39;helice pour turbomachine
EP4367022A1 (fr) Propulseur aeronautique
WO2025022061A1 (fr) Propulseur aeronautique non-caréné pour aéronef
WO2025022060A1 (fr) Propulseur aeronautique non-caréné pour aéronef
WO2025022062A1 (fr) Propulseur aeronautique non-caréné pour aéronef
EP4630655A1 (fr) Propulseur aéronautique
EP4612050A1 (fr) Propulseur aeronautique a aerocoustique amelioree
EP4025789B1 (fr) Moyeu polysphérique de turbomachine pour pales à calage variable
EP4274779B1 (fr) Dispositif d&#39;attenuation acoustique ameliore pour ensemble propulsif d&#39;aeronef
WO2025141275A1 (fr) Propulseur aeronautique non-caréné pour aéronef
WO2025172659A1 (fr) Propulseur aéronautique non-caréné
WO2025172660A1 (fr) Propulseur aéronautique non-caréné
FR3148256A1 (fr) Aube à calage variable de propulseur aéronautique non-caréné
EP3925875B1 (fr) Methode de construction d&#39;une pale de rotor destinee a un giravion, pales et giravion
WO2025168910A1 (fr) Propulseur aéronautique
FR3147838A1 (fr) Propulseur aeronautique a acoustique amelioree
FR3131732A1 (fr) Ensemble propulsif a helice pour aeronef, comprenant une aube de stator integree a une partie d’extremite amont d’un mat d’accrochage de hauteur reduite
EP4638267A1 (fr) Aile d&#39;aeronef a decollage et atterrissage vertical

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24755636

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1