blucket

Une blucket est une aube hybride de turbine et de soufflante que l'on trouve sur certains turbofans où la turbine basse pression entraîne directement la soufflante par un seul composant rotatif, plutôt que par un réducteur ou un arbre séparé. Le pied de l'aube et la majeure partie de son envergure se trouvent dans le flux de gaz chauds du corps, où elle fonctionne comme un étage de turbine extrayant l'énergie des gaz d'échappement en expansion. Simultanément, la partie extérieure de l'aube s'étend radialement vers l'extérieur dans le canal de dérivation, où l'air de dérivation plus froid accélère sur ses surfaces, produisant la poussée de la soufflante. Cette conception à double fonction apparaît dans les turbofans avec des soufflantes montées à l'arrière, notamment le Rolls-Royce RB211 et d'autres moteurs à fort taux de dilution de cette époque.

Le terme lui-même est un mot-valise de "blade" (aube) et "bucket" (godet), "bucket" étant le nom traditionnel donné par les machinistes à une aube de turbine (une référence à son profil incurvé ressemblant à un godet ou une palette). Les bluckets ont été conçues pour simplifier l'architecture du moteur en éliminant le besoin d'un rotor de soufflante séparé et de ses roulements, carters et de sa complexité mécanique associés. Le gaz d'échappement de la turbine du corps entraîne l'ensemble du rotor à une seule vitesse; lorsque ce rotor tourne, les sections extérieures des aubes aspirent l'air de dérivation et le refoulent vers l'arrière avec l'augmentation de pression souhaitée.

Défis structurels et aérothermiques

La conception des bluckets exige un compromis difficile entre des exigences contradictoires. Les sections du pied et du milieu de l'envergure subissent des températures de turbine (700-850 Celsius dans les moteurs modernes) et doivent résister au fluage et à l'oxydation; ces parties sont généralement forgées à partir de superalliages à base de nickel et peuvent recevoir des revêtements de barrière thermique. La partie extérieure de l'envergure, exposée à l'air ambiant de dérivation ou à un refroidissement par prélèvement du compresseur, fonctionne à des températures beaucoup plus basses et à des contraintes centrifuges moindres, mais doit fournir une augmentation de pression efficace de la soufflante. Ce gradient thermique et mécanique rend la fabrication et le traitement thermique des bluckets hautement spécialisés. Le rotor unique signifie également que les vitesses de la turbine et de la soufflante sont liées, empêchant l'optimisation aérodynamique disponible lorsque les vitesses peuvent être découplées par un engrenage.

Les bluckets sont tombées en désuétude dans les années 1990, car l'architecture à trois corps et les turbofans à engrenages sont devenus dominants, permettant une optimisation indépendante de la vitesse du corps, de la vitesse de la soufflante et du taux de dilution. Les moteurs modernes à très fort taux de dilution (rapports de 8:1 à 15:1) sont presque universellement équipés d'étages de soufflante séparés entraînés par des réducteurs à basse vitesse, qui offrent une efficacité supérieure. La blucket reste un exemple historique utile d'intégration mécanique et un point de référence dans les discussions sur l'architecture non conventionnelle des turbofans, mais les nouvelles conceptions utilisant ce principe sont rares en service commercial.