Brevet FR3034144A1 — publié le 20160930

La présente invention concerne un dispositif pour propulser des avions civils et militaires. La propulsion des avions civils est tout particulièrement des aéronefs commerciaux ce font généralement avec des turboréacteurs 5 ou turbopropulseurs, des machines d'une grande complexité technique et un coût financier onéreux. Les turboréacteurs et turbopropulseurs ont également un rendement globale mois élevé que la plus par des moteurs thermique. 10 Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénients. Il comporte en effet selon une première caractéristique, une tuyère autour de la quelle est fixe un générateur thermoélectrique qui une fois en fonctionnement optimale alimente le moteur électrique qui fait tourner le compresseur axiale est 15 compresse l'air d'admission. Selon des modes particuliers de réalisation : -le compresseur centrifuge est entraîné par le moteur électrique et compresse l'air d'admission. -le générateur thermoélectrique est constitué de deux ou plusieurs 20 générateurs thermoélectriques indépendants. Le dessins annexes illustrent l'invention : La figure 1 représente en coupe partielle, le dispositif de l'invention. La figure 2 représente en perspectif et coupe partiel, le disposi25 tif de l'invention En référence à ces dessins, le dispositif comporte un moteur électrique à régime de rotation très élevé (1), sur sont axe et fixe un compresseur axiale multi étage (2). Une foi le moteur électrique (1) actionné par un groupe auxiliaire de puissance 30 électrique,fait tourner le compresseur (2)celui si compresse l'air d'admission qui une foi admis dans la chambre de combustion est mélanger avec du carburant qui s'enflamme. La détente du gaz chaud fait chauffer la paroi de la tuyère (5) qui transmet la chaleur à la face chaude du générateur thermoélectrique silicium germanium 35 (4), le flux de gaz chaud une foi sortie de la tuyère (5) produit de la poussée. Une foi le dispositif en mouvement (le dispositif de 3034144 -2- L'invention propulsant l'aéronef) dans les phases ; décollage,vol et atterrissage, l'air ambiant circule autour de l'échangeur thermique à ailettes fixe (3) assurant une température basse de la face froid du générateur thermoélectrique (5)qui une foi en fonct- ionnement optimal génère suffisamment d'énergie électrique pour alimenté le moteur électrique (1) et les sous-système du dispositif et les systèmes électrique de l'aéronef. Selon une première variante non illustré, le moteur électrique entraîne le compresseur centrifuge qui compresse l'air d'admissi10 on. Selon une deuxième variante non illustré, le générateur thermoélectrique est constituer de plusieurs générateurs termoélectriques indépendant, chaque un alimentons séparément les system de l'aéronef (le moteur électrique du dispositif de l'invention et 15 tout autre dispositifs électrique de l'aéronef). A titre des exemples non limitatifs : -les dimension du dispositif selon l'invention comparer à sel du turboréacteur de poussée semblable : -la largeur est de 50% inférieur à sel du turboréacteur 20 -la longueur est de 60% supérieur à sel du turboréacteur -le poids est de 20% supérieur à sel du turboréacteur - la longueur et largeur de la tuyère est par conséquence la surface du générateur thermoélectrique peut être plus ou moins grande pour avoir la capacité de production d'énergie électrique souhaité 25 - à titre indicatif la différances de températures entre la face froide et la face chaude du générateur thermoélectrique en fonctionnement optimale (fonctionnement à altitude de croisière de l'aéronef) est de 700 K°. - le roulage électrique d'aéronef (electric green taxiing system) 30 et tout particulièrement adapté aux dispositif selon l'invention, car en absence de refroidissement adéquat de la face froide du générateur thermoélectrique le rendement et médiocre. -la fiabilité du dispositif selon l'invention et supérieur à sels des turboréacteurs, car les éléments vitale du dispositif 35 le générateur thermoélectrique en l'absence de pièce mobile à une fiabilité et longévité maximale. -le moteur électrique est situé devant le dispositif assurant 3034144 -3- le refroidissement optimal par la circulation de l'air d'admision, sachant que le bon refroidissement est l'un des paramètres important de la fiabilité et longévité du moteur électrique. -le sous system du dispositif selon l'invention et d'une 5 complexité moindre que sel des turboréacteurs car pour son fonc- tionnement le dispositif n'a pas besoin de démarreur et de générateur électrique -à titre indicatif dans la phase de décollage le temps nécessaire aux générateur thermoélectrique pour attendre un rendement suffis-10 ant pour s'en passer du groupe auxiliaire de puissance électrique est de 50 seconde approximativement. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la propulsion des avions civils. REVENDICATIONS1)Dispositif pour propulser les avions civils et militaires caractérisé en ce qu'il comporte un moteur électrique (1) sur son axe est fixé un compresseur axial multi étage (2) une foi le moteur électrique (1) actionné par un group auxiliaire de puissance électrique compresse l'air d'admission qui une foi mélangé avec du carburant dans la chambre de combustion s'enflamme en générant un flux de gaz chaud qui chauffe la tuyère (5) qui transmet la chaleur à la face chaude du générateur thermoélectrique silicium germanium (4) la température de la zone froide de ce même généra- teur thermoélectrique (4) est maintenu par l'échangeur thermique (3) à une température sensiblement inférieur à sel de la face chaude du générateur thermoélectrique (4) ce qui génère suffisamment d'énergie électrique pour le fonctionnement autonome du dispositif et des system électriques de l'aéronef. 2)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que sur l'axe du moteur électrique (1) est fixé un compresseur centrifuge qui compresse l'air d'admission. 3)Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que le générateur thermoélectrique (4) est constituer de deux ou plusieurs générateurs thermoélectrique indépendant. 4)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moteur électrique (1) peux être tout type de moteurs électriques susceptible d'application selon les qualités recherché par le dispositif (puissance, point couple, régime de rotation et autre). 5)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le générateur thermoélectrique (4)peux être tout types de générateurs thermoélectrique suscepti- ble d'application selon les qualités recherché par le dispositif. 6)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le l'échangeur thermique (3) peux être tout types d'échangeurs thermique susceptible d'application selon les qualités recherché par le dispositif.