Brevet FR3037038A1 — publié le 20161209

TURBO REACTEUR ENTRAINANT UNE SOUFFLANTE ET UNE GENERATRICE, SON MONTAGE SUR UN AERONEF A DECOLLAGE ET ATTERRISSAGE VERTICAL s Domaine technique L'invention se rapporte à un aménagement de l'arbre moteur entrainant la soufflante d'un turbo réacteur afin d'utiliser la puissance de l'arbre moteur pour entrainer également une génératrice de courant électrique alimentant une centrale électrique entrainant au moins un 10 moteur électrique équipé d'une soufflante participant au décollage et à l'atterrissage vertical de l'aéronef. Domaine technique antérieur 15 Il existe des avions qui décollent verticalement grâce à l'utilisation de soufflante centrale et des volets modifiant la sortie des gaz issus du réacteur tel le F35 B américain ou comme le HARRIER anglais. Suite à nos recherches nous n'avons pas trouvé de brevet qui utilise la puissance de l'arbre moteur d'une soufflante d'un turbo réacteur pour entrainer également une génératrice de courant 20 électrique. Exposé de l'invention L'invention concerne donc le turbo réacteur d'un aéronef à décollage et atterrissage vertical 25 disposant d'un arbre moteur entrainant une soufflante aménagée au niveau de cette soufflante pour entrainer également une génératrice de courant électrique, un support fixe solidaire du bâti du turbo réacteur étant placé entre la soufflante et la génératrice soutenant l'arbre moteur par son pallier, l'induit de la génératrice étant fixé au support fixe. Plus précisément le turbo réacteur d'un aéronef à décollage et atterrissage vertical est équipé 30 d'un arbre moteur entraînant la soufflante mais aussi entraînant une génératrice de courant électrique, la soufflante comportant dans sa partie centrale un compresseur d'air pour alimenter en air sous pression le réacteur afin de le faire fonctionner et dans sa partie périphérique un ensemble de pales à calage variable par rotation sur elles-mêmes à la commande du pilote 3037038 2 permettant une variation du débit d'air sous pression allant du débit maximum à l'arrêt de ce débit quand la rotation rend les pales jointives. La génératrice de courant électrique dispose d'un inducteur entraîné par l'arbre moteur formé par des aimants permanents orientés dans un sens sur une moitié de l'inducteur et dans l'autre sens sur l'autre moitié de façon à créer un champ magnétique rotatif. Elle dispose également d'un induit fixe solidaire du support fixe. Egalement, l'induit de la génératrice de courant électrique est solidaire ,Ju support fixe placé entre la soufflante et la génératrice, elle est équipée d'un dispositif permettant la variation du débit du courant induit d'un débit maximum à un débit nul à la demande du pilote, elle alimente une centrale électrique régulatrice qui alimente à son tour au moins un moteur électrique positionné soit dans la structure inférieure de l'aéronef soit dans les ailes, équipé d'une soufflante sensiblement horizontale participant à la portance de l'aéronef par sa poussée sensiblement verticale pendant le décollage et l'atterrissage vertical. De même les soufflantes entraînées par les moteurs électriques alimentés par la centrale électrique comportent des volets qui sont fermés pendant le vol en mode avion mais qui doivent être ouverts pendant le vol en mode drone pour permettre le fonctionnement des soufflantes positionnées soit dans la structure inférieure de l'aéronef, les volets de fermeture se déplaçant pour permettre l'ouverture des soufflantes, soit dàns les ailes les volets de fermeture supérieurs se pliant au centre suivant l'axe de tangage de l'aéronef' les volets inférieurs se déplaçant pour permettre le fonctionnement des soufflantes. Turbo réacteur d'un aéronef à décollage et atterrissage vertical équipé d'une soufflante et d'une génératrice caractérisées en ce que la génératrice crée un courant induit continue par passage d'un champ magnétique rotatif dans un nombre important de spires enroulées sur une moitié dans un sens et sur l'autre moitié dans le sens contraire, en modifiant le sens des spires sur une moitié, on obtient l'annulation du courant induit ce qui permet au pilote de gérer la production du courant à la centrale électrique. Tuito réacteur d'un aéronef à décollage et atterrissage vertical équipé d'une soufflante et d'une génératrice caractérisé en ce que les moteurs électriques alimentés par la centrale électrique avec leur soufflante sont positionnés inclinés vers l'arrière de façon à faire avancer l'aéronef en position horizontale. Ce montage va permettre à l'aéronef d'obtenir une poussée horizontale, l'aéronef restant horizontal. 3037038 3 Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention , ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront de la 5 description du mode de réalisation qui suit, donné à titre d'exemple indicatif mais non limitatif à l'appui des figures dans lesquelles : La figure 1 représente une vue d'un turbo réacteur en coupe longitudinale, la partie inferieure du turbo réacteur, les compresseurs basse et haute pression, la combustion ainsi 10 que les réducteurs éventuels de vitesse d'arbre moteur n'étant pas mentionnés. - La figure 2 représente une coupe perpendiculaire d'aile équipée d'un moteur électrique, de sa soufflante et de ses volets supérieurs et inférieurs. 15 Description détaillée de l'invention La figure 1 représente une vue d'un turbo réacteur (1) en coupe longitudinale avec son arbre moteur (2), le conduit (3) d'alimentation en air sous pression du turbo réacteur (1) pour le faire fonctionner. En (4) le compresseur d'alimentation du turbo réacteur solidaire de la 20 soufflante (5) solidaire de l'arbre moteur (2). La soufflante (5) est équipée de pales (6) pivotantes à calage variable par rotation sur elles-mêmes permettant à la demande du pilote une variation du débit d'air du maximum à l'arrêt, un support fixe (7) solidaire du bâti (8) du turbo réacteur (1) soutenant l'arbre moteur (2) par son pallier (9), l'arbre moteur (2) entrainant l'inducteur (10) d'une génératrice de courant (11) dont l'induit (12) est fixe solidaire du support fixe (7), l'induit 25 (12) produisant un courant continu par le passage d'un champ magnétique (10) produit par des aimants permanents rotatifs dans un nombre important des spires de l'induit (12), alimentant une centrale électrique régulatrice (13) qui alimente à son tour au moins un moteur électrique (14) muni d'une soufflante (15) participant à la portance de l'aéronef par sa poussée sensiblement verticale pendant le décollage et l'atterrissage vertical de l'aéronef. 30 La figure 2 représente une coupe perpendiculaire d'une aile équipée du moteur électrique (14) de sa soufflante (15) et de ses volets supérieurs (16, 17) et inférieurs (18) de fermeture de l'aile. nous trouvons les deux volets supérieurs (16, 17) séparés suivant le diamètre et repliés verticalement suivant l'axe de tangage de l'aéronef, le volet inférieur (18) ayant été déplacé 3037038 4 mécaniquement en (19). On remarque que le moteur (14) et sa soufflante (15) sont inclinés de façon à faire avancer l'aéronef par leur poussée sensiblement verticale. s Fonctionnement Pour décoller le pilote déplace les volets supérieurs (16, 17) et inférieur (18) pour permettre aux soufflantes (15) de fonctionner, il met en route le turbo réacteur (1) et fait pivoter les pales (6) de la soufflante (5) de façon à annuler toute production de pression d'air, il alimente 10 la production du courant à la centrale (13) électrique et régulatrice de façon à ce qu'elles puissent entrainer les moteurs électriques (14) avec leurs soufflantes (15) pour prendre en charge la portance de l'aéronef L'aéronef prend de la vitesse en s'élevant et la portance des ailes commence à jouer son rôle. Le pilote ou une centrale électronique règlent en permanence la production de courant 15 électrique à la centrale et le débit du volume d'air de la soufflante du turbo réacteur ainsi que l'alimentation en courant électrique des moteurs électriques alimentés par la centrale. Dès que la portance des ailes assure le vol de l'aéronef, le pilote arrête la production de courant électrique, ferme tous les volets des soufflantes alimentant la centrale électrique (13) et la puissance du réacteur entraîne entièrement la soufflante du turbo réacteur. 20 REVENDICATIONS1 Turbo réacteur (1) d'un aéronef à décollage et atterrissage vertical équipé d'une soufflante (5) entrainé par un arbre moteur (2) caractérisé en ce que cet arbre moteur (2) entraine 5 ensuite une génératrice (11) de courant électrique, un support (7) fixe étant placé entre la soufflante (5) et la génératrice (11), solidaire du bâti (8), du turbo réacteur (1) soutenant l'arbre moteur (2) par son pallier (9), l'induit de la génératrice étant fixée au support fixe (7). 2 Turbo réacteur (1) d'un aéronef à décollage et atterrissage vertical équipé d'une 10 soufflante (5) et d'une génératrice (11) entrainé par un arbre moteur (2) conforme à la première revendication caractérisé en ce que d'une part la soufflante (5) comporte dans sa partie centrale un compresseur d'air (4) pour alimenter en air sous pression le réacteur (1) afin de le faire fonctionner. A sa partie périphérique des pales pivotantes (6) à calage variable par rotation sur elles-mêmes permettant une variation du débit d'air sous pression allant du maximum à l'arrêt 15 par rotation des pales (6) de la soufflante (5) se rejoignant suivant la commande du pilote et d'autre part la génératrice (11) de courant électrique disposant d'un inducteur (10) entraîné par l'arbre moteur (2) formé par des aimants permanents orientés dans un sens sur une moitié de l'inducteur et dans l'autre sens sur l'autre moitié de façon à créer un champ magnétique rotatif et disposant d'un induit (12) fixe solidaire du support fixe (7) solidaire du bâti (8) du turbo réacteur 20 (1) soutenant l'arbre moteur (2) par son pallier (9).Elle est équipée d'un dispositif permettant la variation du débit du courant induit, d'un débit maximum à un débit nul suivant la commande du pilote, cette génératrice (11) alimentant une centrale (13) électrique régulatrice alimentant au moins un moteur électrique (14) positionné soit dans la structure inférieure de l'aéronef soit dans les ailes équipé d'une soufflante (15) participant à la portance de l'aéronef par sa poussée 25 sensiblement verticale pendant le décollage et l'atterrissage vertical de l'aéronef 3 Turbo réacteur (1) d'un aéronef à décollage et atterrissage vertical équipé d'une soufflante (5) et d'une génératrice (11) conforme aux deux premières revendications caractérisé en ce que les soufflantes (15) entrainées par les moteurs électriques (14) comportent des volets 30 (16,17,18) fermés pendant le mode avion et ouverts pendant le mode drone permettant la circulation de l'air, ces volets (16,17,18) étant positionnés soit dans la structure inférieure de l'aéronef se déplaçant en (19) pour permettre l'ouverture des soufflantes, soit dans les ailes, les volets (16, 17) de fermeture supérieure se pliant au centre suivant l'axe de tangage de l'aéronef, les volets inférieurs (18) se déplaçant en (19) pour permettre le fonctionnement des soufflantes. 3037038 6 4 Turbo réacteur (1) d'un aéronef à décollage et atterrissage vertical équipé d'une soufflante (5) et d'une génératrice (11) conforme aux trois premières revendications caractérisé en ce que la génératrice (11) crée un courant induit continu par le passage d'un champ magnétique (10) formé par des aimants permanents dans un nombre important de spires enroulées sur une moitié de l'induit (12) dans un certain sens et sur l'autre moitié dans le sens contraire, en modifiant le sens des spires sur une moitié on obtient l'annulation du courant induit ce qui permet au pilote de gérer la production du courant à la centrale électrique (13). 5 Turbo réacteur (1) d'un aéronef à décollage et atterrissage vertical équipé d'une soufflante (5) et d'une génératrice (11) conforme aux revendications précédentes caractérisé en ce que les soufflantes (15) et leurs moteurs électriques (14) alimentés par la centrale électrique (13) sont positionnés inclinés vers l'arrière de l'aéronef de façon à faire avancer l'aéronef en position horizontale, ce montage permettant d'obtenir une poussée horizontale quand l'aéronef est horizontal, le pilote ou une centrale électronique règlent en permanence la production du courant électrique à la centrale (13) et le débit du volume d'air de la soufflante (5) du turbo réacteur (1).20