Brevet FR3068536A1 — publié le 20190104

Moteur contrarotatif à stator tournant notamment pour un engin sous-marin et engin sous-marin correspondant La présente invention concerne un moteur contrarotatif à stator tournant, notamment pour un engin sous-marin. Un tel engin sous-marin est, par exemple, formé par une torpille ou un drone sous-marin. Ce type de moteur contrarotatif permet de développer la puissance requise dans ce type d'applications, tout en étant d'un encombrement et d'un poids limités. Cependant, en fonctionnement, de tels moteurs chauffent beaucoup. Des moyens de refroidissement de ceux-ci sont donc prévus. De façon générale, ces moyens de refroidissement comportent un liquide de refroidissement qui est amené à circuler dans un circuit de refroidissement par l'intermédiaire d'une pompe, afin de refroidir le moteur. On conçoit cependant que ceci présente un certain nombre d'inconvénients car cette pompe de refroidissement prend de la place, consomme de l'énergie et peut être sujette à des pannes. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un moteur contrarotatif à stator tournant, notamment pour un engin sous-marin, caractérisé en ce que le stator est associé à un cylindre périphérique en regard de l'enveloppe du moteur et dont la face externe tournée vers cette enveloppe comporte au moins une rainure hélicoïdale de mise en circulation d'un fluide de refroidissement du moteur entre au moins une entrée et au moins une sortie de fluide, ménagées dans l'enveloppe du moteur. Suivant d'autres caractéristiques du moteur selon l'invention, prises seules ou en combinaison : - la face externe du cylindre comporte plusieurs rainures hélicoïdales; la ou chaque rainure est usinée dans la face externe du cylindre ; le cylindre est associé au stator tournant par vissage, collage, frettage ou soudage ; Le cylindre est obtenu par usinage, fonderie ou fabrication additive ; - les entrée et sortie de liquide de refroidissement sont ménagées à proximité des extrémités longitudinales de l'enveloppe du moteur. Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet un engin sous-marin correspondant. 2 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'un moteur 5 selon l'invention ; et - la figure 2 représente une vue en perspective d'un cylindre entrant dans la constitution d'un tel moteur. On a en effet illustré sur la figure 1, un moteur contrarotatif à stator tournant qui peut, par exemple, être utilisé dans un engin sous-marin tel qu'une torpille. 10 D'autres engins comme par exemple des drones sous-marins peuvent également être envisagés. Ce moteur est désigné par la référence générale 1. Le stator tournant de ce dernier est désigné par la référence générale 2 et un rotor, désigné par la référence générale 3, est placé dans ce stator. 15 Ce stator et ce rotor sont associés à des arbres coaxiaux interne et externe, respectivement désignés par les références 4 et 5. De façon classique, ces arbres sont reliés à des hélices contrarotatives. Selon l'invention, le stator tournant 2 est associé à un cylindre périphérique en regard de l'enveloppe du moteur. 20 Ce cylindre périphérique est désigné par la référence générale 6 sur ces figures 1 et 2 et l'enveloppe du moteur est désignée par la référence 7. En fait, la face externe de ce cylindre périphérique 6, tournée vers l'enveloppe 7 du moteur, comporte au moins une rainure hélicoïdale dont l'une d'entre elles est, par exemple, désignée par la référence générale 8 sur ces figures. 25 Cette ou ces rainures permettent la mise en circulation d'un fluide de refroidissement du moteur entre au moins une entrée et au moins une sortie de fluide, ménagées dans l'enveloppe du moteur. Par exemple et comme cela est illustré sur la figure 1, ces entrée et sortie de liquide de refroidissement sont ménagées à proximité des extrémités longitudinales de 30 l'enveloppe du moteur. Sur la figure 1, une entrée de fluide est désignée par la référence générale 9 et une sortie de fluide est désignée par la référence générale 10. De façon classique, ces entrée et sortie de fluide de refroidissement sont reliées à un circuit d'évacuation de chaleur. 3 On conçoit alors que, lors du fonctionnement du moteur, son stator 2 tourne en entrainant le cylindre périphérique 6, de sorte que la ou les rainures hélicoïdales 8 de la face externe de celui-ci, amènent le fluide de refroidissement à circuler entre l'entrée 9 et la sortie 10 de fluide, permettant ainsi d'évacuer de la chaleur et donc de refroidir le 5 moteur. Comme cela a été indiqué, cette face externe du cylindre 6 peut comporter une ou plusieurs rainures hélicoïdales qui peuvent par exemple être usinées dans cette face externe du cylindre. On notera également, comme cela est illustré sur cette figure 1, que le cylindre 10 peut être associé au stator soit par des moyens de vissage tels que des vis, dont deux, par exemple 11 et 12, sont illustrées sur cette figure 1. Bien entendu d'autres façons de fixer ce cylindre peuvent être envisagées comme par exemple par collage, frettage ou soudage ou autres. Le cylindre peut également être obtenu par usinage, fonderie ou fabrication 15 additive ou autre. On conçoit alors qu'une telle structure présente un certain nombre d'avantages, notamment par la suppression de la pompe de mise en circulation du fluide de refroidissement. Des gains de poids, d'encombrement, de consommation et de fiabilité, REVENDICATIONS1.- Moteur contrarotatif à stator tournant (1), notamment pour un engin sous-marin, caractérisé en ce que le stator (2) est associé à un cylindre périphérique (6) en regard de l'enveloppe (7) du moteur et dont la face externe tournée vers cette enveloppe, comporte au moins une rainure hélicoïdale (8) de mise en circulation d'un fluide de refroidissement du moteur entre au moins une entrée (9) et au moins une sortie (10) de fluide ménagées dans l'enveloppe (7) du moteur (1). 2.- Moteur contrarotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face externe du cylindre (6) comporte plusieurs rainures hélicoïdales (8). 3.- Moteur contrarotatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque rainure (8) est usinée dans la face externe du cylindre (6). 4.- Moteur contrarotatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cylindre (6) est associé au stator (2) tournant par vissage, collage, frettage ou soudage. 5.- Moteur contrarotatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cylindre est obtenu par usinage, fonderie ou fabrication additive. 6.- Moteur contrarotatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les entrée et sortie (9, 10) de liquide de refroidissement sont ménagées à proximité des extrémités longitudinales de l'enveloppe du moteur. 7.- Engin sous-marin tel qu'une torpille comportant un moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes.30