Brevet FR3125847A1 — publié le 20230203

L’invention concerne un dispositif (136) de commande d’un système de transfert de puissance (124) entre un arbre haute pression (108) et un arbre basse pression (116) d’une turbomachine (104) d’un aéronef (102), comportant : - un module (142) d’analyse de fatigue de la turbomachine (104) conçu pour déterminer, parmi deux indicateurs (D1, D2) mesurant respectivement deux fatigues de la turbomachine (104), celui qui est en avance c’est-à-dire qui risque d’atteindre en premier un plafond respectif (D1max, D2max) ; et - un module (140) de commande du système de transfert de puissance (124) conçu pour ralentir la fatigue mesurée par l’indicateur (D1, D2) en avance. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 TRANSFERT DE PUISSANCE ENTRE L’ARBRE HAUTE PRESSION ET L’ARBRE BASSE PRESSION D’UNE TURBOMACHINE Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un dispositif de commande d’un système de transfert de puissance entre un arbre haute pression et un arbre basse pression d’une turbomachine d’un aéronef, un système propulsif d’un aéronef comportant un tel dispositif de commande et un aéronef comportant un tel système propulsif. L’invention concerne en outre un procédé de commande d’un système de transfert de puissance entre un arbre haute pression et un arbre basse pression d’une turbomachine d’un aéronef, ainsi qu’un programme d’ordinateur correspondant. Arrière-plan technologique Il est connu de calculer des indicateurs de fatigue d’une turbomachine. Lorsque l’un de ces indicateurs atteint un seuil respectif, une opération de maintenance de la turbomachine doit être réalisée. Or, une telle opération de maintenance immobilise l’appareil et présente un coût important. Il peut ainsi être souhaité de rallonger l’intervalle de temps entre deux opérations de maintenance de la turbomachine. Il est donc proposé un dispositif de commande d’un système de transfert de puissance entre un arbre haute pression et un arbre basse pression d’une turbomachine d’un aéronef, caractérisé en ce qu’il comporte : un module d’analyse de fatigue de la turbomachine conçu pour déterminer, parmi deux indicateurs mesurant respectivement deux fatigues de la turbomachine, celui qui est en avance c’est-à-dire qui risque d’atteindre en premier un plafond respectif ; et un module de commande du système de transfert de puissance conçu pour ralentir la fatigue mesurée par l’indicateur en avance. Les seuils sont généralement calculés pour une utilisation moyenne de la turbomachine, statistiquement observée. Or, chaque fatigue évolue plus ou moins vite suivant la manière dont la turbomachine est utilisée, ce qui en pratique ne correspond pas obligatoirement à l’utilisation moyenne retenue pour la fixation des seuils. Grâce à l’invention, l’utilisation réelle de la turbomachine est prise en compte et le transfert de puissance entre l’arbre haute pression et l’arbre basse pression permet de ralentir l’usure prépondérante dans cette utilisation réelle, et ainsi d’espacer les opérations de maintenance de la turbomachine. De façon optionnelle, une des deux fatigues est une fatigue oligocyclique d’un compresseur haute pression monté sur l’arbre haute pression et/ou d’une turbine haute pression montée sur l’arbre haute pression. De façon optionnelle également, l’indicateur de la fatigue oligocyclique est calculé à partir d’une vitesse de rotation de l’arbre haute pression. De façon optionnelle également, une des deux fatigues est une fatigue en fluage d’aubes d’une turbine haute pression montée sur l’arbre haute pression. De façon optionnelle également, l’indicateur de la fatigue en fluage est calculé à partir d’une température de sortie de gaz en sortie de la turbine haute pression. De façon optionnelle également, le dispositif de commande comporte en outre un module de régulation d’une puissance de sortie de la turbomachine, indépendamment de la commande du système de transfert de puissance. Il est également proposé un système propulsif d’un aéronef, caractérisé en ce qu’il comporte : une turbomachine comportant : un arbre haute pression, un compresseur haute pression monté sur l’arbre haute pression, une turbine haute pression montée sur l’arbre haute pression et conçue pour être traversé par des gaz, un arbre basse pression, et une turbine basse pression montée sur l’arbre basse pression et conçue pour être traversé par les gaz ayant traversé la turbine haute pression ; un système de transfert de puissance entre l’arbre haute pression et l’arbre basse pression ; et un dispositif de commande du système de transfert de puissance selon l’invention. Aéronef comportant un système propulsif selon l’invention. Il est également proposé un procédé de commande d’un système de transfert de puissance entre un arbre haute pression et un arbre basse pression d’une turbomachine d’un aéronef, caractérisé en ce qu’il comporte : la détermination, parmi deux indicateurs mesurant respectivement deux fatigues différentes de la turbomachine, de celui en avance c’est-à-dire risquant d’atteindre en premier un plafond respectif ; et la commande du système de transfert de puissance pour ralentir la fatigue mesurée par l’indicateur en avance. Brève description des figures 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 est une vue schématique d’un aéronef et en particulier d’une turbomachine de cet aéronef, la est un schéma bloc illustrant des étapes d’un premier procédé de commande d’un système de transfert de puissance de la turbomachine de la , pour repousser la prochaine opération de maintenance de la turbomachine, la regroupe des chronogrammes illustrant l’évolution, pendant une période d’observation, d’une vitesse de rotation d’un arbre haute pression et d’une température de gaz en sortie d’une turbine haute pression de la turbomachine de la , dans un premier scénario de mise en œuvre du procédé de la , la regroupe des chronogrammes illustrant l’évolution, après la période d’observation, de la vitesse de rotation de l’arbre haute pression, de la température des gaz en sortie de la turbine haute pression, et d’un transfert de puissance entre l’arbre haute pression et un arbre basse pression, dans le premier scénario de mise en œuvre du procédé de la , la est similaire à la , pour un deuxième scénario de mise en œuvre du procédé de la , la est similaire à la , pour le deuxième scénario de mise en œuvre du procédé de la , la est un schéma bloc illustrant des étapes d’un deuxième procédé de commande d’un système de transfert de puissance de la turbomachine de la , pour augmenter une puissance de sortie fournie par la turbomachine, et la regroupe des chronogrammes illustrant l’évolution de la vitesse de rotation de l’arbre haute pression, de la température des gaz en sortie de la turbine haute pression, et d’un transfert de puissance entre l’arbre haute pression et l’arbre basse pression, dans un scénario de mise en œuvre du procédé de la . Dispositif (136) de commande d’un système de transfert de puissance (124) entre un arbre haute pression (108) et un arbre basse pression (116) d’une turbomachine (104) d’un aéronef (102), caractérisé en ce qu’il comporte : un module (142) d’analyse de fatigue de la turbomachine (104) conçu pour déterminer, parmi deux indicateurs (D1, D2) mesurant respectivement deux fatigues de la turbomachine (104), celui qui est en avance c’est-à-dire qui risque d’atteindre en premier un plafond respectif (D1max, D2max) ; et un module (140) de commande du système de transfert de puissance (124) conçu pour ralentir la fatigue mesurée par l’indicateur (D1, D2) en avance. Dispositif de commande (136) selon la revendication 1, dans lequel une des deux fatigues est une fatigue oligocyclique d’un compresseur haute pression (106) monté sur l’arbre haute pression (108) et/ou d’une turbine haute pression (112) montée sur l’arbre haute pression (108). Dispositif de commande (136) selon la revendication 2, dans lequel l’indicateur (D1) de la fatigue oligocyclique est calculé à partir d’une vitesse de rotation (NHP) de l’arbre haute pression (108). Dispositif de commande (136) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel une des deux fatigues est une fatigue en fluage d’aubes d’une turbine haute pression (112) montée sur l’arbre haute pression (108). Dispositif de commande (136) selon la revendication 4, dans lequel l’indicateur (D2) de la fatigue en fluage est calculé à partir d’une température de sortie (T45) de gaz en sortie de la turbine haute pression (112). Dispositif de commande (136) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comportant en outre un module de régulation d’une puissance de sortie de la turbomachine (104), indépendamment de la commande du système de transfert de puissance. Système propulsif (100) d’un aéronef (102), caractérisé en ce qu’il comporte : une turbomachine (104) comportant : un arbre haute pression (108), un compresseur haute pression (106) monté sur l’arbre haute pression (108), une turbine haute pression (112) montée sur l’arbre haute pression (108) et conçue pour être traversé par des gaz, un arbre basse pression (116), et une turbine basse pression (116) montée sur l’arbre basse pression (116) et conçue pour être traversé par les gaz ayant traversé la turbine haute pression (114) ; un système de transfert de puissance (124) entre l’arbre haute pression (108) et l’arbre basse pression (116) ; et un dispositif (136) de commande du système de transfert de puissance (124) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6. Aéronef (102) comportant un système propulsif (100) selon la revendication 7. Procédé (200) de commande d’un système (124) de transfert de puissance entre un arbre haute pression (108) et un arbre basse pression (116) d’une turbomachine (104) d’un aéronef (102), caractérisé en ce qu’il comporte : la détermination, parmi deux indicateurs (D1, D2) mesurant respectivement deux fatigues différentes de la turbomachine (104), de celui en avance c’est-à-dire risquant d’atteindre en premier un plafond respectif (D1max, D2max) ; et la commande (206) du système (124) de transfert de puissance pour ralentir la fatigue mesurée par l’indicateur en avance. Programme d’ordinateur (140) téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support (138) lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé (200) selon la revendication 9, lorsque ledit programme d’ordinateur (140) est exécuté sur un ordinateur.