Brevet FR3131276A1 — publié le 20230630

Le système (100) comporte : - un support rotatif (104) entraîné par une turbomachine (102) de l’aéronef et portant l’hélice (106) ; - un train épicycloïdal (103) ; - un support fixe (107) solidaire d’un porte satellite (103PS) du train épicycloïdal (103) ; - un moteur (116) de calage des pales (108) de l’hélice (106), le moteur de calage (116) comportant un stator (116S) porté par le support rotatif (104) ; - un dispositif de dégivrage des pales (108) de l’hélice (106), porté par le support rotatif (104) ; et - un transformateur tournant principal (112) comportant un stator (112S) porté par le support fixe (107) et un rotor (112R) porté par le support rotatif (104) et conçu transférer de l’énergie électrique au moteur de calage (116) et au dispositif de dégivrage. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 SYSTÈME DE CALAGE ET DÉGIVRAGE DE PALES D’UNE HELICE D’UN AERONEF Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un système de calage et dégivrage de pales d’une hélice d’un aéronef, ainsi qu’un aéronef comportant un tel système. Arrière-plan technologique La plupart des pales d’hélice équipant les turbopropulseurs ou les turbofans sont équipés d’un système de dégivrage par tapis chauffants qui empêchent la formation de la glace. Leur alimentation en énergie est assurée par un dispositif collecteur à balais qui présente de nombreuses problématiques : une usure significative entrainant une maintenance régulière un dispositif lourd et encombrant Les solutions actuelles proposent de transférer l’énergie électrique du repère fixe vers le repère tournant par un transformateur tournant avec ou sans balais qui constitue un inconvénient majeur par son ajout et ses contraintes d’intégration telles que : diamètre imposant si localisé à l’ aval du système d’actionnement de pas et si solidaire d’une structure fixe externe de la turbomachine, difficulté d’accès au support fixe si localisé à l’amont du système d’actionnement de pas hydraulique classique, difficulté du routage des harnais pour l’alimentation du circuit primaire dans le repère fixe. Par ailleurs, un système de calage de pas hydraulique classique dispose d’un transfert hydraulique de la partie fixe à la partie tournante qui n’offre pas un accès facile à la partie fixe côté cône de la turbomachine. De plus, le transformateur tournant triphasé ou monophasé à haut rayon dont le stator est solidaire de la structure fixe externe de la turbomachine sera forcément de masse significative. Un convertisseur d’énergie DC/AC de puissance équivalente doit donc être prévu. Il peut donc être souhaité de concevoir un système palliant tout ou partie des contraintes précitées. Il est donc proposé un système de calage et de dégivrage de pales d’une hélice d’un aéronef, caractérisé en ce qu’il comporte : un support rotatif entraîné par une turbomachine de l’aéronef et portant l’hélice ; un train épicycloïdal comportant : un planétaire intérieur solidaire du support rotatif pour être entraîné en rotation autour d’un axe principal par rapport à une partie structurelle de l’aéronef, un planétaire extérieur monté rotatif autour de l’axe principal par rapport à la partie structurelle de l’aéronef, le support rotatif étant solidaire du planétaire extérieur, un porte satellite solidaire de la partie structurelle de l’aéronef, et au moins un satellite engrené à la fois avec le planétaire intérieur et avec le planétaire extérieur ; un support fixe solidaire du porte satellite ; un moteur de calage des pales de l’hélice, le moteur de calage comportant un stator porté par le support rotatif ; un dispositif de dégivrage des pales de l’hélice, porté par le support rotatif ; un transformateur tournant principal comportant un stator porté par le support fixe et un rotor porté par le support rotatif et conçu transférer de l’énergie électrique au moteur de calage et au dispositif de dégivrage. Ainsi, l’invention permet de mutualiser le transformateur tournant, afin de l’utiliser à la fois pour le calage des pales et pour leur dégivrage. De façon optionnelle, le système comporte en outre un dispositif de commande du dispositif de dégivrage, le dispositif de commande étant porté par le support rotatif. De façon optionnelle également, le système comporte : une génératrice auxiliaire comportant un stator porté par le support fixe et un rotor porté par le support mobile ; et un convertisseur alternatif-continu porté par le support mobile et conçu pour fournir, à partir d’une tension alternative fournie par le rotor de la génératrice auxiliaire, une tension continue d’alimentation du dispositif de commande. De façon optionnelle également, le système comporte : un transformateur tournant auxiliaire comportant un stator porté par le support fixe et un rotor porté par le support rotatif, conçu pour transférer de l’énergie électrique au dispositif de commande. De façon optionnelle également, le transformateur tournant principal est en outre conçu pour transférer de l’énergie électrique au dispositif de commande. De façon optionnelle également, le système comporte en outre un convertisseur continu-alternatif porté par la partie structurelle de l’aéronef et conçu pour fournir, à partir d’une tension continue d’un réseau électrique continu, une tension alternative pour le moteur de calage, et le dispositif de dégivrage est alimenté par la même tension continue. De façon optionnelle également, le système comporte en outre un dispositif de régulation de la tension alternative fournie au moteur de calage en commandant le convertisseur continu-alternatif. De façon optionnelle également, le système comporte en outre un convertisseur alternatif-alternatif porté par le support rotatif et conçu pour fournir, à partir de la tension alternative fournie par le rotor de la génératrice électrique principale, une tension alternative pour le moteur de calage, et le dispositif de dégivrage est alimenté par la tension alternative fournie par le rotor de la génératrice électrique principale. De façon optionnelle également, le système comporte en outre un dispositif de régulation de la tension alternative fournie au moteur de calage en commandant le convertisseur alternatif-alternatif. De façon optionnelle également, le système comporte en outre un groupe de lubrification d’un boîtier mécanique RGB et la tension alternative est fournie à ce groupe pour son alimentation électrique. Il est également proposé un aéronef comportant un système propulsif selon l’invention. 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 simplifiée d’un exemple de système propulsif d’un aéronef avec des éléments de calage de pales, la est une vue simplifiée du système propulsif de la , avec des éléments de dégivrage des pales, la illustre les éléments de calage de pales et les éléments de dégivrage des pales, dans une première alternative d’alimentation d’un dispositif de commande pour le dégivrage des pales, la illustre les éléments de calage de pales et les éléments de dégivrage dans une seconde alternative d’alimentation d’un dispositif de commande pour le dégivrage des pales, la illustre les éléments de calage de pales et les éléments de dégivrage des pales dans une troisième alternative d’alimentation d’un dispositif de commande pour le dégivrage des pales, la illustre une alternative de régulation d’une tension pour un moteur de calage des pales, la illustre une première réalisation d’un convertisseur de mouvement pour le calage des pales, la illustre une deuxième réalisation d’un convertisseur de mouvement pour le calage des pales, et la est une vue en coupe d’une implantation possible de l’invention. Système (100) de calage et de dégivrage de pales (108) d’une hélice (106) d’un aéronef, caractérisé en ce qu’il comporte : un support rotatif (104) entraîné par une turbomachine (102) de l’aéronef et portant l’hélice (106) ; un train épicycloïdal (103) comportant : un planétaire intérieur (103PI) solidaire du support rotatif (104) pour être entraîné en rotation autour d’un axe principal (P) par rapport à une partie structurelle (105) de l’aéronef, un planétaire extérieur (103PE) monté rotatif autour de l’axe principal (P) par rapport à la partie structurelle (105) de l’aéronef, le support rotatif (104) étant solidaire du planétaire extérieur (103PE), un porte satellite (103PS) solidaire de la partie structurelle (105) de l’aéronef, et au moins un satellite (103S) engrené à la fois avec le planétaire intérieur (103PI) et avec le planétaire extérieur (103PE) ; un support fixe (107) solidaire du porte satellite (103PS) ; un moteur (116) de calage des pales (108) de l’hélice (106), le moteur de calage (116) comportant un stator (116S) porté par le support rotatif (104) ; un dispositif de dégivrage (202) des pales (108) de l’hélice (106), porté par le support rotatif (104) ; et un transformateur tournant principal (112) comportant un stator (112S) porté par le support fixe (107) et un rotor (112R) porté par le support rotatif (104) et conçu transférer de l’énergie électrique au moteur de calage (116) et au dispositif de dégivrage (202). Système (100) selon la revendication 1, comportant en outre un dispositif (208) de commande du dispositif de dégivrage (202), le dispositif de commande (208) étant porté par le support rotatif (104). Système (100) selon la revendication 2, comportant : une génératrice auxiliaire (210) comportant un stator (210S) porté par le support fixe (107) et un rotor (210R) porté par le support mobile (104) ; et un convertisseur alternatif-continu (212) porté par le support mobile (104) et conçu pour fournir, à partir d’une tension alternative (Va’~) fournie par le rotor (210R) de la génératrice auxiliaire (230), une tension continue (Ve=) d’alimentation du dispositif de commande (208). Système (100) selon la revendication 2, comportant : un transformateur tournant auxiliaire (402) comportant un stator porté par le support fixe (107) et un rotor porté par le support rotatif (104), conçu pour transférer de l’énergie électrique au dispositif de commande (208). Système (100) selon la revendication 2, dans lequel le transformateur tournant principal (112) est en outre conçu pour transférer de l’énergie électrique au dispositif de commande (208). Système (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comportant en outre un convertisseur continu-alternatif (117) porté par la partie structurelle (105) de l’aéronef et conçu pour fournir, à partir d’une tension continue d’un réseau électrique continu (115), une tension alternative pour le moteur de calage (116), et dans lequel le dispositif de dégivrage (206) est alimenté par la même tension continue. Système (100) selon la revendication 6, comportant en outre un dispositif (128) de régulation de la tension alternative (Vm~) fournie au moteur de calage (116) en commandant le convertisseur continu-alternatif (117). Système (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comportant en outre un convertisseur alternatif-alternatif (604, 606) porté par le support rotatif (104) et conçu pour fournir, à partir de la tension alternative fournie par le rotor (112R) de la génératrice électrique principale (112), une tension alternative pour le moteur de calage (116), et dans lequel le dispositif de dégivrage (206) est alimenté par la tension alternative fournie par le rotor (112R) de la génératrice électrique principale (112). Système (100) selon la revendication 8, comportant en outre un dispositif (128) de régulation de la tension alternative (Vm~) fournie au moteur de calage (116) en commandant le convertisseur alternatif-alternatif (604, 606). Système (100) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, comportant en outre un groupe (207) de lubrification d’un boîtier mécanique RGB et dans lequel la tension alternative (Vm~) est fournie à ce groupe pour son alimentation électrique. Aéronef comportant un système propulsif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.