Brevet FR3133592A1 — publié le 20230922

Turbomachine a mélioré e pour aéronef hybridé Turbomachine (100) pour aéronef hybridé, comprenant un générateur de gaz (12) porté par un arbre de générateur (14), au moins une turbine libre (11) portée par un arbre de turbine (13) et entraînée en rotation par un flux de gaz généré par le générateur de gaz (12), un rotor principal (60), et au moins une machine électrique réversible (30), l’arbre de turbine (13) étant traversant et s’étendant axialement entre une première extrémité en prise avec la machine électrique (30), et une deuxième extrémité en prise avec le rotor principal (60). Figure pour l’abrégé : Fig. 1. Turbomachine améliorée pour aéronef hybridé La présente invention concerne le domaine des aéronefs hybridés, comprenant au moins une turbomachine pour des engins volants, telle qu’un turbopropulseur pour un avion ou un turbomoteur pour un hélicoptère. En particulier, l’invention concerne une turbomachine pour aéronef hybridé, et un aéronef hybridé comprenant une telle turbomachine. De manière connue, une turbomachine, par exemple un turbomoteur ou un turbopropulseur, pour un hélicoptère ou pour un avion, comporte une turbine à gaz ayant un générateur de gaz et une turbine libre entraînée en rotation par le flux de gaz généré par le générateur de gaz. En outre, un aéronef comprend généralement, en plus de cette turbomachine, une machine électrique réversible couplée au générateur de gaz, de manière à mettre en rotation le générateur de gaz lors d'une phase de démarrage de la turbomachine, ou en vol de manière à assurer les besoins électriques non propulsifs de l’aéronef. Traditionnellement, le générateur de gaz comporte au moins un compresseur et une turbine couplés en rotation. Le principe de fonctionnement est le suivant : l'air frais entrant dans la turbine à gaz est comprimé du fait de la rotation du compresseur avant d'être envoyé vers une chambre de combustion où il est mélangé à un carburant. Les gaz brûlés du fait de la combustion sont ensuite évacués à grande vitesse. Il se produit alors une première détente dans la turbine du générateur de gaz, durant laquelle cette dernière extrait l'énergie nécessaire à l'entraînement du compresseur. La turbine du générateur de gaz n'absorbe pas toute l'énergie cinétique des gaz brûlés et l'excédent d'énergie cinétique correspond au flux de gaz généré par le générateur de gaz. Ce dernier fournit donc de l'énergie cinétique à la turbine libre de sorte qu'il se produit une seconde détente dans la turbine libre qui transforme cette énergie cinétique en énergie mécanique afin d'entraîner un organe récepteur, tel qu’une hélice de turbopropulseur. Lors de la phase de démarrage de la turbomachine, il est nécessaire d'entraîner en rotation le générateur de gaz, c'est-à-dire entraîner en rotation le compresseur couplé à la turbine. Comme mentionné ci-dessus, c'est précisément l'un des rôles de la machine électrique réversible, connue par ailleurs, qui est le plus souvent un moteur électrique apte à fonctionner de manière réversible en génératrice électrique. En effet, les aéronefs, dans lesquels de telles turbomachines sont notamment destinées à être intégrées, comportent des appareillages électriques qu'il est nécessaire d'alimenter par de l'énergie électrique. La machine électrique réversible est utilisée pour fournir de l'électricité à ces appareillages électriques. Pour ce faire, la machine électrique fonctionnant cette fois-ci en génératrice électrique est entraînée en rotation par le générateur de gaz, l'énergie mécanique sur le générateur de gaz étant transformée en énergie électrique par ladite machine. Par ailleurs, la machine électrique peut être utilisée pour réaliser de l’hybridation interne, en apportant par exemple une puissance supplémentaire sur l'arbre hélice ou l'arbre moteur, ou en générant de la puissance en prélevant sur l'arbre de turbine libre sans affecter la performance du générateur de gaz. Pour assurer ces fonctions, la ou les machines électriques doivent être dimensionnées à une puissance très supérieure à celle des génératrices/démarreurs habituellement utilisés, typiquement une ou plusieurs centaines de kilowatts, au lieu d’une dizaine de kilowatts. Il est donc souhaitable de mutualiser les deux types de machines électriques (la génératrice/démarreur de la turbine et la machine électrique connectée au rotor). Toutefois, les architectures existantes ne permettent pas la réalisation de certaines fonctions par les machines électriques. Par ailleurs, ces machines électriques de forte puissance impliquent des difficultés en termes d’encombrement. Par exemple, certaines architectures de turbopropulseur sont caractérisées par une prise arrière au niveau des turbines libres et des tuyères d’éjection des gaz chauds, pour entrainer le réducteur et l'hélice du turbopropulseur, et par une boite d’accessoires en partie froide à l'opposé du moteur pour entrainer les équipements. Il est néanmoins difficile d'intégrer une machine électrique de forte puissance nécessairement encombrante sur une telle architecture. En effet, l'installation en partie chaude, sous la tuyère, d'une machine électrique entrainée à grande vitesse par les turbines présenterait des difficultés en terme d'intégration, de maintenabilité et d'environnement thermique. L'unique solution envisageable est donc d'entrainer la machine électrique en partie froide, notamment au niveau de la boite d’accessoires, et donc d'impacter les performances de la turbine à gaz lors du prélèvement sur le générateur de gaz. Ceci contribue à augmenter de manière importante la consommation du moteur. Par ailleurs, cette consommation accrue impacte l'endurance de l'appareil, pourtant importante dans une application de type drone par exemple. D’autres types d’architectures existent, notamment lorsque la boite d’accessoires et le réducteur mécanique de l'hélice sont tous deux du même côté du moteur, en plaçant la machine électrique en zone froide à proximité du cône d’hélice. Ces architectures impliquent toutefois d’augmenter la section frontale de la turbomachine, en décalant (en d’autres termes en créant un « offset ») l’axe de l’hélice par rapport à l’axe principal du moteur via un réducteur mécanique, et/ou d’impacter son centrage, et limitent les possibilités de mutualisation des fonctions entre la génératrice/démarreur de la turbine et la machine électrique de forte puissance. Il existe donc un besoin pour une architecture répondant au moins en partie aux inconvénients précités. Le présent exposé concerne une turbomachine pour aéronef hybridé, comprenant un générateur de gaz porté par un arbre de générateur, au moins une turbine libre portée par un arbre de turbine et entraînée en rotation par un flux de gaz généré par le générateur de gaz, un rotor principal, et au moins une machine électrique réversible, l’arbre de turbine étant traversant et s’étendant axialement entre une première extrémité en prise avec la machine électrique, et une deuxième extrémité en prise avec le rotor principal. La turbomachine peut être un turbomoteur ou un turbopropulseur. Dans la suite de la description, on se réfèrera préférentiellement à un turbopropulseur. Le rotor principal peut être une hélice l’aéronef, notamment d’avion, permettant sa propulsion, l’hélice étant alors disposée à une extrémité du turbopropulseur, préférentiellement à l’extrémité avant du turbopropulseur lorsque l’on considère un sens de déplacement normal de l’aéronef. Le rotor principal est ainsi mobile autour d’un axe de rotation, correspondant préférentiellement à l’axe principal du turbopropulseur. Par « traversant », on comprend que l’arbre de turbine s’étend axialement le long de l’axe principal du turbopropulseur, de part et d’autre de ce dernier. L’arbre de turbine traverse ainsi la turbine haute pression, la chambre de combustion et le compresseur d'un côté, et de l'autre côté la tuyère de sortie. L’arbre de turbine traverse ainsi la partie thermiquement froide comprenant l’entrée d’air et le compresseur, et la partie thermiquement chaude, autrement dit où les températures sont plus élevées que dans la partie froide, et comprenant la chambre de combustion et la tuyère. Les rotors de ce turbopropulseur sont notamment configurés pour être traversés par l’arbre de turbine. En outre, de préférence, l’arbre de générateur et l’arbre de turbine sont concentriques, l’arbre de turbine traversant le générateur de gaz en passant à l’intérieur de l’arbre de générateur. Par ailleurs, par « en prise avec », on comprend que la première extrémité de l’arbre de turbine est liée mécaniquement à la machine électrique, directement ou indirectement. Ainsi, la machine électrique réversible peut entrainer en rotation l’arbre de turbine, et peut inversement être entrainée par l’arbre de turbine pour générer de l’électricité. De même, on comprend que la deuxième extrémité de l’arbre de turbine est liée mécaniquement au rotor principal, par exemple à l’hélice, directement ou par l’intermédiaire d’un réducteur mécanique. Contrairement aux configurations dans lesquelles la machine électrique est disposée au niveau de la boite d’accessoires dans la partie froide, en prélevant de l’énergie sur l’arbre de générateur, cette architecture comprenant un arbre de turbine traversant permet à la machine électrique, en prise avec l’arbre de turbine, de prélever de l’énergie sur ce dernier, et ainsi de limiter l’impact sur les performances de la turbine à gaz et sur la consommation du moteur. Par ailleurs, selon cette architecture dans laquelle l’arbre de turbine traversant est en prise à ses deux extrémités, notamment à sa première extrémité avec la machine électrique et à sa deuxième extrémité avec le rotor principal, il est possible de réaliser un nombre élevé de fonctions, tout en conservant de manière préférentielle une disposition alignée selon un même axe des différents composants du turbopropulseur, et en limitant ainsi la section frontale du turbopropulseur. Cette configuration permet notamment de réduire la trainée du turbopropulseur. Dans certains modes de réalisation, le générateur de gaz comprend un compresseur et une entrée d’air configurée pour alimenter le compresseur en air frais, la première extrémité de l’arbre de turbine en prise avec la machine électrique étant disposée de manière adjacente à l’entrée d’air. En d’autres termes, la machine électrique est disposée dans la partie thermiquement froide du turbopropulseur. Il est ainsi possible de faciliter l’intégration de la machine électrique dans le turbopropulseur et d’améliorer sa maintenabilité, contrairement à des environnements thermiques plus chauds tels que sous la tuyère d’éjection des gaz chauds, du côté de la turbine. Dans certains modes de réalisation, la deuxième extrémité de l’arbre de turbine est en prise avec le rotor principal par l’intermédiaire d’un réducteur mécanique disposé entre la turbine libre et le rotor principal. Contrairement à une application sur turbomoteur d’hélicoptère, dans laquelle le réducteur mécanique et la machine électrique sont chacun disposés du même côté du générateur de gaz, le réducteur mécanique et la machine électrique sont ici disposés à des extrémités opposées de l’arbre de turbine. Ainsi, la machine électrique est disposée au niveau de la première extrémité de l’arbre de turbine, de préférence en partie froide, alors que le réducteur mécanique peut être disposé au niveau de la deuxième extrémité de l’arbre de turbine, en partie chaude. Cela permet de maintenir la machine électrique dans un environnement thermique froid afin d'en améliorer la fiabilité, d'améliorer la modularité pour la maintenance, de limiter la section frontale de la turbomachine hybridée pour améliorer l'aérodynamisme de l'appareil, et de limiter l'impact du centrage de la machine électrique. Dans certains modes de réalisation, la turbomachine comprend une chambre de combustion, la deuxième extrémité de l’arbre de turbine étant en prise avec le rotor principal en aval de la chambre de combustion. On comprend que les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens normal d’écoulement des gaz dans la turbomachine. En d’autres termes, la prise entre la deuxième extrémité de l’arbre de turbine et le rotor principal est située dans la partie thermiquement chaude de la turbomachine, après le passage des gaz dans la chambre de combustion. Dans certains modes de réalisation, la deuxième extrémité de l’arbre de turbine est en prise avec le rotor principal au voisinage de la chambre de combustion et d’une tuyère d’éjection des gaz chauds. De préférence, la prise entre la deuxième extrémité de l’arbre de turbine et le rotor principal est située en regard de la tuyère d’éjection. Dans certains modes de réalisation, la machine électrique est en prise directe avec la première extrémité de l’arbre de turbine, de manière à tourner à la même vitesse que l’arbre de turbine. La machine électrique, par exemple à haute densité de puissance, tend à tourner à des vitesses comparables aux turbines libres, et peut par exemple être fixée directement à la première extrémité de l’arbre de turbine. Cela permet de limiter le nombre de pièces d’assemblage nécessaires, et ainsi de simplifier l’architecture du turbopropulseur. Dans certains modes de réalisation, la machine électrique est en prise avec la première extrémité de l’arbre de turbine par l’intermédiaire d’un réducteur d’adaptation de vitesse. Lorsque la turbine libre ne permet pas un entrainement en prise directe de la machine électrique, en fonction du dimensionnement de cette dernière, le réducteur d’adaptation de vitesse permet d’adapter la vitesse de rotation de la machine électrique à celle de la turbine libre. Cela permet de dissocier l'optimum de dimensionnement de la turbine libre et celui de la machine électrique. Dans certains modes de réalisation, la machine électrique est apte à être couplée à l’arbre de générateur de manière à mettre en rotation le générateur de gaz lors d’une phase de démarrage de la turbomachine, et est apte à être couplée à l’arbre de turbine après la phase de démarrage afin de générer de la puissance électrique. Cette configuration permet de démarrer la turbine à gaz en injectant de la puissance sur le générateur de gaz grâce à la machine électrique, puis, lorsque la vitesse du générateur de gaz dépasse un seuil prédéterminé, l’arbre de turbine entraine alors la machine électrique pour que cette dernière génère de la puissance électrique. Il est ainsi possible de réaliser une forte génération de puissance en prélevant sur l’arbre de turbine sans pénaliser la performance de la turbine à gaz. Cette configuration est particulièrement avantageuse pour les applications non hybridées demandant une forte génération éléctrique, comme sur les applications utilisant des drones par exemple. Dans certains modes de réalisation, la machine électrique est couplée à l’arbre de générateur par l’intermédiaire d’une première roue libre configurée pour transmettre un couple de rotation provenant de la machine électrique, et est couplée à l’arbre de turbine par l’intermédiaire d’une deuxième roue libre configurée pour transmettre un couple de rotation à la machine électrique. On comprend que la première roue libre et la deuxième roue libre sont montées en opposition. Par « montées en opposition », on comprend que la première roue libre peut transmettre un couple de rotation provenant de la machine électrique, mais pas l’inverse, alors que la deuxième roue libre peut transmettre un couple de rotation vers la machine électrique, mais pas l’inverse. De préférence, la machine électrique est couplée à l’arbre de générateur par l’intermédiaire de la première roue libre et d’un premier réducteur d’adaptation de vitesse, et est couplée à l’arbre de turbine par l’intermédiaire de la deuxième roue libre et d’un deuxième réducteur d’adaptation de vitesse, les rapports de réduction du premier et du deuxième réducteur d’adaptation de vitesse étant déterminés de telle sorte qu'après le démarrage du générateur de gaz, la première roue libre soit desynchronisée et la deuxième roue libre soit synchronisée. Les roues libres présentent l’avantage de ne pas nécessiter d'être commandées électroniquement ou mécaniquement par un opérateur extérieur. La roue libre présente en outre une fiabilité importante. Une telle roue libre est généralement constituée d'un moyeu et d'une couronne périphérique montée rotative sur le moyeu. Le moyeu pouvant généralement entraîner en rotation la couronne périphérique mais pas l'inverse. Il est à noter que dans certains cas, la roue libre est disposée de telle sorte que la couronne périphérique peut entrainer en rotation le moyeu, mais pas l'inverse, sans remettre en cause le principe de la présente invention. Aussi, le moyeu ne peut entraîner la couronne que lorsque le moyeu tourne dans un sens prédéterminé par rapport à la couronne, que l'on appellera « sens d'engagement ». Dans le cas contraire, le moyeu et la couronne périphérique tournent librement l'un par rapport à l'autre. Dans certains modes de réalisation, la machine électrique est une première machine électrique réversible, la turbomachine comprenant en outre une deuxième machine électrique réversible en prise avec l’arbre de générateur, et apte à échanger de la puissance électrique avec la première machine électrique réversible. La première machine électrique en prise avec la première extrémité de l’arbre de turbine est alors de préférence une machine électrique de forte puissance, de l’ordre d’une ou plusieurs centaines de kilowatts, alors que la deuxième machine électrique est de préférence de faible puissance, de l’ordre de 10kW, telle qu’une génératrice/démarreur habituellement utilisée. Selon cette configuration, alors que la deuxième machine électrique est utilisée pour le démarrage de la turbine à gaz, la première machine électrique peut être utilisée avec la génératrice/démarreur pour réaliser de l’hybridation interne, c’est-à-dire un échange de puissance entre les machines électriques pour limiter le vieillissement de la turbine à gaz, en échangeant de la puissance entre le corps du générateur de gaz et la turbine libre. Cette configuration permet en outre de réaliser l’ensemble des fonctions souhaitées, notamment de l’assistance par transfert de puissance à l’arbre de turbine ou à l’arbre de générateur dans certaines phases transitoires, de l’assistance à la turbine à gaz au décollage, ou de la génération d’électricité en vol pour recharger les batteries. Dans certains modes de réalisation, la première machine électrique est configurée pour fonctionner en mode génératrice, dans lequel elle est apte à être entraînée en rotation par l’arbre de turbine de manière à générer de la puissance électrique, ou en mode moteur dans lequel elle est apte à apporter de la puissance à l’arbre de turbine. En d’autres termes, en mode moteur la première machine électrique est apte à apporter de la puissance à l'hélice dans le cas d’un turbopropulseur, ou à la prise de mouvement dans le cas d’un turbomoteur. La première machine électrique peut ainsi générer de la puissance électrique sans prélever de la puissance sur le générateur de gaz, ce qui permet d’améliorer la consommation spécifique de la turbine à gaz. De plus, le mode moteur permet un apport de puissance à l’arbre de turbine, dans certaines phases de vol le nécessitant, comme le décollage, les phases transitoires ou les manoeuvres. Dans certains modes de réalisation, la deuxième machine électrique est apte à être couplée à l’arbre de générateur par l’intermédiaire d’un premier moyen de couplage désactivable, et à être couplée à l’arbre de turbine par l’intermédiaire d’un deuxième moyen de couplage désactivable. Dans certains modes de réalisation, au moins l’un du premier et du deuxième moyen de couplage désactivable est une roue libre, de préférence blocable, le premier moyen de couplage désactivable étant configuré pour être activé lorsque la deuxième machine électrique tourne dans un premier sens de rotation, et le deuxième moyen de couplage désactivable étant configuré pour être activé lorsque la deuxième machine électrique tourne dans un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation. Par « moyens de couplage désactivables », on entend que les moyens de couplage peuvent être dans une position activée dans laquelle les organes reliés auxdits moyens de couplage sont couplés, ou dans une position désactivée dans laquelle lesdits organes sont découplés, étant entendu que par "organe" on entend les machines électriques, le rotor principal, le générateur de gaz et la turbine libre. Les moyens de couplage désactivables peuvent notamment comprendre une roue libre. Compte tenu de cette configuration, il est possible de réaliser un nombre élevé de fonction, et notamment de l’hybridation interne. Plus précisément, la deuxième machine électrique peut assurer le prélèvement sur la turbine libre, par exemple en bloquant le deuxième moyen de couplage désactivable, de manière à ne pas affecter la performance du générateur de gaz, ou l'injection de puissance sur l’arbre de turbine, et donc sur le rotor principal de manière à assister celui-ci dans certaines phases de fonctionnement. En outre, la deuxième machine électrique peut être utilisée dans un sens de rotation pour être couplée mécaniquement au générateur de gaz, et dans l’autre sens de rotation pour être couplée mécaniquement à l’arbre de turbine et donc au rotor principal. En particulier, la deuxième machine électrique tournant dans le premier sens de rotation permet le couplage avec le générateur de gaz afin de démarrer ce dernier au sol, mais également afin de compléter la puissance thermodynamique dans certaines phases de vol, pour l'assistance aux phases transitoires ou la modification du point de fonctionnement moteur par exemple. La deuxième machine électrique tournant dans le premier sens de rotation permet également de redémarrer le générateur de gaz en vol, par exemple suite à une panne de celui-ci, sans nécessiter l’activation d’un autre organe mécanique tel qu’un embrayage. Par ailleurs, la deuxième machine électrique tournant dans le deuxième sens de rotation permet d’entrainer le rotor principal dans certaines phases de vol nécessitant un apport supplémentaire de puissance. Par conséquent, l’architecture selon le présent exposé présente l’avantage d’être simple en limitant le nombre de composants et de connexions, tout en permettant de réaliser un nombre élevé de fonctions, notamment de l’hybridation interne, et ainsi d’améliorer la fiabilité du dispositif. Dans certains modes de réalisation, la turbomachine comprend un frein rotor, mobile entre une position de freinage, empêchant la rotation du rotor principal, et une position libre permettant la rotation du rotor principal, le frein rotor étant disposé en amont du générateur de gaz. En d’autres termes, le système de freinage de l'hélice est disposé non pas du côté du réducteur d'hélice, mais à l'opposé de la turbomachine, dans la partie froide de celle-ci. On notera que la fonction de frein rotor peut être assurée par une roue libre blocable. Le présent exposé concerne également un aéronef hybridé comprenant une turbomachine selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents. L’aéronef hybridé peut être un avion, et la turbomachine peut être un turbopropulseur. On comprend par « aéronef hybridé », un aéronef comprenant un moteur thermique permettant d’entrainer en rotation un rotor principal, et au moins une machine électrique permettant d’apporter de la puissance au moteur thermique. L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles : La représente une vue en coupe d’un turbopropulseur pour aéronef hybridé selon l’invention, La représente schématiquement le turbopropulseur de la selon un premier mode de réalisation, La représente l’ensemble propulsif de la , selon un deuxième mode de réalisation, La représente l’ensemble propulsif de la , selon un premier mode de fonctionnement du deuxième mode de réalisation, La représente l’ensemble propulsif de la , selon un deuxième mode de fonctionnement du deuxième mode de réalisation, La représente l’ensemble propulsif de la , selon un troisième mode de réalisation, La représente l’ensemble propulsif de la , selon un quatrième mode de réalisation, La représente l’ensemble propulsif de la , selon un cinquième mode de réalisation. Turbomachine (100) pour aéronef hybridé, comprenant un générateur de gaz (12) porté par un arbre de générateur (14), au moins une turbine libre (11) portée par un arbre de turbine (13) et entraînée en rotation par un flux de gaz généré par le générateur de gaz (12), un rotor principal (60), et au moins une machine électrique réversible (30), l’arbre de turbine (13) étant traversant et s’étendant axialement entre une première extrémité en prise avec la machine électrique (30), et une deuxième extrémité en prise avec le rotor principal (60). Turbomachine (100) selon la revendication 1, dans laquelle le générateur de gaz (12) comprend un compresseur (15) et une entrée d’air (19) configurée pour alimenter le compresseur (15) en air frais, la première extrémité de l’arbre de turbine (13) en prise avec la machine électrique (30) étant disposée de manière adjacente à l’entrée d’air (19). Turbopropulseur (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la deuxième extrémité de l’arbre de turbine (13) est en prise avec le rotor principal (60) par l’intermédiaire d’un réducteur mécanique (50) disposé entre la turbine libre (11) et le rotor principal (60). Turbomachine (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant une chambre de combustion (17), la deuxième extrémité de l’arbre de turbine (13) étant en prise avec le rotor principal (60) en aval de la chambre de combustion (17). Turbomachine (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la machine électrique (30) est en prise directe avec la première extrémité de l’arbre de turbine (13), de manière à tourner à la même vitesse que l’arbre de turbine (13). Turbomachine (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la machine électrique (30) est en prise avec la première extrémité de l’arbre de turbine (13) par l’intermédiaire d’un réducteur d’adaptation de vitesse (33, 34). Turbomachine (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la machine électrique (30) est apte à être couplée à l’arbre de générateur (14) de manière à mettre en rotation le générateur de gaz (12) lors d’une phase de démarrage du turbopropulseur (100), et est apte à être couplée à l’arbre de turbine (13) après la phase de démarrage afin de générer de la puissance électrique. Turbomachine (100) selon la revendication 7, dans laquelle la machine électrique (30) est couplée à l’arbre de générateur (14) par l’intermédiaire d’une première roue libre (31) configurée pour transmettre un couple de rotation provenant de la machine électrique (30), et est couplée à l’arbre de turbine (13) par l’intermédiaire d’une deuxième roue libre (32) configurée pour transmettre un couple de rotation à la machine électrique (30). Turbomachine (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la machine électrique (30) est une première machine électrique réversible, le turbopropulseur (100) comprenant en outre une deuxième machine électrique réversible (40) en prise avec l’arbre de générateur (14), et apte à échanger de la puissance électrique avec la première machine électrique réversible (30). Turbomachine (100) selon la revendication 9, dans laquelle la première machine électrique (30) est configurée pour fonctionner en mode génératrice, dans lequel elle est apte à être entraînée en rotation par l’arbre de turbine (13) de manière à générer de la puissance électrique, ou en mode moteur dans lequel elle est apte à apporter de la puissance à l’arbre de turbine (13). Turbomachine (100) selon la revendication 9 ou 10, dans laquelle la deuxième machine électrique (40) est apte à être couplée à l’arbre de générateur (14) par l’intermédiaire d’un premier moyen de couplage désactivable (41), et à être couplée à l’arbre de turbine (13) par l’intermédiaire d’un deuxième moyen de couplage désactivable (42). Turbomachine (100) selon la revendication 11, dans laquelle au moins l’un du premier et du deuxième moyen de couplage désactivable (41, 42) est une roue libre, le premier moyen de couplage désactivable (41) étant configuré pour être activé lorsque la deuxième machine électrique (40) tourne dans un premier sens de rotation, et le deuxième moyen de couplage désactivable (42) étant configuré pour être activé lorsque la deuxième machine électrique (40) tourne dans un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation. Turbomachine (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant un frein rotor (70) mobile entre une position de freinage, empêchant la rotation du rotor principal (60), et une position libre permettant la rotation du rotor principal (60), le frein rotor étant disposé en amont du générateur de gaz (12). Aéronef hybridé comprenant une turbomachine (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes.