Brevet FR3148579A1 — publié le 20241115

Un ensemble propulsif (1) comprenant : une turbomachine à gaz (2) ; un système de transmission (6) relié mécaniquement à un arbre de propulsion (3) et à un arbre basse pression (4) de la turbomachine à gaz (2), le système de transmission (6) étant configuré pour définir un rapport de transmission (K) entre une première vitesse de rotation (V3) de l’arbre de propulsion (3) et une deuxième vitesse de rotation (V4) de l’arbre basse pression (4) ; une première machine électrique (M1) configurée pour entrainer l’arbre de propulsion (3) en rotation ; une deuxième machine électrique (M2) reliée au système de transmission (6) et configurée pour modifier le rapport de transmission (K), et une pile à combustible (7) alimentée par un flux d’air comprimé (A2) issu de la turbomachine à gaz (2), la pile à combustible (7) étant configurée pour alimenter électriquement la première machine électrique (M1) et la deuxième machine électrique (M2). Figure de l’abrégé : Figure 1 Ensemble propulsif pour aéronef comprenant une turbomachine à gaz, une pile à combustible, deux machines électriques et un système de transmission La présente invention concerne le domaine des ensembles propulsifs utilisés pour la propulsion d’un aéronef et concerne en particulier un ensemble propulsif comprenant une turbomachine à gaz et une pile à combustible. Le changement climatique est une préoccupation majeure pour de nombreux organes législatifs et de régulation à travers le monde. En effet, diverses restrictions sur les émissions de carbone ont été, sont ou seront adoptées par divers Etats. En particulier, une norme ambitieuse s’applique à la fois aux nouveaux types d’avions mais aussi ceux en circulation nécessitant de devoir mettre en œuvre des solutions technologiques afin de les rendre conformes aux réglementations en vigueur. L’aviation civile se mobilise depuis maintenant plusieurs années pour apporter une contribution à la lutte contre le changement climatique. Les efforts de recherche technologique ont déjà permis d’améliorer de manière très significative les performances environnementales des avions. La Déposante prend en considération les facteurs impactant dans toutes les phases de conception et de développement pour obtenir des composants et des produits aéronautiques moins énergivores, plus respectueux de l’environnement et dont l’intégration et l’utilisation dans l’aviation civile ont des conséquences environnementales modérées dans un but d’amélioration de l'efficacité énergétique des avions. Par voie de conséquence, la Déposante travaille en permanence à la réduction de son incidence climatique négative par l’emploi de méthodes et l’exploitation de procédés de développement et de fabrication vertueux et minimisant les émissions de gaz à effet de serre au minimum possible pour réduire l'empreinte environnementale de son activité. Ces travaux de recherche et de développement soutenus portent à la fois sur les nouvelles générations de moteurs d’aéronefs, l’allègement des appareils, notamment par les matériaux employés et les équipements embarqués allégés, le développement de l’emploi des technologies électriques pour assurer la propulsion, et, indispensables compléments aux progrès technologiques, les biocarburants aéronautiques. A cet effet, l'invention est le résultat des recherches technologiques visant à améliorer de manière très significative les performances des aéronefs et, en ce sens, contribue à la réduction de l’impact environnemental des aéronefs. Pour cela, l’invention concerne le domaine des aéronefs comportant un ensemble propulsif hybride comprenant une pile à combustible par exemple pour alimenter une machine électrique de propulsion. De manière connue, un aéronef comprend un (ou plusieurs) ensemble(s) propulsif(s) pour permettre son déplacement à partir de l’accélération d’un flux d’air. L’ensemble propulsif comprend un organe propulsif relié à un arbre de transmission, désigné arbre moteur, lui-même relié au moteur de l’aéronef. L’organe propulsif convertit le mouvement de rotation en un flux d’air qui permet la propulsion de l’aéronef. L’ensemble propulsif comprend également une entrée d’air positionnée dans le cas d’un turbopropulseur en aval de l’organe propulsif de manière à bénéficier du flux d’air pour alimenter une turbomachine à gaz. Dans le cadre de la décarbonisation des aéronefs, il est connu une architecture dite « hydride » dans laquelle l’ensemble propulsif comprend une turbomachine à gaz associée à une pile à combustible pour permettre de générer de l’énergie électrique afin d’alimenter notamment une machine électrique de propulsion. La pile à combustible est alimentée en hydrogène et permet de réduire la consommation en kérosène pour assurer la propulsion de l’aéronef. Une pile à combustible est un dispositif permettant de mettre en œuvre une réaction électrochimique pour générer de l’énergie électrique à partir d’une réaction d’oxydoréduction. Pour cela, la pile à combustible est alimentée par un fluide oxydant et un fluide réducteur, par exemple du dihydrogène et du dioxygène, qui circulent dans une pluralité de cellules et réagissent au moyen d’un catalyseur pour former la réaction électrochimique et produire de l’énergie électrique. De manière connue, la pile à combustible doit être alimentée avec un flux d’oxygène sous pression. A ce titre, on connait dans l’art antérieur un ensemble propulsif dans lequel la pile à combustible est alimentée par un flux d’air issu d’un compresseur de la turbomachine à gaz, permettant de s’affranchir de l’ajout d’un compresseur extérieur à l’ensemble propulsif. Cependant, dans une telle configuration, il est nécessaire que la turbomachine à gaz fonctionne pour que le compresseur puisse alimenter la pile à combustible avec le flux d’air compressé, ce qui peut présenter un inconvénient par exemple lorsqu’il est nécessaire d’alimenter des systèmes de l’aéronef, comme les systèmes avioniques ou cabine ou une machine électrique d’un système fonctionnant au sol par exemple, ou pour recharger une batterie, sans faire fonctionner l’organe propulsif. L’invention vise ainsi à éliminer au moins certains de ces inconvénients en proposant un ensemble propulsif hybride dont le fonctionnement est optimal en tout circonstance. L’ensemble propulsif selon l’invention permet en particulier de conserver un fonctionnement au moins partiel, avec un niveau de sûreté élevé, tout en limitant les émissions de gaz à effet de serre. PRESENTATION DE L’INVENTION L’invention concerne un ensemble propulsif pour aéronef s’étendant selon un axe longitudinal, l’ensemble propulsif comprenant : une turbomachine à gaz comprenant : un organe propulsif monté sur un arbre de propulsion, l’organe propulsif étant configuré pour générer un effort de poussée de l’aéronef, l’arbre de propulsion étant configuré pour tourner selon une première vitesse de rotation, un compresseur basse pression et une turbine basse pression reliés par un arbre basse pression, le compresseur basse pression étant configuré pour comprimer un flux d’air entrant et pour générer un flux d’air comprimé, l’arbre basse pression étant configuré pour tourner selon une deuxième vitesse de rotation, une chambre de combustion, un compresseur haute pression et une turbine haute pression reliés par un arbre haute pression, le compresseur haute pression étant configuré pour recevoir le flux d’air comprimé issu du compresseur basse pression et générer un flux d’air surcomprimé de manière à alimenter la chambre de combustion, la turbine à gaz haute pression étant entrainée par un flux d’air d’échappement issu de la chambre de combustion, un système de transmission relié mécaniquement, d’une part, à l’arbre de propulsion et, d’autre part, à l’arbre basse pression, le système de transmission étant configuré pour définir un rapport de transmission entre la première vitesse de rotation de l’arbre de propulsion et la deuxième vitesse de rotation de l’arbre basse pression, une première machine électrique reliée à l’arbre de propulsion et configurée pour l’entrainer en rotation, une deuxième machine électrique reliée au système de transmission et configurée pour modifier le rapport de transmission, et au moins une pile à combustible alimentée par le flux d’air comprimé issu du compresseur basse pression de la turbomachine à gaz, la pile à combustible étant configurée pour alimenter électriquement directement ou indirectement la première machine électrique et la deuxième machine électrique. L’ensemble propulsif selon l’invention peut avantageusement fonctionner dans différentes configurations en assurant une propulsion thermique, électrique ou mixte de l’aéronef selon les besoins. Ainsi, même en cas de panne de la turbomachine à gaz par exemple, la pile à combustible peut être alimentée avec un flux d’air comprimé pour lui permettre de générer de l’énergie électrique, ce qui permet d’alimenter en énergie la première machine électrique et la deuxième machine électrique pour garantir la propulsion de l’aéronef. Grâce au système de transmission, le régime du compresseur basse pression peut être adapté pour fournir à la pile à combustible un flux d’air comprimé optimal dans chaque configuration. Le régime du compresseur basse pression peut être différent du régime de l’organe propulsif grâce au rapport de transmission qui peut être adapté entre l’arbre de propulsion et l’arbre basse pression. La pile à combustible alimentée par un flux d’air issu de la turbomachine à gaz permet de générer de l’énergie électrique qui peut être utilisée par la première machine électrique et/ou par la deuxième machine électrique pour déterminer la vitesse de rotation de l’arbre de propulsion et de l’arbre basse pression. L’énergie électrique participe à la propulsion de l’aéronef ce qui permet de limiter les émissions de gaz à effet de serre de l’aéronef et ainsi de réduire son impact environnemental. Dans une forme de réalisation, l’ensemble propulsif comprend un système de distribution électrique reliant électriquement la pile à combustible, la première machine électrique et la deuxième machine électrique, le système de distribution électrique étant configuré pour permettre à la pile à combustible d’alimenter électriquement la première machine électrique et la deuxième machine électrique et/ou pour permettre à la première machine électrique et à la deuxième machine électrique d’échanger des flux de puissance électrique. Le système de distribution électrique permet à la deuxième machine électrique d’être alimentée soit par la pile à combustible, soit par la première machine électrique, même lorsque la turbomachine à gaz ne fonctionne pas. La première machine électrique peut également avantageusement fournir directement à la deuxième machine électrique l’énergie électrique nécessaire pour modifier le rapport de transmission, par exemple lorsque la pile à combustible et la turbomachine à gaz sont à l’arrêt. Dans une forme de réalisation préférée, le système de transmission se présente sous la forme d’un train épicycloïdal comprenant un engrenage planétaire, une pluralité d’engrenages satellites, un engrenage couronne, et un porte-satellites, l’arbre de propulsion est relié mécaniquement au porte-satellite, l’arbre basse pression est relié mécaniquement à l’engrenage planétaire et la deuxième machine électrique est reliée à la couronne, de manière à adapter le rapport de transmission entre l’engrenage planétaire et le porte-satellites en modifiant la vitesse de rotation de la couronne. L’utilisation d’un train épicycloïdal permet, tout en maintenant un régime de l’organe propulsif constant, de faire fonctionner l’arbre basse pression de la turbine à gaz, de manière simple et efficace, à des régimes différents en dérivant de l’énergie électrique grâce aux machines électriques. Selon un aspect, la deuxième machine électrique commande la vitesse de rotation de la couronne afin d’adapter le rapport de transmission. De manière préférée, l’ensemble propulsif comprend un système de débrayage monté sur l’arbre basse pression et configuré pour évoluer entre une position embrayée dans laquelle le compresseur basse pression est solidaire de la turbine basse pression et une position débrayée dans laquelle le compresseur basse pression est désolidarisé de la turbine basse pression, de manière à décorréler la rotation du compresseur basse pression et la rotation de la turbine basse pression. Un tel système de débrayage permet avantageusement, dans la position débrayée, d’empêcher l’entrainement de la turbine basse pression lorsque cela n’est pas nécessaire, par exemple en cas de fonctionnement de la pile à combustible seule, ce qui permet de diminuer l’effort résistif sur l’arbre basse pression permettant ainsi de réduire les pertes énergétiques et donc de limiter l’apport d’énergie électrique par la première machine électrique. Dans une forme de réalisation, l’arbre de propulsion, l’arbre basse pression et l’arbre haute pression sont coaxiaux. L’invention concerne également un aéronef comprenant au moins un ensemble propulsif tel que décrit précédemment. L’invention porte également sur un procédé de fonctionnement de l’ensemble propulsif tel que décrit précédemment, la chambre de combustion de la turbomachine à gaz étant éteinte et la pile à combustible étant allumée, le procédé comprend : une étape d’entrainement de l’arbre de propulsion par la première machine électrique, entrainant l’arbre basse pression via le système de transmission, une étape de génération du flux d’air comprimé par le compresseur basse pression pour alimenter au moins la pile à combustible. Grâce à l’invention, l’ensemble propulsif permet de générer, même en cas d’arrêt de la turbomachine à gaz, de l’énergie électrique dans la pile à combustible par exemple pour alimenter un réseau électrique de l’aéronef afin de s’assurer du fonctionnement d’équipements électriques ou pour recharger une batterie électrique. Lorsque l’aéronef est stationné par exemple, il est possible de générer de l’énergie électrique sans utiliser la turbomachine à gaz, ce qui permet de limiter les émissions de gaz à effet de serre de l’aéronef, ainsi que les émissions de polluants. De même, en cas de panne de la turbomachine à gaz par exemple, l’ensemble propulsif selon l’invention permet de s’assurer que les machines électriques sont bien alimentées pour leur permettre d’entrainer l’organe propulsif en rotation. Dans une forme de réalisation, dans la première étape, la deuxième machine électrique agit sur le système de transmission, ce qui permet de déterminer le rapport de transmission entre l’arbre de propulsion et l’arbre basse pression. En outre, l’invention concerne un procédé de fonctionnement de l’ensemble propulsif tel que décrit précédemment, la pile à combustible étant éteinte et la chambre de combustion étant allumée, le procédé comprend : une étape d’entrainement de l’arbre de propulsion à partir de la rotation de l’arbre basse pression via le système de transmission, et une étape de commande via la deuxième machine électrique du rapport de transmission du système de transmission entre l’arbre basse pression et l’arbre de propulsion. Un tel mode de mise en œuvre correspond au fonctionnement classique d’une turbomachine à gaz dans lequel les machines électriques permettent d’agir sur le système de transmission pour déterminer des vitesses de rotation différentes de l’arbre de propulsion et de l’arbre basse pression. La deuxième machine électrique permet ainsi d’appliquer une vitesse de rotation de l’organe propulsif différente du régime de la turbine haute pression. Dans un mode de mise en œuvre, l’étape de commande du rapport de transmission est réalisée par un système de distribution électrique relié électriquement au moins à la première machine électrique et à la deuxième machine électrique. Le système de distribution électrique permet ainsi de répartir la puissance entre les deux machines électriques pour permettre d’appliquer une vitesse de rotation de l’organe propulsif différente du régime de la turbine haute pression. L’invention concerne également un procédé de fonctionnement de l’ensemble propulsif tel que décrit précédemment, la pile à combustible et la chambre de combustion étant allumées, le procédé comprend : une étape d’entrainement de l’arbre de propulsion à partir à la fois du couple mécanique de l’arbre basse pression et du couple mécanique fourni par la première machine électrique, la deuxième machine électrique commandant le rapport de transmission du système de transmission entre l’arbre basse pression et l’arbre de propulsion, une étape de génération du flux d’air comprimé par le compresseur basse pression, de manière à alimenter au moins la pile à combustible, et une étape d’alimentation en énergie électrique, par la pile à combustible, de la première machine électrique et de la deuxième machine électrique. Un tel mode de mise en œuvre permet avantageusement un fonctionnement optimal de la turbomachine à gaz dans laquelle la chambre de combustion fonctionne à un régime d’air adapté et optimal pour la pile à combustible et dans lequel la première machine électrique et la deuxième machine électrique sont alimentées électriquement pour faire l’appoint en électricité de manière à réduire l’apport thermique de la turbomachine. Un tel mode de fonctionnement permet ainsi de limiter à la fois la consommation en carburant de l’aéronef et son impact environnemental. L’arbre basse pression est entrainé de manière à générer le flux d’air comprimé pour alimenter à la fois la pile à combustible pour fournir de l’énergie électrique aux machines électriques et le compresseur haute pression pour fournir le flux d’air surcomprimé à la chambre de combustion. De manière préférée, la vitesse de rotation de l’arbre basse pression est déterminée pour fournir un flux d’air comprimé adapté entre les besoins de la pile à combustible et de la turbomachine à gaz, la première machine électrique fournissant un couple mécanique d’appoint pour obtenir la poussée désirée. Enfin, l’invention porte sur un procédé de fonctionnement de l’ensemble propulsif tel que décrit précédemment, la pile à combustible et la chambre de combustion étant éteintes, le procédé comprend : une étape d’entrainement de l’arbre basse pression à partir du mouvement de l’arbre de propulsion, et une étape de génération d’énergie électrique par la première machine électrique pour alimenter un réseau électrique de l’aéronef et/ou une batterie. Un tel mode de mise en œuvre est similaire au fonctionnement d’une hélice éolienne, dans laquelle la première machine électrique est utilisée comme un générateur d’énergie. PRESENTATION DES FIGURES L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple, et se référant aux figures suivantes, données à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables. La est une représentation schématique d’un ensemble propulsif selon une forme de réalisation de l‘invention. La est une représentation schématique d’un ensemble propulsif dans lequel le système de transmission est un train épicycloïdal. La est une représentation schématique du fonctionnement du train épicycloïdal de la . Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence à la , il est représenté un ensemble propulsif 1 pour aéronef selon une forme de réalisation de l’invention. L’ensemble propulsif 1 s’étend longitudinalement selon un axe X et est configuré pour participer à la propulsion de l’aéronef par accélération d’un flux d’air A circulant d’amont en aval. Les termes « amont » et « aval » se réfèrent à l’axe X qui s’étend depuis l’amont vers l’aval de l’ensemble propulsif 1, comme représenté sur la . L’ensemble propulsif 1 selon l’invention est dit « hybride » et comprend à ce titre une turbomachine à gaz 2, une pile à combustible 7 et deux machines électriques M1, M2. La turbomachine à gaz 2 comporte un organe propulsif 21 monté sur un arbre de propulsion 3. L’arbre de propulsion 3 s’étend longitudinalement selon l’axe X. Selon l’invention, l’arbre de propulsion 3 est configuré pour tourner autour de l’axe longitudinal X à une première vitesse de rotation V3. L’organe propulsif 21, entrainé par l’arbre de propulsion 3, est configuré pour générer un effort de poussée de l’aéronef. La turbomachine à gaz 2 comprend une entrée d’air 29 pour alimenter un générateur de gaz de la turbomachine à gaz 2 avec un flux d’air entrant A1. Les figures représentent l’exemple d’un turbopropulseur, dans lequel l’organe propulsif 21 est monté en amont de l’entrée d’air 29, cette dernière bénéficie du flux d’air généré par l’organe propulsif 21. Il va de soi que l’invention s’applique à tout type de turbomachine à gaz 2 dans laquelle l’organe propulsif 2 peut être une hélice, une soufflante carénée ou non carénée, un rotor d’hélicoptère, … La turbomachine à gaz 2 comprend, en aval de l’organe propulsif 21, un compresseur basse pression 22 et une turbine basse pression 23 reliés par un arbre basse pression 4, de manière à l’entrainer en rotation autour de l’axe longitudinal X. Selon l’invention, l’arbre basse pression 4 est configuré pour tourner à une deuxième vitesse de rotation V4. Le compresseur basse pression 22 est configuré pour recevoir le flux d’air entrant A1 et le comprimer de manière à générer un flux d’air comprimé A2. Toujours en référence à la , la turbomachine à gaz 2 comprend également, en aval du compresseur basse pression 22, un compresseur haute pression 24 et une turbine à gaz haute pression 25 reliés par un arbre haute pression 5, de manière à l’entrainer en rotation autour de l’axe longitudinal X. Le compresseur haute pression 24 est configuré pour recevoir une partie du flux d’air comprimé A2 issu du compresseur basse pression 22 et le comprimer de manière à générer un flux d’air surcomprimé A3. Le flux d’air surcomprimé A3 est configuré pour alimenter une chambre de combustion 26 de la turbomachine à gaz 2, de manière à générer un flux d’air d’échappement AE pour entrainer la turbine haute pression 25 et assurer la propulsion de l’aéronef. Le flux d’air d’échappement AE permet aussi d’entrainer la turbine basse pression 23. Dans une forme de réalisation, l’arbre de propulsion 3, l’arbre basse pression 4 et l’arbre haute pression 5 sont coaxiaux, comme représenté sur les figures 1 et 2. De manière alternative, l’arbre de propulsion 3, l’arbre basse pression 4 et l’arbre haute pression 5 sont décalés axialement et reliés par exemple par un système d’engrenages. Selon un aspect de l’invention, l’ensemble propulsif 1 comprend une première machine électrique M1 reliée à l’arbre de propulsion 3. La première machine électrique M1 est configurée pour être alimentée en énergie électrique ELEC pour fonctionner comme un moteur. Cela permet d’entrainer l’arbre de propulsion 3 en cas de besoin. La première machine électrique M1 est également configurée pour récupérer de l’énergie mécanique sur l’arbre de propulsion 3 pour générer de l’énergie électrique ELEC (mode générateur). Une telle forme de réalisation permet par exemple de recharger une batterie ou d’alimenter un ou plusieurs équipement(s) électrique(s) de l’aéronef, même lorsque la chambre de combustion 26 ne fonctionne pas. Le fonctionnement de la première machine électrique M1 sera décrit plus en détails par la suite. Selon un aspect de l’invention, comme représenté sur la , l’ensemble propulsif 1 comprend un système de transmission 6, relié mécaniquement, d’une part, à l’arbre de propulsion 3 et, d’autre part, à l’arbre basse pression 4. Le système de transmission 6 est configuré pour définir un rapport de transmission K entre la première vitesse de rotation V3 de l’arbre de propulsion 3 et la deuxième vitesse de rotation V4 de l’arbre basse pression 4. Autrement dit, la deuxième vitesse de rotation V4 de l’arbre basse pression 4 est fonction de la première vitesse de rotation V3 de l’arbre de propulsion 3, le rapport étant défini par la formule suivante : K=V4/V3. Autrement dit, le système de transmission 6 est configuré pour entrainer l’arbre basse pression 4 à partir du mouvement de l’arbre de propulsion 3 et inversement et pour les faire tourner à des vitesses distinctes. L’ensemble propulsif 1 comprend une deuxième machine électrique M2 configurée pour modifier le rapport de transmission K, comme cela sera présenté par la suite. Dans une forme de réalisation préférée, représentée sur la , le système de transmission 6 se présente sous la forme d’un train épicycloïdal. Comme cela est connu, en référence à la , le train épicycloïdal comprend un engrenage planétaire 61, une pluralité d’engrenages satellites 62, un porte-satellites 64 et un engrenage couronne 63. Un train épicycloïdal est connu en soi de l’homme du métier et son fonctionnement ne sera pas présenté plus en détails. Dans cet exemple, l’arbre basse pression 4 est relié directement à l’engrenage planétaire 61 et l’arbre de propulsion 3 est relié directement au porte-satellites 64, comme représenté sur la . Autrement dit, dans cet exemple, la première machine électrique M1 agit, via l’arbre de propulsion 3, sur le porte-satellites 64 du système de transmission 6. La deuxième machine électrique M2 est reliée à l’engrenage couronne 63. Ainsi, dans une forme de réalisation, le mouvement de rotation de l’arbre de propulsion 3 entraine en rotation l’engrenage planétaire 61 selon la première vitesse de rotation V3 et l’arbre basse pression 4 est configuré pour être entrainé en rotation selon la deuxième vitesse de rotation V4. La deuxième machine électrique M2 agit sur l’engrenage couronne 63 pour ajuster le rapport de transmission K en adaptant la vitesse de rotation de l’engrenage couronne 63. Le système de transmission 6 permet d’adapter le régime du compresseur basse pression 22 indépendamment du régime de l’organe propulsif 21 selon les modes de fonctionnement de la turbomachine à gaz 2 comme cela sera décrit plus en détails par la suite. Comme décrit précédemment, en référence à la , l’ensemble propulsif 1 selon l’invention comprend également une pile à combustible 7 qui est alimentée en air par la turbomachine à gaz 2. Comme cela est connu, la pile à combustible 7 est un dispositif permettant de mettre en œuvre une réaction électrochimique pour générer de l’énergie électrique ELEC à partir d’une réaction d’oxydoréduction. Pour permettre la mise en œuvre de la réaction d’oxydo-réduction, la pile à combustible 7 est configurée pour être alimentée par un flux de carburant (non représenté), par exemple du dihydrogène H2. La pile à combustible 7 est également configurée pour être alimentée par un flux d’oxygène sous pression. Plus précisément, selon un aspect de l’invention, la pile à combustible 7 est configurée pour être alimentée par une partie du flux d’air comprimé A2 issu du compresseur basse pression 22 de la turbomachine à gaz 2. Pour cela, le compresseur basse pression 22 est de préférence configuré pour générer un flux d’air comprimé A2 qui est compatible avec la pile à combustible 7 et optimal pour assurer son bon fonctionnement. La première machine électrique M1 est configurée pour être alimentée par l’énergie électrique ELEC générée par la pile à combustible 7. Dans la forme de réalisation dans laquelle la première machine électrique M1 est configurée pour entrainer l’arbre de propulsion 3 en rotation, de manière à alimenter le compresseur basse pression 22 avec le flux d’air entrant A1 pour permettre la génération du flux d’air comprimé A2, ce dernier est configuré pour alimenter en air la pile à combustible 7 et/ou le compresseur haute pression 24 suivant les besoins de la turbomachine à gaz 2, comme cela sera décrit plus en détails par la suite. De manière analogue, la deuxième machine électrique M2 est configurée pour être alimentée par l’énergie électrique ELEC générée par la pile à combustible 7. La deuxième machine électrique M2 est également configurée pour être alimentée par de l’énergie électrique ELEC générée par la première machine électrique M1, comme cela sera décrit plus en détails par la suite. Grâce à l’invention, la turbomachine à gaz 2 et la pile à combustible 7 peuvent être activées de manière indépendante, afin de réaliser différents modes de mise en œuvre, comme cela sera décrit plus en détails par la suite. Notamment, l’ensemble propulsif 1 selon l’invention est configuré pour permettre une propulsion uniquement électrique dans laquelle le couple pour entrainer en rotation l’arbre de propulsion 3 est fourni uniquement par la première machine électrique M1, une propulsion uniquement thermique dans laquelle le couple est fourni uniquement par la turbomachine à gaz 2 ou une propulsion mixte à la fois thermique et électrique. Dans une forme de réalisation, comme représenté sur la , l’ensemble propulsif 1 comprend un système de débrayage 8 appartenant à l’arbre basse pression 4 et monté entre le compresseur basse pression 22 et la turbine basse pression 23 afin de permettre de décorréler la rotation de l’un par rapport à l’autre. Plus précisément, le système de débrayage 8 est configuré pour évoluer entre une position embrayée dans laquelle le compresseur basse pression 22 est solidaire de la turbine basse pression 23 et une position débrayée dans laquelle le compresseur basse pression 22 est désolidarisé de la turbine basse pression 23. La position débrayée permet d’éviter l’entrainement de la turbine basse pression 23 tout en générant le flux d’air comprimé A2 par exemple pour alimenter uniquement la pile à combustible 7. Autrement dit, dans une telle forme de réalisation, le système de débrayage 8 permet à la pile à combustible 7 d’être alimentée avec le flux d’air comprimé A2 et donc de fonctionner, sans que la turbine basse pression 23 ne soit entrainée. Cela permet de limiter le couple résistif pour entrainer le compresseur basse pression 22. Dans cet exemple, le système de débrayage 8 se présente sous la forme d’une roue libre. Dans une forme de réalisation, l’ensemble propulsif 1 comprend un système de distribution électrique 9, relié en entrée à la pile à combustible 7 et en sortie à la première machine électrique M1 et à la deuxième machine électrique M2. Le système de distribution électrique 9 est configuré pour distribuer l’énergie électrique ELEC à l’une et/ou à l’autre des machines électriques M1, M2 selon les besoins de l’ensemble propulsif 1, comme cela sera décrit plus en détails par la suite. Le système de distribution électrique 9 permet également d’échanger des flux électriques entre la première machine électrique M1 et la deuxième machine électrique M2. Dans cet exemple, l’ensemble propulsif 1 comprend un dispositif de stockage B d’énergie électrique ELEC. Dans une première forme de réalisation (non représentée), le dispositif de stockage B est relié directement en entrée à la pile à combustible 7 et en sortie à la première machine électrique M1 et/ou à la deuxième machine électrique M2. Dans une deuxième forme de réalisation (représentée sur la ), le dispositif de stockage B est relié au système de distribution électrique 9. Le dispositif de stockage B se présente par exemple sous la forme d’une batterie électrique configurée pour emmagasiner et stocker de l’énergie électrique ELEC. Un tel dispositif de stockage B permet ainsi de fournir de l’énergie électrique ELEC à la première machine électrique M1 et/ou à la deuxième machine électrique M2 même lorsque la pile à combustible 7 n’est pas alimentée avec le flux d’air comprimé A2 ou lorsque cette dernière est à l’arrêt. L’ensemble propulsif 1 selon l’invention est un ensemble propulsif hybride dans lequel la pile à combustible 7 permet de générer de l’énergie électrique ELEC qui est transmise à l’une et/ou à l’autre des machines électriques M1, M2. Les machines électriques M1, M2 participent ainsi à l’effort de poussée de l’aéronef, ce qui permet de limiter les émissions de gaz à effet de serre et participe à réduire l’impact environnemental des aéronefs. Grâce à l’invention, le système de transmission 6 permet à l’ensemble propulsif 1 de fonctionner dans différentes configurations, par exemple dans le cas d’une turbomachine à gaz 2 éteinte, comme cela va être décrit par la suite. Il va dorénavant être décrit un procédé de fonctionnement de l’ensemble propulsif 1 selon différents modes de mise en œuvre. Dans un premier mode de mise en œuvre, la chambre de combustion 26 de la turbomachine à gaz 2 est éteinte et la pile à combustible 7 est allumée. Dans une première étape, la première machine électrique M1 entraine l’arbre de propulsion 3 en rotation pour permettre une propulsion « électrique ». Dans cette étape, la deuxième machine électrique M2 agit sur le système de transmission 6 pour définir le rapport de transmission K entre la première vitesse de rotation V3 de l’arbre de propulsion 3 et la deuxième vitesse de rotation V4 de l’arbre basse pression 4. L’arbre de propulsion 3 reliée à l’arbre basse pression 4 par l’intermédiaire du système de transmission 6 entraine alors l’arbre basse pression 4 en rotation à la vitesse de son choix. La deuxième vitesse de rotation V4 de l’arbre basse pression 4 est définie à partir de la première vitesse de rotation V3 de l’arbre de propulsion 3 commandée par la première machine électrique M1 et du rapport de transmission K commandé par la deuxième machine électrique M2. Le compresseur basse pression 22 est alors entrainé en rotation et génère, dans une deuxième étape, un flux d’air comprimé A2, issu de la compression du flux d’air entrant A1. La deuxième vitesse de rotation V4 de l’arbre basse pression 4 est déterminée de manière à fournir à la pile à combustible 7 un flux d’air comprimé A2 optimal. Dans une troisième étape, le flux d’air comprimé A2 alimente la pile à combustible 7 qui génère de l’énergie électrique ELEC pour alimenter électriquement la première machine électrique M1 et la deuxième machine électrique M2. La génération d’énergie électrique par la pile à combustible 7 est optimale. Dans cet exemple, la pile à combustible 7 alimente électriquement le système de distribution électrique 9 qui distribue ensuite l’énergie électrique à la première machine électrique M1 et à la deuxième machine électrique M2. Grâce à l’invention, la pile à combustible 7 peut être alimentée avec un flux d’air optimal même en cas de panne de la turbomachine à gaz 2. La pile à combustible 7 peut avantageusement continuer à alimenter électriquement la première machine électrique M1 et la deuxième machine électrique M2 pour permettre d’alimenter par exemple les équipements électriques de l’aéronef ou un dispositif de stockage B d’énergie électrique. Dans un mode de mise en œuvre, le système de débrayage 8 est placé dans la position débrayée, de manière à empêcher l’entrainement de la turbine basse pression 23 et diminuer l’effort résistif sur l’arbre basse pression 4. Dans cet exemple, le système de débrayage 8 permet de générer uniquement de l’énergie électrique ELEC par la pile à combustible 7 pour alimenter un réseau électrique ou un dispositif de stockage B par exemple. Dans un deuxième mode de mise en œuvre, la pile à combustible 7 est éteinte et la chambre de combustion 26 de la turbomachine à gaz 2 est allumée. Un tel mode de mise en œuvre correspond au fonctionnement classique d’une turbomachine à gaz 2 pour permettre une propulsion « thermique ». Le procédé comprend alors une étape d’entrainement de l’arbre de propulsion 3 à partir de la rotation de l’arbre basse pression 4. Le compresseur haute pression 24 alimente la chambre de combustion 26 avec le flux d’air surcomprimé A3, la turbine haute pression 25 est entrainée par un flux d’air d’échappement AE issu de la chambre de combustion 26. La turbine basse pression 23 est également entrainée par le flux d’échappement AE et entraine, l’arbre basse pression 4 en rotation pour entrainer l’arbre de propulsion 3 et donc l’organe propulsif 21. Dans un mode de mise en œuvre, la deuxième machine électrique M2 agit, dans une deuxième étape, sur le système de transmission 6 pour déterminer le rapport de transmission K entre l’arbre basse pression 4 et l’arbre de propulsion 3, de manière à contrôler la vitesse de rotation de l’organe propulsif 21. Ainsi, la vitesse de rotation de la turbomachine à gaz 2 est réglée pour obtenir un rendement optimal. La deuxième machine électrique M2 permet de s’assurer que le rapport de transmission K est optimal pour assurer la propulsion. Dans cet exemple, la deuxième machine électrique M2 est alimentée par de l’énergie électrique préalablement stockée dans un dispositif de stockage B par exemple une batterie. Dans un mode de mise en œuvre alternatif, la deuxième machine électrique M2 est alimentée par de l’énergie électrique fournie par la première machine électrique M1 via le système de distribution électrique 9. Dans un troisième mode de mise en œuvre, en référence à la , la pile à combustible 7 et la chambre de combustion 26 de la turbomachine à gaz 2 sont allumées. Dans ce mode de mise en œuvre, le procédé comprend une première étape E1 d’entrainement de l’arbre de propulsion 3 à partir du mouvement de l’arbre basse pression 4 et de l’énergie fournie par la première machine électrique M1. L’arbre de propulsion 3 permet d’entrainer l’organe propulsif 21 en rotation autour de l’axe longitudinal X de manière à générer le flux d’air entrant A1. Dans cette étape E1, la deuxième machine électrique M2 agit sur le système de transmission 6 pour définir le rapport de transmission K entre la deuxième vitesse de rotation V4 de l’arbre basse pression 4 et la première vitesse de rotation V3 de l’arbre de propulsion 3. L’arbre basse pression 4 entraine ensuite, dans une deuxième étape E2, le compresseur basse pression 22 qui est alimenté avec le flux d’air entrant A1 et génère le flux d’air comprimé A2. Dans une troisième étape E3, la pile à combustible 7 est alimentée avec le flux d’air comprimé A2 et avec un flux de carburant, par exemple de l’hydrogène, pour générer de l’énergie électrique ELEC. En parallèle, dans cette troisième étape E3, le compresseur haute pression 24 est alimenté par le flux d’air comprimé A2 et génère un flux d’air surcomprimé A3 qui alimente la chambre de combustion 26. La turbine haute pression 25 est alimentée par le flux d’échappement AE et génère l’effort de poussée de l’ensemble propulsif 1 pour entrainer la propulsion de l’aéronef. Autrement dit, dans ce mode de mise en œuvre, la pile à combustible 7 est alimentée par un flux d’air directement issu de la turbomachine à gaz 2 et génère de l’énergie électrique ELEC qui est utilisée par les machines électriques M1 ou M2 pour participer à l’entrainement de l’arbre de propulsion 3. L’énergie électrique ELEC fournie par la pile à combustible 7 dans l’ensemble propulsif 1 participe à la propulsion de l’aéronef et permet de limiter sa consommation de carburant, ce qui améliore l’impact environnemental de l’aéronef. Dans un quatrième mode de mise en œuvre, la turbomachine à gaz 2 et la pile à combustible 7 sont éteintes. Dans ce mode de mise en œuvre, le procédé comprend une première étape d’entrainement de l’arbre basse pression 4 par le mouvement de l’arbre de propulsion 3, lui-même entrainé par l’organe propulsif 21 à la manière d’un moulin à vent. Dans une deuxième étape, la première machine électrique M1 génère de l’énergie électrique ELEC à partir du mouvement de l’arbre de propulsion 3 pour alimenter par exemple un réseau électrique de l’aéronef ou un dispositif de stockage B. Autrement dit, ce mode de mise en œuvre fonctionne de manière analogue à une hélice éolienne qui permet de générer de l’énergie électrique ELEC à partir de la rotation de l’organe propulsif 21. La première machine électrique M1 fonctionne alors dans un mode dit « générateur ». Grâce à l’invention, le système de transmission permet à l’ensemble propulsif de fonctionner de manière optimale quelle que soit la configuration de l’ensemble propulsif et l’état de la pile à combustible et de la turbomachine à gaz. Le système de transmission permet en particulier de contrôler la vitesse de l’arbre de propulsion et la vitesse de l’arbre basse pression l’une par rapport à l’autre pour fournir un flux d’air comprimé optimal à la pile à combustible et/ou à la turbomachine à gaz. Ensemble propulsif (1) pour aéronef s’étendant selon un axe longitudinal (X), l’ensemble propulsif (1) comprenant : une turbomachine à gaz (2) comprenant : un organe propulsif (21) monté sur un arbre de propulsion (3), l’organe propulsif (21) étant configuré pour générer un effort de poussée de l’aéronef, l’arbre de propulsion (3) étant configuré pour tourner selon une première vitesse de rotation (V3), un compresseur basse pression (22) et une turbine basse pression (23) reliés par un arbre basse pression (4), le compresseur basse pression (22) étant configuré pour comprimer un flux d’air entrant (A1) et pour générer un flux d’air comprimé (A2), l’arbre basse pression (4) étant configuré pour tourner selon une deuxième vitesse de rotation (V4), une chambre de combustion (26), un compresseur haute pression (24) et une turbine haute pression (25) reliés par un arbre haute pression (5), le compresseur haute pression (24) étant configuré pour recevoir le flux d’air comprimé (A2) issu du compresseur basse pression (22) et générer un flux d’air surcomprimé (A3) de manière à alimenter la chambre de combustion (26), la turbine à gaz haute pression (25) étant entrainée par un flux d’air d’échappement (AE) issu de la chambre de combustion (26), un système de transmission (6) relié mécaniquement, d’une part, à l’arbre de propulsion (3) et, d’autre part, à l’arbre basse pression (4), le système de transmission (6) étant configuré pour définir un rapport de transmission (K) entre la première vitesse de rotation (V3) de l’arbre de propulsion (3) et la deuxième vitesse de rotation (V4) de l’arbre basse pression (4), une première machine électrique (M1) reliée à l’arbre de propulsion (3) et configurée pour l’entrainer en rotation, une deuxième machine électrique (M2) reliée au système de transmission (6) et configurée pour modifier le rapport de transmission (K), et au moins une pile à combustible (7) alimentée par le flux d’air comprimé (A2) issu du compresseur basse pression (22) de la turbomachine à gaz (2), la pile à combustible (7) étant configurée pour alimenter électriquement directement ou indirectement la première machine électrique (M1) et la deuxième machine électrique (M2). Ensemble propulsif (1) selon la revendication 1, comprenant un système de distribution électrique (9) reliant électriquement la pile à combustible (7), la première machine électrique (M1) et la deuxième machine électrique (M2), le système de distribution électrique (9) étant configuré pour permettre à la pile à combustible (7) d’alimenter électriquement la première machine électrique (M1) et la deuxième machine électrique (M2) et/ou pour permettre à la première machine électrique (M1) et à la deuxième machine électrique (M2) d’échanger des flux de puissance électrique. Ensemble propulsif (1) selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel le système de transmission (6) se présente sous la forme d’un train épicycloïdal comprenant un engrenage planétaire (61), une pluralité d’engrenages satellites (62), un engrenage couronne (63), et un porte-satellites (64), l’arbre de propulsion (3) est relié mécaniquement au porte-satellite (64), l’arbre basse pression (4) est relié mécaniquement à l’engrenage planétaire (61) et la deuxième machine électrique (M2) est reliée à la couronne (63). Ensemble propulsif (1) selon l’une des revendications 1 à 3, comprenant un système de débrayage (8) monté sur l’arbre basse pression (4) et configuré pour évoluer entre une position embrayée dans laquelle le compresseur basse pression (22) est solidaire de la turbine basse pression (23) et une position débrayée dans laquelle le compresseur basse pression (22) est désolidarisé de la turbine basse pression (23), de manière à décorréler la rotation du compresseur basse pression (22) et la rotation de la turbine basse pression (23). Aéronef comprenant au moins un ensemble propulsif (1) selon l’une des revendications 1 à 4. Procédé de fonctionnement de l’ensemble propulsif (1) selon l’une des revendications 1 à 4, la chambre de combustion (26) de la turbomachine à gaz (2) étant éteinte et la pile à combustible (7) étant allumée, le procédé comprend : une étape d’entrainement de l’arbre de propulsion (3) par la première machine électrique (M1), entrainant l’arbre basse pression (4) via le système de transmission (6), une étape de génération du flux d’air comprimé (A2) par le compresseur basse pression (22) pour alimenter au moins la pile à combustible (7). Procédé de fonctionnement de l’ensemble propulsif (1) selon l’une des revendications 1 à 4, la pile à combustible (7) étant éteinte et la chambre de combustion (26) étant allumée, le procédé comprend : une étape d’entrainement de l’arbre de propulsion (3) à partir de la rotation de l’arbre basse pression (4) via le système de transmission (6), et une étape de commande via la deuxième machine électrique (M2) du rapport de transmission (K) du système de transmission (6) entre l’arbre basse pression (4) et l’arbre de propulsion (3). Procédé de fonctionnement de l’ensemble propulsif (1) selon l’une des revendications 1 à 4, la pile à combustible (7) et la chambre de combustion (26) étant allumées, le procédé comprend : une étape d’entrainement de l’arbre de propulsion (3) à partir à la fois du couple mécanique de l’arbre basse pression (4) et du couple mécanique fourni par la première machine électrique (M1), la deuxième machine électrique (M2) commandant le rapport de transmission (K) du système de transmission (6) entre l’arbre basse pression (4) et l’arbre de propulsion (3), une étape de génération du flux d’air comprimé (A2) par le compresseur basse pression (22), de manière à alimenter au moins la pile à combustible (7), et une étape d’alimentation en énergie électrique (ELEC), par la pile à combustible (7), de la première machine électrique (M1) et de la deuxième machine électrique (M2). Procédé de fonctionnement de l’ensemble propulsif (1) selon l’une des revendications 1 à 4, la pile à combustible (7) et la chambre de combustion (26) étant éteintes, le procédé comprend : une étape d’entrainement de l’arbre basse pression (4) à partir du mouvement de l’arbre de propulsion (3), et une étape de génération d’énergie électrique (ELEC) par la première machine électrique (M1) pour alimenter un réseau électrique de l’aéronef et/ou une batterie.