Brevet FR3155033A1 — publié le 20250509

Turboréacteur hybride comprenant : un arbre d’entrée (a26) configuré pour être entraîné par une turbine basse pression (102) ; un arbre de sortie (a64) configuré pour entraîner une machine électrique (104) ; un variateur (106) de vitesse pour ajuster la vitesse de l’arbre de sortie en fonction de la vitesse de l’arbre d’entrée, comprenant : un premier train (T1) planétaire comprenant, en entrée, un porte-satellite (108) relié à l’arbre d’entrée, un premier satellite (110) et une première couronne (112) ; - en sortie, un premier soleil à crabots (130) ; un deuxième train (T2) planétaire comprenant, en entrée, le porte-satellite (108), une deuxième couronne (122) et un deuxième satellite (120) ; en sortie, un deuxième soleil à crabots (140) ; un manchon (150) à crabots monté coulissant sur l’arbre de sortie (a64) pour être entraîné par le premier soleil à crabots ou le deuxième soleil à crabots. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 TURBOREACTEUR HYBRIDE A VARIATEUR DE VITESSE Domaine technique de l’invention La présente invention se situe dans le domaine de l’aéronautique et concerne plus particulièrement un turboréacteur hybride. Arrière-plan technologique 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 à ceux actuellement 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 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 impacts environnementaux modérés 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 impact climatique 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’avion, 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 enfin les biocarburants aéronautiques. Dans ce cadre, il a été proposé un turboréacteur hybride qui présente une configuration de propulsion qui combine à la fois un turboréacteur traditionnel et au moins une machine électrique. Par exemple, une machine électrique dite haute pression (HP) est apte à fonctionner « en mode moteur » par exemple pour la phase de démarrage, ou à fonctionner en mode générateur, et une machine électrique dite basse pression (BP) supplémentaire peut fonctionner en mode moteur et injecter du couple mécanique sur le corps basse pression du turboréacteur ou fonctionner en mode générateur. De manière connue, un turboréacteur hybride pour avion intègre au moins une machine électrique apte à fonctionner « en mode générateur », fonction pouvant être assurée par la machine électrique HP ou par une machine électrique BP supplémentaire sur un corps à basse pression (BP) du turboréacteur. La machine électrique est ainsi couplée avec l’arbre du corps HP ou BP. Elle peut être utilisée soit en « mode générateur » pour générer un courant électrique à partir d’une énergie mécanique, soit à l’inverse en « mode moteur » pour fournir une énergie mécanique à partir d’un courant électrique. Lorsque la machine électrique est utilisée en « mode générateur », celle-ci est généralement désignée par « génératrice ». En pratique, la machine électrique est couplée avec une turbine du corps BP dite turbine basse pression (TBP) au moyen d’un arbre rotatif d’entraînement pour générer de l’énergie électrique servant à alimenter électriquement l’avion et potentiellement des servitudes. Le dimensionnement de la machine électrique et de son électronique de commande est conditionné par l’étendue de la plage de vitesse de rotation de la machine électrique de manière à délivrer une puissance électrique constante exprimée en kW. En effet, plus cette plage est étendue, plus la machine électrique est volumineuse et contribue à alourdir le turboréacteur. Le turboréacteur comprend une soufflante, communément désignée par « fan » en anglais, i.e. un organe rotatif dont le rotor est pourvu d'aubes qui aspirent l'air dans le turboréacteur. De manière connue, certains types de soufflantes présentent des aubes dont l’orientation (i.e. le calage) peut être ajustée. Grâce à un calage variable des aubes de la soufflante, les performances du turboréacteur hybride peuvent être améliorées mais avec une plage de régime de rotation du corps BP limitée. En revanche, pour un turboréacteur à calage fixe (i.e. orientation fixe des aubes), l’étendue de la plage de régime de rotation du corps BP est quasiment doublée, ce qui impacte considérablement la taille des composants électriques de la machine électrique BP et par conséquent contribue à alourdir le turboréacteur. Dans les turboréacteurs hybrides de l’art antérieur, il est connu de relier directement la machine électrique BP à la turbine basse pression, au moyen d’un arbre d’entraînement commun. Toutefois ces turboréacteurs ne sont pas optimisés en termes de volume et de masse, dans la mesure où la machine électrique BP et son électronique de commande restent relativement encombrantes et contribuent à alourdir le turboréacteur. Il peut ainsi être souhaité de prévoir un turboréacteur hybride qui permette de s’affranchir d’au moins une partie des problèmes et contraintes précités. Ainsi, il existe un besoin de réduire la masse globale et l’encombrement d’un turboréacteur hybride de l’art antérieur tout en maintenant la machine électrique BP à une puissance constante. L’invention propose un turboréacteur hybride comprenant un variateur de vitesse discontinu permettant d’assurer une commutation de rapport entre la turbine basse pression et une machine électrique BP en fonction du régime basse pression du moteur (vitesse de rotation de l’arbre lié à la turbine basse pression). Il est donc proposé un turboréacteur hybride comprenant : - une turbine à basse pression ; - une machine électrique, ladite machine électrique étant destinée à fournir une puissance constante en mode générateur ; - un arbre d’entrée configuré pour être entraîné par la turbine à basse pression ; - un arbre de sortie configuré pour entraîner la machine électrique et aligné avec l’arbre d’entrée ; - un moyen d’obtention d’une vitesse de rotation de l’arbre d’entrée ; - un variateur de vitesse pour ajuster la vitesse de rotation de l’arbre de sortie en fonction de la vitesse de rotation de l’arbre d’entrée, ledit variateur comprenant : un premier train planétaire multiplicateur comprenant : en entrée, un porte-satellite relié à l’arbre d’entrée, une première couronne et au moins un premier satellite porté par le porte-satellite et engagé avec la première couronne; en sortie, un premier soleil à crabots engrené avec ledit au moins un premier satellite et centré sur l’arbre de sortie, lequel est aligné avec l’arbre d’entrée, le premier train ayant une première raison définie entre le premier soleil à crabots et la première couronne et un premier rapport de multiplication défini entre le premier soleil à crabots et le porte-satellite ; un deuxième train planétaire multiplicateur comprenant : en entrée, le porte-satellite relié à l’arbre d’entrée, le porte-satellite étant commun aux deux trains, une deuxième couronne, et au moins un deuxième satellite porté par le porte-satellite et engagé avec la deuxième couronne ; en sortie, un deuxième soleil à crabots engrené avec ledit au moins un deuxième satellite et centré sur l’arbre de sortie ; le deuxième train ayant une deuxième raison définie entre le deuxième soleil à crabots et la deuxième couronne et un deuxième rapport de multiplication défini entre le deuxième soleil à crabots et le porte-satellite ; la première raison étant différente de la deuxième raison et le deuxième rapport de multiplication étant inférieur au premier rapport de multiplication, un manchon à crabots monté coulissant sur l’arbre de sortie avec deux modes de fonctionnement, un premier mode de fonctionnement dans lequel ledit manchon à crabots est entraîné par le premier soleil à crabots et un deuxième mode de fonctionnement dans lequel ledit manchon à crabots est entraîné par le deuxième soleil à crabots ; un calculateur configuré pour comparer la vitesse mesurée à un seuil prédéterminé et pour envoyer à la machine électrique un signal de commande en mode « moteur » lorsque la vitesse mesurée de l’arbre d’entrée est supérieure ou égale au seuil prédéterminé, de sorte que le manchon initialement engagé avec le premier soleil à crabots en mode « générateur » et alors entraîné par la machine électrique se désengage du premier soleil à crabots et translate le long de l’arbre de sortie de manière à venir s’engager avec le second soleil à crabots. On peut ainsi limiter la plage de vitesses de rotation ainsi que la valeur maximale du couple vu par la machine électrique BP (i.e. vu par la machine électrique et son électronique de commande) en délivrant une puissance électrique constante. Cette limitation permet de réduire la masse de la machine électrique BP du turboréacteur hybride. Ces caractéristiques ont également pour avantage de simplifier l’architecture du turboréacteur, notamment pour la machine électrique BP, et de simplifier son électronique de commande. Les alignements des deux satellites selon l’arbre d’entrée et des deux soleils selon l’arbre de sortie pris en combinaison avec le manchon à crabots permettent avantageusement au variateur de modifier le rapport de régime entre l’arbre d’entrée et l’arbre de sortie, tout en maintenant une puissance électrique constante et sans nécessiter d’équipements actifs supplémentaires. L’énergie nécessaire au désengagement et/ou à l’engagement du crabot étant délivrée par la machine électrique BP, le variateur ne nécessite de préférence aucun dispositif supplémentaire. L’invention peut en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, selon toute combinaison techniquement possible. - le turboréacteur comprend en outre un mécanisme d’indexation configuré pour se déplacer afin d’assurer le blocage du manchon à crabots soit avec le premier soleil à crabots soit avec le deuxième soleil à crabots. - le mécanisme d’indexation comprend un ressort dont un axe d’élongation est parallèle à un axe d’extension du manchon à crabots. - le premier train planétaire est configuré de sorte que sa raison est égale à trois et son rapport de multiplication entre le soleil à crabots et le porte-satellite est égal à quatre. - le deuxième train planétaire est configuré de sorte que sa raison est égale à l’unité et son rapport de multiplication entre le soleil à crabots et le porte-satellite est égal à deux. - le turboréacteur comprend en entrée du turboréacteur et en liaison avec l’arbre d’entrée, une soufflante comprenant une pluralité d’aubes ayant une orientation fixe. - le moyen d’obtention est un capteur de vitesse configuré pour mesurer la vitesse de rotation instantanée de l’arbre d’entrée. - le seuil prédéterminé, de préférence fixé à 5000 tr/mn, est déterminé en fonction de la vitesse maximale, de préférence à 20 000 tr/mn, pour un premier rapport de multiplication de 4 et un deuxième rapport de multiplication de 2. - le turboréacteur comprend en outre un onduleur électrique sans convertisseur continu-continu. L’invention concerne également un procédé pour commander le variateur de vitesse du turboréacteur tel que défini précédemment, le procédé comprenant les étapes suivantes : - obtenir la vitesse de rotation de l’arbre d’entrée ; - comparer la vitesse de rotation obtenue à un seuil prédéterminé ; - générer et envoyer un signal de commande à la machine électrique de sorte que le manchon, initialement engagé avec le premier soleil à crabots en mode générateur, est translaté le long de l’arbre de sortie de manière à s’engager en mode moteur avec le deuxième soleil à crabots lorsque la vitesse mesurée de l’arbre d’entrée est supérieure ou égale audit seuil prédéterminé. L’invention concerne enfin un produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes du procédé tel que défini précédemment, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. 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 FIG. 1 illustre un mode de réalisation d’un turboréacteur hybride à variateur de vitesse selon l’invention ; la FIG. 2 est une vue éclatée en trois dimensions illustrant un exemple de manchon à crabots entre deux trains planétaires ; la FIG. 3 illustre schématiquement un procédé de commande du variateur de vitesse du turboréacteur selon un mode de réalisation de l’invention ; la FIG. 4 illustre des résultats de performances du turboréacteur de la FIG. 1 ; et la FIG. 5 illustre un exemple de changement de rapport du variateur de vitesse mis en œuvre dans le turboréacteur de la FIG. 1 . Description détaillée de l’invention En référence à la FIG. 1 , un turboréacteur hybride 100 selon un mode de réalisation de l’invention va à présent être décrit. Le turboréacteur 100 comprend une turbine à basse pression 102, une machine électrique 104 et un variateur de vitesse 106 monté entre la turbine 102 et la machine électrique 104 de manière à transférer une puissance mécanique de la turbine à la machine électrique avec, avantageusement, une plage de vitesse la plus étroite possible vue par la machine électrique 104. La machine électrique 104 peut aussi être nommée machine électrique basse pression ou machine électrique BP. Le turboréacteur 100 comprend un arbre d’entrée a26 relié à la turbine basse pression102. En amont de la turbine à basse pression 102, le turboréacteur 100 comprend une soufflante 180 pour injecter le flux d’air entrant F. La soufflante 180 est reliée à l’arbre d’entrée a26. La soufflante 180 comprend une pluralité d’aubes 182. Dans le présent exemple, la soufflante à calage fixe, signifiant que l’orientation de chacune des aubes 182 est fixe. Le turboréacteur 100 comprend un arbre de sortie a64 configuré pour entraîner la machine électrique 104. Ainsi, la machine électrique 104 est entraînée par la turbine 102 par l’intermédiaire du variateur de vitesse 106, contrairement aux turboréacteurs hybrides de l’art antérieur où la machine électrique BP est montée directement sur la turbine à basse pression 102 par un même arbre d’entraînement. La turbine 102 et la machine électrique 104 sont alignées suivant une même direction coïncidant avec l’arbre d’entrée a26 et l’arbre de sortie a64. Ainsi, l’arbre de sortie a64 est aligné avec l’arbre d’entrée a26. Le variateur de vitesse 106 est un variateur de vitesse discontinu pour ajuster la vitesse de rotation ω M E de la machine électrique 104 (i.e. vitesse de rotation de l’arbre de sortie a64) en fonction de la vitesse de rotation ω T de la turbine 102 (i.e. vitesse de rotation de l’arbre d’entrée a26). Le variateur de vitesse 106 comprend deux trains planétaires T1, T2, de préférence épicycloïdaux, et un porte-satellite 108 commun aux deux trains. Par convention, on considère que le porte-satellite fait partie du premier train planétaire T1 Le premier train planétaire T1 comprend en entrée au moins un satellite 110 porté par le porte-satellite 108 et une première couronne 112 configurée pour retenir le premier satellite 110. Le deuxième train planétaire T2 comprend en entrée un porte-satellite 108 relié à l’arbre d’entrée a26 et une deuxième couronne 122 configurée pour retenir un ou plusieurs satellites 120, retenus par la deuxième couronne. Les satellites 110, 120 sont montés sur un même arbre support du porte-satellite 108, de sorte que le porte-satellite 108 est commun aux deux trains planétaires T1, T2. Le premier train T1 comprend en sortie un premier soleil à crabots 130 centré sur l’arbre de sortie a64. De même, le deuxième train T2 comprend en sortie un deuxième soleil à crabots 140 centré sur le même arbre de sortie a64, lequel est aligné avec l’arbre d’entrée a26. Ainsi, les premier 130 et deuxième 140 soleils à crabots sont alignés l’un avec l’autre. Le premier soleil à crabots 130 comprend une pluralité de crabots 130c disposés sur une face du premier soleil en regard du variateur de vitesse 106. De même, le deuxième soleil à crabots 140 comprend une pluralité de crabots 140c disposés sur une face en regard du variateur de vitesse 106. Selon une particularité de l’invention, les deux trains planétaires T1, T2 ont une raison distincte. Par définition, la raison fait référence à la relation entre les nombres de dents de la couronne et le nombre de dents du soleil (premier soleil à crabots 130 par rapport à la première couronne 112, ou deuxième soleil à crabots 140 par rapport à la deuxième couronne 122). Selon une particularité de l’invention, les deux trains planétaires T1, T2 sont tous deux des trains multiplicateurs et ont un rapport de multiplication distinct. De préférence, le deuxième train T2 a un rapport de multiplication inférieur à celui du premier train T1. Dans le présent exemple, le premier train T1 multiplicateur a une première raison R1 entre le premier soleil à crabots 130 et la première couronne stationnaire 112 égale à trois. Il en découle un premier rapport de multiplication M1 entre le soleil à crabots 130 et le porte-satellite 108 égal à quatre. Le deuxième train planétaire T2 multiplicateur présente quant à lui une deuxième raison R2 entre le deuxième soleil à crabots 140 et la deuxième couronne stationnaire 122 égale à l’unité. Il en découle un deuxième rapport de multiplication M2 entre le deuxième soleil à crabots 140 et le porte-satellite 108 égal à deux. Cette combinaison de raisons pour les deux trains planétaires est particulièrement avantageuse puisqu’elle permet dans le premier mode de fonctionnement (à bas régime) de réduire le couple dans un rapport 4 et de limiter la vitesse maximale de la machine à 20000 tr/mn et dans le deuxième mode de fonctionnement (à haut régime) de limiter également la vitesse maximale à 20000 tr/mn tout en réduisant la plage de vitesse initialement comprise dans un rapport 5 (2000 tr/mn à 10000 tr/mn) à un rapport de 2,5 (8000 tr/mn à 20000 tr/mn). Cette réduction de la plage de vitesse a un impact significatif sur la taille de la machine électrique ainsi que sur la taille de l’électronique de puissance. Le variateur 106 comprend en outre un manchon 150 à crabots disposé entre les premier T1 et deuxième T2 trains. En particulier, le manchon 150 est monté coulissant sur l’arbre de sortie a64 entre le premier soleil à crabots 130 du premier train T1 et le deuxième soleil à crabots 140 du deuxième train T2. En référence à la FIG. 2 , un exemple de manchon à crabots 150 destiné à être disposé entre les premier 130 et deuxième 140 soleils va à présent être décrit. Comme décrit précédemment, les premier 130 et deuxième 140 soleils et le manchon 150 à crabots sont tous alignés avec l’arbre de sortie a64, qui est lui-même aligné avec l’arbre d’entrée a26. Le manchon 150 à crabots comprend une pluralité de crabots 150c disposés sur les deux faces du manchon, i.e. respectivement en vis-à-vis des crabots 130c, 140c des premier et deuxième trains planétaires T1, T2 de manière à s’accoupler avec les crabots de l’un ou l’autre des trains. Selon la représentation en perspective de la FIG. 2 , seuls les crabots 150c du manchon 150 en regard du premier soleil 130 apparaissent, les crabots du manchon 150 en regard du deuxième soleil 140 étant masqués par le corps du manchon 150. De même, les crabots du premier soleil 130 sont masqués par le corps du premier soleil 130 mais sont similaires aux crabots 140c du deuxième soleil 140 apparents. Les crabots 150c du manchon 150 sont dimensionnés de sorte que chacun de ces crabots puisse s’insérer entre deux crabots consécutifs de l’un deux soleils 130, 140, lorsque le manchon 150 est translaté vers le soleil considéré. De retour à la FIG. 1 , le variateur de vitesse 106 comprend un moyen pour obtenir une mesure de la vitesse de rotation ω T de l’arbre d’entrée a26. Dans le présent exemple, il s’agit d’un capteur de vitesse 160 configuré pour mesurer la vitesse de rotation ω T de l’arbre d’entrée a26. Dans des variantes de réalisation (non illustrées), le capteur de vitesse peut être disposé en-dehors du variateur de vitesse 106, auquel cas le moyen d’obtention peut comprendre une interface configurée pour récupérer la mesure de vitesse auprès du capteur. Dans le présent exemple, le turboréacteur 100 comprend en outre un calculateur 170 relié au capteur de vitesse 106. Le calculateur 170 est configuré pour récupérer des données relatives à la rotation de la turbine 102, telles que la vitesse de rotation ω T de l’arbre d’entrée a26. Ce calculateur 170 compare la vitesse mesurée ω T à un seuil prédéterminé ω S et envoie à la machine électrique BP un signal de commande, par exemple un signal impulsionnel, lorsque la vitesse mesurée ω T de l’arbre d’entrée a26 est supérieure ou inférieure au seuil prédéterminé ω S de sorte que le manchon 150 se désaccouple, se translate et s’accouple avec le premier soleil 130 ou le deuxième soleil 140. Sous la commande du signal, la machine électrique commandée en mode « moteur » ralentit ou accélère la vitesse de rotation du manchon 150 par rapport à la vitesse du soleil accouplé. Le calculateur 170 peut correspondre à un calculateur de régulation à pleine autorité ou FADEC (pour « Full Authority Digital Engine Control »). Par cette différence de vitesse de rotation, les flancs des crabots 150c du manchon 150 sont désaccouplés des flancs des crabots 130c du soleil 130 ou des flancs des crabots 140c du soleil 140, et sont automatiquement mis en contact avec les flancs inclinés des crabots du même soleil, de sorte à générer un déplacement axial du manchon le long d’une glissière sur l’arbre a64 et selon une direction D3 perpendiculaire à l’arbre de sortie a64. Le variateur de vitesse 106 comprend en outre un mécanisme à indexation 154 comprenant de préférence un ressort. Le ressort présente un axe d’élongation parallèle à l’axe d’extension du manchon à crabots 150. Comme il sera vu ci-après, le mécanisme à indexation 154 se déplace avec le ressort et coopère avec le manchon à crabots 150, ici avec une pointe 152 du manchon à crabots, pour assurer le blocage du manchon 150 coulissant le long de l’arbre a64 avec le premier soleil à crabots 130 ou avec le deuxième soleil à crabots 140 après la phase de commutation. Dans le présent exemple, la vitesse de rotation de seuil ω S est fixée à 5000 tours par minutes (tr/mn). Toutefois, cette valeur de seuil pourra être ajustée en fonction du type de moteur considéré. Le turboréacteur 100 comprend en outre un onduleur ou redresseur électrique 190 (ou « AC/DC converter » en anglais) servant à convertir une tension alternative V fournie en sortie de la machine électrique 104 en une tension continue U. Selon une particularité de l’invention, aucun convertisseur continu-continu (de l’anglais DC/DC : « Direct Current to Direct Current ») n’est associé à l’onduleur électrique 190, contrairement à une architecture conventionnelle intégrant une machine électrique reliée à la turbine basse pression et une électronique composée d’un onduleur AC/DC et d’un convertisseur DC/DC. Un procédé 300 pour commander un variateur de vitesse d’une turbomachine selon l’invention va à présent être décrit en référence à la FIG. 3 . Le procédé 300 est par exemple mis en œuvre pour la commande d’un variateur de vitesse 106 selon l’exemple ci-dessus décrit. Lors d’une étape de mesure 302, la vitesse de rotation instantanée ω T de l’arbre d’entrée a26 est mesurée par le capteur de vitesse 160. Lors d’une étape de comparaison 304, la valeur de la vitesse de rotation instantanée ω T de l’arbre d’entrée a26 est obtenue et comparée au seuil prédéterminé ω S par le calculateur 170. A l’étape 306, si la vitesse mesurée ω T dépasse le seuil prédéterminé ω S lors d’une augmentation du régime de la turbine à basse pression, soit ω T ≥ ω S , le calculateur 170 envoie un signal de façon à augmenter la vitesse en rotation du manchon 150 qui prendra de l’avance sur la turbomachine et donc sur le soleil 130 et sera chassé du soleil 130 par la configuration des crabots pour venir s’engager avec le soleil 140. Dans l’exemple considéré, on passe donc du rapport 4 au rapport 2. Le mouvement observé suivra la FIG. 5 (a, située à gauche), la FIG. 5 (b, située au milieu) et ensuite la FIG. 5 (c, située à droite). Toujours à l’étape 306, si la vitesse mesurée ω T est cette fois inférieure au seuil prédéterminé ω S lors d’une diminution du régime de la turbine à basse pression, soit ω T S , le calculateur 170 envoie un signal de façon à réduire la vitesse en rotation du manchon 150 qui prendra du retard sur la turbomachine et sera donc chassé du soleil 140 pour venir s’engager avec le soleil 130. Dans l’exemple considéré, on passe alors du rapport 2 au rapport 4. Le mouvement observé lors de cette diminution du régime de la turbine à basse pression suivra alors par exemple la FIG. 5 (c, située à droite), la FIG. 5 (b, située au milieu) et ensuite la FIG. 5 (a, située à gauche). Les étapes 304, 306, 308 peuvent être mises en œuvre par le calculateur 170 au moyen d’un programme d’ordinateur P stocké sous forme d’instructions dans une mémoire du calculateur 170. La FIG. 4 illustre des résultats expérimentaux permettant d’estimer les performances du turboréacteur hydride selon l’invention par rapport à l’art antérieur. Une première courbe C1 représente la vitesse de rotation ω ME de la machine électrique 104, exprimée en tours par minute (tr/mn) en ordonnée à gauche, en fonction de la vitesse de rotation ω T de la turbine 102, exprimée en tours par minute (tr/mn) en abscisse pour le turboréacteur 100 selon l’invention. Une deuxième courbe C2 représente la vitesse de rotation d’une machine électrique équivalente mais dans le cas d’un turboréacteur conventionnel (art antérieur), i.e. où la turbine est reliée directement à la machine électrique, i.e. sans variateur de vitesse. Une troisième courbe C3 représente la puissance électrique P fournie en sortie de la machine électrique, exprimée en kW en ordonnée à droite, en fonction de la vitesse de rotation de la turbine ω T pour un turboréacteur selon l’invention et un turboréacteur conventionnel. Cette courbe C3 indique que la puissance P est constante sur l’intégralité de la plage de vitesse et identique pour les deux turboréacteurs. Sur la première courbe C1, on distingue deux modes de fonctionnement du turboréacteur hybride 100 selon l’invention correspondant à deux régimes distincts, en fonction de la vitesse de rotation ω T de la turbine 102, i.e. un bas régime BR tel que ω T S et un haut régime HR tel que ω T ≥ ω S avec ω S = 5000 tr/mn. On suppose que la turbine 102 fonctionne initialement à bas régime BR, auquel cas le manchon 150 à crabots est accouplé avec le premier soleil 130 (i.e. ω T S =5000 tr/mn). Comme illustré sur la FIG. 5 (a, à gauche), les crabots 150c du manchon 150 sont, dans ce premier mode de fonctionnement (à bas régime), maintenus entre les crabots 130c du premier soleil 130. Le manchon 150 à crabots est entraîné par la turbine 102 et le manchon entraîne à son tour la machine électrique 104 avec un rapport multiplicateur égal à 4 par l’arbre de sortie a64. De retour à la FIG. 4 , dans ce premier mode de fonctionnement (à bas régime), l’arbre d’entrée a26 entraîné par la turbine 102 tourne à une vitesse ω T comprise entre 1860 et 5000 tr/mn en entrée du variateur de vitesse 106 (ce qui correspond à un couple compris entre 720 et 268 Nm), tandis que l’arbre de sortie a64 entraînant la machine électrique 104 tourne à une vitesse ω ME comprise entre 7440 et 20000 tr/mn (ce qui correspond à un couple compris entre 178 et 67 Nm), comme illustré sur la première courbe C1. Dès lors que la vitesse de rotation ω T de l’arbre d’entrée a26 mesurée par le capteur de vitesse 160 atteint le seuil prédéterminé ω S =5000 tr/mn, le manchon 150 à crabots se déplace comme illustré sur les figures 5 (b, au milieu) et 5 (c, à droite) qui vont être à présent décrites. La FIG. 5 (b, au milieu) illustre le variateur de vitesse 106 dans une phase de commutation d’un premier mode de fonctionnement (à bas régime) vers un deuxième mode de fonctionnement (à haut régime), ultérieure à la phase initiale de la FIG. 5 (a, à gauche). Lors de cette phase de commutation, un courant électrique est appliqué à la machine électrique 104 de telle sorte qu’elle fonctionne comme un moteur. En effet, le changement de régime pendant la phase de commutation par désengagement/engagement de crabots est obtenu par un pilotage de la machine électrique 104 en mode moteur pendant un laps de temps correspondant à cette phase de commutation. En fonctionnement normal, la machine électrique 104 fonctionne en mode générateur de manière à fournir du courant électrique. Comme illustré, chacun des crabots 130c du premier soleil 130 présente un plan incliné P1 adapté à chasser le crabot 150c du manchon 150 à crabots sur une course permettant de modifier l’indexation en direction du deuxième soleil 140, de sorte que les crabots 150c du manchon 150 s’accouplent avec les crabots 140c du deuxième soleil 140 en position finale comme illustré sur la FIG. 5 (c, à droite). Dans cette position finale de la FIG. 5 (c, à droite), le mécanisme à indexation 154 est positionné de manière à maintenir le manchon 150 à crabots accouplé au deuxième soleil 140. La commutation de rapport opérée lors de la phase de commutation selon la FIG. 5 (b, au milieu) a pour effet de créer un changement de régime présentant une discontinuité, précisément lorsque la vitesse de rotation de l’arbre d’entrée est égale au seuil prédéterminé (ω T = ω S ). Cette discontinuité de régime apparaît sur la première courbe C1 de la FIG. 4 . Dans le présent exemple, le rapport de régime entre la turbine basse pression 102 et la machine électrique 104 est passé de quatre à deux, comme cela est illustré sur la FIG. 4 . En effet, la première courbe C1 en haut régime (ω T ≥ω S ) présente une pente deux fois plus faible qu’en bas régime (ω T S ), signifiant que la vitesse de rotation de la machine électrique 104 est telle que ω ME = 2.ω T , soit deux fois plus élevée que dans le cas où le variateur de vitesse 106 n’est pas utilisé comme indiqué par la deuxième courbe C2. Lorsque le manchon 150 à crabots est accouplé au deuxième soleil 140 tel qu’illustré sur la FIG. 5 (c, à droite), l’arbre d’entrée a26 tourne à une vitesse ω T comprise entre 5000 et 10000 tr/mn (correspondant respectivement à un couple compris entre 260 et 134 Nm), tandis que l’arbre de sortie a64 entraînant la machine électrique 104 tourne à une vitesse comprise entre 10000 et 20000 tr/mn (correspondant respectivement à un couple compris entre 134 et 67 Nm) comme indiqué sur la première courbe C1 de la FIG. 4 . Ainsi, le variateur de vitesse 106 permet d’obtenir des vitesses de rotation de la machine électrique 104 deux fois plus élevées (20000 tr/mn) par rapport à l’art antérieur grâce à un changement de rapport de régime (passant de 4 à 2). Comme le montre la FIG. 4 , le variateur de vitesse 106 permet de réduire sensiblement l’étendue de la plage de vitesse par rapport à l’art antérieur. En effet, pour un turboréacteur de l’art antérieur, i.e. sans variateur de vitesse, la plage de vitesse s’étend de 1860 à 10000 tr/mn, soit un facteur de 5,4 entre la vitesse minimale et la vitesse maximale de la machine électrique. Grâce au variateur de vitesse 106 selon l’invention, la plage de vitesse de la machine électrique 104 s’étend de 7440 à 20000 tr/mn, soit un facteur de 2,7 entre la vitesse minimale et la vitesse maximale de la machine électrique 104, soit un gain de 2 par rapport à l’art antérieur en termes de réduction de régime. Ce gain se retrouve au niveau de l’étendue de la plage de tension fournie en sortie de la machine électrique 104. La limitation de l’étendue de la plage de tension offre l’avantage de supprimer le convertisseur continu-continu (DC/DC) mis en œuvre dans les turboréacteurs hybrides conventionnels, ce qui explique pourquoi le turboréacteur 100 l’invention comprend un onduleur 190 sans convertisseur DC-DC. Ainsi, l’architecture électrique du turboréacteur est simplifiée tout en réduisant l’encombrement de la machine électrique et de son électronique de commande. Dans le présent exemple décrit en référence aux figures 1 et 4, la machine électrique basse pression ainsi que son électronique de commande bénéficient d’un facteur égal à trois en termes de réduction de masse par rapport à une machine électrique conventionnelle, ce qui est particulièrement avantageux dans le domaine de l’aéronautique. Ainsi, pour couvrir une même plage de vitesse de rotation de la machine électrique, la présente invention présente l’avantage de réduire la masse et l’encombrement de la machine électrique et de son électronique de commande. On notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Turboréacteur hybride (100) comprenant : une turbine à basse pression (102); une machine électrique (104), ladite machine électrique étant destinée à fournir une puissance constante en mode générateur ; un arbre d’entrée (a26) configuré pour être entraîné par la turbine à basse pression (102) ; un arbre de sortie (a64) configuré pour entraîner la machine électrique (104) et aligné avec l’arbre d’entrée (a26) ; ledit turboréacteur (100) étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre : un moyen d’obtention (160) d’une vitesse de rotation (ω T ) de l’arbre d’entrée (a26) ; un variateur (106) de vitesse pour ajuster la vitesse de rotation de l’arbre de sortie (a64) en fonction de la vitesse de rotation (ω T ) de l’arbre d’entrée (a26), ledit variateur (106) comprenant : un premier train (T1) planétaire multiplicateur comprenant : - en entrée, un porte-satellite (108) relié à l’arbre d’entrée (a26), une première couronne (112) et au moins un premier satellite (110) porté par le porte-satellite (108) et engagé avec la première couronne (112); - en sortie, un premier soleil à crabots (130) engrené avec ledit au moins un premier satellite (110) et centré sur l’arbre de sortie (a64), lequel est aligné avec l’arbre d’entrée (a26), le premier train (T1) ayant une première raison (R1) définie entre le premier soleil à crabots (130) et la première couronne (112) et un premier rapport de multiplication (M1) défini entre le premier soleil à crabots (130) et le porte-satellite (108) ; un deuxième train (T2) planétaire multiplicateur comprenant : - en entrée, le porte-satellite (108) relié à l’arbre d’entrée (a26), le porte-satellite (108) étant commun aux deux trains (T1, T2), une deuxième couronne (122), et au moins un deuxième satellite (120) porté par le porte-satellite (108) et engagé avec la deuxième couronne (122) ; - en sortie, un deuxième soleil à crabots (140) engrené avec ledit au moins un deuxième satellite (120) et centré sur l’arbre de sortie (a64) ; le deuxième train (T2) ayant une deuxième raison (R2) définie entre le deuxième soleil à crabots (140) et la deuxième couronne (120) et un deuxième rapport de multiplication (M2) défini entre le deuxième soleil à crabots (140) et le porte-satellite (108) ; la première raison (R1) étant différente de la deuxième raison (R2) et le deuxième rapport de multiplication (M2) étant inférieur au premier rapport de multiplication (M1), un manchon (150) à crabots monté coulissant sur l’arbre de sortie (a64) avec deux modes de fonctionnement, un premier mode de fonctionnement dans lequel ledit manchon (150) à crabots est entraîné par le premier soleil à crabots (130) et un deuxième mode de fonctionnement dans lequel ledit manchon (150) à crabots est entraîné par le deuxième soleil à crabots (140) ; un calculateur (170) configuré pour comparer la vitesse mesurée (ω T ) à un seuil prédéterminé (ω S ) et pour envoyer à la machine électrique (104) un signal de commande en mode « moteur » lorsque la vitesse mesurée (ω T ) de l’arbre d’entrée (a26) est supérieure ou égale au seuil prédéterminé (ω S ), de sorte que le manchon (150) initialement engagé avec le premier soleil à crabots (130) en mode « générateur » et alors entraîné par la machine électrique (104) se désengage du premier soleil à crabots (130) et translate le long de l’arbre de sortie (a64) de manière à venir s’engager avec le second soleil à crabots (140). Turboréacteur (100) selon la revendication 1, comprenant en outre un mécanisme d’indexation (154) configuré pour se déplacer afin d’assurer le blocage du manchon à crabots (150) soit avec le premier soleil à crabots (130) soit avec le deuxième soleil à crabots (140). Turboréacteur (100) selon la revendication 2, dans lequel le mécanisme d’indexation (154) comprend un ressort dont un axe d’élongation est parallèle à un axe d’extension du manchon à crabots (150). Turboréacteur (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel premier train planétaire (T1) est configuré de sorte que sa raison (R1) est égale à trois et son rapport de multiplication (M1) entre le soleil à crabots (130) et le porte-satellite (108) est égal à quatre. Turboréacteur (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le deuxième train planétaire (T2) est configuré de sorte que sa raison (R2) est égale à l’unité et son rapport de multiplication (M2) entre le soleil à crabots (140) et le porte-satellite (108) est égal à deux. Turboréacteur (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en entrée du turboréacteur (100) et en liaison avec l’arbre d’entrée (a26), une soufflante (180) comprenant une pluralité d’aubes (182) ayant une orientation fixe. Turboréacteur (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le moyen d’obtention (160) est un capteur de vitesse (160) configuré pour mesurer la vitesse de rotation instantanée (ω T ) de l’arbre d’entrée (a26). Turboréacteur (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre un onduleur électrique (190) sans convertisseur continu-continu. Procédé pour commander le variateur de vitesse (106) du turboréacteur (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant les étapes suivantes : obtenir (302) la vitesse de rotation (ω T ) de l’arbre d’entrée (a26) ; comparer (304) la vitesse de rotation obtenue (ω T ) à un seuil prédéterminé (ω S ) ; générer et envoyer (308) un signal de commande (S c ; S c1 , S c2 ) à la machine électrique (104) de sorte que le manchon (150), initialement engagé avec le premier soleil à crabots (130) en mode générateur, est translaté le long de l’arbre de sortie (a64) de manière à s’engager en mode moteur avec le deuxième soleil à crabots (140) lorsque la vitesse mesurée (ω T ) de l’arbre d’entrée (a26) est supérieure ou égale audit seuil prédéterminé (ω S ). Produit programme d’ordinateur (P) téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon la revendication 9, lorsque ledit programme (P) est exécuté sur un ordinateur (170).