Brevet FR3069583A1 (20190201)

REVENDICATIONS1. Procédé de détection d'allumage d'une chambre à combustion (10) de moteur-fusée, le procédé comportant les étapes suivantes, réalisées de manière itérative au moyen d'un calculateur (50) : A) pour chacun des ergols (H,0), on acquiert des valeurs de grandeurs qui permettent de calculer des valeurs moyennes PGC_HO, PGC_Hl et des écarts-types a_PGCHO, a_PGCH1 d'une pression théorique d'allumage et d'une pression théorique de non-allumage dans la chambre de combustion, qui sont les pressions dans la chambre de combustion respectivement dans l'hypothèse de non-allumage (HO) qui correspond au cas où la combustion n'a pas lieu et dans l'hypothèse d'allumage (H1) qui correspond au cas où la combustion a lieu ; B) en fonction des valeurs acquises à l'étape A), on calcule les valeurs 15 moyennes PGC_HO, PGC_H1 et les écarts-types a_PGCHO, a_PGCH1 de la pression théorique d'allumage et de la pression théorique de non-allumage dans la chambre de combustion ; C) on détermine un statut d'allumage du moteur (S) ; l'étape C) comprenant les étapes : 20 C1) on détermine des coefficients A et B permettant de calculer des pressions limites d'allumage et de non-allumage, à partir d'une probabilité de non-détection de l'allumage Pnd et d'une probabilité de fausse alarme de détection d'allumage (Pf), à l'aide des équations suivantes : A = Pnd / (1-Pf) 25 B = (1 - Pnd)/Pf C2) on attribue à un statut d'allumage du moteur (S) une valeur allumé, non allumé ou indéterminé, indiquant respectivement que l'on considère, pour un instant considéré, que le moteur est allumé, qu'il n'est pas allumé, ou que l'on ne sait pas ; le statut d'allumage (S) étant obtenu :\n<CLM>\1\ten calculant des bornes d'allumage/non-allumage Al et B1 et une somme z à l'aide des équations suivantes : Al = 21nA + 2n ln (crpccHi) 11 ((PGCi - PGCHO )2 (PGCi -pGP cGHC:11 )2) i=n-p aP2GCHo 0-2 ePGCHo E = 20 B1= 21nB + 2n ln (upGc_H1) où : - PGCi est la pression mesurée dans la chambre de combustion à 5 l'instant (ti) correspondant à une boucle de calcul en cours ; - n est l'indice de la boucle de calcul à l'instant considéré ; - p est un entier prédéterminé ; et . en affectant au statut d'allumage (S) une valeur parmi des possibilités Non-allumé, Allumé, Indéterminé, en comparant la somme E aux bornes 10 d'allumage/non-allumage Al et B1 : - Si E 131 : on fixe la valeur du statut d'allumage (S) à la valeur « allumé ».\n<CLM>\1\tProcédé de détection d'allumage selon la revendication 1, dans lequel à l'étape B), la valeur moyenne PGC_Hl de la pression théorique d'allumage dans la chambre de combustion dans l'hypothèse où la combustion a lieu est calculée à partir du débit total des ergols injectés dans la chambre de combustion (Qtot), de la vitesse caractéristique des gaz de combustion (C*) et de la section efficace (Seff) d'un divergent d'une tuyère (20) du moteur-fusée.\n<CLM>\1\tProcédé de détection d'allumage selon la revendication 2, dans lequel à l'étape B), la valeur moyenne PGC_Hl de la pression théorique d'allumage dans la chambre de combustion dans l'hypothèse où la combustion a lieu est calculée grâce à la relation suivante : Qsteo ft cf * (2) PGC_Hl =\n<CLM>\1\tProcédé de détection d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel lors de l'étape A, on acquiert de plus une pression dans la chambre de 35 combustion ; et aPGC_HO 21 l'écart-type a PGC_HO de la pression théorique dans la chambre de combustion dans l'hypothèse (HO) de non-allumage de la chambre est donné par la formule suivante : GPGC_HO = GPGCmes 5 01.1 OPGCmes représente l'écart-type de la mesure de pression dans la chambre de combustion.\n<CLM>\1\tProcédé de détection d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel 10 lors de l'étape A, on acquiert de plus une valeur de la pression atmosphérique PATM à l'extérieur du moteur-fusée ; à l'étape B, en fonction des pressions et masses volumiques calculées à l'étape A), on calcule des débits (Q0, QH) de chacun des ergols ; et l'écart-type a PGC_Hl de la pression théorique dans la chambre de 15 combustion en cas d'allumage de la chambre est calculé en réalisant les étapes suivantes : . on calcule un rapport de mélange RM du moteur-fusée et son écart-type aRM par les équations suivantes : .\/()0 (P01 - Patm) RM = \le (p.._ Patm) 1 Mo 1 (P01 - Patm)2\n<CLM>\1\ta2 j_ aRM = \/2 (i') (PHI - Patm) ( P01 ' (PHI - Patm)2 ' UUH . on calcule alors des écarts-types cr_C* de la vitesse caractéristique C* et a 20 QT0T du débit total des ergols injectés dans la chambre de combustion, par les équations suivantes : acs = RaRm) aQtot = aQH+QO ="QO ' "QH avec pour chaque ergol aQx - Pxl 25 dans lesquelles : x représente un ergol quelconque, apoi et 6pHi désignent les écarts-types des pressions POA et PHI des deux ergols à leurs points d'injection, 22 kx le coefficient de perte de charge pour l'ergol x, o-Qx et ap,a , pour l'ergol x, l'écart type respectivement d'un débit et d'une pression de l'ergol x au point d'injection, le rapport de mélange RM des deux ergols est égal au rapport entre le débit 5 de comburant sur le débit de carburant à l'injection dans la chambre de combustion, QO, QH et Qtot sont respectivement un débit de comburant, de carburant, et un débit cumulé des deux ergols, dans la chambre de combustion, C* est une vitesse caractéristique des gaz de combustion en sortie de la 10 chambre de combustion, et f est une fonction prédéterminée ; . on calcule ensuite l'écart-type a PGC_H1 de la pression théorique dans la chambre de combustion, en cas d'allumage de la chambre au moyen de la formule : 2 2 \ 1 ( f (P) i a ) ) 1 a ) + G: n PHI n H ,-(1-1 2 2 eC* - aPGC H1 = - Seff \ 15 + ( j(Z) (P01 - Patm) + (PHI - Patm)) o k H\n<CLM>\1\tProcédé de détection d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les grandeurs dont les valeurs sont acquises à l'étape A) incluent, pour chaque ergol, une pression (POI,PHI) et une masse volumique (p_OI, p_HI) de l'ergol à un point d'injection dans la 20 chambre de combustion.\n<CLM>\1\tProcédé de démarrage d'un moteur-fusée, dans lequel lors du démarrage d'au moins un moteur du moteur-fusée, on détecte si l'allumage du moteur a bien eu lieu en exécutant le procédé de détection d'allumage selon l'une 25 quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t8. Programme d'ordinateur sur un support d'informations, ce programme étant susceptible d'être mis en oeuvre par ordinateur, et comportant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes d'un procédé 30 selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur.\n<CLM>\1\tSupport d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré 23 un programme d'ordinateur selon la revendication\n<CLM>\1\t10. Dispositif de détection d'allumage d'une chambre à combustion (10) de moteur-fusée, le dispositif comportant : 5 A) une unité d'acquisition (52), configurée pour acquérir, pour chacun des ergols (H,0), des valeurs de grandeurs qui permettent de calculer des valeurs moyennes PGC_HO, PGC_Hl et des écarts-types a_PGCHO, cr_PGCH1 d'une pression théorique d'allumage et d'une pression théorique de non-allumage dans la chambre de combustion, qui sont les pressions dans la 10 chambre de combustion respectivement dans l'hypothèse de non-allumage (HO) qui correspond au cas où la combustion n'a pas lieu et dans l'hypothèse d'allumage (H1) qui correspond au cas où la combustion a lieu ; B) une unité de calcul de valeurs moyennes et d'écarts-types (54) configurée pour, en fonction des valeurs acquises par l'unité d'acquisition (52), calculer 15 les valeurs moyennes PGC_HO, PGC_Hl et les écarts-types a_PCGHO, a_PCGH1 de la pression théorique d'allumage et de la pression théorique de non-allumage dans la chambre de combustion ; C) une unité de détermination de statut d'allumage du moteur (56) configurée pour déterminer un statut d'allumage du moteur (S) ; l'unité de 20 détermination de statut d'allumage du moteur (S) étant configurée pour : Cl) déterminer des coefficients A et B permettant de calculer des pressions limites d'allumage et de non-allumage, à partir d'une probabilité de non-détection de l'allumage Pnd et d'une probabilité de fausse alarme de détection d'allumage Pf, à l'aide des équations suivantes : 25 Pnd, 1-Pnd A= - et B= = ; et 1-Pf Pf C2) attribuer à un statut d'allumage du moteur (S) une valeur allumé, non allumé ou indéterminé, indiquant respectivement que l'on considère, pour un instant considéré, que le moteur est allumé, qu'il n'est pas allumé, ou que 30 l'on ne sait pas ; le statut d'allumage (S) étant obtenu : . en calculant des bornes d'allumage/non-allumage Al et Bi et une somme E à l'aide des équations suivantes : (CrpGCH1) A1= 21nA + 2n ln CFPG CHO ) z = In ((pGct _pGP cGH0CH0 )2 (PGCt - PGCH1 )2 CI 2 2 (3-PGCHi i=n-p\ 24 B1= 21nB + 2n ln (crpcc_in) où : - PGCi est la pression mesurée dans la chambre de combustion à l'instant (ti) correspondant à la boucle de calcul en cours ; 5 - n est l'indice de la boucle de calcul à l'instant considéré ; - p est un entier prédéterminé ; . en affectant au statut d'allumage (S) une valeur parmi des possibilités Non-allumé, Allumé, Indéterminé, en comparant la somme / aux bornes d'allumage/non-allumage Al et Bi, et : 10 - Si / B1 : en fixant la valeur du statut d'allumage (S) à la valeur 15 « allumé ».\n<CLM>\1\tDispositif de détection d'allumage selon la revendication 10, dans lequel dans lequel les grandeurs dont l'unité d'acquisition (52) est configurée pour acquérir les valeurs incluent, pour chaque ergol, une pression (POI,PHI) et 20 une masse volumique (p_OI, p_HI) de l'ergol à un point d'injection dans la chambre de combustion.\n<CLM>\1\tMoteur-fusée (100), comprenant un dispositif de détection d'allumage d'une chambre à combustion (10) de moteur-fusée selon la revendication 10 25 ou\n<CLM>\1\tCFPGC_HO