INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Si l'on désire utiliser les tuyères froides pour produire une poussée horizontale en croisière subsonique, le fuselage peut être entaillé comme montré en 75 en traits interrompus de sorte que la tuyère n'est pas fermée par le fuselage lorsqulelle est tournée dans cette position. flans une telle configuration, le distributeur est tourné dans la position de décollage vertical et le flux comprimé par le compresseur basse pression est dirigé vers les tuyères avant pour produire de la poussée.
Si une telle configuration subsonique n'est pas envisagée, le fuselage peut être localement élargi autour de la tuyère comme montré en 76 pour former un carénage aérodynamique à l'arrière de la tuyère pour réduire encore la trainée.
Une variante des tuyeres froides avant est montrée sur un moteur à la figure 7 dans laquelle les tuyères comprennent des grilles d'aubes rotatives 77 dont le plan forme un angle avec ltaxe du moteur 78. La tuyère tourne autour d'un axe perpendiculaire au plan de sa sortie de sorte que les grilles peuvent être faites de façon à diriger le flux de gaz des tuyères soit verticalement vers le bas, soit vers l'arrière. Ici encore, afin de fournir l'angle convenable d'inclinaison de la tuyère pour donner à la fois une poussée verg 11 avant et verticale, les tuyères doivent être montées en dessous de l'axe principal du moteur.On peut constater -e de telles grilles d'aubes ont une trainée beaucoup plus faible que les tuyères décrites en référence aux figures précédentes. Une caractéristique supplémentaire de ce type de tuyères est que les aubes ellesmêmes peuvent être pivotantes pour fermer la tuyère lorsqu'elle n'est pas en utilisation. Les aubes pivotantes et leurs mécanismes d'actionnement sont connus et ne sont pas décrits ici.
La figure 8 montre l'agencement général en dessous de l'axe principal du moteur que les tuyères doivent avoir dans les formes de réalisation décrites jusqu'ici.
La figure 9 montre schématiquement une autre criante du cycle moteur qui peut être adoptée en combinaison avec un distributeur pour fournir un avion supersonique å décollage et atterrissage vertical ou court selon l' invention. Le moteur est muni d'un ventilateur avant 80 et d'un second ventilateur 81 espacé axialement du premier et un moteur central 82 en aval du second ventilateur. Lemoteur central a un compresseur haute pression 83, un système de combustion 84 et une turbine haute pression 85 qui entrain également le second ventilateur. Une turbine basse pression 86 est prévue pour entrainer le ventilateur avant 80.
Un distributeur 87j qui est identique à celui montré à la figure 6) est prévu entre le ventilateur avant 80 et le second ventilateur 81 et les Jor- ties du distributeur comminiquent avec une paire avant de tuyères pivotantes 88. Une entrée d'air principale 89 amène l'air au ventilateur avant et des entrées d'air auxiliaires 90 peuvent être utilisées pour amener l'air au second ventilateur.Comme dans les formes de réalisation précédentes, le distributeur soit -amène l'air directement du ventilateur avant aux tuyères pivotantes avant pour le fonctionnement en décollage vertical, ou au moteur central pour le fonctionnement supersonique, et les entrées d'air auxiliaires ne sont utilisées que pour fournir l'air au moteur principal en configuration de décollage vertical.
redissous dans du benzène et la solution est lyophylisée. On ntobserve plus, dans le spectre infrarouge du polymère, d'absorption vers -1 .1800 cm 2 ce qui indique la disparition pratiquement complète des groupements -COCl; cette observation est également confirmée par 11 absence de chlore dans l'analyse élémentaire du produit de la réaction. Par contre, on observe à nouveau des absorptions situées vers 1710-1740 cm | et attribuées aux liaisons des groupements acyllactames. La masse moléculaire moyenne en nombre du polymère obtenu,- déterminée par tonométrie, est de 2900.
Exemple 2 Une solution de 30 g. du copolymère à terminaisons acyllactames 3 obtenu à l'Exemple 1 dans 400 cm de xylène est ajoutée à une solu- tion de 100 g. d'#-caprolactame dans 100 cm3 de xylène. On ajoute ensuite 20 cm dtune solution contenant 1,5 mole de normal butyl lithium par litre de xylène. Le mélange est agité à 100OC durant 4 heures : un abondant précipité se forme au cours de la réaction.
En fin-de réaction, le mélange est agité avec 4 fois son volume d'eau; il est ensuite filtré et le précipité est lavé plusieurs fois dans de l'eau avant litre sèché à 110C sous pression réduite, jusqu'à poids constant.
On obtient, de cette manière, 94 g. d'un produit solide blanc qui présente une température de transition vitreuse située vers -400C et qui fond vers 210-2200C. Le spectre infrarouge du produit indique la presence de liaisons amides (absorption vers 3300 et 1670-1650 cm ) et de liaisons nitriles (absorption vers 2230 cm ).
28 g. de ce produit sont extraits durant 24 heures successivement par du toluène au reflux afin d'éliminer le copolymère butadiène acrylonitrile qui n'a pas réagi et par du trifluoroéthanol afin d'éliminer le nylon non fixé sur le copolymère butadiène-acrylonitrile; on obtient, de cette façon, 25 g. de résidu insoluble. Il apparat, par conséquent, que 90% du produit de la réaction est un copolymère vraisemblablement constitué de plusieurs séquences de types caoutchouc nitrile et "Nylon-6". a masse moléculaire moyenne en nombre de ce copolymère, déterminée par osmométrie sur une solution dans le m-cré sol, est voisine de 35.000.
On a moulé le copolymère vers 200-210 C pour obtenir une plaque limpide et flexible, présentant un allongement à la rupture en trac tion supérieur à 400%, à 230C et pour un taux d'équilibre de reprise d'eau de 2,?qb, Exemple 3 On répète l'Exemple 2, en remplaçant le copolymère butadiène acrylonitrile à extrêmités acyllactames par 30 g. d'un même copo lymère comportant des terminaisons carboxyliques -COOH, toutes choses étant égales par ailleurs.
On On obtient dans ces conditions 47 g. d'un produit solide hété- rogène dont plus de 80% sont extraits par le toluène à chaud et par le trifluoroéthanol Ce résultat montre donc que l'utilisation d'un copolymère à terminaisons carboxyles est beaucoup moins appropriée pour la pré paration d'un copolymère séquencé à base de "Nylon-6". En outre, lorsque l'on moule le produit à 210C , on obtient une plaque friable et cassante, à l'-aspect mat, indiquant une compatibilité insuffisante entre les phases de types caoutchouc nitrile et polyamide.
Exemple 4 Un mélange de 160 g. d'un copolymère butadiène-acrylonitrile à terminaisons carboxyliques, contenant 18% en poids d'acrylonitrile et ayant une masse moléculaire moyenne en nombre voisine de 3100 (Produit vendu par Goodrich sous le nom "HYCAR CTBN 1300 x 8"), de 26,8 g. d'éther diglycidylîque du bisphénol-A et de 1,7 g. de dia zobiscyclooctane est chauffé à 1000C durant 2 heures-. Le produit obtenu est lavé à ltéther diéthylique et séché sous pression réduite.
Il est ensuite traité-successivement par du chlorure de thionyle et par de l'α-pyrrolidone, comme dans exemple 1.
On obtient finalement 180 g. d'un copolymère butadiène-acrylonitrile à terminaisons acyllactames, de masse moléculaire moyenne ;en nombre, déterminée par osmométrie voisine de 26-000.
Exemnle 5 30 g. du copolymère butadiène-acrylonitrile à terminaisons acylîactames obtenu à l'Exemple 4 sont mis en solution dans 300 cm3 de toluène; on y ajoute 0,2 g. d'hydrure de sodium en suspension dans du toluène et le mélange est-agité à 120C durant quelques minutes. On refroidit à 80 O et l'on ajoute une solution de 115 g.
3 d'#-caprolactame dans 100 cm3 de toluène, Le mélange est agité a 800O durant 6 heures. Il est ensuite traité avec quatre fois son volume d'eau; le précipité est filtré et séché. Après les extractions par le toluène au reflux-et par le trifluoroéthanol, on obtient finalement 112 g. d'un copolymère de masse moléculaire moyenne en nombre voisine de 60.000, qui contient environ 40%o en poids de copolymère butadiène-acrylonitrile et 60% en poids de "Nylon 6".
La structure la plus probable du produit ainsi obtenu est celle d'un copolymère triséquencé de type Nylon 6 -(Butadiène/Acrylonitrile) Nylon 6. On a moulé ce produit vers i800C pour obtenir une plaque homogène, souple et flexible et présentant un faible gonflement en présence d'hydrocarbures.
Exemple 6 On répète les Exemples 4 et 5 en remplaçant le copolymère butadiène-acrylonitrile à terminaisons carboxyliques par un polybutadiène de meme masse moléculaire et comportant également deux extrêmités 7 carboxyliques (produit vendu par Phillips Petroleum sous le nom de BUTAREZ CTL"), toutes choses étant égales par ailleurs.
Après les extractions, on obtient 94 g. d'un copolymère de masse moléculaire moyenne en nombre voisine de 45.000 qui contient environ 30% en poids de polybutadiène et 70% en poids de "Nylon-6".
La structure la plus probable du produit ainsi obtenu est celle d'un copolymère triséquencé de type Nylon-6 - Polybutadiène Nylon 6. Lors du moulage du copolymère vers 2200C, on observe un fluage insuffisant accompagné d'un début de décomposition du copolymère. La plaque moulée obtenue n'est pas homogène et elle présente un faible allongement à la rupture en traction (de l'ordre de 30); enfin elle gonfle fortement en présence d'hydrocarbures.
Du fait de leur plus grande dureté et de leur plus grande résistance a la température, les céramiques sont les matières les mieux appropriées pour les @as on les @harges de cho@s thermiques et méc@niques @@ pr@s@ntent pas un caractère @ritique. Dans le cas de l'invention, elles @onviennent particulièrement à la fabrication des logements. des élémenta intermédiaires et des gar@i@ur@@ de lumier@@ du fait de leur @@ndu@@ihili@@ @hermique géné@e lement @@ible. @@@ m@@lères approprlées compr@nnent les @@r@miques @@@@ l@ forme de aili@ute d'alumine, de magnésite, de cordiérite, d'olivine, de fosterite, de graphite, de nitrure de silicium; les céramiques de verre compr@nnent des éléments comme le silicate de lithium-aluminium, la @éramique de verre cordiérite, les verres "contractés" comme le borosilicate et les composés comme les sialones, les borures réfractaires, le carbure de bore, le siliciure de bore, le nitrure de bore, etc. Si l'on souhaite obtenir la conductibilité thermique, l'oxyde de beryllium et le carbure de silicium peuvent être considérés.Ces céramiques ou ces verres peuvent être renforcés par des fibres ou des barbes a peu près avec les mêmes matières que' les métaux, y compris les fibres de catbone, les fibres de bore, avec les fibres d'alumine constituant un renfort pratique, particulièrement dans une matrice à forte teneur en alumine (les coefficients de dilatation sont les mêmes), maintenant que leur prix commence à baisser. En fait, ce sont les céramiques à très forte teneur en alumine qui peuvent être considérées aujourd'hui dans l'ensemble comme les mieux appropriées et les plus aisément disponibles pour utilisation de manière générale dans l'invention.La céramique ou le verre utilisés dans l'invention généralement peuvent être cémentés ou traités dans certaines applications comme le peuvent les métaux, et souvent en utilisant des matières semblables ou les mêmes matières, y compris les borures métalliques comme les borures de titane, de zircon et de chrome, de silicium, etc.
La matière filamenteuse peut être faite de métaux, de préférence adoucis et arrondis pour éviter une corrosion inutile, ou de céramiques ou de verres.
Parmi les autres matières qui pourraient être particulièrement appropriées une fois en pleine production commerciale, on trouve les filaments de bore, soit de bore pur, soit de pâtes ou de composés comme les silices de bore, le carbure de bore, le bore-tungstène, le tungstène au diborure de titane, ethos La matière, particulièrement s'il s'agit de céramique, peut aisément et commodé- ment se présenter sous la forme de laine ou de fibres, et de nombreuses matières sous forme de tissus ou de laine-de céramique sont fabriquées commercialement aujourd'hui, généralement en silicate d'aluminium, et pourraient être aisément adaptées à l'invention.Une telle laine de céramique pourrnit entre également utilisee tomme matière a. joint soit seule, soit comme niattrice pour une matière plus élastomérique, comme, par exemple, une résine polymérique.La matière ptuL être tulle qu'elle a un effet csstolytlque, comme dans la cas de nombreux métaux. ou pout comporter un catalysour monté ou enduit aur la matiere de dase, comme la @éramique. les terhniques d'appllcation des catalys@urs aux maller@@ en @éramique aunt @x@ @@mement complexax, généralement secrètes et couvert@@ par des br@v@is. mais tont partie de l'art industriel courant, de nombreux fabricants produisant des catalyseurs appliqués à un substrat de céramique, commercialement, et elles ne sont pas liées directement à l'invention.
Des lubrifiants à haute température seront nécessaires pour lee pièces mobiles et ceux-ci peuvent comprendre le nitrure de bore, le graphite, les fluides et les graisses à la silicone, les pâtes de molybdène, etc. Pour peut-être les applications mécaniques moins directes, on peut utiliser des polymères. Les silicones ont déjà été mentionnées comme appropriées sous forme de caoutchoucs pour le soufflet expansible du réservoir de l'invention et elles peuvent être utilisées structurellement sous des-formes résineuses plus dures. Les resines appropriées comprennent celles de la famille phénolique (par exemple le poly tétrafluoroéthylène) et les résines époxydes contenant du bore.Parmi les autres polymères appropriés on compte, par exemple, les boranes, comme le décborane, les un-carboranes contenant des silicones et d'autres groupes de s.
bore-silicium. Ces polymères peuvent être renforcés avec toute barbe ou fibte, y compris celles qui sont mentionnées ci-dessus.
La laine, particulièrement s'il s'agit de matière à base de- céramique, est souvent produite par extrusion ou par extraction de jets fins de matière fondme dans un bain de fluide froid, généralement du liquide, une méthode que l'on a qualifiée précédemment de technique de collision fluide à cause de la force requise et du refroidissement rapide à l'entrée en contact avec le fluide. Dans une mise en application préférée, de la matière filamenteuse chaude liquide est injectée par de fines ouvertures, aménagées peut-être à la manière des implantations de lumières d'échappement, dans un volume restreint contenant du fluide froid qui est de forme correspondante au logement de réacteur, le liquide, au refroidissement, se formant en une masse de laine généralement de la forme voulue pour adaptation dans le logement de réacteur. Si la laine ou les fibres sont de configuration trop linéaire, le liquide de refroidissement peut être agité dirons-nous en un mouvement de torsion irrégulier, de préférence au moyen d'une roue forçant le fluide dans le réservoir de refroidissement par une ouverture correspondant à la sortie des gaz d'échappement.Sur la figure 123, on peut voir une représentation schématique d'un tel aménagement, où la matière fondue 370 est injectée sous pression par les petites ouvertures 371 dans un réservoir 372 contenant du fluide froid 373 agité par les hélices 374, les fibres résultantes formées étant indiquées en 375.
Les formes complexes que la matière filamenteuse peut revêtir peuvent être produites par une méthode d'inversion, @ par laquelle les torl1 S deH pansages envisagés sont réalisées en matière A, autour de laquelle La matière filamenteuse H est formée. SubHéquemnent, la matière A est dissoute ou lixlvlee dan une substance appropriée comme l'acide ou l'eau, laissant In matière H seulement SOUS In forme prévue. Ces méthodes sont connues et appropriées pour la fabrita- tion de la céramique.
Les matières peuvent être formées par l'une quelconque des Lechniques courantes actuellement connues, y compris le formage par glissement, le moulage, l'embou- tissage, le matriçage, le frittage, le refoulement, etc. La compression isostatique des poudres est l'un des moyens les mieux appropriés de fabrication en céramique des formes qui peuvent être complexes des logements de réacteurs, à la condition que l'on dispose d'une pression hydraulique suffisante pour les dimensions relativement importantes des objets. Le formage à la presse a lieu généralement sur un mandrin mâle, qui peut être réalisé avec précision à la forme voulue.Si la forme intérieure entraîne des difficultés d'enlèvement du produit, le mandrin mâle peut être constitué par un logement élastomérique empli d'une matière fluide effectivement incompressible comme un liquide, de la poudre ou des grains, ces derniers éléments étant enlevés après le formage de sorte que le mandrin peut être affaissé vers l'intérieur. La figure 124 illustre en coupe schématique un tel aménagement, où 375 est le socle, 376 le mandrin mâle affaissable élastomérique empli de sable fin 377, et le fluide environnant 378 sous pression exerce une force par l'intermédiaire de la membrane extérieure expansible 379 sur la poudre 380 pour former le produit désiré.En fonctionnement, le mandrin est empli de sable par l'intermédiaire du passage fermable 381, la membrane de compression 379 est montée au-dessus de la base et la poudre est injectée dans le volume entre la membrane et le mandrin par les passages fermables 382, de préférence sous pression pour.
produire un emplissage correct. L'ensemble est alors place dans du fluide, qui est alors soumis à une pression violente, ce qui entraîne la compression de la poudre au moyen de la membrane flexible 381. La pression est parfois obtenue par explosion ou détonation. Une fois que le formage à la presse a eu lieu, la membrane est enlevee, le sable 377 à l'intérieur du mandrin est extrait, le mandrin 376 est affaissé, disons par application d'un effet de vide par le passage 381, et l'objet produit par la presse est enleve.Dans de nombreux cas, la aur@ace exterieure doit être usinêe pour obtenir la lorme correcte, parfois a @ause d'une @abri@ation imprécise.La régulation de la forme de l'@nveloppe exterieure et de la reparti Lion uniforme adéquate de ta poudre 380 avant l'opération de presse peut être améliorée de la manière suivante.La membrane extérieure élastique peut avoir une épaisseur de paroi délibérément variée en cert@lns p@ints, de @orte que, lorsque l'emplis@age de poudre se produit sous pression et lorsque la dilatation inévitable a lieu, les sections plus minces (done m@ins résistantes) se dilatent plus loin que les seetions plus épaisses, ce qui provoque une projection correspondante dans l'objet à former. En réglant avec précision le régime de dilatabilité des différentes sections de la membrane les unes par rapport aux autres, au moyen de variations de L'épaisseur de la paroi, de l'aménagement de nervures de renfort extérieurement, etc.> et en réglant aussi la quantité précise de poudre et la pression précise sous laquelle la poudre est alimentée, on peut presser une forme avec précision, dont aucune des faces n'exige d'usinage postérieur. Juste avant l'opération de presse, l'ensemble empli peut être soumis à une agitation ou à des vibrations pour assurer la répartition uniforme de la poudre 380 à une pression uniforme. La technique de formage par effet de presse a été décrite avec l'élément de formage intérieur non compressible en fonctionnement, mais dans une autre solution possible, l'élément de formage extérieur peut être non compressible, l'élément intérieur étant constitué par la membrane adjacente au fluide actif.
RECUPERATION DE L'ENERGIE CHAPITRE 10 On tel vu que l'invention implique un moyen de traitement des az d'échappement conformément à des normes élevées d'anti-pollution sans impliquer l'atilisation des dispositifs consommateurs d'énergie qufexigant de long eux autres systèmes.
Les dispositifs de cette nature comprennent la variation don rapporta de mélanges carburant/air stoichiométriques, une variation du ralage de l'allumage et de la distribution par rapport au réglage optimum, l'am@nagemeut d'une remise en circulation des @az d'échappemnt et d'un complément d'air. @t@. En dehor@ des cas de configurations normales éliminant pre@que tous @@@ di@po@iti@@, l'invention se prête @ l'aménagement de circulations de gaz excepti@nnellement effleaces, certainement améliorée@ par rapport aux circulations obtenues par la majorité des autres systèmes antI-pollution, et, dans certaines mises en api cations, plus efficaces que celles qui passent par les systèmes de collecteurs d'echappement des moteurs non traités.Dé plus, les moyens de mise en marche n froid décrits ici, en conservant et en utilisant correctement la chaleur produite par la combustion du moteur, éliminent les autres moyens expédients de mise en marche à froid consommateurs d'énergie comme, par exemple, le chauffage électrique, un enrichissement lourd du carburant, une lourde entrée d'air, etc. Corme on l'a mentionné au chapitre un, il est considéré que l'avantage de l'invention qui est peut-être le plus important réside dans le fait qu'elle offre des possibilités exceptionnelles pour la conservation du carburant.
Toutefois, les principes de l'invention se rapportent aussi à des méthodes permettant d'économiser de sensibles quantités complémentaires d'énergie, en dérivant plus de travail mécanique de la combustion d'une quantité donnée de r carburant et/ou au moyen de l'aménagement d'un système de magasinage de l'énergie dans des accumulateurs, de façon à compenser la nature arrêt/marche de la plupart des opérations avec véhicules. Une telle méthode consiste à élever la température ambiante dans le réacteur à un niveau sensiblement supérieur à la gane de 950 à 12000C, ce qui apporte ainsi une aide complémentaire au processus voulu de réaction, par l'accroissement sensible de la température dans le volume de combustion, ce qui augmente ainsi le rendement thermique du moteur. Une.autre méthode implique l'extraction de chaleur de la zone ou à côté de la zone au moins de l'arrière du réacteur pour produire un complément de travail. De plus, l'invention peut être utilisée avec des moyens de conversion de la circulation des gaz d'échappement en énergie mécanique.
Pour élever les températures au réacteur afin d'apporter une assistance aux réactions des gaz d'échappement, et pour élever les températures ambiantes dans le volume de combustion afin d'augmenter le rendement thermodynamique, il est proposé d'éliminer le refroidissement classique dans un moteur demandé pour fonctionnement continu, c'est-à-dire d'éliminer la chaleur dispersée des parois de la chambre de combustion au moyen de liquide pompé à travers les chemises du bloc moteur en direction d'un échangeur de chaleur, ou au moyen d'ailettes de refroidissement avec la soufflante d'sir généralement ass@@iée à ce système. I,'int ntion est de construire le moteur pour qu'il fonctienns @@ntinus@@@ment dans un état non refroidi, de fa@on à ce qu'il pui@@@ être u@ili@@ pour four@ir l'éuergle nécassaire, par @xample, @ux groupes générateurs, aux voitures et camions lagers, aux véhicules de transports lourds, aux locomotives, aux bâtiments de marine y comp@ la les pétroliers géante, @t@. A@@@te fin, le moteur mon ref@@@di @tili@@ de préfér@@@e les @y@@@@@ de combustion intorne, blen que le p@l2@ipe de l'invention pui@@@ être appllqué ausai zux motours ionctionnunt selon les @y@es Rankine ou Stirling.
Sur un moteur A combustion interne classique, le brûlage rapide de la large de combustion dans l'espace limité du volume de combustion produit une dilatation et de In chaleur. La dilatation entraîne le piston et, conséquem- ment, le moteur, tandis que la chaleur produite par le cycle demeure presque totalement inutilisée - elle est en fait considérée comme indésirable puisque l'on effectue des efforts pour la dissiper aussi efficacement que possible, par conduction à travers les parois des cylindres et de la culasse en direction du système de refroidissement. Une autre partie de la chaleur est captée par le circuit de graissage pour être souvent dissipée par des radiateurs d'huile, des ailettes de refroidissement du carter d'huile, etc.