INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De cette manière, conformément au premier mode de réalisation et comme illustré sur la , lors de l’amorçage du mode éolienne de secours du turbopropulseur, la pompe à huile moteur 21 est entraînée électriquement par un moteur électrique interne et permet d’alimenter à la fois les paliers 22 du turbopropulseur 10 et le circuit hydraulique de réglage 25. Le système de contournement, selon une configuration similaire à celle illustrée sur la , permet d’alimenter le circuit hydraulique de réglage 25 en contournant la pompe à huile dédiée 122 du système de gestion du pas d’hélice 121.
Comme illustré sur la , une fois l’amorçage du mode éolienne réalisé et l’hélice mise en rotation, la pompe à huile dédiée 122 du système de gestion du pas d’hélice 121 étant entrainée par l’arbre porte-hélice 13, le système de contournement devient inopérant et l’alimentation de la servovalve 26 est réalisée par la pompe huile moteur 21 au travers de la pompe à huile dédiée 122 du système de gestion du pas d’hélice 121 comme décrit dans le cadre du premier mode de réalisation.
Un turbopropulseur 10 selon ce deuxième mode de réalisation peut être placé dans un mode éolienne de secours selon un procédé de commande identique à celui du premier mode de réalisation
Les figures 7 et 8 illustrent les schémas cinématiques de l’amorçage du mode éolienne de secours et du mode éolienne de secours dans le cadre d’un troisième mode de réalisation de l’invention dans lequel il est prévu une pompe à huile électrique auxiliaire 21B adaptée pour être entraînée électriquement et pour alimenter en huile la servovalve 26 et les paliers 22 du turbopropusleur 10.
Un turbopropulseur 10 selon ce troisième mode de réalisation se différencie d’un turbopropulseur 10 selon le premier mode de réalisation en ce qu’il comprend la pompe à huile électrique auxiliaire 21B en parallèle à la pompe à huile moteur 21 et en ce qu’il n’est pas prévu de machine électrique tournante auxiliaire 21A.
De cette manière, conformément au premier mode de réalisation et comme illustré sur la , lors de l’amorçage du mode éolienne de secours du turbopropulseur 10, alors que la pompe à huile moteur 21 est à l’arrêt, la pompe à huile électrique auxiliaire 21B est entraînée électriquement et permet d’alimenter à la fois les paliers 22 du turbopropulseur 10 et la servovalve 26 du système de gestion du pas d’hélice 121 puis le circuit hydraulique de réglage 25. Un système de contournement, selon une configuration qui est décrite ci-après en lien avec la , permet ici encore d’alimenter le circuit hydraulique de réglage 25 via la servovalve 26 en contournant la pompe à huile 122 du système de gestion du pas d’hélice 121.
De la même manière que pour les premier et deuxième mode de réalisation et comme illustré sur le , une fois l’amorçage du mode éolienne réalisé et l’hélice mise en rotation, la pompe à huile dédiée 122 du système de gestion du pas d’hélice 121 étant entrainée par l’arbre porte-hélice 13, le système de contournement devient inopérant et l’alimentation du circuit hydraulique de réglage 25 est réalisé par la pompe à huile électrique auxiliaire 21B au travers de la pompe à huile dédiée 122 et de la servovalve 26 du système de gestion du pas d’hélice 121 comme décrit dans le cadre du premier mode de réalisation.
La illustre le circuit d’huile de la turbopropulseur 10 selon ce troisième mode de réalisation. Un tel circuit d’huile se différencie d’un circuit d’huile selon le premier mode de réalisation en ce qu’il est prévu deux circuits d’alimentation en huile en parallèle l’un de l’autre, l’un fourni par la pompe à huile moteur 21 et l’autre par la pompe à huile électrique auxiliaire 21B pour alimenter à la fois la servovalve 26 du système de gestion du pas d’hélice 121 et les paliers 22 du turbopropulseur 10. Ainsi, comme montré sur la , chacune de la pompe à huile moteur 21 et de la pompe à huile électrique auxiliaire 21B permet de récupérer les huiles rassemblées dans le fond de la boîte d’accessoires 27 afin de les réinjecter dans le circuit d’huile.
L’invention concerne en outre un aéronef comprenant au moins un turbopropulseur selon l’invention.
Un tel aéronef, n’ayant pas à comprendre d’éolienne de secours, il peut présenter une masse embarquée réduite en comparaison avec les aéronefs de l’art antérieur qui doivent nécessairement comprendre une éolienne de secours.
L’invention concerne en outre un procédé de commande d’un turbopropulseur en tant qu’éolienne de secours, dans lequel le turbopropulseur est un turbopropulseur selon l’invention, le procédé comprenant les étapes suivantes : - entraîner la pompe à huile électriquement de manière à alimenter en huile le circuit hydraulique de réglage d’un pas de l’hélice, - régler le pas de l’hélice afin de générer l’effet de moulinet pour entraîner l’hélice en rotation, - la machine électrique tournante étant entraînée en rotation par l’arbre porte hélice en raison du couplage mécanique entre eux, générer de l’électricité par la machine électrique tournante.
Un tel procédé permet, à partir d’un turbopropulseur selon l’invention, de passer ledit turbopropulseur dans un mode de fonctionnement éolienne de secours et ainsi d’alimenter en électricité l’aéronef en énergie lorsque l’ensemble des turbopropulseurs de l’aéronef ont cessé de fonctionner comme propulseur.
L’invention concerne en outre un procédé de commande d’un aéronef comprenant une pluralité de turbopropulseurs selon l’invention, comprenant, alors que l’aéronef est en vol, les étapes suivantes : - la pluralité de turbopropulseurs étant passé à l’arrêt, réception d’une requête de placement d’au moins un turbopropulseur dans un mode de fonctionnement du type éolienne de secours, - mise en œuvre par un turbopropulseur de la pluralité de turbopropulseurs d’un procédé de commande selon l’invention.
Avec un tel procédé, il est possible d’alimenter l’aéronef en énergie à partir d’au moins un des turbopropulseurs alors que la pluralité de turbopropulseurs a cessé de fonctionner.
Lors de la mise en œuvre par un turbopropulseur de la pluralité des turbopropulseurs d’un procédé de commande selon l’invention le turbopropulseur mettant en œuvre le procédé de commande selon l’invention peut être le turbopropulseur parmi la pluralité des turbopropulseurs qui est le dernier à s’être arrêté.
Il peut en outre être prévu : - dans le cas où, lors de la mise en œuvre du procédé de commande par le dernier turbopropulseur à s’être arrêtée, celui-ci s’avérant incapable de passer en mode éolienne de secours, identification parmi les autres turbopropulseurs de la pluralité de turbopropulseurs celui présentant une température d’huile la plus élevée, - mise en œuvre par le turbopropulseur identifié du procédé de commande selon l’invention.
De cette manière, avec de telles possibilités, le turbopropulseur passant en mode éolienne de secours est celui présentant les meilleures conditions de fluidité de l’huile pour la mise en œuvre du mode éolienne de secours.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d’exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels :
illustre un turbopropulseur selon l’invention.
illustre le schéma cinématique des différents éléments du turbopropulseur lors de l’amorçage d’un mode de fonctionnement éolienne de secours du turbopropulseur selon un premier mode de réalisation de l’invention,
illustre le schéma cinématique des différents éléments du turbopropulseur en mode de fonctionnement éolienne de secours d’un turbopropulseur selon le premier mode de réalisation l’invention.
illustre schématiquement le système de gestion du pas d’hélice d’un turbopropulseur selon le premier mode de réalisation de l’invention.
illustre le schéma cinématique des différents éléments du turbopropulseur lors de l’amorçage du mode de fonctionnement éolienne de secours du turbopropulseur selon un deuxième mode de réalisation de l’invention dans lequel le turbopropulseur comprend une pompe à huile moteur hybride,
illustre le schéma cinématique des différents éléments du turbopropulseur en mode de fonctionnement éolienne de secours d’un turbopropulseur selon le deuxième mode de réalisation l’invention.
est une vue schématique d’un turbopropulseur selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
Dans ces figures, des références numériques identiques d’une figure à l’autre désignent des éléments identiques ou analogues. Par ailleurs, pour des raisons de clarté, les dessins ne sont pas à l’échelle, sauf mention contraire
En référence à la , un aéronef non représenté comprend au moins un turbopropulseur 10 de type à générateur de gaz 11 et turbine libre 12 dont la turbine 12 est pourvue d’un arbre de sortie 13 relié mécaniquement à une entrée 21 d’un boitier réducteur de mouvement 20 par un dispositif de roue libre 14. Le boitier 20 comprend une sortie principale 22 reliée à un arbre porte-hélice 30 qui porte une hélice 31 à pas variable de type « double effet » connue en elle –même. Le pas de l’hélice 31 est commandé hydrauliquement par une unité de contrôle de pas 32 reliée à l’hélice 31. L’unité 32 est reliée par un circuit hydraulique de réglage 33 du pas de l’hélice 31 à une pompe à huile 40 électrique via une première conduite 41. La pompe 40 est également connue sous le nom de « pompe de mise en drapeau ». L’unité 32 est également reliée hydrauliquement à une pompe mécanique haute pression 42 reliée par un arbre 43 à une première sortie auxiliaire 23 du boitier 20. Une conduite principale d’alimentation 44 s’étend entre la pompe 42 et l’unité 32. La première conduite 41 vient en piquage sur la conduite 44. Les pompes 40 et 42 sont toutes deux reliées à un réservoir d’huile auxiliaire 45 pressurisé. La pompe 42 est spécialement agencée pour être capable d’alimenter l’unité 32 en huile y compris en cas de baisse de pression ou d’absence de pressurisation du réservoir 45.
Une machine électrique tournante 46 est reliée à une deuxième sortie auxiliaire 24 du boitier 20 et est ainsi couplée mécaniquement à l’arbre porte-hélice 30. La machine 46 fonctionne comme générateur électrique et est reliée à un réseau électrique non représenté de l’aéronef qui comprend notamment des batteries de stockage électrique.
De manière connue en elle-même, le turbopropulseur 10 comprend une pompe moteur 50 entrainée par le générateur de gaz 11 et qui puise de l’huile dans un réservoir principal 51 pour alimenter un premier circuit de lubrification 52 des paliers 15 du générateur de gaz 11 et de la turbine 12 et un deuxième circuit de lubrification 53 des paliers 25 du boitier 20. Cette alimentation se fait via une conduite principale 55 qui alimente un premier piquage 56 relié au circuit 52 et un deuxième piquage 57 relié au circuit 53. Le turbopropulseur 10 comprend également une pompe principale de récupération 58 entrainée par le générateur de gaz 11 et qui est reliée par un conduit de récupération d’huile 59 au boitier 20 pour en récupérer l’huile de fond collectée par ruissèlement et transférer cette huile au réservoir principal 51 via un quatrième conduit 59.1 après passage dans un ensemble de filtrage et d’échange de chaleur (non représenté). Enfin, une conduite 60 de mise en pression s’étend entre la pompe 50 et le réservoir 45 et permet la pressurisation du réservoir 45.
De manière spécifique à l’invention, le turbopropulseur 10 comprend une deuxième conduite 48 qui vient en piquage sur la conduite 44 et relie la conduite 44 à la conduite 55 en amont du piquage 57, mettant ainsi en communication fluidique la pompe 40 et le circuit de lubrification 53. Un premier clapet anti-retour 49 situé sur la deuxième conduite 48 interdit une circulation de fluide depuis la conduite 55 vers la conduite 44. Un second clapet 61 situé sur la conduite 55 en aval du piquage 56 et en amont du point de piquage de la conduite 48 interdit une circulation de fluide depuis la conduite 44 vers le circuit de lubrification 52.
Une pompe auxiliaire de récupération 70 est reliée au boitier 20 par un troisième piquage 71 pris sur la conduite 59 en amont de la pompe 58. La pompe 70 est une pompe électrique dont une sortie 72 est reliée par une troisième conduite 73 au réservoir 45. Un clapet 74 piloté électriquement permet de sélectivement mettre en liaison fluidique la sortie 72 de la pompe 70 et le réservoir 45. La pompe 58, la conduite 59, la pompe 70, le piquage 71 et la conduite 73 constituent un circuit de récupération 76 de l’huile de fond du boitier 20.
Le fonctionnement du turbopropulseur 10 va maintenant être décrit dans un premier mode de fonctionnement nominal et dans un second mode de fonctionnement de secours, lorsque le générateur de gaz 11 et/ou la turbine libre 12 sont arrêtés.
En mode de fonctionnement nominal, le générateur de gaz 11 entraîne la turbine libre 12 qui met en rotation l’hélice 31 via le boitier 20. Le générateur de gaz 11 entraine également : la pompe moteur 50 qui met en pression le réservoir auxiliaire 45 via la conduite 60 et alimente les circuits de lubrification 52 et 53 ; la pompe principale de récupération 58 qui renvoie l’huile de fond du boitier 20 au réservoir principal.
Le boitier 20 transmet également le mouvement de la turbine 12 aux organes suivants : la machine électrique 46 qui génère alors du courant électrique à destination du réseau électrique de l’aéronef ; la pompe haute pression 42 qui alimente l’unité de contrôle de pas d’hélice 32.
Les pompes électriques 40 et 70 ne sont pas énergisées en mode de fonctionnement nominal. Le clapet 61 autorise la circulation d’huile vers le circuit 53 et le clapet 49 empêche que l’huile envoyée par la pompe 50 vers le circuit de lubrification 53 vienne en entrée de l’unité de de contrôle de pas d’hélice 32. Le clapet 74 est piloté de manière à empêcher un refoulement d’huile vers la pompe 70 lors d’une mise en pression du réservoir 45.
Le passage en mode dégradé se fait après que l’avionique ait détecté un arrêt du générateur de gaz 11 et/ou de la turbine libre 12 et que la mise en drapeau de l’hélice 31 ait été réalisée selon des modalités connues à l’aide de la pompe 40. Le passage en mode dégradé comprend plusieurs étapes. Selon une première étape, on commande la pompe à huile électrique 40 pour qu’elle alimente en huile le circuit hydraulique de réglage 33 via la conduite 41. L’huile fournie par la pompe à huile 40 circule également dans la deuxième conduite 48, passe à travers le clapet 49 qui est en position passante et vient alimenter le circuit de lubrification 53 des paliers 25 du boitier 20. Le clapet 61 empêche qu’une partie du flux d’huile en provenance de la pompe 40 alimente inutilement les paliers du générateur de gaz qui ne tourne plus. Selon une deuxième étape, on commande un réglage du pas de l’hélice 31 afin de générer un effet de moulinet pour entraîner l’hélice 31 en rotation. Le vent apparent provoqué par le déplacement de l’aéronef entraîne l’hélice 31 en rotation qui transmet ce mouvement aux sorties auxiliaires 23 et 24 du boitier 20 via l’arbre 30. Le dispositif de roue libre 14 permet un découplage de la turbine libre 12 lorsque l’hélice 31 est motrice des sorties auxiliaires 23 et 24 du boitier 20. La sortie auxiliaire 23 permet l’actionnement de la pompe haute pression 42 qui alimente alors l’unité 32 ainsi que le circuit 53 via la deuxième conduite 48. Le fonctionnement de la pompe 40 peut alors être interrompu. Au cours de ces étapes, la pompe auxiliaire 70 de récupération d’huile est maintenue en fonctionnement et le clapet 74 est piloté pour autoriser l’admission d’huile depuis la pompe 70 vers le réservoir 45. La machine électrique tournante 46 étant entraînée en rotation par la sortie 24 du boitier 20, elle génère de l’électricité et peut ainsi fournir la puissance pour les fonctionnalités minimales de l’aéronef et recharger les batteries pour alimenter la pompe à huile électrique 40 et la pompe de récupération 70.
On obtient alors un fonctionnement de l’hélice 31 en éolienne de secours qui permet un maintien de la lubrification des paliers du boitier 20, assurant ainsi un fonctionnement pérenne non destructif de l’hélice 31 en tant qu’éolienne de secours. La pompe de récupération auxiliaire 70 permet l’établissement d’une boucle d’alimentation du réservoir auxiliaire 45 depuis le boitier 20 assurant une alimentation en continu du circuit de réglage du pas d’hélice 33 et du circuit de lubrification 53. Le clapet 61 et la roue libre 14 permettent d’optimiser l’énergie mécanique fournie par l’hélice 31 en isolant les « charges » mécaniques et hydrauliques inutiles du fonctionnement en mode dégradé.
Les éléments identiques ou analogues à ceux précédemment décrits porteront une référence numérique identique à celle-ci dans la description qui suit d’un deuxième mode de réalisation de l’invention.
Selon un deuxième mode de réalisation représenté en , la pompe de récupération 70 est, ici, une pompe à entrainement mécanique reliée par un arbre 75 à une troisième sortie auxiliaire 26 du boitier 20.
La pompe principale de récupération 58 du premier mode de réalisation entrainée par le générateur de gaz 11 et la pompe de récupération 70 entrainée électriquement sont supprimées et remplacées par une unique pompe de récupération mécanique 80 reliée par un arbre 81 à une troisième sortie auxiliaire 27 du boitier 20. Un conduit de récupération d’huile 82 relie la pompe 80 au boitier 20 pour en récupérer l’huile de fond collectée par ruissèlement et transférer cette huile à une vanne trois voies 83. La vanne trois voies 83 oriente sélectivement le flux d’huile vers le réservoir auxiliaire 45 ou le réservoir principal 51 via le conduit 59.1 après passage dans un ensemble de filtrage et d’échange de chaleur 84.
Pour un couple de deux modules, lesdits deux modules sont en outre fixés entre eux de sorte qu’un premier flanc 7 muni d’au moins une ouverture 8 d’un premier des deux modules soit en vis-à-vis d’un deuxième flanc 7 muni d’au moins une ouverture 8 du deuxième des deux modules, les deux ouvertures 8 étant elles-mêmes en vis-à-vis dans l’alignement l’une de l’autre. Les deux ouvertures 8 étant de mêmes dimensions, elles forment conjointement un canal de section uniforme sur sa longueur lorsque les deux modules sont accolés entre eux.
De la sorte, pour chaque module, une première de ses ouvertures 8 s’étend dans l’alignement d’une ouverture d’un premier autre module et une deuxième de ses ouvertures 8 s’étend dans l’alignement d’un deuxième autre module, les deux autres ouvertures 8 étant orientées vers l’extérieur de la tête de préhension.
Pour fixer les différents modules 1, 2, 3, 4 entre eux, la tête de préhension comporte des moyens de fixation.
De préférence, pour une fixation d’au moins deux modules entre eux, les moyens de fixation comportent au moins un système de fixation agencé pour être accessible par l’intérieur d’au moins l’un des châssis 5 associés.
Ceci permet de démonter une fixation entre au moins deux modules sans avoir à démonter nécessairement tous les modules de la tête de préhension.
En option, pour une fixation d’au moins deux modules entre eux, les moyens de fixation comportent au moins un système de fixation agencé en parties hautes des châssis 5 des deux modules associés.
Par exemple les moyens de fixation comportent au niveau de chaque jonction de deux modules au moins un couple organe mâle/ organe femelle (formant système de fixation) aptes à coopérer ensemble pour fixer lesdits deux modules entre eux et optionnellement au moins deux couples organe mâle/ organe femelle (formant deux systèmes de fixation) aptes à coopérer ensemble pour fixer lesdits deux modules entre eux. Par exemple au moins l’un des organes mâles est un écrou et au moins l’un des organes femelles est une vis. Optionnellement, au moins l’un des organes mâle est d’une seule pièce avec l’un des deux modules de la jonction considérée (i.e. venu de matière avec le châssis dudit module).
Au vu de la tête de préhension qui vient d’être décrite, on comprend donc que l’air peut librement circuler à travers toutes les ouvertures 8 et l’orifice d’aspiration 9.
En conséquence, afin de pouvoir définir un chemin de circulation de l’air dans la tête de préhension, la tête de préhension comporte de préférence au moins un obturateur 10 (dont un seul est ici référencé) bouchant complétement une ouverture 8 pour bloquer le passage de l’air à travers ladite ouverture 8.
Au moins l’un des obturateurs 10 se présente par exemple sous la forme d’une plaquette.
Au moins l’un des obturateurs 10 est monté de manière amovible sur au moins l’une des ouvertures 8 par exemple par emboitement.
Les obturateurs 10 sont ici tous identiques.
A la jonction de deux modules on peut :
Bloquer avec un même obturateur 10 les deux ouvertures 8 en vis-à-vis, ou Bloquer une première des deux ouvertures 8 avec un premier obturateur 10 et une deuxième des deux ouvertures 8 avec un deuxième obturateur 10 (les deux obturateurs 10 pouvant alors optionnellement être fixés l’un à l’autre).
Dans le premier mode de réalisation, chaque ouverture 8 tournée vers l’extérieur de la tête de préhension est fermée par un obturateur 10. L’air ne peut ainsi latéralement entrer ou sortir de la tête de préhension. L’air ne peut ainsi entrer ou sortir de la tête de préhension que par l’orifice d’aspiration 9 ou la partie basse de la tête de préhension.
En revanche, chaque ouverture 8 tournée vers une autre ouverture 8 demeure libre d’obturateur 10, permettant à l’air de circuler librement entre les différents modules.
Dans l’exemple présenté sur la , les cellules 110 du panneau acoustique 100 présentent une section ronde. On ne sort bien entendu pas du cadre de l’invention si les cellules du panneau acoustique présentent une section carrée, rectangulaire, hexagonale ou autre, par exemple une structure dite en « nid d’abeille ».
Dans l’exemple décrit ici, chaque cellule acoustique 110 du panneau acoustique 100 possède au moins un élément acoustique creux complexe 112 ayant une forme se rétrécissant progressivement entre une base 112a et un sommet 112b. On ne sort bien entendu pas du cadre de l’invention si seulement une partie des cellules acoustiques du panneau acoustique possède un tel élément acoustique, ou si aucune des cellules acoustiques du panneau acoustique ne dispose d’un tel élément acoustique. Chaque cellule acoustique qui ne possède pas d’élément acoustique creux peut être uniquement constituée des cloisons qui la délimitent.
Dans l’exemple présenté sur la , les éléments acoustiques creux 112 du panneau acoustique 100 présentent une forme pyramidale. On ne sort cependant pas du cadre de l’invention si les éléments acoustiques creux du panneau acoustique présentent par exemple une forme conique, en spirale ou en entonnoir. Dans l’exemple présenté sur la , les éléments acoustiques creux 112 du panneau acoustique 100 présentent une symétrie de révolution. On ne sort cependant pas du cadre de l’invention si les éléments acoustiques creux sont asymétriques.
De préférence, les éléments acoustiques creux 112 du panneau acoustique 100 ont une épaisseur inférieure à 1 mm, par exemple comprise entre 0,3 mm et 0,5 mm. De préférence, la base 112a des éléments acoustiques creux 112 est incluse dans un cercle dont le diamètre est compris entre 5 mm et 50 mm. Par exemple, la base 112a des éléments acoustiques creux 112 est incluse dans un cercle de 32 mm de diamètre. De préférence, la hauteur H 110 des cellules acoustiques 110 est comprise entre 5 mm et 100 mm. Par exemple, la hauteur H 110 des cellules acoustiques 110 est de 65 mm.
La première face 100a du panneau acoustique 100 est recouverte par une peau acoustique supérieure 101. La peau acoustique supérieure 101 a pour fonction de laisser passer les ondes sonores à atténuer à l’intérieur du panneau acoustique 100. A cet effet, la peau acoustique 101 comprend une pluralité de perforations 101a dans l’exemple décrit sur la . La peau acoustique 101 peut être réalisée en matériau composite, par exemple à base de fibres de carbone.
Le panneau acoustique 100 peut être réalisé de manière bien connue en matériau polymère, composite ou métallique, par fabrication additive ou selon les moyens conventionnels.