INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Pour permettre le fonctionnement optimal du turbomoteur selon les différentes phases de vol rencontrées, les pales des hélices peuvent tourner dans les logements radiaux des anneaux polygonaux. Pour cela, elles sont entraînées en rotation autour de leurs axes de pivot respectifs, appelé axe de calage, par un système approprié permettant de faire varier le calage des pales en cours de vol, c'est-à-dire le pas des hélices.
Ce système de changement du pas des pales des hélices couvre une plage angulaire de rotation comprise entre deux positions extrêmes, à savoir une position extrême dite de « reverse » pour laquelle les pales dépassent par exemple de 30° le plan transversal à l'axe du turbomoteur (la direction d'avance de l'avion) pour participer au freinage de l'aéronef, à la manière des inverseurs de poussée usuels, et une position extrême dite de « mise en drapeau » pour laquelle les pales sont alors effacées au mieux par rapport à la direction d'avance, par exemple, en cas de panne moteur ou lors d’une défaillance (ou panne) du dispositif de commande du calage des pales (par exemple une défaillance d’un actionneur hydraulique) afin que ces dernières offrent le moins de résistance (traînée) possible.
De manière générale, un système de changement de pas des pales d’une hélice comporte un dispositif de commande et un mécanisme de liaison reliant le moyen de commande à chaque pale de l’hélice pour assurer le pivotement angulaire souhaité des pales.
En outre, la mise en drapeau des pales s’effectue généralement via des contrepoids. Usuellement, les contrepoids sont placés sur le pied de chaque pale et sont potentiellement très lourds en fonction de l’encombrement disponible et viennent charger en centrifuge et donc augmenter les contraintes du pied des pales et des roulements du pied des pales déjà très sollicités.
Différentes solutions ont été proposées pour changer le pas des pales d’une soufflante et effectuer la mise en drapeau des pales sur des turbomoteurs du type « open rotor » ou autres.
Par exemple, on connaît du document FR 3 066 559, un système de changement de pas des pales comprenant un seul vérin annulaire agencé sur un carter fixe ou stator interne par rapport au moyeu de la soufflante et un mécanisme de liaison comportant un palier de transfert, plus connu sous l’acronyme anglais LTB pour « Load Transfert Bearing », fixé d’un côté à la partie mobile du vérin et coopérant, de l'autre côté, avec un moyen de liaison du mécanisme aux pales du moyeu rotatif, de telle façon que le palier de transfert de charge du mécanisme entraîné en rotation transmette le déplacement en translation de la partie mobile du vérin fixe, au moyen de liaison du mécanisme rotatif pour changer l'orientation des pales de l'hélice. Ce système de changement de pas comporte en outre un dispositif de mise en drapeau des pales comportant des contrepoids avec un mécanisme de levier agencés dans le repère tournant, lié à la bague extérieure du palier de transfert de charge. L’utilisation de contrepoids avec un mécanisme de levier agissant sur le vérin permet de démultiplier l’effort et de profiter d’un espace vide pour diminuer la masse des contrepoids et ne pas solliciter le pied des pales.
Le fait d’avoir un actionneur linéaire dans un repère fixe permet de faciliter son alimentation en huile et de diminuer les masses en rotation. Toutefois, cette solution nécessite une cinématique plane du mécanisme de contrepoids, impliquant pour le mécanisme de changement de pas d’avoir un mouvement purement axial. Cette nécessité de mouvement purement axial entraine soit un surdimensionnement du système de levier soit un mécanisme extérieur, généralement encombrant et lourd, pour assurer la fonction anti-couple. De plus, si le mécanisme de changement de pas est purement axial il nécessite une force plus importante pour l’actionnement et cet effort se traduit en efforts internes et donc en contraintes mécaniques supplémentaires. Par ailleurs, le mécanisme de contrepoids à levier tel que présenté est hyperstatique rendant son dimensionnement, sa fabrication et son montage difficile.
L’encombrement réduit de ce positionnement dissuade un homme du métier d’utiliser des gaz réactifs et des produits de réaction devant circuler dans ce faible espacement avant d’obtenir le retrait d’au moins une couche sacrificielle. En effet, un homme du métier aurait pensé que la circulation des gaz réactifs et des produits de réaction dans cet espace restreint serait complexe et nécessiterait une durée de libération importante pour s’assurer que le fluide de gravure parvienne à supprimer les couches sacrificielles.
Contre toute attente, il a été observé qu’un fluide de gravure pouvait circuler sans encombre dans cet environnement réduit, notamment l’acide fluorhydrique destiné à retirer une ou plusieurs couches sacrificielles en oxyde de silicium.
Ainsi, selon un premier aspect, l’invention concerne un micro-bolomètre aveugle d’imagerie infrarouge comportant : – un substrat définissant un plan de substrat ; – une membrane, comportant au moins deux électrodes et un élément thermo-résistif, montée en suspension au-dessus du substrat, ladite membrane s’étendant selon un plan de membrane parallèle audit plan de substrat ; – un écran d’occultation disposé au-dessus de la membrane de sorte à bloquer les rayonnements infrarouges incidents ; ledit écran d’occultation s’étendant selon un plan d’occultation parallèle au plan de substrat et au plan de membrane ; ledit écran d’occultation étant monté en suspension au-dessus de la membrane et du substrat au moyen d’une structure porteuse fixée sur le substrat, la structure porteuse comportant au moins une paroi latérale ; et – au moins un évent de libération destiné à permettre le retrait d’au moins une couche sacrificielle utilisée lors du procédé de fabrication du micro-bolomètre aveugle.
L’invention se caractérise en ce que ledit au moins un évent de libération est ménagé dans ladite au moins une paroi latérale de sorte à permettre un retrait d’au moins une couche sacrificielle selon une direction parallèle aux plans de substrat, de membrane et d’occultation.
En d’autres termes, contrairement à l’état de la technique dans lequel les évents de libération sont réalisés perpendiculairement aux plans du substrat, de la membrane et d’occultation, l’invention propose donc la réalisation d’au moins un évent de libération dans une direction parallèle à ces plans.
Un ou plusieurs évents de libération peuvent être utilisé pour chaque micro-bolomètre aveugle. De préférence, la structure porteuse de chaque micro-bolomètre aveugle d’imagerie infrarouge comporte au moins deux évents de libération. Par exemple, la structure porteuse de chaque micro-bolomètre aveugle comporte quatre évents de libération. Ces quatre évents n’étant plus exposés directement au rayonnement, il est désormais possible de leur conférer une section totale supérieure à 3 µm², c’est-à-dire supérieure à la limite de 2.56 µm² déterminée numériquement, sans pour autant franchir la limite de propagation des flux infra-rouge parasites.
La durée de libération des membranes écrantées s’en trouve très significativement réduite, limitant ainsi le risque de sur-gravure des membranes des micro-bolomètres de compensation par rapport aux membranes des micro-bolomètres de détection. Ainsi, l’invention limite les écarts entre les propriétés thermiques et électriques des micro-bolomètres de détection et des micro-bolomètres aveugles de compensation, et améliore la précision de la compensation réalisée par les micro-bolomètres de compensation.
Typiquement, avec l’invention, la vitesse de libération peut être limitée à une durée comprise entre 15 et 20 minutes, à comparer avec une durée d’environ une heure typiquement requise par l’état de la technique.
Par ailleurs, la forme de la structure porteuse peut varier sans changer l’invention. La structure porteuse peut être formée d’une seule paroi latérale continue, par exemple faisant le tour du micro-bolomètre, ou de plusieurs parois latérales distinctes. Typiquement, l’écran d’occultation et la ou les parois latérales constituent un ensemble monobloc. En variante, les parois latérales peuvent être réalisées distinctement de l’écran d’occultation.
Par exemple, la structure porteuse et l’écran d’occultation peuvent être réalisés respectivement en silicium et en matériau à base de titane lorsque les couches sacrificielles sont réalisées en oxyde de silicium. Selon un autre exemple, en utilisant des couches sacrificielles en polyimide, la structure porteuse et l’écran d’occultation peuvent être réalisés respectivement en oxyde de silicium et en matériau à base de titane ou en nitrure de silicium et de titane. En variante, tout autre matériau compatible avec les procédés de libération, et permettant une opacité suffisante pourrait être employé.
En outre, l’écran d’occultation peut s’étendre au-dessus de plusieurs membranes de sorte à former un ensemble de micro-bolomètres aveugles d’imagerie infrarouge présentant un écran d’occultation commun et soutenu par des parois latérales communes. Par exemple, deux parois latérales peuvent s’étendre de part et d’autre de plusieurs membranes juxtaposées de sorte à soutenir un écran d’occultation commun à plusieurs micro-bolomètres aveugles d’imagerie infrarouge.
Dans ce mode de réalisation, la structure porteuse comporte au moins deux pieds s’étendant de part et d’autre de la membrane depuis l’écran d’occultation jusqu’au substrat, les parois latérales étant constituées desdits au moins deux pieds.
Pour obtenir ce mode de réalisation, selon un second aspect, l’invention concerne un procédé de fabrication d’un micro-bolomètre aveugle d’imagerie infrarouge comprenant les étapes suivantes : – réalisation de la membrane sur une première couche sacrificielle déposée sur le substrat ; – dépôt d’une seconde couche sacrificielle sur la membrane et sur la première couche sacrificielle ; – réalisation d’ouvertures discontinues de part et d’autre de la membrane au sein desdites première et seconde couches sacrificielles jusqu’à atteindre le substrat ; – dépôt d’au moins une couche d’aveuglement sur ladite seconde couche sacrificielle et dans lesdites ouvertures de sorte à former l’écran d’occultation et les pieds ; – suppression de ladite au moins une couche d’aveuglement en dehors dudit écran d’occultation et desdits pieds ; et – retrait desdites première et seconde couches sacrificielles au moyen d’un fluide de gravure ; ledit fluide de gravure commençant par supprimer lesdites couches sacrificielles présentes au niveau des discontinuités desdites ouvertures de sorte à constituer les évents de libération, permettant ensuite d’extraire lesdites couches sacrificielles dans leur intégralité à travers les évents de libération ainsi formés.
Dans ce mode de réalisation, la structure porteuse est constituée de deux pieds permettant de supporter l’écran d’occultation et de le fixer sur le substrat. En outre, tel que décrit dans le procédé de fabrication ci-dessus, la structure porteuse et l’écran d’occultation sont réalisés lors d’une même étape de dépôt. De plus, l’étape de réalisation des ouvertures dans les couches sacrificielles permet concomitamment de former l’emplacement des évents de libération, car la discontinuité des ouvertures crée un volume qui n’est pas rempli par la couche d’aveuglement destinée à constituer l’écran d’occultation. Par exemple, la couche d’aveuglement peut être constituée d’une couche métallique, structurée par une étape de photolithographie et une étape de gravure, permettant d’absorber et/ou de réfléchir les rayonnements infrarouges. Ainsi, lors de l’étape de retrait des couches sacrificielles, ce volume formera les évents de libération par suppression des couches sacrificielles restant dans ce volume.
Il s’ensuit que le procédé de réalisation est simplifié, car il n’est plus nécessaire d’utiliser une étape spécifique pour former les évents de libération préalablement à l’étape de retrait des couches sacrificielles.
Selon un autre mode de réalisation, la structure porteuse comporte : – un ensemble de plots juxtaposés sur le substrat de part de d’autre de la membrane ; – au moins deux pieds s’étendant de part et d’autre de la membrane depuis l’écran d’occultation jusqu’auxdits plots ; – au moins deux parois latérales supérieures constituées desdits au moins deux pieds ; – et au moins deux parois latérales inférieures constituées desdits plots ; ledit au moins un évent de libération étant ménagé dans au moins une paroi latérale inférieure par l’espacement entre lesdits plots.
De manière remarquable, quel que soit le mode de réalisation envisagé, les premier et deuxième plans P1, P2 sont situés l’un de l’autre à une distance D1 inférieure ou égale à 9 millimètres (mm). Dans les premier, deuxième, troisième et cinquième modes de réalisation, les premier et deuxième plans P1, P2 sont par exemple situés à une distance comprise entre 5 mm et 8 mm l’un de l’autre. Bien entendu, n’importe quelle autre valeur de distance D1 inférieure ou égale à 9 mm peut être envisagée. Dans le quatrième mode de réalisation, les premier et deuxième plans P1, P2 sont séparés l’un de l’autre par une distance D1 négative, c’est-à-dire que le deuxième plan P2 est situé en avant du premier plan P1 (voir ), la distance étant toujours mesurée en partant du plan P1 (voir sens de la flèche indiquant la distance D1). En variante de ce quatrième mode de réalisation, il est tout à fait envisageable que la distance D1 séparant les premier et deuxième plans P1, P2 soit nulle, c’est-à-dire que les premier et deuxième plans P1, P2 soient confondus l’un avec l’autre.
Le décalage du deuxième plan P2 vers l’avant de la borne femelle 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 600, dégage de l’espace au niveau de la face arrière de la borne femelle 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 600.
Comme le montrent les figures 2, 7 et 12, dans les premier, troisième et cinquième modes de réalisation, le décalage du deuxième plan P2 vers l’avant, en direction du premier plan P1 se traduit par le fait que le deuxième plan P2 est décalé vers l’avant par rapport à une extrémité arrière 112 ; 312 ; 612 de l’alvéole de réception 110 ; 310 ; 610, opposée à l’embouchure d’entrée.
Comme le montrent les figures 3 et 4, dans le deuxième mode de réalisation de la borne femelle 200, le décalage du deuxième plan P2 vers l’avant, en direction du premier plan P1 se traduit par le fait que la borne femelle 200 de connexion électrique présente une hauteur globale réduite, ici comprise entre 5 millimètres (mm) et 9 millimètres (mm), de préférence entre 5 et 8 millimètres. Selon ce mode de réalisation, la borne femelle 200 comporte sur sa face arrière, en regard de l’embouchure d’entrée dans l’alvéole de réception 210, une ouverture de sortie de l’alvéole de réception 210. Le bord 212 délimitant l’ouverture de sortie de l’alvéole de réception est contenu dans le deuxième plan P2. Comme le montre la , la broche de connexion 51 standard de la fiche électrique 50 insérée dans la borne femelle 200 est alors adaptée à traverser l’alvéole de réception 210, à ressortir par l’ouverture de sortie et à s’étendre, vers l’arrière, au-delà de la borne femelle 200.
Comme le montrent les figures 12 et 13, dans le quatrième mode de réalisation de la borne femelle 400, la localisation du deuxième plan P2 à l’avant du premier plan P1 se traduit par le fait que le deuxième plan P2 est décalé vers l’avant par rapport à l’embouchure d’entrée dans l’alvéole de réception 410. Ce décalage génère encore davantage d’espace du côté de la face arrière de la borne femelle 400, même s’il s’accompagne d’un éloignement latéral du logement électrique 433 par rapport à l’axe X central d’extension de l’alvéole de réception 410. Ainsi, le fait de positionner le deuxième plan P2 en avant du premier plan P1 libère plus d’espace au niveau de la face arrière de la borne femelle 400 et augmente l’encombrement latéral de la borne femelle 400.
Quel que soit le mode de réalisation envisagé, l’âme dénudée du conducteur électrique 2 est insérée, via l’ouverture d’accès, dans le logement électrique 122 ; 222 ; 322 ; 422 ; 622 de la borne femelle, selon une direction d’insertion Y (voir figures 2, 4, 7, 13 et 14) qui peut être inclinée d’un angle S inférieur ou égal à 45° par rapport à un axe H perpendiculaire au deuxième plan P2, et passant par le centre de l’ouverture d’accès. Autrement dit, la direction d’insertion Y de l’âme dénudée du conducteur électrique dans le logement électrique 122 ; 222 ; 322 ; 422 ; 622 de la borne n’est pas forcément exactement parallèle à la direction d’insertion X de la broche de connexion 51 de la fiche électrique 50 dans l’alvéole de réception 110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 610 de cette borne, mais elle peut être inclinée d’un angle, par exemple égal à 35° voire 45°, par rapport à ladite direction d’insertion X.
Cet agencement facilite le raccordement électrique de la borne femelle 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 600, y compris dans des conditions de raccordement dans lesquelles les conducteurs électriques sont relativement courts et laissent peu de marge de manœuvre. En effet, l’âme dénudée du conducteur électrique peut ainsi être insérée dans le logement électrique 122 ; 222 ; 322 ; 422 ; 622 avec un angle S faible par rapport à l’axe d’extension X de l’alvéole, sans que cette inclinaison ne compromette le raccordement électrique de la borne femelle 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 600.
De manière classique en soi, pour maintenir l’âme dénudée du conducteur électrique 2 dans le logement électrique 122 ; 222 ; 322 ; 422 ; 622 de la borne femelle 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 600, et garantir la bonne liaison électrique entre l’élément conducteur de la borne femelle 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 600 et le conducteur électrique, la borne femelle 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 600 comporte des moyens de serrage de l’âme dénudée contre une paroi conductrice 121 ; 221 ; 321 ; 421 ; 621 (voir figures 2, 4, 7, 13 et 14) délimitant partiellement le logement électrique 122 ; 222 ; 322 ; 422 ; 622 de la partie de raccordement 120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 620 de la borne femelle.
Ici, comme le montrent les figures 4, 5, 12 et 14, les bornes femelles représentées sont des bornes à serrage automatique et le moyen de serrage de chaque borne femelle est formé par une lame ressort (non représentée dans le premier mode de réalisation) 230 ; 330 ; 430 ; 630 qui exerce en permanence une force d’appui en direction de ladite paroi conductrice 121 ; 221 ; 321 ; 421 ; 621. Lorsque l’âme dénudée du conducteur électrique 2 est insérée dans le logement électrique 122 ; 222 ; 322 ; 422 ; 622 via l’ouverture d’accès, elle se place automatiquement entre la lame ressort 230 ; 330 ; 430 ; 630 et la paroi conductrice 121 ; 221 ; 321 ; 421 ; 621, de sorte que la lame ressort serre alors l’âme dénudée contre ladite paroi conductrice 121 ; 221 ; 321 ; 421 ; 621.
La lame ressort 230 ; 330 ; 430 ; 630 est réalisée dans un matériau métallique, qui peut être distinct de celui de l’élément conducteur de la borne femelle 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 600.
Une poussette de déconnexion 150 ; 250 ; 350 ; 450 (non visible dans le cinquième mode de réalisation de la borne femelle 600 représenté sur la ) est montée sur l’élément conducteur de la borne femelle, pour pouvoir déconnecter le conducteur électrique inséré dans le logement électrique 122 ; 222 ; 322 ; 422 ; 622 de la borne femelle. Cette poussette de déconnexion 150 ; 250 ; 350 ; 450 est réalisée en matériau isolant, par exemple en matière plastique. Lorsqu’elle est enclenchée par un utilisateur ou un installateur, elle exerce une force de déconnexion à l’encontre de la force de pression exercée par la lame ressort 230 ; 330 ; 430 ; 630. Cette force de déconnexion écarte la lame ressort 230 ; 330 ; 430 ; 630 à l’opposé de la paroi conductrice 121 ; 221 ; 321 ; 421 ; 621, ce qui permet de libérer l’âme dénudée du conducteur électrique de la force de pression exercée par la lame ressort 230 ; 330 ; 430 ; 630. Il est alors possible de retirer l’âme dénudée du logement électrique 122 ; 222 ; 322 ; 422 ; 622 dans lequel elle était insérée, via l’ouverture d’accès audit logement électrique, ce qui déconnecte électriquement la borne femelle 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 600.
De manière avantageuse, quel que soit le mode de réalisation envisagé, l’élément conducteur de la borne femelle 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 600 délimite un troisième lieu d’insertion (non visible dans les deuxième, quatrième et cinquième modes de réalisation) 123; 323 destiné à recevoir un conducteur électrique de repiquage pour établir un contact électrique entre un conducteur électrique de repiquage et l’élément conducteur de la borne femelle (voir figures 1 et 5). Le troisième lieu d’insertion forme un deuxième logement électrique 123 ; 323 analogue au premier logement électrique 122 ; 222 ; 322 ; 422 ; 622 décrit précédemment. Ce deuxième logement électrique 123 ; 323 est accessible depuis la face arrière de la borne femelle 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 600, via une deuxième ouverture d’accès, distincte de l’ouverture d’accès au premier logement électrique 122 ; 222 ; 322 ; 422 ; 622, et délimitée par un bord 126 ; 326 (non visible sur les deuxième, quatrième et cinquième modes de réalisation). Tout ou partie du bord 126 ; 326 délimitant ladite deuxième ouverture d’accès est, comme le bord 125 ; 225 ; 325 ; 425 ; 625, délimitant la première ouverture d’accès au premier logement électrique 122 ; 222 ; 322 ; 422 ; 622, contenu dans le deuxième plan P2.
De manière analogue à ce qui est prévu dans le premier logement électrique 122 ; 222 ; 322 ; 422 ; 622, l’âme dénudée du conducteur électrique de repiquage est serrée contre une paroi conductrice délimitant le deuxième logement électrique 123 ; 323 au moyen d’une lame ressort analogue à celle utilisée dans le premier logement électrique.
Les différents modes de réalisation, ici représentés, de la borne femelle 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 600 selon l’invention, diffèrent par leur alvéole de réception 110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 610 respectif, tel que cela a déjà été décrit, mais diffèrent aussi par la forme de leur partie de raccordement électrique 120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 620.
La partie de raccordement électrique 120 de la borne femelle 100 selon le premier mode de réalisation (voir figures 1 et 2) comporte deux conduits, sensiblement cylindriques d’axes parallèles, formant les premier et deuxième logements électriques 122, 123 dans lesquels peuvent être insérées les âmes dénudées des conducteurs électriques (le conducteur principal et celui de repiquage). Ces conduits sont délimités par des parties du feuillard métallique 115 découpées, courbées et pliées. Chaque partie courbée du feuillard métallique 115 forme la paroi conductrice 121 contre laquelle l’âme dénudée insérée dans le logement électrique 122, 123 est serrée par la lame ressort. Le bord libre arrière 125, 126 du feuillard métallique 115 ainsi recourbé délimite, au niveau de chaque conduit, l’ouverture d’accès au logement électrique 122, 123. Comme le montre la , chaque logement électrique 122, 123 est en outre fermé, à l’avant, par une paroi 124, qui empêche l’accès auxdits logements électriques 122, 123 depuis l’avant de la borne femelle 100. Enfin, des ouvertures 128 sont prévues dans une portion plane du feuillard métallique 115 pour fixer la lame ressort. La lame ressort peut par exemple être formée par un ruban métallique replié de manière à former un coude qui assure la fonction de ressort. Une telle lame ressort est analogue à la lame ressort 230 du deuxième mode de réalisation de la borne femelle 200 visible sur la .
Dans le deuxième mode de réalisation de la borne femelle 200 selon l’invention représenté sur les figures 3 et 4, la partie de raccordement électrique 220 est en tout point similaire à la partie de raccordement électrique 120 de la borne femelle 100 selon le premier mode de réalisation, si ce n’est qu’elle est de plus faible hauteur, la partie de raccordement électrique 220 étant alignée, transversalement, avec l’alvéole de réception 210.
Les vecteurs DECEL_TQ_TG, TRANS_LOSS_TQ, MIN_DL_ACEL, et la consigne de pilotage BRK_LEVR_PSN sont transmis par un calculateur de contrôle moteur 15.