INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un autre aspect, l'invention concerne un moteur à turbine à gaz pour un aéronef, comprenant : un cœur de moteur comprenant une turbine, un compresseur, et un arbre de cœur reliant la turbine au compresseur ; une soufflante située en amont du cœur de moteur, la soufflante comprenant une pluralité d'aubes de soufflante s'étendant depuis un moyeu ; et un réducteur qui reçoit une entrée de l'arbre de cœur et délivre en sortie un entraînement à la soufflante de façon à entraîner la soufflante à une vitesse de rotation inférieure à celle de l'arbre de cœur, dans lequel : le moteur à turbine à gaz a une longueur de moteur et une position de centre de gravité mesurés par rapport à la soufflante, et dans lequel un rapport de position de centre de gravité de [Math. 15] : est dans une plage allant de 0,43 à 0,6.
Définir le rapport de position de centre de gravité dans cette plage peut permettre de situer le centre de gravité plus proche de la position de montage avant du moteur à turbine à gaz. Ceci peut aider à réduire ou à minimiser des charges de montage par rapport aux rapports de position de centre de gravité trouvés dans les moteurs à turbine à gaz connus ou qui seraient obtenues avec une mise à l'échelle proportionnelle de l'architecture de moteur. D'autres effets tels que la réduction de la flexion du cœur de moteur et la déviation de l'arbre peuvent également être prévus en définissant le rapport de position de centre de gravité tel que défini ci-dessus. Le rapport de position de centre de gravité peut être supérieur à celui des moteurs à turbine à gaz d'aéronef connus.
Le rapport de la position de centre de gravité peut se situer dans la plage allant de 0,43 à 0,60, et éventuellement de 0,45 à 0,6 ou de 0,46 à 0,6 (ou à 0,60). Le rapport de position de centre de gravité peut se situer dans la plage allant de 0,47 à 0,49, par exemple pour un moteur de rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 110 cm à 150 cm. Le rapport de position de centre de gravité peut se situer dans la plage allant de 0,45 à 0,48, par exemple pour un moteur de rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 155 cm à 200 cm.
La longueur de moteur peut se situer dans la plage allant de 200 cm à 500 cm, et éventuellement de 230 cm à 470 cm, éventuellement de 300 cm à 450 cm. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 110 cm à 150 cm (par exemple de 120 cm à 140 cm), la longueur de moteur peut se situer dans la plage allant de 230 cm à 370 cm, éventuellement de 300 à 360 cm. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 155 cm à 200 cm (par exemple de 165 cm à 190 cm), la longueur de moteur peut se situer dans la plage allant de 370 cm à 470 cm, éventuellement de 390 cm à 450 cm.
La position de centre de gravité peut se situer dans une plage allant de 100 cm à 230 cm, éventuellement de 140 cm à 220 cm. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 110 cm à 150 cm, la position de centre de gravité peut se situer dans une plage allant de 100 cm à 180 cm, éventuellement de 140 cm à 180 cm. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 155 cm à 200 cm, la position de centre de gravité peut se situer dans une plage allant de 160 cm à 230 cm, éventuellement de 180 cm à 220 cm.
La longueur de moteur peut être mesurée comme la distance axiale entre une région avant de la soufflante et une région arrière de la turbine.
La turbine peut comprendre un étage de turbine de plus basse pression ayant une rangée d'aubes de rotor, et la longueur de moteur peut être mesurée comme la distance axiale entre : l'intersection du bord d'attaque d'une de la pluralité d'aubes de soufflante et du moyeu ; et un point de rayon moyen du bord de fuite d'une des aubes de rotor de l'étage de turbine de plus basse pression de la turbine. Le point de rayon moyen peut être un point médian entre la position de portée de 0 % et une position de portée de 100 % de l'aube de rotor.
La turbine peut être une turbine de plus basse pression d'une pluralité de turbines prévues dans le cœur.
La position de centre de gravité peut être mesurée comme la distance axiale entre l'intersection du bord d'attaque d'une de la pluralité d'aubes de soufflante et du moyeu ; et le centre de gravité du moteur à turbine à gaz.
Selon un aspect, il est prévu un rapport vitesse de soufflante au centre de gravité :
peut se situer dans la plage allant de 600 tr/min à 1350 tr/min. Ce rapport peut être inférieur à celui des moteurs connus de turbine à gaz d'aéronef. En définissant le rapport de la vitesse de soufflante au centre de gravité dans cette plage, le centre de gravité peut être déplacé vers l'avant par rapport à celui d'un moteur à entraînement direct tout en procurant une vitesse de rotation de soufflante relativement faible.
Le rapport de la vitesse de soufflante au centre de gravité peut se situer dans une plage allant de 650 tr/min à 1276 tr/min. Le rapport de la vitesse de soufflante au centre de gravité peut se situer dans une plage allant de 600 tr/min à 1290 tr/min. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 110 cm à 150 cm, le rapport de la vitesse de soufflante au centre de gravité peut être de 925 tr/min à 1325 tr/min. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 155 cm à 200 cm, le rapport de la vitesse de soufflante au centre de gravité peut être de 650 tr/min à 910 tr/min.
La vitesse maximale de rotation de la soufflante au décollage peut être comprise entre 1450 tr/min et 3020 tr/min. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 110 cm à 150 cm, la vitesse maximale de rotation de la soufflante au décollage peut se situer dans une plage allant de 1970 tr/min à 3020 tr/min. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 155 cm à 200 cm, la vitesse maximale de rotation de la soufflante au décollage peut se situer dans une plage allant de 1450 tr/min à 1910 tr/min.
Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé de fonctionnement d'un aéronef comprenant un moteur à turbine à gaz comprenant : un cœur de moteur comprenant une turbine, un compresseur et un arbre de cœur reliant la turbine au compresseur ; une soufflante située en amont du cœur de moteur, la soufflante comprenant une pluralité d'aubes de soufflante s'étendant depuis un moyeu ; et un réducteur qui reçoit une entrée provenant de l'arbre de cœur et délivre en sortie un entraînement à la soufflante de façon à entraîner la soufflante à une vitesse de rotation inférieure à celle de l'arbre de cœur, dans lequel : le moteur à turbine à gaz possède une longueur de moteur et une position de centre de gravité mesurés par rapport à la soufflante, et dans lequel le procédé comprend le contrôle de l'aéronef de telle sorte qu'un rapport de position de centre de gravité de [Math. 16] :
Selon un autre aspect, l'invention concerne un moteur à turbine à gaz pour un aéronef, comprenant : un cœur de moteur comprenant une turbine, un compresseur, et un arbre de cœur reliant la turbine au compresseur ; une soufflante située en amont du noyau central, la soufflante comprenant une pluralité d'aubes de soufflante ; une nacelle entourant le moteur à turbine à gaz, la nacelle comprenant une surface interne définissant au moins en partie un conduit de contournement situé radialement à l'extérieur du cœur de moteur ; et une aube directrice de sortie de conduit de contournement (OGV) s'étendant radialement à travers le conduit de contournement entre une surface externe du cœur de moteur et la surface interne de la nacelle, dans lequel l'aube directrice de sortie de conduit de contournement s'étend entre une extrémité radialement interne et une extrémité radialement externe et a un bord d'attaque et un bord de fuite par rapport à la direction d'écoulement de gaz dans le conduit de contournement, un axe de paroi externe est défini reliant l'extrémité radialement externe du bord de fuite de l'aube directrice de sortie de conduit de contournement et l'extrémité la plus arrière de la surface interne de la nacelle, dans lequel l'axe de paroi externe se trouve dans un plan longitudinal contenant la ligne centrale du moteur à turbine à gaz, un angle de paroi de conduit de contournement externe est défini comme l'angle entre l'axe de paroi externe et la ligne centrale, et l'angle de paroi externe de conduit de contournement étant dans une plage allant de -15 à 1 degré.
En prévoyant l'angle de paroi de conduit de contournement dans cette plage, un système d'échappement plus compact peut être réalisé. En utilisant la plage angulaire ci-dessus, la longueur de la nacelle entre l'OGV de contournement et l'extrémité intérieure la plus arrière de la paroi interne de la nacelle peut être réduite. Ceci peut fournir une plus courte longueur de nacelle qui peut assurer une réduction de traînée par rapport aux moteurs à turbine à gaz connus, ou qui serait réalisée si les dimensions de la nacelle avaient été augmentées proportionnellement à l'augmentation de la taille du moteur à turbine à gaz. L'angle de paroi de conduit de contournement peut être inférieur (à savoir plus négatif) à celui des moteurs à turbine à gaz connus.
L'angle de paroi de conduit de contournement externe peut se situer dans une plage allant de -10 degrés à 0 degré, par exemple de -5 degrés à 0 degré. L'angle de paroi de conduit de contournement externe peut se situer dans une plage allant de -4 degrés à -1 degré. L'angle de paroi de conduit de contournement externe peut être dans la plage allant de -0,5 degré à -4 degrés ; ceci peut être pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 110 cm à 150 cm. L'angle de paroi de conduit de contournement externe peut être dans une plage allant de -1 degré à -5 degrés, par exemple de -2,5 degrés à -4 degrés ; ceci peut être pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 155 cm à 200 cm.
Un rayon d'aube directrice de sortie de conduit de contournement, mesuré radialement entre la ligne centrale de moteur et l'extrémité radialement extérieure du bord de fuite de l'OGV de contournement, peut être dans une plage allant de 90 cm à 210 cm. Éventuellement, par exemple pour un moteur de rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 110 cm à 150 cm, le rayon d'aube directrice de sortie de conduit de contournement peut se situer dans la plage allant de 90 cm à 150 cm, éventuellement de 110 cm à 135 cm. Facultativement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 155 cm à 200 cm, le rayon d'aube directrice de sortie de conduit de contournement peut être dans la plage allant de 160 cm à 210 cm, éventuellement de 170 cm à 200 cm.
L'extrémité intérieure la plus arrière de la paroi interne de la nacelle peut être mobile lors de l'utilisation du moteur à turbine à gaz pour fournir une tuyère d'échappement de conduit de contournement à section variable (également appelée tuyère de soufflante). L'axe de paroi externe peut être défini sur la base de la position de l'extrémité la plus arrière de la surface intérieure de la nacelle pendant des conditions de croisière. Les conditions de croisière peuvent être telles que définies en relation avec tout autre aspect.
Le moteur à turbine à gaz de cet aspect peut en outre avoir un rapport de contournement externe à la soufflante et/ou un rapport de contournement interne à la soufflante tel que défini dans les aspects concernés précédents de l'un quelconque des énoncés ci-dessus.
Le rayon de l'extrémité de soufflante peut être mesuré entre une ligne centrale du moteur et une extrémité la plus extérieure de chaque aube de soufflante au niveau de son bord d'attaque ; et la nacelle peut entourer la soufflante et le cœur de moteur et définir une tuyère d'échappement de contournement, la tuyère d'échappement de contournement ayant un rayon externe.
Le rapport de contournement externe à la soufflante [Math. 25] :
est dans la plage allant de 0,6 à 1,05. Le rapport de contournement externe à la soufflante peut être dans la plage allant de 0,60 à 1,05. Le rapport de contournement externe à la soufflante peut être dans la plage allant de 0,65 à 1,00. Le rapport de contournement externe à la soufflante peut être inférieur à 1,05, éventuellement inférieur à 1,02, et en outre éventuellement inférieur à 1,00. Le rapport de contournement externe à la soufflante peut être dans la plage allant de 0,80 à 1,00. Le rapport de contournement externe à la soufflante peut être dans la plage allant de 0,9 à 1,0, et éventuellement dans la plage allant de 0,90 à 1,00. Facultativement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 110 cm à 150 cm, le rapport de contournement externe à la soufflante peut être dans la plage allant de 0,95 à 1,00, par exemple égal à ou de l'ordre de 0,97, par exemple dans la plage allant de 0,96 à 0,98. Facultativement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 155 cm à 200 cm, un rapport de contournement externe à la soufflante peut être dans la plage allant de 0,91 à 0,98, éventuellement égal à ou de l'ordre de 0,95, par exemple étant dans la plage allant de 0,94 à 0,96. Le rapport de contournement externe à la soufflante peut être inférieur à celui des moteurs à turbine à gaz d'aéronef connus.
La tuyère d'échappement de contournement peut avoir un plan de sortie, qui peut être un plan radial. Le rayon externe de la tuyère d'échappement de contournement peut être mesuré à la position axiale du plan de sortie de la tuyère d'échappement de contournement.
Le rayon externe de la tuyère d'échappement de contournement peut être mesuré à la position axiale de l'extrémité la plus arrière de la nacelle.
Le rayon externe de la tuyère d'échappement de contournement peut être la distance radiale entre la ligne centrale du moteur et une surface intérieure de la nacelle à la position axiale de l'extrémité la plus arrière de la nacelle. Le rayon extérieur de la tuyère d'échappement de contournement peut se situer dans la plage allant de 100 cm à 200 cm, et éventuellement de 100 cm à 190 cm. Le rayon extérieur de la tuyère d'échappement de contournement peut être défini comme la moitié du diamètre de la tuyère d'échappement de contournement tel que décrit ci-dessus. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 95 cm à 150 cm, le rayon extérieur de la tuyère d'échappement de contournement peut être dans la plage allant de 100 cm à 145 cm. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 155 cm à 200 cm, le rayon extérieur de la tuyère d'échappement de contournement peut se situer dans la plage allant de 145 cm à 190 cm.
La tuyère d'échappement de contournement peut avoir un rayon intérieur. Un rapport de contournement interne à la soufflante [Math. 26] :
est dans la plage allant de 0,4 à 0,65. Le rapport de contournement interne à la soufflante peut être inférieur à celui des moteurs à turbine à gaz d'aéronef connus. Le rapport de contournement interne à la soufflante peut être dans la plage allant de 0,5 à 0,6, et éventuellement dans la plage allant de 0,50 à 0,60. Le rapport de contournement interne à la soufflante peut être dans la plage allant de 0,40 à 0,65. Le rapport de contournement interne à la soufflante peut être inférieur à 0,65, et éventuellement inférieur à 0,64, et éventuellement inférieur à 0,62. Le rapport de contournement interne à la soufflante peut être dans la plage allant de 0,54 à 0,64. Facultativement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 110 cm à 150 cm, le rapport de contournement interne à la soufflante peut être dans la plage allant de 0,57 à 0,63, par exemple de 0,57 à 0,62, par exemple environ 0,59, par exemple étant dans la plage allant de 0,58 à 0,60. Facultativement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 155 cm à 200 cm, le rapport de contournement interne à la soufflante peut se situer dans la plage allant de 0,5 à 0,6, et éventuellement de 0,52 à 0,58, éventuellement 0,53 à 0,55.
L’espace entre les deux supports 6 et 12 peut par ailleurs servir à une fonction lumineuse additionnelle. A cet effet, une ou plusieurs sources lumineuses (non représentées) peuvent être disposées sur les faces opposées des deux supports 6 et 12.
Toujours en référence à la , on peut observer que chacun des deux réflecteurs 8 et 16 présente un profil coudé de sorte à ce que la distance entre les sources lumineuses à l’extrémité droite et les surfaces réfléchissantes de renvoi correspondantes diminue et que la présence d’un dispositif optique configuré pour collimater et/ou faire converger les rayons lumineux n’est pas nécessaire.
La est un schéma détaillé de principe du premier mode de réalisation de l’invention.
On peut observer que la surface réfléchissante circulaire 10.1 du collecteur entoure la source lumineuse 4.1 et est adjacente au support 6. Le foyer du profil parabolique de la surface réfléchissante circulaire 10.1 est situé sur la source lumineuse 4.1. On peut aussi y observer le parcours des rayons depuis la source lumineuse 4.1 jusqu’à la surface réfléchissante de renvoi 8.1. Cette dernière réfléchit les rayons lumineux suivant l’axe optique 8.1.1 qui est en l’occurrence perpendiculaire à l’axe principal d’éclairage 4.1.1 de la source lumineuse 4.1. La planéité de la surface réfléchissante de renvoi 8.1 permet de produire un faisceau lumineux homogène. Il est entendu que la surface réfléchissante de renvoi 8.1 peut présenter un profil autre que plan.
La est un schéma détaillé de principe du deuxième mode de réalisation de l’invention.
On peut observer que la surface réfléchissante circulaire 110.2 du collecteur entoure la source lumineuse 104.2 et est adjacente au support 106. Le premier foyer du profil elliptique de la surface réfléchissante circulaire 110.2 est situé sur la source lumineuse 104.2. Le deuxième foyer du profil elliptique de la surface réfléchissante circulaire 110.2 correspond au foyer du profil parabolique de la surface réfléchissante de renvoi 108.2. On peut aussi y observer le parcours des rayons depuis la source lumineuse 104.2 jusqu’à la surface réfléchissante de renvoi 108.2. Cette dernière réfléchit les rayons lumineux suivant l’axe optique 108.2.1 qui est en l’occurrence perpendiculaire à l’axe principal d’éclairage 104.2.1 de la source lumineuse 104.2. Le profil parabolique de la surface réfléchissante de renvoi 108.2 permet de produire un faisceau lumineux homogène. Il est toutefois entendu que la surface réfléchissante de renvoi 108.2 peut présenter un profil autre que parabolique.
La est une représentation en perspective du collecteur d’un module lumineux selon le premier ou le deuxième mode de réalisation de l’invention.
Le collecteur commun 10 ou 110 comprend une ou plusieurs surfaces réfléchissantes circulaires 10.1, 110.1, 10.2, 110.2, 10.3, 110.3. Il est avantageusement réalisé en plusieurs pièces, en l’occurrence en deux pièces 10.5, 110.5 et 10.6, 110.6, chacune de ces deux pièces formant une moitié de la ou des surfaces réfléchissantes circulaires 10.1, 110.1, 10.2, 110.2, 10.3, 110.3. Cette construction facilite la fabrication du collecteur commun en ce que chacune des deux pièces 10.5, 110.5 et 10.6, 110.6 peut être réalisée par moulage à injection de matière plastique, sans contre-dépouille ou autre difficulté particulière de démoulage. Les moitiés de surfaces réfléchissantes circulaires 10.1, 110.1, 10.2, 110.2, 10.3, 110.3 peuvent être réalisées par dépôt d’un revêtement réfléchissant, notamment du type métallique. Les deux pièces 10.5, 110.5 et 10.6, 110.6 peuvent ensuite être assemblées l’une à l’autre, comme illustré à la .
La est une représentation en perspective du collecteur commun et du réflecteur d’un module lumineux selon le premier ou le deuxième mode de réalisation de l’invention.
Similairement à la , le collecteur commun 10 ou 110 comprend une ou plusieurs surfaces réfléchissantes circulaires 10.1, 110.1, 10.2, 110.2, 10.3, 110.3 et est avantageusement réalisé en plusieurs pièces, en l’occurrence en deux pièces 10.5, 110.5 et 10.6, 110.6, chacune de ces deux pièces formant une moitié de la ou des surfaces réfléchissantes circulaires 10.1, 110.1, 10.2, 110.2, 10.3, 110.3.
Les surfaces réfléchissantes de renvoi 8.1, 108.1, 8.2, 1082, 8.3, 108.3 sont formées sur un réflecteur 8, 108. Ce dernier peut être d’un seul tenant avec la pièce 10.5, 110.5 du collecteur commun 10, 110. Il peut s’agir d’une seule pièce réalisée par moulage à injection de matière plastique. Les surfaces réfléchissantes de renvoi 8.1, 108.1, 8.2, 1082, 8.3, 108.3 peuvent être réalisées par dépôt d’un revêtement réfléchissant, notamment du type métallique.
Les surfaces réfléchissantes de renvoi 8.1, 108.1, 8.2, 1082, 8.3, 108.3 sont avantageusement du type à coussinet ou billage, c’est-à-dire subdivisées par un quadrillage en une série de sous-surfaces réfléchissantes généralement convexes.
La est un schéma détaillé de principe du troisième mode de réalisation de l’invention.
Le collimateur 210.3 est une pièce en matériau transparent s’étendant suivant un axe longitudinal concentrique avec la direction principale d’éclairage 204.3.1 de la source lumineuse 204.3. Le collimateur 210.3 est avantageusement symétrique en révolution autour de son axe longitudinal. On peut observer la face d’entrée du type de Fresnel du collimateur 210.3. La partie centrale de la face en question est convexe de manière à dévier par réfraction une partie centrale des rayons lumineux émis par la source lumineuse 204.3, suivant des directions parallèles à la direction principale d’éclairage 204.3.1. La patrie annulaire extérieure de la face d’entrée, quant à elle, est configurée pour dévier par réfraction et ensuite par réflexion totale sur la face extérieure du collimateur, une partie annulaire extérieure des rayons lumineux émis par la source lumineuse 204.3, suivant des directions parallèles à la direction principale d’éclairage 204.3.1. Tous les rayons lumineux rentrant par la face d’entrée du collimateur 210.3 sont ainsi collimatés.
La face de sortie du collimateur 210.3 est avantageusement plane et perpendiculaire à la direction principale d’éclairage 204.3.1. Les rayons sortant par cette face de sortie ne sont alors pas déviés.
La est un schéma détaillé de principe du quatrième mode de réalisation de l’invention.
La tuyère d'échappement de contournement peut avoir un plan de sortie, qui peut être un plan radial. Le rayon interne de la tuyère d'échappement de contournement peut être mesuré à la position axiale du plan de sortie de la tuyère d'échappement de contournement. Les rayons interne et externe peuvent donc être mesurés dans le même plan radial. Les rayons interne et externe de la tuyère d'échappement de contournement peuvent donc être mesurés à la sortie de la tuyère d'échappement de contournement.