INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En fonctionnement, le corps d’une aube subit des dilatations thermiques qui se traduisent par des déformations. Ces déformations génèrent des zones de compression et des zones de traction dans l’aube.
Il existe un besoin de trouver une solution pour améliorer la tenue thermomécanique d’une aube de rotor de façon à ce que celle-ci puisse résister à la fois à des efforts de traction et de compression à haute température (jusqu’à 1050°C environ) et très haute température (jusqu’à 1200°C environ).
L’invention propose une aube de rotor pour une turbomachine d’aéronef, cette aube comportant une pale reliée par une plateforme à un pied, l’aube comportant une cavité interne configurée pour autoriser le passage d’un flux d’air de refroidissement, l’aube comportant un corps réalisé en alliage à base de nickel, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un insert logé dans un évidement du corps et réalisé dans un matériau à base de céramique, ledit insert ayant une forme complémentaire de celle dudit évidement.
L’invention propose ainsi une aube de rotor comportant un corps en alliage à base de nickel et un ou plusieurs inserts dans ce corps dans un matériau à base de céramique. Chacun de ces matériaux fonctionne dans son domaine privilégié de fonctionnement. Comme évoqué dans ce qui précède, le matériau en alliage à base de nickel a une bonne résistance en traction et compression jusqu’à une température de 1050°C, c’est-à-dire de moyenne à haute température pour une turbine d’aéronef. Le matériau à base de céramique a une bonne résistance en compression jusqu’à une température de 1200°C, c’est-à-dire à haute température pour une turbine d’aéronef.
On comprend ainsi que les inserts à base de céramique sont situés dans les zones de l’aube susceptibles d’être soumises en fonctionnement à de tels niveaux de température (jusqu’à 1200°C). De plus, ces inserts sont montés précontraints afin de toujours travailler en fonctionnement en compression, quel que soit le chargement initial (traction ou compression) de la zone.
L’invention permet donc d’améliorer les performances de tenue thermique de l’aube qui peut ainsi fonctionner dans un environnement plus chaud. Il est ainsi possible d’augmenter la température des gaz de combustion dans la veine de la turbine, d’augmenter la température de l’air de refroidissement de l’aube, et/ou de réduire le débit d’air de refroidissement de l’aube, ce qui permet d’optimiser les performances de la turbine et donc de la turbomachine.
L’aube de rotor selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
-- ledit corps exerce sur ledit insert une précontrainte en compression ; cette précontrainte peut résulter du procédé de fabrication de l’aube et en particulier d’un phénomène de retrait matière ou de contraction de la matière à la fin du procédé de fabrication, lors de la solidification de l’aube ;
-- ladite précontrainte en compression est maintenue tant que la température de l’aube est inférieure à une certaine valeur, qui correspond par exemple à une température de fonctionnement de l’aube et de la turbomachine ;
-- ladite précontrainte en compression diminue à mesure que la température de l’aube augmente et peut s’annuler ou disparaître lorsque la température de l’aube atteint la valeur précitée ; ceci est dû aux dilatations thermiques différentielles des matériaux du corps et de l’insert ;
- l’aube comprend un insert situé à une extrémité libre de la pale, opposée au pied ;
- l’insert forme au moins une partie d’une baignoire à l’extrémité libre de la pale, au fond de laquelle sont formés des orifices de sortie d’air ;
- l’aube comprend un insert situé dans la plateforme ;
- l’aube comprend un insert situé dans la pale ;
- l’insert est situé au niveau d’un bord de fuite de la pale ;
Le dispositif 700 peut être utilisé pour caractériser au moins un objectif optique cible à fabriquer, tel que par exemple l’objectif optique 602 de la , sans y être limité
En particulier, le dispositif 700 peut être configuré pour mettre en œuvre le procédé de caractérisation 600 de la .
Le dispositif 700 comprend un module 702 pour déterminer un jeu d’assemblage, à partir des caractéristiques de chaque élément optique composant l’objectif optique cible. Le module 702 peut par exemple être le module 502 de la pour déterminer le jeu d’assemblage d’entrainement. Le module 702 fournit un jeu d’assemblage JA pour l’objectif cible à fabriquer.
Le dispositif 700 comprend en outre un module 704 de caractérisation exécutant un modèle de caractérisation géométrique prenant en entrée le jeu d’assemblage JA fourni par le module 702 et fournissant, en sortie, un jeu géométrique estimé JGE. Le modèle de caractérisation géométrique exécuté par le module 704 peut être le modèle 440 de la , et plus généralement un programme ou une application informatique, et se présenter sous la forme : d’un réseau de neurones, en particulier régressif, et encore plus particulièrement un réseau de neurones CNN à apprentissage profond, ou un modèle de régression linéaire de polynômes, une équation gaussienne, obtenue par une méthode des moindres carrés, une méthode d’analyse statistique, etc.
Le module de caractérisation 704 peut être tout module de calcul ou tout module informatique exécutant le modèle de caractérisation 440, tel qu’un serveur, un ordinateur, une tablette, un processeur, un calculateur, une puce électronique, etc.
La est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’un procédé selon l’invention de fabrication d’objectifs optiques.
Le procédé 800 peut comprendre une première phase 802 de fabrication lors de laquelle une première partie d’un lot d’objectifs est fabriqué. Cette première partie comprend une multitude d’objectifs optiques. Lors de cette phase 802 un objectif optique est fabriqué lors d’une étape 804. Un jeu d’entrainement est déterminé et mémorisé, lors d’une étape 806, en vue de constituer une base d’entrainement, tel que par exemple la base d’entrainement BA. Cette étape 806 peut être identique à l’étape 404 de détermination d’un jeu d’entrainement de la .
La phase 802 est réitérée pour une multitude d’objectifs optiques formant la première partie du lot d’objectifs optiques.
Puis, lors d’une étape 808, le modèle de caractérisation géométrique est entrainé avec la base d’entrainement BA, par exemple en mettant œuvre la phase d’entrainement 420 de la .
Le procédé 800 peut ensuite comprendre une deuxième phase 810 de fabrication lors de laquelle les objectifs restant du lot sont fabriqués.
Cette phase 810 comprend, pour chaque objectif optique, les étapes suivantes.
Lors d’une étape 812, les éléments optiques qui vont constituer l’objectif optique sont sélectionnés.
Lors d’une étape 814, une caractérisation géométrique de l’objectif optique est réalisée. Cette étape de caractérisation 814 peut être identique au procédé de caractérisation géométrique 600 de la . Cette étape de caractérisation géométrique fournit un jeu géométrique estimé JGE pour l’objectif optique.
Ensuite, lors d’une étape 816 le jeu géométrique estimé peut être utilisé pour déterminer si la qualité de l’objectif optique à fabriquer est satisfaisante. Pour ce faire, au moins une valeur du jeu géométrique estimé peut être comparée à au moins une valeur prédéterminée donnant ainsi une indication sur la qualité fonctionnelle, ou la performance, de l’objectif optique à fabriquer.
Si le jeu géométrique estimé JGE témoigne d’une qualité satisfaisante l’objectif optique, la fabrication de l’objectif optique peut être commencée ou poursuivie lors d’une étape 818.
Si le jeu géométrique estimé témoigne d’une qualité insuffisante, alors la fabrication de l’objectif optique peut être annulée. Alternativement, si le jeu géométrique estimé JGE témoigne d’une qualité insuffisante, alors la composition de l’objectif optique peut être retouchée. Par exemple, au moins un élément optique de l’objectif optique peut être remplacé ou repositionné.
De manière connue, un passage automatique d’une date à une date suivante dans une montre mécanique se fait mécaniquement et relativement lentement, c’est-à-dire en l’espace de plusieurs heures.
Plusieurs dates successives sont inscrites sur une surface d’un anneau disposé sous le cadran d’une montre, cet anneau pouvant tourner, de manière à ce qu’une date inscrite sur l’anneau soit positionnée en regard d’une lumière traversante du cadran. Cet anneau comporte des dents ou des ergots s’étendant radialement préférentiellement vers le centre de l’anneau, un organe d’entrainement étant apte à coopérer avec ces dents pour faire pivoter l’anneau d’un angle défini, et ainsi mettre en regard de la lumière une date successive à la date préalablement en regard.
Un élément de rappel élastique, par exemple de type lame en acier ressort, est assemblé à une extrémité à la platine, son autre extrémité présentant une partie déformée en U, apte à venir se loger entre deux dents successives de l’anneau, une fois le dispositif passe-date assemblé, pour indexer l’anneau. Ainsi, l’anneau ne risque pas de pivoter accidentellement en cas de secousse ou de choc.
L’organe d’entrainement comporte un engrenage qui réalise un tour complet en une journée, entrainé par le mouvement d’horlogerie de la montre. Cet engrenage met en tension, au fur et à mesure de sa rotation, un ressort d’accumulation en spirale, pour accumuler de l’énergie. L’organe d’entrainement comporte également des moyens d’entrainement de l’anneau, sous la forme d’un doigt venant en appui contre une dent de l’anneau et rattaché au ressort d’accumulation en spirale.
Lorsque l’énergie de tension du ressort d’accumulation est suffisante et la force qu’elle exerce dépasse la force de maintien exercée par l’élément de rappel élastique sur le cadran, le doigt de l’organe d’entrainement fait pivoter l’anneau peu à peu et fait se désengager la partie déformée en U de l’élément de rappel élastique formant organe d’indexage. Une fois la partie déformée en U complètement désengagée de l’espace entre deux dents, le doigt continue à se déplacer et fait pivoter l’anneau, la partie déformée en U vient alors se placer dans l’espace entre deux dents suivant. Le ressort d’accumulation en spirale de l’organe d’entrainement est alors détendu, et un nouveau cycle de mise en tension du ressort d’accumulation en spirale commence.
Un tel dispositif comporte des pièces réalisées par emboutissage, fonderie, usinage, ou tout autre procédé de fabrication, complété ou non par des traitements chimiques et/ou thermiques.
Ce type de dispositif passe-date est connu depuis des années, mais il présente plusieurs inconvénients.
Tout d’abord, le passage d’une date à une date suivante se fait lentement, en plusieurs heures. Il en résulte, durant cette transition, que la montre n’affiche pas clairement une date, ce qui est gênant esthétiquement.
Ensuite, comme évoqué plus haut, un tel dispositif passe-date nécessite un nombre important de pièces à fabriquer et à assembler, ce qui augmente le prix de fabrication dudit dispositif et le prix de la main d’œuvre nécessaire pour l’assembler.
Il convient de noter que comme certains mois de l’année ne comportent pas le même nombre de jours, il est nécessaire de pouvoir ajuster manuellement la date affichée en faisant tourner l’anneau, en agissant par exemple sur une molette de réglage. Une telle manipulation manuelle et forcée peut endommager, user ou déformer certaines pièces, comme la partie déformée en U du dispositif, les dents de l’anneau, le doigt et le ressort d’accumulation en spirale.
Il est connu, pour remédier à cet inconvénient, de positionner une pièce asymétrique en bout de doigt pouvant pivoter librement autour d’un axe perpendiculaire au plan portant l’anneau, cette pièce étant apte à s’effacer dans le plan de l’anneau pour ne pas être endommagée par le passage des dents. Cependant, cette solution ajoute encore des pièces et des étapes d’assemblage supplémentaires coûteux.
Un autre inconvénient de l’art antérieur tient dans le fait que le dispositif passe-date de l’art antérieur, du fait d’un grand nombre de pièces, nécessite une opération d’ajustement longue et onéreuse. En effet, chaque pièce fabriquée peut présenter des variations de dimensions du fait de la tolérance de fabrication. Ces jeux peuvent modifier le fonctionnement du dispositif passe-date et obérer un fonctionnement constant lors du passage de dates successives. En fait, ces jeux peuvent interférer sur la force d’appui de la pièce de rappel sur l’anneau, sur la quantité d’énergie emmagasinée dans le ressort d’accumulation en spirale, sur la force de déplacement du doigt de l’organe d’entrainement, ou sur le désengagement de la partie déformée en U du dispositif hors de l’espace entre deux dents.
L’invention cherche donc à proposer un dispositif passe-date plus simple, présentant moins de pièces, moins coûteux, et pouvant s’activer plus rapidement.
L’invention cherche aussi à proposer un organe d’entrainement plus simple et permettant de réaliser un dispositif passe-date plus simple, présentant moins de pièces, moins coûteux, et pouvant s’activer plus rapidement
Un autre objectif de l’invention est de proposer un procédé de fabrication de l’organe d’entrainement qui permette d’obtenir un tel organe de manière répétable, en peu d’opérations et peu de pièces, simple à mettre en œuvre, et ne présentant pas les inconvénients de l’art antérieur énoncés plus haut.
Encore un autre objectif est de proposer un procédé de fabrication d’un tel dispositif passe-date ne présentant pas les inconvénients de l’art antérieur énoncés plus haut, et plus particulièrement de proposer un procédé de fabrication d’un organe d’entrainement d’un tel dispositif passe-date selon l’invention.
D’autres buts de l’invention consistent à proposer des détecteurs de rayonnement électromagnétique qui soient peu encombrants et faciles à incorporer dans des dispositifs à fonction de caméras.
Pour atteindre l’un au moins de ces buts ou un autre, un premier aspect de l’invention propose un nouveau détecteur de rayonnement électromagnétique qui comprend : - au moins une antenne, adaptée pour concentrer un champ électrique d’un rayonnement électromagnétique qui atteint cette antenne, dans une zone de concentration du champ lorsque le rayonnement appartient à une bande spectrale de résonance de l’antenne ; - une portion d’un matériau qui est absorbant pour le rayonnement dans la bande spectrale de résonance de l’antenne, appelée portion absorbante, et située dans la zone de concentration du champ de sorte que cette portion absorbante produise un échauffement lorsque le rayonnement qui appartient à la bande spectrale de résonance de l’antenne atteint cette dernière ; et - des moyens de détection de l’échauffement qui est produit par la portion absorbante.
Dans le cadre de la présente invention, «antenne» désigne tout composant adapté pour modifier un rayonnement électromagnétique qui est incident sur celle-ci, lorsque ce rayonnement appartient à la bande spectrale de résonance de l’antenne. L’antenne qui est utilisée dans le détecteur de l’invention a pour fonction de concentrer le champ électrique du rayonnement dans la zone de concentration. Une telle antenne, qui peut aussi être appelée concentrateur de champ électrique, peut posséder une configuration et une composition quelconques qui sont adaptées pour produire la fonction de concentration du champ électrique. En particulier, elle peut être constituée d’une ou plusieurs portion(s) de matériau(x) diélectrique(s) ou conducteur(s) électrique(s), notamment métallique(s) ou à base de semiconducteur(s) possiblement dégénéré(s).
Selon l’invention, la portion absorbante est séparée de l’antenne, et des matériaux respectifs de l’antenne et de la portion absorbante sont tels que pour du rayonnement qui atteint l’antenne en appartenant à sa bande spectrale de résonance, un quotient d’une absorption énergétique qui se produit dans la portion absorbante sur une somme d’une absorption énergétique qui se produit dans l’antenne et de celle qui se produit dans la portion absorbante soit supérieur ou égal à 40%.
Ainsi, dans la structure de détecteur de l’invention, les fonctions d’une part de concentration du champ électrique et d’autre part d’absorption du champ électrique sont au moins en partie réalisées séparément, par l’antenne et par la portion absorbante respectivement. Cette séparation permet que chaque fonction soit produite individuellement avec une efficacité supérieure, et l’efficacité améliorée du détecteur de l’invention résulte de la combinaison de ces deux fonctions qui est obtenue en plaçant la portion absorbante dans la zone de concentration du champ électrique. Ainsi, la fonction d’absorption est réalisée à au moins 40% par la portion absorbante, c’est-à-dire que le quotient de la puissance du rayonnement électromagnétique incident qui est absorbée par la portion absorbante, sur la puissance totale qui est absorbée soit dans cette portion absorbante soit dans l’antenne, est supérieur ou égal à 40%. De préférence, au moins 50%, voire au moins 70%, de l’absorption du rayonnement qui atteint l’antenne en appartenant à sa bande spectrale de résonance, se produit dans la portion absorbante par opposition à la contribution d’absorption de l’antenne.
Le matériau de la portion absorbante peut être sélectionné pour avoir une grande efficacité d’absorption dans la bande spectrale de résonance de l’antenne, si bien qu’une petite portion de ce matériau soit suffisante. Son échauffement peut alors être rapide, si bien que le détecteur possède à la fois une sensibilité qui est élevée et un temps de réponse qui est court.
Les portions absorbantes de détecteurs qui sont voisins sur un support commun peuvent être isolées thermiquement l’une de l’autre, notamment si le support est isolant thermiquement et ne participe pas à une transmission utile de l’échauffement qui est produit par l’absorption du rayonnement incident. Autrement dit, des détecteurs conformes à l’invention qui sont voisins peuvent présenter une diaphonie qui est faible ou très faible.
Enfin, le détecteur de l’invention peut être réalisé sur un support d’épaisseur quelconque, puisque ce support peut ne pas participer utilement au fonctionnement du détecteur. En particulier, ce support peut avoir une épaisseur qui réduit ou supprime certains au moins des problèmes mécaniques des détecteurs de l’art antérieur.
De préférence, un volume de la portion absorbante peut être plus petit qu’un volume de l’antenne, de préférence au moins cinq fois plus petit que ce volume d’antenne. Alternativement ou en combinaison, une plus grande des dimensions de la portion absorbante peut être inférieure à un dixième d’une limite inférieure de la bande spectrale de résonance de l’antenne, exprimée en longueur d’onde. Dans le jargon de l’Homme du métier, la portion absorbante possède des dimensions sub-longueur d’onde.
De préférence, l’antenne ne contient pas de matériau qui soit identique à un matériau de la portion absorbante. Ainsi, les fonctions de l’antenne et de la portion absorbante peuvent être encore plus séparées, permettant au quotient de la puissance du rayonnement incident qui est absorbée par la portion absorbante, sur la puissance totale qui est absorbée dans cette portion absorbante ou dans l’antenne, d’avoir des valeurs supérieures. Le détecteur de l’invention peut ainsi posséder une efficacité de détection qui est encore supérieure.
Dans des premières réalisations de détecteurs conformes à l’invention et efficaces dans le domaine Térahertz, l’antenne peut être dimensionnée de sorte que sa bande spectrale de résonance soit contenue dans le domaine de longueur d’onde qui est compris entre 30 µm et 3 mm. Dans ce cas, le matériau de la portion absorbante peut être constitué par des nanotubes de carbone, ou par de la suie, couramment appelée «black carbon» en anglais, ou par du graphène.
Dans d’autres réalisations de détecteurs conformes à l’invention et efficaces dans le domaine infrarouge, l’antenne peut être dimensionnée de sorte que sa bande spectrale de résonance soit contenue dans le domaine de longueur d’onde qui est compris entre 1 µm et 30 µm. Dans ces autres cas, le matériau de la portion absorbante est absorbant dans le domaine infrarouge. Ce peut être notamment un matériau semi-conducteur à faible largeur de bande interdite, couramment appelé matériau à faible gap.
Dans diverses réalisations de l’invention, les moyens de détection de l’échauffement qui est produit par la portion absorbante peuvent être de l’un des types suivants : - une portion d’un matériau thermochrome qui est en contact thermique avec la portion absorbante ; ou - un capteur de rayonnement infrarouge qui est disposé pour détecter un rayonnement d’émission thermique produit par l’échauffement de la portion absorbante, et émis par cette portion absorbante ou par une portion supplémentaire de matériau qui est en contact thermique avec elle. Un tel capteur de rayonnement infrarouge peut notamment être de type bolométrique ou microbolométrique, refroidi ou non ; ou - un capteur acoustique, le détecteur étant alors agencé pour que le rayonnement produise des échauffements intermittents de la portion absorbante, cette portion absorbante étant adaptée pour se dilater et se contracter alternativement en réponse aux échauffements intermittents et générer ainsi une onde acoustique, le capteur acoustique étant disposé pour détecter cette onde acoustique.
Dans le deuxième cas qui vient d’être cité, la portion supplémentaire de matériau constitue un élément additionnel dans la composition du détecteur de l’invention. La fonction d’absorption du rayonnement incident, produite par la portion absorbante, et celle de réémission thermique, produite par la portion supplémentaire de matériau, sont alors réalisées séparément, si bien que leurs matériaux respectifs peuvent être sélectionnés pour que chaque fonction soit produite avec une efficacité supérieure. En particulier, ils peuvent être sélectionnés pour que la bande d’émission du matériau de la portion supplémentaire soit distincte ou disjointe de la bande d’absorption du matériau de la portion absorbante.
Dans des premiers modes de réalisation de l’invention, l’antenne peut être constituée par une ou plusieurs portion(s) d’une couche métallique disposée sur un substrat isolant électriquement, avec une épaisseur de la couche métallique qui est inférieure à un centième d’une valeur centrale de longueur d’onde de la bande spectrale de résonance de l’antenne. Autrement dit, l’antenne est formée par une ou plusieurs portion(s) d’une couche mince métallique. Dans ce cas, le substrat isolant électriquement peut avantageusement être sélectionné pour être transparent pour du rayonnement d’émission thermique qui est produit par l’échauffement de la portion absorbante. Un capteur de rayonnement infrarouge qui est utilisé pour constituer les moyens de détection d’échauffement peut ainsi être sensible au rayonnement qui est produit par l’échauffement de la portion absorbante, sélectivement par rapport au rayonnement thermique du substrat. Une sensibilité de détection qui est supérieure en résulte, pour le rayonnement qui parvient au détecteur en provenance de l’extérieur.