INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le ou chaque compresseur (par exemple le premier compresseur et le deuxième compresseur tels que décrits ci-dessus) peut comprendre n'importe quel nombre d'étages, par exemple de multiples étages. Chaque étage peut comprendre une rangée d'aubes de rotor et une rangée d'aubes de stator, qui peuvent être des aubes de stator variables (en ce que leur angle d'incidence peut être variable). La rangée d'aubes de rotor et la rangée d'aubes de stator peuvent être axialement décalées l'une de l'autre.
La ou chaque turbine (par exemple la première turbine et la deuxième turbine telles que décrites ci-dessus) peuvent comprendre n'importe quel nombre d'étages, par exemple de multiples étages. Chaque étage peut comprendre une rangée d'aubes de rotor et une rangée d'aubes de stator. La rangée d'aubes de rotor et la rangée d'aubes de stator peuvent être axialement décalées l'une de l'autre.
Chaque aube de soufflante peut être définie comme ayant une portée radiale s'étendant d'un pied (ou d'un moyeu) au niveau d'un emplacement radialement interne lavé par les gaz, ou position de portée de 0 %, jusqu'à une extrémité à une position de portée de 100 %. Le rapport du rayon de l'aube de soufflante au niveau du moyeu au rayon de l'aube de soufflante au niveau de l'extrémité peut être inférieur à (ou de l'ordre de) l'un quelconque parmi : 0,4, 0,39, 0,38 0,37, 0,36, 0,35, 0,34, 0,33, 0,32, 0,31, 0,3, 0,29, 0,28, 0,27, 0,26 ou 0,25. Le rapport du rayon de l'aube de soufflante au niveau du moyeu au rayon de l'aube de soufflante au niveau de la pointe peut être dans une plage incluse délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire que les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures). Ces rapports peuvent être couramment désignés le rapport du moyeu à l'extrémité. Le rayon au niveau du moyeu et le rayon au niveau de l'extrémité peuvent l'un et l'autre être mesurés au niveau de la partie de bord d'attaque (ou axialement le plus en avant) de l'aube. Le rapport du moyeu à l'extrémité fait référence, bien sûr, à la partie lavée par les gaz de l'aube de soufflante, c'est-à-dire la partie radialement à l'extérieur de l'une quelconque plate-forme.
Le rayon de la soufflante peut être mesuré entre la ligne médiane du moteur et l'extrémité d'une aube de soufflante au niveau de son bord d'attaque. Le diamètre de soufflante (qui peut être simplement deux fois le rayon de la soufflante) peut être supérieur à (ou de l'ordre de) l'un quelconque parmi : 220 cm, 230 cm, 240 cm, 250 cm (environ 100 pouces), 260 cm, 270 cm (environ 105 pouces), 280 cm (environ 110 pouces), 290 cm (environ 115 pouces), 300 cm (environ 120 pouces), 310 cm, 320 cm (environ 125 pouces), 330 cm (environ 130 pouces), 340 cm (environ 135 pouces), 350 cm, 360 cm (environ 140 pouces), 370 cm (environ 145 pouces), 380 cm (environ 150 pouces) ou 390 cm (environ 155 pouces). Le diamètre de soufflante peut être une plage incluse délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire que les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures).
La vitesse de rotation de la soufflante peut varier en cours d'utilisation. Généralement, la vitesse de rotation est plus basse pour des soufflantes avec un diamètre plus élevé. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la vitesse de rotation de la soufflante aux conditions de croisière peut être inférieure à 2500 tr/min, par exemple inférieure à 2300 tr/min. Strictement à titre d'exemple non limitatif supplémentaire, la vitesse de rotation de la soufflante dans des conditions de croisière pour un moteur ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 220 cm à 300 cm (par exemple 240 cm à 280 cm) peut être dans la plage allant de 1700 tr/min à 2500 tr/min, par exemple dans la plage allant de 1800 tr/min à 2300 tr/min, par exemple dans la plage allant de 1900 tr/min à 2100 tr/min. À titre d'exemple non limitatif uniquement, la vitesse de rotation de la soufflante dans des conditions de croisière pour un moteur ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 320 cm à 380 cm peut être comprise dans la plage allant de 1200 tr/min à 2000 tr/min, par exemple dans la plage allant de 1300 tr/min à 1800 tr/min, par exemple dans la plage allant de 1400 tr/min à 1600 tr/min.
En cours d'utilisation du moteur à turbine à gaz, la soufflante (avec les aubes de soufflante associées) tourne autour d'un axe de rotation. Cette rotation résulte en un déplacement de l'extrémité de l'aube de soufflante avec une vitesse U extrémité . Le travail accompli par les pales de soufflante sur le flux résulte en une élévation d'enthalpie dH du flux. Une charge d'extrémité de soufflante peut être définie par dH/U extrémité 2 , où dH est l'augmentation d'enthalpie (par exemple l'augmentation d'enthalpie moyenne 1-D) à travers la soufflante et U extrémité est la vitesse (de transition) de l'extrémité de soufflante, par exemple au niveau du bord d'attaque de l'extrémité (qui peut être défini en tant que rayon d'extrémité de soufflante au niveau du bord d'attaque multiplié par la vitesse angulaire). La charge d'extrémité de soufflante aux conditions de croisière peut être supérieure à (ou de l'ordre de) l'un quelconque parmi : 0,28, 0,29, 0,3, 0,31, 0,32, 0,33, 0,34, 0,35, 0,36, 0,37, 0,38, 0,39 ou 0,4 (toutes les unités dans ce paragraphe étant Jkg -1 K -1 /(ms -1 ) 2 ). La charge de pointe de soufflante être une plage incluse délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire que les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures).
Des moteurs à turbine à gaz conformément à la présente description peuvent avoir n'importe quel rapport de contournement souhaité, où le rapport de contournement est défini comme le rapport du débit massique du flux à travers le conduit de contournement au débit massique du flux à travers le cœur aux conditions de croisière. Dans certains agencements le rapport de contournement peut être supérieur à (ou de l'ordre de) n'importe lequel des suivants : 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5, 13, 13,5, 14, 14,5, 15, 15,5, 16, 16,5, 17, 17,5, 18, 18,5, 19, 19,5 ou 20. Le rapport de contournement peut être une plage incluse délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire que les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures). Le rapport de contournement peut être dans la plage allant de 11 à 20, et facultativement dans la plage allant de 13 à 20 ou de 14 à 20.
Le conduit de contournement peut être sensiblement annulaire. Le conduit de contournement peut être radialement à l'extérieur du moteur de cœur. La surface radialement externe du conduit de contournement peut être définie par une nacelle et/ou un carter de soufflante.
Le rapport de pression global d'un moteur à turbine à gaz tel que décrit ici peut être défini comme le rapport de la pression totale en amont de la soufflante à la pression totale au niveau de la sortie du compresseur haute pression (avant entrée dans la chambre de combustion). À titre d'exemple non limitatif, le rapport de pression global d'un moteur à turbine à gaz tel que décrit ici en croisière peut être supérieur à (ou de l'ordre de) n'importe lequel des suivants : 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75. Le rapport de pression global peut être une plage incluse délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire que les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures).
La poussée spécifique d'un moteur peut être définie comme la poussée nette du moteur divisée par le débit massique total à travers le moteur. Aux conditions de croisière, la poussée spécifique d'un moteur décrit ici peut être inférieure à (ou de l'ordre de) n'importe laquelle des suivantes : 110 Nkg -1 s, 105 Nkg -1 s, 100 Nkg -1 s, 95 Nkg -1 s, 90 Nkg -1 s, 85 Nkg -1 s ou 80 Nkg -1 s. La poussée spécifique peut être une plage incluse délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire que les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures). De tels moteurs peuvent être particulièrement efficaces par comparaison avec des moteurs à turbine à gaz classiques.
Un moteur à turbine à gaz tel que décrit ici peut avoir n'importe quelle poussée maximale souhaitée. Strictement à titre d'exemple non limitatif, une turbine à gaz telle que décrite ici peut être susceptible de produire une poussée maximale d'au moins (ou de l'ordre de) n'importe laquelle des suivantes : 160 kN, 170 kN, 180 kN, 190 kN, 200 kN, 250 kN, 300 kN, 350 kN, 400 kN, 450 kN, 500 kN ou 550 kN. La poussée maximale peut être une plage incluse délimitée par deux quelconques des valeurs dans la phrase précédente (c'est-à-dire que les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures). La poussée à laquelle il est fait référence ci-dessus peut être la poussée nette maximale dans des conditions atmosphériques types au niveau de la mer plus 15 deg C (pression ambiante 101,3 kPa, température 30 deg C), avec le moteur statique.
se situe dans une plage allant de 0,43 à 0,6, et un rapport de la vitesse de soufflante au centre de gravité [Math. 17] :
se situe dans une plage allant de 600 tr/min à 1350 tr/min.
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. 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 de rotation maximale de la soufflante au décollage peut se situer dans une plage allant de 1450 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 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 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 plus basse que l'arbre de cœur, dans lequel : le moteur à turbine à gaz a une longueur de moteur et un emplacement de réducteur par rapport à une région avant de la soufflante, dans lequel un rapport d'emplacement de réducteur [Math. 18] :
est dans une plage allant de 0,19 à 0,45.
Définir le rapport d'emplacement de réducteur dans cette plage peut permettre au réducteur d'être situé au niveau ou à proximité d'une position de montage avant du moteur à turbine à gaz. Vu que le réducteur fait généralement partie des composants les plus lourds dans le moteur, son emplacement peut avoir une influence significative sur la position du centre de gravité. Le déplacement du centre de gravité plus près du montage avant peut aider à minimiser les efforts de montage arrière. D'autres effets tels que la réduction de la flexion du cœur de moteur et la déviation de l'arbre d'entraînement de raccordement de cœur peuvent également être prévus en contrôlant le centre de gravité du moteur par un positionnement adapté du réducteur. Le rapport d'emplacement de réducteur peut être supérieur à celui des moteurs à turbine à gaz connus.
Le rapport d'emplacement de réducteur peut se situer dans une plage allant de 0,19 à 0,3. Le rapport d'emplacement de réducteur peut se situer dans une plage allant de 0,19 à 0,23. Le rapport d'emplacement de réducteur peut se situer dans une plage allant de 0,19 à 0,23, par exemple de 0,19 à 0,21, par exemple pour un moteur de rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 110 cm à 150 cm. Le rapport d'emplacement de réducteur peut se situer dans une plage allant de 0,20 à 0,25, par exemple égal à ou de l'ordre de 0,23 - par exemple, étant dans une plage allant de 0,225 à 0,235 - par exemple, pour un moteur de rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 155 cm à 200 cm.
L'emplacement de réducteur peut se situer dans une plage allant de 50 cm à 110 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, l'emplacement de réducteur peut se situer dans une plage allant de 50 cm à 80 cm, éventuellement de 55 cm à 75 cm. Éventuellement, pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 155 cm à 200 cm, l'emplacement de réducteur peut se situer dans une plage allant de 80 cm à 110 cm, éventuellement de 85 cm à 105 cm.
La turbine peut comprendre un étage de turbine de plus basse pression ayant une rangée d'aubes de rotor, et la longueur de moteur est 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.
L'emplacement de réducteur peut être mesuré entre : l'intersection d'un bord d'attaque d'une des aubes de la soufflante et le moyeu ; et un plan central radial du réducteur, le plan central radial étant au niveau d'un point médian entre la face avant d'un engrenage le plus avant du réducteur et la face arrière d'un engrenage le plus arrière du réducteur.
Le réducteur peut être un réducteur épicycloïdal comprenant une couronne dentée ; dans de tels modes de réalisation, l'emplacement de réducteur peut être mesuré comme la distance axiale entre : l'intersection d'un bord d'attaque d'une des aubes de soufflante et du moyeu ; et un plan radial intersectant le point central axial de la couronne dentée.
Les aubes de soufflante peuvent être composées au moins en partie d'un matériau composite, et l'emplacement de réducteur pour de tels modes de réalisation peut se situer dans une plage allant de 50 cm à 110 cm et éventuellement dans une plage allant de 80 cm à 110 cm.
L’invention a trait à un module lumineux, notamment pour véhicule automobile, comprenant au moins une source lumineuse apte à émettre des rayons lumineux dans une direction principale d’éclairage ; au moins une surface réfléchissante de renvoi configurée et agencée pour réfléchir les rayons lumineux suivant un axe optique du module lumineux transversal à la direction principale d’éclairage, de manière à former un faisceau lumineux ; au moins un dispositif optique disposé optiquement entre l’au moins une source lumineuse et l’au moins une surface réfléchissante de renvoi ; remarquable en ce que l’au moins un dispositif optique est configuré pour collimater et/ou faire converger, par réflexion, les rayons lumineux vers l’au moins une surface réfléchissante de renvoi.
Le module lumineux peut par ailleurs présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’au moins une surface réfléchissante de renvoi est à une distance de l’au moins une source lumineuse d’au moins 20mm, préférentiellement au moins 30mm.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’au moins un dispositif optique est un collecteur avec une surface réfléchissante de révolution au moins partielle autour de la direction principale d’éclairage de l’au moins une source lumineuse, respectivement. La collimation et/ou convergence est alors avantageusement assurée exclusivement par réflexion. La surface réfléchissante est avantageusement de révolution totale.
Avantageusement, l’au moins un collecteur comprend deux parties assemblées l’une à l’autre et formant, chacune une moitié de la surface réfléchissante de révolution au moins partielle. Chaque moitié de la surface réfléchissante de révolution au moins partielle forme un secteur de 180° autour de la direction principale d’éclairage.
Selon un mode avantageux de l’invention, la surface réfléchissante de révolution au moins partielle de l’au moins un collecteur présente un profil parabolique et l’au moins une surface réfléchissante de renvoi est plane. Le profil parabolique est de révolution au moins partielle.
Selon un mode avantageux de l’invention, la surface réfléchissante de révolution au moins partielle de l’au moins un collecteur présente un profil elliptique et l’au moins une surface réfléchissante de renvoi présente un profil parabolique. Le profil elliptique est de révolution au moins partielle.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’au moins un dispositif optique est un élément dioptrique concentrique avec la direction principale d’éclairage de l’au moins une source lumineuse, respectivement. La collimation et/ou convergence est alors avantageusement assurée par réflexion et par réfraction. L’élément dioptrique est en matériau transparent pour la lumière visible.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’au moins un élément dioptrique comprend une face de sortie plane et l’au moins une surface réfléchissante de renvoi est plane. L’élément dioptrique est avantageusement un collimateur.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’au moins un élément dioptrique comprend une face de sortie convergente et l’au moins une surface réfléchissante de renvoi présente un profil parabolique.
Selon un mode avantageux de l’invention, le module lumineux comprend plusieurs sources lumineuses adjacentes sur un support, plusieurs surfaces réfléchissantes de renvoi, adjacentes de manière correspondante et plusieurs dispositifs optiques, adjacents.
Selon un mode avantageux de l’invention, les plusieurs surfaces réfléchissantes de renvoi sont formées sur un réflecteur commun et les plusieurs dispositifs optiques sont formés sur un collecteur commun.
Avantageusement le réflecteur commun est d’un seul tenant avec une partie du collecteur commun. Avantageusement, le collecteur commun comprend deux parties assemblées l’une à l’autre et formant, chacune une moitié de chacune des surfaces réfléchissantes circulaires. Chaque moitié de la surface réfléchissante circulaire forme un secteur de 180° autour de la direction principale d’éclairage.
Les mesures de l’invention sont avantageuses en ce qu’elles permettent de collecter une majeure partie des rayons lumineux émis par la ou les sources lumineuses pour former le ou les faisceaux lumineux, alors même que la ou les surfaces réfléchissantes de renvoi sont éloignées des sources lumineuses correspondantes. Cette performance de collection de rayons lumineux est obtenue grâce à la réflexion assurée par le ou les dispositifs optiques. Dans le cas d’un module lumineux comprenant une série de sources lumineuses et de surfaces réfléchissantes de renvoi, disposées côte-à-côte, chaque dispositif optique peut être adapté à la distance entre chaque surface réfléchissante de renvoi et la source lumineuse correspondante. Aussi, dans le cas de dispositifs optiques avec surface réfléchissante circulaire, ceux-ci peuvent être réalisé sur un collecteur commun, facilitant l’assemblage et réduisant les coûts de fabrication.
est une vue de face d’un module lumineux suivant un premier, un deuxième, un troisième et un quatrième mode de réalisation de l’invention ;
est un schéma de principe du premier mode de réalisation de l’invention ;
Dans des modes de réalisation dans lesquels le rotor (de l'étage de rotor de plus basse pression) est caréné, l'extrémité radialement extérieure du bord de fuite de chacune des aubes de rotor peut être définie au niveau de la face inférieure du carénage. Dans des modes de réalisation dans lesquels le rotor (de l'étage de rotor de plus basse pression) est non caréné, l'extrémité radialement extérieure du bord de fuite de chacune des aubes de rotor peut être l'extrémité d'aube de l'aube de rotor.
La turbine peut être la turbine de plus basse pression d'une pluralité de turbines prévues dans le cœur. L'étage de turbine peut être l'étage de turbine axialement le plus vers l'arrière et/ou l'étage de turbine le plus en aval.
Le réducteur peut avoir un rapport d'engrenage dans la plage allant de 3,2 à 5, par exemple de 3,2 à 4,2, par exemple de 3,2 à 3,8.
Le moteur à turbine à gaz de cet aspect peut en outre avoir un angle d'axe de soufflante tel que défini dans l'aspect concerné précédent ou l'un quelconque des énoncés ci-dessus.
Dans un autre aspect, la présente demande propose 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 ; et une soufflante située en amont du cœur de moteur, la soufflante comprenant une pluralité d'aubes de soufflante s'étendant radialement à partir d'un moyeu, chaque aube de soufflante ayant un bord d'attaque et un bord de fuite ; et dans lequel : la turbine comprend un étage de turbine de plus basse pression ayant une rangée d'aubes de rotor, chacune des aubes de rotor s'étendant radialement et ayant un bord d'attaque et un bord de fuite ; la différence de rayon soufflante-turbine est mesurée comme la distance radiale entre : un point sur un cercle balayé par une extrémité radialement extérieure du bord de fuite de chacune des aubes de rotor de l'étage de plus basse pression de la turbine ; et un point sur un cercle balayé par une extrémité radialement extérieure du bord d'attaque de chacune des aubes de soufflante, le procédé comprenant la commande de l'aéronef de sorte qu'un rapport vitesse de soufflante à rayon soufflante-turbine est défini comme :
Le moteur à turbine à gaz de cet aspect peut en outre avoir un angle d'axe de soufflante tel que défini dans l'aspect concerné précédent ou l'un quelconque des énoncés ci-dessus
Selon un autre aspect, l'invention concerne un moteur à turbine à gaz pour aéronef, et agencé pour être monté sous une aile de l'aéronef, le moteur comprenant :
un cœur de moteur comprenant une turbine, un compresseur et un arbre de cœur reliant la turbine au compresseur, la turbine comprenant un étage de rotor de plus basse pression, la turbine ayant un diamètre de turbine ;
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 depuis 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. Un rapport de blocage aval [Math. 27] :
est dans la plage allant de 0,2 à 0,3.
Le présent aspect concerne une turbine à gaz agencée pour fournir un blocage aval spécifié lorsqu'elle est montée sur l'aile d'un aéronef, le blocage aval procurant une mesure de la quantité de l'espace vertical sous une aile d'un aéronef occupée par le moteur à turbine à gaz. L'homme du métier appréciera que le fait d'avoir un diamètre de turbine relativement faible vers l'extrémité arrière du moteur, par rapport à la distance de l'aile d'aéronef sur laquelle le moteur doit être monté à la surface du sol, peut permettre plus d'espace pour une structure de mât agencée pour monter le moteur sur l'aile. Un blocage aval inférieur peut donc être préférable. D'une manière générale, les moteurs d'aéronef sont montés sous des ailes d'aéronef, au moyen d'un mât (également appelé jambe de cellule) relié entre une partie arrière du moteur et une face inférieure de l'aile. Le diamètre de turbine à la position axiale du rotor de plus basse pression peut être utilisé comme mesure de la taille du moteur vers l'arrière du moteur.