INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le rayon interne 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 interne de la tuyère d'échappement de contournement peut être la distance radiale entre la ligne centrale du moteur et une surface extérieure du cœur de moteur à la position axiale de l'extrémité la plus arrière de la nacelle. Le rayon interne de la tuyère d'échappement de contournement peut se situer dans la plage allant de 50 cm à 125 cm, et éventuellement de 65 cm à 110 cm, éventuellement de 75 cm à 110 cm. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 110 cm à 150 cm, le rayon interne de la tuyère d'échappement de contournement peut se situer dans la plage allant de 70 cm à 90 cm. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 155 cm et 200 cm, le rayon interne de la tuyère d'échappement de contournement peut se situer dans la plage allant de 80 cm à 120 cm, par exemple de 90 cm à 120 cm.
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 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 ; le moteur à turbine à gaz a un axe d'extrémité de soufflante qui relie : une extrémité radialement extérieure du bord d'attaque d'une de la pluralité d'aubes de soufflante ; et l'extrémité radialement extérieure du bord de fuite d'une des aubes de rotor de l'étage de plus basse pression de la turbine, l'axe d'extrémité de soufflante étant situé dans un plan longitudinal qui contient une ligne centrale du moteur à turbine à gaz, et un angle d'axe d'extrémité de soufflante est défini comme l'angle entre l'axe d'extrémité de soufflante et la ligne centrale, et l'angle d'axe d'extrémité de soufflante se situe dans une plage allant de 10 à 20 degrés.
En prévoyant un angle d'axe d'extrémité de soufflante (également appelé angle d'axe de soufflante) dans cette plage, le moteur à turbine à gaz peut avoir un grand diamètre de soufflante pour assurer un rendement de propulsion amélioré, tout en ayant également un cœur de diamètre relativement petit. Ceci peut aider à faciliter l'installation du moteur sous l'aile d'un aéronef. Un cœur de diamètre relativement plus petit peut permettre de monter le moteur relativement plus à l'arrière sur l'aéronef, et peut permettre de rapprocher le centre de gravité du moteur de la voilure. La plage de l'angle d'axe d'extrémité de soufflante définie ci-dessus peut permettre un montage de moteur amélioré par rapport aux moteurs à turbine à gaz connus, ou où des composants de moteur sont agrandis proportionnellement à l'accroissement du diamètre de la soufflante. L'angle d'axe de soufflante peut être supérieur à celui des moteurs à turbine à gaz connus.
L'angle d'axe de soufflante peut se situer dans une plage allant de 12 degrés à 17 degrés, par exemple de 13 degrés à 16 degrés.
Le rayon d'extrémité de soufflante, mesuré comme la distance radiale de la ligne centrale de moteur à l'extrémité radialement extérieure du bord d'attaque d'une de la pluralité d'aubes de soufflante, peut être dans une plage allant de 95 cm à 200 cm, et peut éventuellement être de 110 cm à 150 cm ou de 155 cm à 200 cm.
L'angle d'axe de soufflante peut se situer dans une plage allant de 13 à 15 degrés ; ceci peut être pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 110 cm à 150 cm. L'angle d'axe de soufflante peut se situer dans une plage allant de 13,5 degrés à 15,5 degrés ; ceci peut être pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 155 cm à 200 cm
Le rayon de turbine à l'étage de rotor de plus basse pression, mesuré/défini comme la distance radiale de la ligne centrale de moteur à l'extrémité radialement externe du bord de fuite d'une des aubes de rotor de l'étage de plus basse pression de la turbine, peut se situer dans la plage allant de 45 cm à 85 cm. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans une plage allant de 110 cm à 150 cm, le rayon de turbine à l'étage de rotor de plus basse pression peut être situé dans la plage allant de 50 cm à 60 cm. Facultativement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans une plage allant de 155 cm à 200 cm, le rayon de turbine à l'étage de rotor de plus basse pression peut être dans une plage allant de 60 cm à 85 cm.
Le moteur à turbine à gaz peut comprendre en outre un réducteur qui reçoit une entrée d'un arbre de cœur et délivre un entraînement à la soufflante de manière à entraîner la soufflante à une vitesse de rotation inférieure à celle de l'arbre de cœur.
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 ; 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 ; un réducteur (30) qui reçoit une entrée de l'arbre de cœur (26) et délivre un entraînement à la soufflante (23) de façon à entraîner la soufflante (23) à une vitesse de rotation inférieure à celle de l'arbre de cœur (26) ; 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, et le rapport vitesse de soufflante à différence de rayon soufflante-turbine défini comme :
se situe dans une plage allant de 0,8 tr/min/mm à 5 tr/min/mm.
En configurant la géométrie du moteur à turbine à gaz de sorte que la différence de rayon soufflante-turbine se situe dans la plage ci-dessus, le chargement sur le mât qui relie le moteur à turbine à gaz à l'aile d'un aéronef peut être réduit. En définissant le rapport vitesse de soufflante à différence de rayon soufflante-turbine de cette manière, une réduction de la vitesse de rotation de la soufflante peut réduire le couple de retenue requis pour le mât pour limiter la rotation relative du moteur à turbine à gaz. En outre, la définition du rapport dans cette plage peut également fournir un diamètre de cœur relatif plus petit, permettant de monter le moteur à turbine à gaz plus près de l'aile. Ceci peut également réduire le couple de retenue sur le mât. Le rapport vitesse de soufflante au rayon soufflante-turbine peut être inférieur à celui des moteurs à turbine à gaz connus.
Le rapport vitesse de soufflante au rayon soufflante-turbine peut se situer dans une plage allant de 1,5 tr/min/mm à 4,0 tr/min/mm. Le rapport vitesse de soufflante au rayon soufflante-turbine peut se situer dans une plage allant de 1,5 tr/min/mm à 3,6 tr/min/mm. Le rapport vitesse de soufflante au rayon soufflante-turbine peut se situer dans une plage allant de 2,9 tr/min/mm à 3,8 tr/min/mm, par exemple de 3,4 tr/min/mm à 3,6 tr/min/mm ; ceci peut être pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 110 cm à 150 cm. Le rapport vitesse de soufflante au rayon soufflante-turbine peut être situé dans une plage allant de 1,2 tr/min/mm à 2 tr/min/mm, par exemple de 1,5 tr/min/mm à 1,7 tr/min/mm ; ceci peut être pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 155 cm à 200 cm.
La différence de rayon soufflante-turbine peut se situer dans une plage allant de 55 cm (soit 550 mm) à 120 cm (soit 1200 mm). Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 110 cm à 150 cm, la différence de rayon soufflante-turbine peut être dans une plage allant de 55 cm (soit 550 mm) à 90 cm (soit 900 mm), par exemple de 65 cm à 85 cm. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante dans la plage allant de 155 cm à 200 cm, la différence de rayon soufflante-turbine peut se situer dans une plage allant de 90 cm (soit 900 mm) à 120 cm (soit 1200 mm), par exemple de 95 cm à 115 cm.
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 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 2100 tr/min à 3000 tr/min, éventuellement de 2300 tr/min à 2900 tr/min. Éventuellement, par exemple pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante 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, éventuellement de 1500 tr/min à 1800 tr/min.
Les aubes de soufflante peuvent être composées au moins en partie d'un métal ou d'un alliage métallique, tel qu'un alliage d'aluminium et de lithium, et dans lequel l'emplacement de réducteur peut se situer dans une plage allant de 50 cm à 110 cm et éventuellement dans une plage allant de 50 cm à 80 cm.
Les aubes de soufflante peuvent être composées au moins en partie d'un matériau composite et le rapport d'emplacement de réducteur peut se situer dans la plage allant de 0,02 à 0,25, par exemple égal à ou de l'ordre de 0,23 ; par exemple, étant dans la plage allant de 0,225 à 0,235. Ceci peut être, par exemple, pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 155 cm à 200 cm.
Les aubes de soufflante peuvent être composées au moins en partie d'un métal ou d'un alliage métallique, tel qu'un alliage d'aluminium et de lithium, et le rapport d'emplacement de réducteur peut se situer dans une plage allant de 0,19 à 0,25, par exemple de 0,19 à 0,23. Ceci peut être, par exemple, pour un moteur à rayon d'extrémité de soufflante quelconque.
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 à partir d'un moyeu, les aubes de soufflante étant composées d'un métal ou d'un alliage métallique (éventuellement un alliage d'aluminium et de lithium) ; 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 un emplacement de réducteur par rapport à une région avant de la soufflante, dans lequel un rapport d'emplacement de réducteur [Math. 19] :
dans lequel le rapport d'emplacement de réducteur peut être dans une plage allant de 0,19 à 0,3, éventuellement de 0,19 à 0,25.
Ceci peut être, par exemple, pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 110 cm à 150 cm.
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 ; et une soufflante située en amont du cœur de moteur, la soufflante comprenant une pluralité d'aubes de soufflante s'étendant à partir d'un moyeu, les aubes de soufflante étant composées au moins en partie, d'un matériau composite ; 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 un emplacement de réducteur par rapport à une région avant de la soufflante, dans lequel un rapport d'emplacement de réducteur [Math. 20] :
dans lequel le rapport d'emplacement de réducteur peut être dans la plage allant de 0,20 à 0,25, par exemple égal à ou de l'ordre de 0,23 ; par exemple, étant dans la plage allant de 0,225 à 0,235.
Ceci peut être, par exemple, pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 155 cm à 200 cm.
Le moteur à turbine à gaz de ces aspects peut en outre avoir un rapport de position de centre de gravité tel que défini dans l'un quelconque des énoncés des deux aspects précédents.
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, dans lequel un rayon d'extrémité de soufflante de la soufflante est mesuré/défini 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 une nacelle entourant la soufflante et le cœur de moteur et définissant 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. 21] :
est dans la plage allant de 0,6 à 1,05.
Le présent aspect concerne un moteur à turbine à gaz comprenant une soufflante et une nacelle de formes et/ou de tailles relatives spécifiées. L'homme du métier appréciera que le fait d'avoir une tuyère d'échappement de contournement relativement étroite, par rapport à une taille de la soufflante, peut réduire la traînée produite par le moteur en cours d'utilisation. En outre, l'homme du métier appréciera que la tuyère d'échappement de contournement relativement étroite peut créer un système d'échappement plus compact, qui peut permettre ou faciliter la mise en place sous l'aile d'un moteur plus grand sur un aéronef. Le rapport de contournement externe à la soufflante peut être inférieur à celui des moteurs à turbine à gaz d'aéronef connus.
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.
Le rayon d'extrémité de soufflante peut se situer dans la plage allant de 95 cm à 200 cm, par exemple dans la plage allant de 110 cm à 150 cm, ou encore dans la plage allant de 155 cm à 200 cm. Éventuellement, 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 se situer dans la plage allant de 0,95 à 1,00, par exemple égal à ou de l'ordre de 0,97, par exemple étant 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 se situer dans la plage allant de 0,91 à 0,98, par exemple égal à ou de l'ordre de 0,95, par exemple étant dans la plage allant de 0,94 à 0,96.
Selon l’invention, le premier transistor est autopiloté. Le premier dispositif de protection comprend, en outre, un pont diviseur de tension, le premier transistor étant commandé par le pont diviseur de tension, à partir d’une tension fournie par le panneau photovoltaïque. En outre, le premier dispositif de protection protège au moins une partie de l’unité électronique de contrôle contre une inversion de branchement des polarités de la batterie, lors du raccordement électrique de la batterie à l’unité électronique de contrôle.
Ainsi, le premier dispositif de protection permet de protéger au moins une partie de l’unité électronique de contrôle, en particulier un ou plusieurs composants électroniques d’une carte électronique, contre une inversion de branchement des polarités de la batterie, lors du raccordement électrique de la batterie à l’unité électronique de contrôle, tout en minimisant les coûts d’obtention du dispositif d’entraînement motorisé.
Dans le cas où les polarités de branchement de la batterie sont correctement raccordées électriquement à l’unité électronique de contrôle et suite au raccordement électrique du panneau photovoltaïque à la batterie, la tension fournie par le panneau photovoltaïque à la batterie commande le premier transistor, au moyen du pont diviseur de tension, de sorte à recharger la batterie en énergie électrique à partir du panneau photovoltaïque.
De cette manière, lorsque le panneau photovoltaïque fournit la tension destinée à alimenter en énergie électrique la batterie, le premier transistor est autoalimenté en énergie électrique au moyen du pont diviseur de tension.
Par conséquent, lorsque le panneau photovoltaïque fournit la tension destinée à alimenter en énergie électrique la batterie, le premier transistor est dit dans un état « activé », correspondant à un état fermé de celui-ci.
Dans le cas où les polarités de branchement de la batterie sont inversées, suite au raccordement électrique de la batterie à l’unité électronique de contrôle, le premier transistor n’est pas activé par l’intermédiaire du pont diviseur de tension.
De cette manière, au moins une partie de l’unité électronique de contrôle est protégée contre une tension inverse, de sorte à éviter un endommagement, voire une destruction, d’un composant électronique de celle-ci, notamment un composant électronique de la carte électronique, et, plus particulièrement, d’un élément d’un dispositif de mesure de courant, par exemple un amplificateur.
Par conséquent, en cas d’inversion des polarités de branchement de la batterie, lors d’un nouveau raccordement électrique de la batterie à l’unité électronique de contrôle, un changement des polarités de branchement de la batterie permet de mettre correctement en service le dispositif d’entraînement motorisé.
Par ailleurs, le premier transistor n’est pas commandé par le microcontrôleur de l’unité électronique de contrôle.
Par conséquent, le microcontrôleur de l’unité électronique de contrôle ne mesure pas une grandeur électrique ou ne délivre pas un signal de commande pour activer le premier transistor.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le dispositif d’alimentation en énergie électrique comprend, en outre, une première diode, la première diode est reliée électriquement, d’une part, au panneau photovoltaïque et, d’autre part, à la batterie. Le pont diviseur de tension est relié électriquement, d’une part, à une liaison électrique entre le panneau photovoltaïque et la batterie et, d’autre part, à une masse, en parallèle au panneau photovoltaïque et à la batterie. En outre, le premier transistor est connecté électriquement à la première diode et à la batterie.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l’invention, l’unité électronique de contrôle comprend au moins un microcontrôleur. Le microcontrôleur comprend au moins un port d’entrée. L’unité électronique de contrôle comprend, en outre, un dispositif de mesure.
En outre, le dispositif de mesure comprend au moins :
- une résistance de shunt, la résistance de shunt étant connectée électriquement, d’une part, à la première diode et, d’autre part, au premier transistor, et
Le moteur à turbine à gaz tel que décrit ici peut avoir n'importe quelle architecture générale appropriée. Par exemple, le moteur à turbine à gaz peut avoir n'importe quel nombre souhaité d'arbres qui relient des turbines et des compresseurs, par exemple un, deux ou trois arbres. À titre d'exemple uniquement, la turbine reliée à l'arbre de cœur peut être une première turbine, le compresseur relié à l'arbre de cœur peut être un premier compresseur, et l'arbre de cœur peut être un premier arbre de cœur. Le cœur de moteur peut comprendre en outre une deuxième turbine, un deuxième compresseur et un deuxième arbre de cœur reliant la deuxième turbine au deuxième compresseur. La deuxième turbine, le deuxième compresseur et le deuxième arbre de cœur peuvent être agencés pour tourner à une vitesse de rotation plus élevée que le premier arbre de cœur.
Dans un tel agencement, le deuxième compresseur peut être positionné axialement en aval du premier compresseur. Le deuxième compresseur peut être agencé pour recevoir (par exemple recevoir directement, par exemple par l'intermédiaire d'un conduit généralement annulaire) un flux depuis le premier compresseur.
Le réducteur peut être agencé pour être entraîné par l'arbre de cœur qui est configuré pour tourner (par exemple en cours d'utilisation) à la vitesse de rotation la plus basse (par exemple le premier arbre de cœur dans l'exemple ci-dessus). Par exemple, le réducteur peut être agencé pour être entraîné uniquement par l'arbre de cœur qui est configuré pour tourner (par exemple en cours d'utilisation) à la vitesse de rotation la plus basse (par exemple être uniquement le premier arbre de cœur, et non le deuxième arbre de cœur, dans l'exemple ci-dessus). En variante, le réducteur peut être agencé pour être entraîné par n'importe quel ou n'importe quels arbre(s), par exemple les premier et/ou deuxième arbres dans l'exemple ci-dessus.
Le réducteur est une boîte de réduction (en ce que la sortie vers la soufflante est à une vitesse de rotation plus basse que l'entrée depuis l'arbre de cœur). N'importe quel type de réducteur peut être utilisé. Par exemple, le réducteur peut être un réducteur « planétaire » ou « en étoile », tel que décrit d'une manière plus détaillée ailleurs dans le présent document. Le réducteur peut avoir n'importe quel rapport de réduction souhaité (défini comme la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée divisée par la vitesse de rotation de l'arbre de sortie), par exemple supérieure à 2,5, par exemple dans la plage allant de 3 à 5, par exemple de l'ordre de ou d'au moins 3, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4, 4,1 ou 4,2. Le rapport d'engrenage peut être, par exemple, entre deux quelconques des valeurs dans la phrase précédente. Le rapport d'engrenage peut être dans la plage allant de 3,2 à 4,2, et facultativement dans la plage allant de 3,2 à 3,8, 3,3 à 3,8 ou 3,4 à 3,7. Un rapport d'engrenage plus élevé peut être plus approprié pour des boîtes d'engrenages de style « planétaire ». Dans certains agencements, le rapport d'engrenage peut être à l'extérieur de ces plages.
Dans n'importe quel moteur à turbine à gaz tel que décrit ici, une chambre de combustion peut être fournie axialement en aval de la soufflante et du ou des compresseur(s). Par exemple, la chambre de combustion peut être directement en aval du (par exemple à la sortie du) deuxième compresseur, lorsqu'un deuxième compresseur est fourni. À titre d'exemple supplémentaire, le flux à la sortie vers la chambre de combustion peut être fourni à l'entrée de la deuxième turbine, lorsqu'une deuxième turbine est fournie. La chambre de combustion peut être fournie en amont de la ou des turbine(s).