INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’invention concerne plus particulièrement un dispositif de réfrigération cryogénique comprenant une enceinte délimitant un volume étanche sous vide refermé par un couvercle, le dispositif comprenant au moins un refroidisseur cryogénique monté au travers du couvercle et ayant une première extrémité située à l’extérieur de l’enceinte et une seconde extrémité située dans l’enceinte, le refroidisseur cryogénique étant configuré pour fournir du froid au niveau de sa seconde extrémité, le dispositif comprenant au moins deux plateaux conducteurs thermiques répartis selon une direction de répartition dans l’enceinte et formant des étages thermiques, au moins une partie des plateaux étant refroidie par le refroidisseur cryogénique à des températures déterminées respectives décroissantes dans la direction de répartition, au moins un des plateaux étant relié à un écran thermique formant un volume englobant au moins un plateau suivant, le refroidisseur cryogénique étant du type utilisant une source froide de fluide de cycle liquéfié tel que de l’hélium ou de l’azote.
L’invention concerne un dispositif de réfrigération permettant de refroidir des éléments à une température cryogénique inférieure à 100k et notamment inférieure à 50k et/ou inférieure à 4k.
En particulier, l’invention concerne les dispositifs de réfrigération qui permettent de refroidir à des températures très basses, de l’ordre du millikelvin (« réfrigération subKelvin »). Ces températures très basses sont classiquement obtenues via un réfrigérateur à dilution ou un refroidisseur cryogénique de type Joule Thomson à He4 ou à He3.
Dans ces dispositifs il est nécessaire d’apporter une puissance froide jusqu’à une température de par exemple 4K à un ou plusieurs étages de réfrigération.
Cette puissance froide doit pouvoir également refroidir rapidement le dispositif (mise en froid à partir d’un état chaud). Le dispositif doit pouvoir également être réchauffé en vue d’une maintenance par exemple.
Les réfrigérateurs à dilution connus ont besoin de puissances froides au moins jusqu’à 4.2K pour fonctionner. Cette puissance froide est classiquement obtenue à partir de réfrigérateurs cryogéniques de type à tubes à gaz pulsé ou équivalents dits « secs ». Selon une autre solution dite « humide », on utilise un bain d’hélium liquide dans l’enceinte pour refroidir les plateaux ou autre. Cette solution pose des problèmes de gestion de l’étanchéité entre des différentes parties qui complique l’accès pour les échantillons et câbles dans l’enceinte. Ces solutions « humides » connues nécessitent en outre des temps de mise en froid et réchauffage relativement importants.
Des applications (refroidissement de Qbits par exemple) nécessitent une augmentation de puissance froide nécessaire jusqu’à 4.2K environ. Les puissances froides des tubes à gaz pulsé sont limitées et peu adaptées.
A cette fin, le dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu’en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que, au moins une partie des plateaux est refroidis par le fluide de cycle via un ensemble d’échangeurs thermiques en échange de chaleur avec lesdits plateaux et avec un flux du fluide de cycle.
- l’ensemble d’échangeurs thermiques en échange de chaleur avec lesdits plateaux comprend plusieurs échangeurs thermiques distincts associés respectivement aux plateaux, les échangeurs d’au moins deux plateaux étant reliés mécaniquement les uns aux autres,
Dans le cas de la , l’élément 5 est également annulaire et s’étend autour de l’axe X. Plusieurs pistes 19 sont déposées sur la surface périphérique radialement externe 5a de l’élément 5. En variante, les pistes 19 peuvent être déposées sur la surface périphérique radialement interne.
Dans cette forme de réalisation, des premières pistes 19a s’étendent circonférentiellement et sont parallèles et décalées axialement les unes par rapport aux autres, des secondes pistes 19b s’étendant axialement de l’extrémité amont 5b de l’élément 5 à l’extrémité aval 5c de l’élément 5. Les secondes pistes 19b croisent ainsi les première pistes 19a.
Les pistes peuvent être recouverte par une couche de protection avec des matériaux type verre ou vitrocéramique, dont l’épaisseur est par exemple comprise entre 0,03 et 0,1 mm.
La illustre un ensemble comportant un premier élément, ici la partie aval 3, et un second élément, ici la virole 5, assemblées l’un à l’autre par l’intermédiaire de boulons 16, comme décrit précédemment. Dans cette forme de réalisation toutefois, la peau 7 est située radialement à l’intérieur de la virole 5.
Des pistes conductrices 19 (non visibles dans la coupe de la du fait de leur faible épaisseur) sont déposées sur les surfaces radialement externes 5a de l’élément 5 et s’étendent de l’extrémité amont 5b à l’extrémité aval 5c de l’élément 5.
Le premier élément 3 comporte en outre des lamages ou des empreintes 3d permettant l’insertion de têtes 16a de vis appartenant aux boulons 16. Au moins une partie des pistes 19 du premier élément 3, en particulier les extrémités amonts desdites pistes 19, s’étend au niveau desdites empreintes 3d ou desdits lamages de sorte que les têtes de vis 16a sont en contact desdites pistes 19.
Les boulons concernés 16 assurent la connexion électrique d’un élément à l’autre de l’ensemble, la tête 16a de la vis étant en contact avec une piste 19 du premier élément 3, la tige 16b de la vis étant en contact avec une piste 19 du second élément 5.
De cette manière, la liaison électrique entre les pistes 19 des deux éléments 3, 5 peut être réalisée par l’intermédiaire des organes de liaison 16 concernés, de façon à pouvoir assurer l’évacuation des charges électrostatiques ou de la foudre au travers desdits éléments 3, 5.
Les pistes 19 peuvent être formées par dépôt d’une encre conductrice dont la conductivité électrique est inférieure à 10E7 ou 10E8 ohm.m.
Chaque piste 19 peut présenter une épaisseur comprise entre 1 et 30 microns et une largeur comprise entre 0.5 et 7 mm. Ainsi la section de chaque piste conductrice 19 peut être comprise entre 0.05 et 1 mm 2 . Dans le cas d’un élément annulaire comme décrit précédemment, l’épaisseur de la piste 19 est la dimension de la piste 19 dans la direction radiale, la largeur de la piste 19 étant la dimension de la piste 19 dans la direction circonférentielle.
PROCEDE DE REDEMARRAGE D’UN MOTEUR THERMIQUE EN PHASE D’ARRET COMPRENANT UNE GESTION DE MODES DE REDEMARRAGE Le domaine de l’invention concerne un procédé de redémarrage du moteur thermique d’un véhicule automobile, en particulier les redémarrages qui ont lieu en phase de chute de régime ou en phase transitoire d’arrêt. Ce type de redémarrage est couramment désigné par le terme anglophone « Change of Mind ».
Le processus de redémarrage d’un moteur thermique à la suite de la commande d’arrêt, lorsqu’il est encore tournant du fait de l’inertie, est une opération généralement complexe car il faut s’assurer que les conditions de fonctionnement du moteur thermique garantissent le succès de l’opération dans un temps suffisamment court, de l’ordre d’environ 1,5 secondes en regard de critères dits de sécurité (« Safety » selon la terminologie anglophone couramment utilisée). Cette durée est parfois dépassée du fait qu’il est nécessaire d’attendre la chute du régime moteur jusqu’à une valeur nulle pour son redémarrage. Dans cette situation particulière, le redémarrage est interrompu pour cause de dépassement du critère temporel, et un échec de redémarrage est comptabilisé à tort.
Toujours dans une approche « Safety », en cas d’échecs de redémarrage successifs, l’unité de commande du moteur est généralement configurée pour déclencher une coupure moteur de sécurisation, désignée par l’expression anglophone « Safe State ». On cherche également à éviter cette situation résultante qui est alors injustifiée.
Plus précisément, les stratégies de redémarrage connues prévoient un premier mode dit de redémarrage autonome dans lequel le moteur peut être redémarré par commande d’injection de carburant, sans aide d’un organe de redémarrage. Ce premier mode est opérable avec succès uniquement lorsque le régime moteur est encore supérieur à un premier seuil, proche du régime ralenti autour de 700-800 trs/min. Un deuxième mode de redémarrage par entrainement d’un démarreur est opérable avec succès lorsque le régime moteur franchit un deuxième seuil de régime, en dessous des valeurs proches de 300-400 trs/min.
Les composants optiques de modification de profil spatial de faisceau lumineux sont des composants optiques passifs permettant de réaliser un multiplexage spatial, ou SDM pour « Spatial Division Multiplexing » en anglais, grâce à la technologie de conversion multi-plan de la lumière, ou MPLC pour « Muli-plane light converter » en anglais. Le SDM consiste à utiliser la forme spatiale de la lumière comme degré de liberté pour multiplexer des signaux lumineux. A la différence des autres technologies de multiplexage optique qui utilisent la couleur de la lumière (WDM), ou encore la temporalité (TDM).
La technologie MPLC fournit un moyen simple et efficace pour modeler le profil transverse de n’importe quel faisceau cohérent Gaussien monomode. Ce modelage, reproduit simultanément pour n faisceaux d’entrée différents, permet d’attribuer à chacun d’entre eux la forme d’un mode de propagation de la fibre réseau multimode. L’ensemble des faisceaux est ensuite injecté sous les différentes formes modales dans la fibre optique multimode et transmis en bout de ligne jusqu’au second module MPLC de démultiplexage c’est-à-dire jusqu’au second composant optique de modification de profil spatial de faisceau lumineux.
Le multiplexage spatial est compatible avec le multiplexage en longueur d’onde ce qui fait que par mode, il est possible d’utiliser plusieurs longueurs d’onde CWDM. Au final, des signaux émis avec des caractéristiques spectrales identiques pourront être transmis au sein de la même fibre multimode dès lors que les modes spatiaux sont différents. Il est donc possible de faire cohabiter au sein d’une même fibre optique, sur des modes spatiaux différents, deux signaux différents mais ayant des caractéristiques de transmission identiques.
Par conséquent, le nombre de canaux offerts en SDM est bien plus important qu’en CWDM. Ainsi, par exemple, en considérant 12 modes de propagation différents et 5 longueurs d’onde, le nombre total de canaux exploitables par une seule fibre optique multimode est de 12 x 5 = 60 canaux. En bidirectionnel ce sont donc 30 canaux qui sont exploitables par sens de propagation.
Par le nombre de canaux offerts et la simplicité d’utilisation, le réseau multiplexé à multiplexage hybride est meilleur qu’un réseau CWDM simple, tout en conservant un caractère passif des éléments utilisés et une efficacité au moins équivalente et en réalisant un gain massique grâce à l’absence de dispositif supplémentaires lourd.
En effet, le dispositif de connexion n’utilise pas de dispositif électronique supplémentaire ni d’alimentation pouvant ajouter du poids, ni de logiciels.
Le multiplexage hybride offre ainsi des capacités de transmission importantes applicable sur une fibre optique multimode et avec un nombre important de canaux, tout en maintenant une faible diaphonie.
Pour résumer, le multiplexage hybride selon l’invention s’appuie sur le multiplexage SDM qui utilise un composant MPLC permettant de modifier un faisceau optique unitaire et de le modeler à la formé désirée, et le combine à un multiplexage en longueur d’onde de type WDM. Par conséquent, le multiplexage hybride selon l’invention permet ainsi d’éviter le développement et l’installation de câbles multifibres multimode sur avion, d’éviter le développement et l’installation d’une fibre monomode compatible CWDM sur avion, d’augmenter les capacités de transmission en débit, et de surclasser la technologie CWDM en nombre de canaux utilisables.
Cette technologie permet de rendre une fibre « multi-monomode », ce qui permet d’amener sa capacité de débit linéique à des niveaux comparables à celui d’une fibre monomode, et de ségréguer les signaux optiques entre eux suivant leur mode de propagation dans la fibre multimode.
Selon un mode de réalisation du multiplexeur optique hybride, les longueurs d’onde de ladite série sont réparties sur une plage spectrale comprise entre 1510 nm et 1590 nm, chaque longueur d’onde étant distante d’une même distance d’une autre longueur d’onde, ladite distance pouvant être de 20 nm, ou 10 nm pour augmenter le nombre d’onde.
Selon un autre mode de réalisation du multiplexeur optique hybride, les profils spatiaux des signaux lumineux associés à une même première longueur d’onde peuvent être différents des profils spatiaux des signaux lumineux associés à la ou les longueur(s) onde adjacente(s).
Selon un autre mode de réalisation du multiplexeur optique hybride, le module optique de transformation du profil spatial peut comporter deux miroirs permettant une multiple réflexion des signaux lumineux entre les deux miroirs, et une structure de déphasage optique montée sur un des deux miroirs et qui comporte plusieurs ensembles de multiples zones élémentaires déphasantes, les motifs de déphasages individuels introduits par les zones élémentaires déphasantes dans chaque ensemble engendrant une transformation intermédiaire du profil spatial du faisceau suite au passage du faisceau dans cet ensemble, et les transformations intermédiaires engendrées par plusieurs ensembles se combinant, au cours des passages du faisceau sur la structure de déphasage lors de multiples réflexions entre les miroirs, pour former une transformation globale qui comporte une transformation d'un premier mode ou groupe de modes de propagation présent dans le faisceau lumineux en entrée en un deuxième mode ou groupe de modes de propagation en sortie, et réciproquement une transformation du deuxième mode ou groupe de modes présent dans le faisceau lumineux en entrée vers le premier mode ou groupe de modes en sortie.
Un deuxième objet de l’invention propose un démultiplexeur optique hybride permettant de démultiplexer un signal lumineux encodé sur plusieurs longueurs d’onde et plusieurs modes spatiaux en une pluralité de signaux lumineux monomode et mono-longueur d’onde, le démultiplexeur optique comprenant une borne de communication multimodale configurée pour recevoir un signal lumineux encodé sur plusieurs longueurs d’onde et plusieurs modes spatiaux, et une pluralité de bornes de communication monomodales configurées pour délivrer une pluralité de signaux lumineux encodés.
Selon une caractéristique générale du démultiplexeur hybride, il comprend : - un séparateur optique spatial recevant en entrée le signal lumineux multi-longueurs d’onde et multimodal et configuré pour séparer le signal lumineux multi-longueurs d’onde et multimodal en une pluralité de signaux lumineux monomodaux et multi-longueurs d’onde, - un séparateur optique en longueurs d’onde recevant en entrée signaux lumineux monomodaux et multi-longueurs d’onde et configuré pour séparer chaque signal lumineux monomodal et multi-longueurs d’onde en une pluralité de signaux lumineux multimodaux mono-longueur d’onde.
Selon un aspect du démultiplexeur optique hybride, le séparateur optique spatial peut comporter deux miroirs permettant une multiple réflexion des signaux lumineux entre les deux miroirs, et une structure de déphasage optique montée sur un des deux miroirs et qui comporte plusieurs ensembles de multiples zones élémentaires déphasantes, les motifs de déphasages individuels introduits par les zones élémentaires déphasantes dans chaque ensemble engendrant une transformation intermédiaire du profil spatial du faisceau suite au passage du faisceau dans cet ensemble, et les transformations intermédiaires engendrées par plusieurs ensembles se combinant, au cours des passages du faisceau sur la structure de déphasage lors de multiples réflexions entre les miroirs, pour former une transformation globale qui comporte une transformation d'un premier mode ou groupe de modes de propagation présent dans le faisceau lumineux en entrée en un deuxième mode ou groupe de modes de propagation en sortie, et réciproquement une transformation du deuxième mode ou groupe de modes présent dans le faisceau lumineux en entrée vers le premier mode ou groupe de modes en sortie.
Un autre objet de l’invention propose un réseau de communication optique embarqué adapté pour permettre une transmission de données par fibre optique multimode entre des équipements d’un aéronef, caractérisé en ce qu’il comprend une fibre optique multimode raccordée entre un multiplexeur optique tel que défini ci-dessus et un démultiplexeur optique tel que défini ci-dessus.
Le barrage d’intervalle 150 comprend un côté avant 151 (orienté en direction de l’écoulement d’air opposé) et un côté arrière 152. Il comporte un bord supérieur 153, qui est situé légèrement plus bas que le bord supérieur 143 de la trappe principale 140.
Il comporte un bord inférieur 154, qui coïncide avec le bord inférieur 144 du panneau principal de trappe 140a au niveau du bord arrière 146. Il présente donc une hauteur similaire à celle du panneau principal de trappe 140a.
Le barrage d’intervalle 150 est réalisé en un sandwich à base de fibres de carbone.
Le barrage d’intervalle 150 est attaché au panneau principal de trappe 140a à un angle de 90 degrés.
La représente une vue en perspective de la trappe 140.
La représente une vue de face schématique d’un aéronef 1000 comportant un système de train d’atterrissage avant 300 et deux systèmes de train d’atterrissage principaux 100, 200, les systèmes de train d’atterrissage étant appropriés pour être conformes à tout mode de réalisation de l’invention.
Le barrage d’intervalle peut être attaché à la jambe principale 110 plutôt qu’au panneau de trappe 140a.
Il peut y avoir un élément de contact, par exemple réalisé en un matériau élastique, attaché le long du bord distal, le plus éloigné de la trappe (ou la jambe) à laquelle le barrage d’intervalle est attaché, du barrage d’intervalle. Ceci évite un endommagement de la jambe principale 110 (ou la trappe) provoqué par l’entrée en contact du barrage d’intervalle avec la jambe principale 110 (ou la trappe) lors de l’ouverture de la trappe 140 et du déploiement du train d’atterrissage.
Au lieu d’un contact avec la jambe principale 110 (ou la trappe), il peut y avoir un petit intervalle entre le barrage d’intervalle et la jambe principale (ou la trappe). L’intervalle peut être suffisamment petit pour ne pas permettre le passage d’un écoulement d’air (important) à travers l’intervalle. Cependant, le petit intervalle fait que le barrage d’intervalle ne touche pas ou ne vient pas en contact avec la jambe principale 110 (ou la trappe).
Dans l’exemple ci-dessus, le barrage d’intervalle 150 vient en contact avec la partie la plus large de la jambe principale. Toutefois, le barrage d’intervalle 150 peut venir en contact ou s’aligner avec (ou être attaché à) n’importe quel emplacement sur la circonférence de la jambe.
Le barrage d’intervalle peut être un élément fixe, comme dans les exemples ci-dessus. En variante, il peut adopter la position déployée lorsque la trappe est ouverte et le train d’atterrissage est déployé et peut adopter une position escamotée le reste du temps. Le barrage d’intervalle peut être actionné de sorte qu’il se déplace (par exemple, jusqu’à la position déployée) ou peut être sollicité de sorte qu’il se déplace (par exemple, il peut être sollicité de sorte qu’il se déplace jusqu’à la position déployée lorsqu’un autre élément, tel que le fuselage de l’aéronef, s’écarte).
Le barrage d’intervalle peut être attaché au panneau principal de trappe 140a (ou à la trappe) par tout moyen adapté, par exemple à l’aide d’une patte de fixation, d’adhésif ou en le réalisant de sorte qu’il fasse partie intégrante de celui-ci.
Le barrage d’intervalle 150 peut être réalisé en deux parties, une s’attachant, ou intégrée, à la jambe principale 110 et l’autre s’attachant, ou intégrée, à la trappe principale 140.
Le barrage d’intervalle 150 peut être réalisé en n’importe quel matériau approprié. Il peut être imprimé en 3D. Il peut être réalisé en un matériau différent de celui de la trappe par exemple.
Ainsi, l’invention concerne une composition de caoutchouc qui comprend : - un élastomère diénique fortement saturé fonctionnel, copolymère qui contient des unités éthylène, des unités d’un 1,3-diène et qui porte des groupes pendants contenant une fonction imidazole N-substituée, les unités éthylène représentant plus de 50% en mole des unités de répétition constitutives de l’élastomère diénique fortement saturé fonctionnel, - un système de vulcanisation, - une charge renforçante qui contient une silice, - et un hydrate d’un sel de thiosulfate inorganique.
L’élastomère diénique fortement saturé fonctionnel contient des unités d’un 1,3 diène. De manière connue, l’expression « unité d’un 1,3-diène » ou « unité diénique » fait référence aux unités résultant de l’insertion du 1,3-diène par une addition 1,4, une addition 1,2 ou une addition 3,4 dans le cas de l’isoprène par exemple. Les unités d’un 1,3-diène sont celles par exemple d’un 1,3-diène ayant 4 à 12 atomes de carbone, tels que le 1,3-butadiène, l’isoprène, le 1,3-pentadiène, un aryl-1,3-butadiène. De préférence, le 1,3-diène est le 1,3-butadiène ou un mélange de 1,3-diènes dont un est le 1,3-butadiène. De manière plus préférentielle, le 1,3-diène est le 1,3-butadiène
La vapeur du deuxième élément diphasique produite lors de l’ébullition est acheminée par le deuxième caloduc 10 de la deuxième structure d’évaporation 4 jusqu’à la deuxième structure de condensation 5 où la vapeur se condense au contact de la source froide 7.
La différence entre la température d’ébullition du premier élément diphasique présent dans la première structure d’évaporation 2 et la température d’ébullition du deuxième élément diphasique présent dans la deuxième structure d’évaporation 4 assure une température fixe aux bornes des faces chaude et froide 8a, 8b de l’ensemble d’éléments thermoélectriques 8 ainsi positionné sur son point de fonctionnement optimal. Il en résulte un rendement thermodynamique optimal.
Dans un mode de réalisation où le dispositif de production d’énergie électrique 1 est intégré dans un turboréacteur d’aéronef, la température aux bornes de l’ensemble d’éléments thermoélectriques 8 demeure stable, et ceci durant toutes les phases de vol de l’aéronef, quel que soit son régime moteur.
De préférence, la deuxième structure de condensation 5 est rotative. La progression de la phase liquide du deuxième élément diphasique peut être ralentie ou entravée si la disposition de la deuxième structure de condensation 5 et de la deuxième structure d’évaporation 4 l’une par rapport à l’autre ou encore si la structure des deuxièmes caloducs 10 les reliant ne permet pas à la gravité ou à la capillarité d’exercer pleinement leur action. La rotation permet alors de disperser, sous l’action de la force centrifuge, la phase liquide du deuxième élément diphasique se condensant continuellement sur les parois internes de la deuxième structure de condensation 5 afin de lui faire emprunter un chemin de retour exclusif vers la deuxième structure d’évaporation 4.
De préférence encore, les parois internes de la deuxième structure de condensation 5 comportent une nappe capillaire de manière à faciliter le passage de la phase liquide du deuxième élément diphasique selon un chemin de retour exclusif.
Dans un mode de réalisation où le dispositif de production d’énergie électrique 1 est intégré dans un turboréacteur d’aéronef, l’énergie mécanique assurant la rotation de la deuxième structure de condensation 5 peut être prélevée sur une turbine du turboréacteur.
Les figures 3A, 3B et 3C illustrent des variantes du dispositif de production d’énergie électrique 1.