INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Il est donc apparent que le débit d’éléments en suspension peut être déterminé à partir de la puissance électrique consommée par le moteur 22 de la pompe à vide 4 primaire et/ou la pression en amont la pompe à vide 4 primaire et/ou une durée prédéterminée que l’unité 13 de contrôle soit connectée ou non à un autre organe (par exemple les unités 18, 20, 26 de commande). À titre d'exemple nullement limitatif, le débit d’éléments en suspension injectés peut être proportionnel à la puissance électrique consommée par le moteur 22 de la pompe à vide 4 primaire pendant 2/3 du temps entre deux ouvertures du sas 25 de chargement. Bien entendu, suivant les applications, d’autres caractéristiques de la pompe à vide 4 représentatives de la pression dans le sas 25 de chargement peuvent être utilisées sans sortir du cadre de l’invention.
En effet, dans l’application au pompage d’un sas 25 de chargement, il a été observé qu’à chaque communication entre le sas 25 de chargement sous atmosphère ambiante et le dispositif 3 de pompage, pouvant par exemple être compris tous les deux à quarante minutes suivant le volume du sas 25 de chargement, la puissance électrique consommée par le moteur 22 augmente brutalement et un échauffement rapide induit par compression des gaz est généré. Il arrive même que le couple à fournir soit si élevé que la vitesse de rotation du moteur 22 soit limitée temporairement à cause du plafonnement de la puissance électrique consommée possible.
L’invention apporte alors tout son intérêt en limitant l’échauffement induit par les compressions des gaz dans les étages 11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f de pompage. Il est immédiat qu’en absorbant la chaleur induite par les compressions des gaz au moment où le flux à pomper est le plus important, il est possible de maintenir le meilleur pompage possible de la pompe à vide 4 primaire, c'est-à-dire notamment la limitation des échauffements permettra de redémarrer un cycle de pompage plus rapidement ou d’effectuer le pompage dans un temps plus court et optimum pour la fiabilité de la pompe. Dans le cas d’un sas 25 de chargement de grande capacité (par exemple 2,2 m 3 ), pour un aérosol à base d’eau en suspension dans l’air, il a été calculé qu’un débit théorique entre 140 slm d’aérosol (au moment de la communication entre le sas 25 de chargement sous atmosphère ambiante et le dispositif 3 de pompage quand la puissance électrique consommée par le moteur 22 est maximale par exemple au-dessus de 5 kW) et 30 slm d’aérosol (quand la puissance électrique consommée par le moteur 22 est minimale par exemple en dessous de 1 kW).
Ainsi, avantageusement selon l'invention, en surveillant la puissance électrique consommée par le moteur 22, aucune injection en excès d’éléments en suspension n’est effectuée ce qui permet de limiter la consommation d’éléments en suspension et évite que des éléments en suspension en excès se déposent dans la pompe à vide 4 primaire ce qui peut générer des problèmes de fiabilité, comme par exemple des problèmes de corrosion pour des éléments en suspension à base d’eau.
Un premier exemple de pilotage d’un système 5 d’injection selon l'invention en fonction de la puissance électrique consommée C par le moteur 22 de la pompe à vide 4 primaire est présenté aux figures 3 et 4. Chaque élément 16 de fermeture (et donc d’ouverture) est formé par une vanne proportionnelle. Dans l’exemple visible à la , le dispositif 15 de génération d’eau liquide est connecté à la vanne 16 proportionnelle qui communique via un élément 29 d’introduction du type buse d’atomisation avec un étage 11b de pompage. Comme visible à la , le pilotage comprend une courbe I d’injection proportionnelle à la courbe C de la puissance électrique consommée par le moteur 22 de la pompe à vide 4 primaire.
Si les éléments 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g, 16h, 16i de fermeture (et donc d’ouverture) ne sont pas des vannes proportionnelles, la proportionnalité du pilotage P de l’injection d’aérosol par rapport à la puissance électrique consommée C par le moteur 22 de la pompe à vide 4 primaire est plus difficile à obtenir. Les figures 5 à 8 présentent donc deux variantes de pilotage P du système 5 d’injection en fonction de la puissance électrique consommée C par le moteur 22 de la pompe à vide 4 primaire afin de parvenir à une proportionnalité moins fine, c'est-à-dire selon une réactivité moindre qu’avec des vannes proportionnelles.
Dans un deuxième exemple de pilotage des figures 5 et 6, chaque élément 16 de fermeture ne permet qu’un unique débit d’ouverture possible. On comprend donc que, pour s’adapter aux variations de puissance électrique consommée C par le moteur 22, la durée d’injection de l’aérosol par le système 5 d’injection en fonction du temps T permet de faire varier la quantité d’aérosol injecté en fonction de la puissance électrique consommée C par le moteur 22. Dans l’exemple visible à la , le dispositif 15 de génération d’eau liquide est connecté à la vanne 16 tout ou rien (ouvert selon un débit fixe ou fermé) qui communique via un élément 29 d’introduction du type buse d’atomisation avec un étage 11b de pompage. Comme visible à la , le graphe comporte une courbe C en trait continu montrant un exemple de puissance électrique consommée par le moteur 22 en fonction du temps T. Le même graphe présente un exemple de pilotage P du système 5 d’injection en courbe en trait interrompu en fonction du temps T. On remarque deux variables possibles, la durée d’injection I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7 et la durée entre chaque injection. À puissance électrique consommée C1 par le moteur 22 maximale, l’unité 13 de contrôle injecte préférentiellement le débit maximal d’aérosol comme dans l’injection I1 qui s’arrête quand la puissance électrique consommée C par le moteur 22 commence à diminuer. Avec la variation de puissance électrique consommée C par le moteur 22, l’unité 13 de contrôle adapte les durées d’injections I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7 et les durées entre injections I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7 afin de maintenir une quantité d’éléments en suspension dans l’aérosol apte à absorber, par changement d’état, tout ou partie de la chaleur induite par compression ayant lieu dans la pompe à vide 4 primaire.
De manière préférée, une durée minimale d’injection comprise, par exemple entre 1 seconde et 10 secondes, est prévue quand la puissance électrique consommée C par le moteur 22 est en-dessous de la valeur maximale C1 consommable par le moteur 22. En-dessous de cette valeur maximale C1, l’unité 13 de contrôle impose des durées d’injections I3, I4, I5, I6, I7 identiques et adapte les durées entre injections I3, I4, I5, I6, I7 afin de maintenir une quantité d’éléments en suspension dans l’aérosol apte à absorber, par changement d’état, tout ou partie de la chaleur induite par compression ayant lieu dans la pompe à vide 4 primaire évaluée à partir de la puissance électrique consommée C par le moteur 22. On comprend donc que la durée d’injection I2 est donc en fait deux injections minimales dont la durée entre les injections est nulle. Bien entendu, un pilotage P différent peut être mis en œuvre pour obtenir les injections illustrées à la ou pour obtenir des injections différentes de celles illustrées à la sans sortir du cadre de l’invention.
Dans un troisième exemple de pilotage des figures 7 et 8, les éléments 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g, 16h, 16i de fermeture comportent chacun une paire de vannes 16, 16’, chaque paire présentant une première vanne avec un unique premier débit d’ouverture différent de l’unique deuxième débit d’ouverture de la deuxième vanne. On comprend donc que, pour s’adapter aux variations de puissance électrique consommée C par le moteur 22, la durée d’injection de l’aérosol et le choix des vannes actives par le système 5 d’injection en fonction du temps T permet de faire varier la quantité d’aérosol injecté en fonction de la puissance électrique consommée C par le moteur 22. Dans l’exemple visible à la , le dispositif 15 de génération d’eau liquide est connecté en parallèle à deux vannes 16, 16’ tout ou rien (ouvert selon un débit fixe ou fermé) qui communiquent en parallèle via un élément 29 d’introduction du type buse d’atomisation avec un étage 11b de pompage. Comme visible à la , le graphe comporte une courbe C en trait continu montrant un exemple de puissance électrique consommée par le moteur 22 en fonction du temps T. Le même graphe présente un exemple de pilotage P du système 5 d’injection en courbe en trait interrompu en fonction du temps T. Entre la puissance électrique consommée C1 par le moteur 22 maximale et une première valeur C2 prédéterminée de puissance électrique consommée C par le moteur 22, l’unité 13 de contrôle injecte préférentiellement le débit maximal d’éléments en suspension, comme par exemple l’injection I8+I9 correspondant à l’ouverture des deux vannes 16, 16’ d’une paire d’au moins un élément 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g, 16h, 16i de fermeture. La première valeur C2 peut être comprise entre 80 % et 90 % de la valeur maximale C1 de puissance électrique consommée C par le moteur 22, comme par exemple 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 % et 90 %.
Ct125 est le coefficient de traction du stator ; et
Cp125 est le coefficient de puissance du stator.
Il est nécessaire d’associer un objectif de pilotage au code de calcul 80 afin de pouvoir l’utiliser pour prédire les variations de l’angle de calage du stator associé. Pour le rotor, la mesure du couple mécanique constitue l’objectif de pilotage, mais dans le cas du stator il faut trouver une solution alternative car ce type de mesure n’est pas disponible.
Le calage du stator est déterminé pour maximiser la poussée générée par ce stator afin de maximiser le rendement du module rotor/stator permettant ainsi de minimiser la consommation de carburant.
Les figures 12 et 13 présentent des graphiques permettant de montrer que la maximisation du rendement global rotor/stator est atteinte lorsque la poussée sur le stator est maximale.
La illustre la variation de la poussée délivrée (Fn125) par le stator en fonction de l’angle de calage du stator (Calage 125) pour trois types de fonctionnement différents, à savoir vol stationnaire (CRUISE), point de montée (MXCL) et décollage (TKOF).
La illustre la variation rendement du module rotor/stator (Etatot) en fonction de l’angle de calage du stator (Calage 125) pour trois types de fonctionnement différents, à savoir vol stationnaire (CRUISE), point de montée (MXCL) et décollage (TKOF).
On constate que le calage du stator maximisant la poussée du stator est le même que celui qui maximise également le rendement global.
Dès lors, il est proposé de définir une équation de pilotage analytique qui règle le calage du stator de manière automatique afin de maximiser la poussée de ce stator.
A cette fin, le FADEC 24 calcule d’abord une série de dérivées par les équations suivantes :
L’équation (69) exprime la dérivée (dCl125QdVi127qV125) du coefficient de portance du théorème de Kutta-Joukowsky ;
(70)
L’équation (70) donne l’expression de la dérivée (dVz127QdVi127qV125) de la composante axiale de la vitesse absolue du stator ;
(71)
L’équation (71) exprime la dérivée (dVu127QdVi127qV125) de la composante tangentielle de la vitesse absolue du stator ;
la est une représentation en perspective d’un exemple d’un dispositif de fixation et d’un dispositif de largage d’une nacelle, pouvant équiper l’aéronef selon l’invention,
la est une représentation en coupe longitudinale du dispositif de largage de la ,
la est une vue schématique et en coupe longitudinale d’un aéronef selon un mode de réalisation avantageux de l’invention ;
la est une représentation schématique de l’aéronef dans une étape d’un procédé de vol de l’aéronef selon l’invention ;
la est une représentation schématique de l’aéronef dans une autre étape du procédé de vol de l’aéronef selon l’invention ;
la est une représentation schématique de l’aéronef dans une autre étape du procédé de vol de l’aéronef selon l’invention
la est un logigramme illustrant un mode d’opération de l’aéronef selon l’invention ;
la est un schéma synoptique du procédé de vol de l’aéronef selon l’invention.
Description détaillée de l'invention Les figures 1 à 3 représentent différentes vues d’un exemple d’aéronef 1 selon l’invention. L’aéronef 1 présente un centre de gravité O et s’étend longitudinalement selon un axe de roulis X. L’aéronef 1 présente par ailleurs un axe de tangage Y et un axe de lacet Z qui sont perpendiculaires entre eux et à l’axe de roulis X et passent par le centre de gravité O de l’aéronef 1.
L’aéronef 1 comprend un fuselage 2. Le fuselage 2 s’étend selon un axe longitudinal correspondant à l’axe de roulis X. Le fuselage 2 présente un corps 2a cylindrique qui s’étend longitudinalement entre une première extrémité 2b conique et une seconde extrémité 2c opposée et conique.
L’aéronef 1 comprend en outre une voilure 3 fixe. La voilure 3 est solidaire du fuselage 2. Par fixe, il est entendu que la voilure 3 est fixe par rapport au fuselage 2. La voilure 3 n’est donc pas mobile par rapport au fuselage 2. La voilure 3 comprend une première aile 3a et une seconde aile 3b agencées de part et d’autre du fuselage 2. Les première et seconde ailes 3a, 3b s’étendent selon l’axe de tangage Y. Les première et seconde ailes 3a, 3b s’étendent donc transversalement par rapport au fuselage 2. Les première et seconde ailes 3a, 3b sont solidaires du corps 2a. Elles sont situées entre les première et seconde extrémités 2b, 2c. Les première et seconde ailes 3a, 3b présentent un profil aérodynamique. Elles présentent chacune une face intrados 3i, une face extrados 3e reliées par un bord d’attaque et un bord de fuite. La face intrados 3i est opposée à la face extrados 3e par rapport à l’axe de lacet Z.
L’aéronef 1 comprend en outre un empennage arrière 4 fixé sur la seconde extrémité 2c du fuselage 2. L’empennage arrière 4 comprend par exemple un empennage vertical 4a qui s’étend radialement du fuselage 2 et un empennage horizontal 4b qui surmonte l’empennage vertical 4a et qui s’étend perpendiculairement à l’empennage vertical 4a. L’empennage vertical 4a s’étend selon l’axe de lacet Z.
Avantageusement, l’aéronef 1 comprend en outre un train d’atterrissage 5. Le train d’atterrissage 5 est fixé sur la face interne du fuselage 2, c’est-à-dire sous le fuselage 2. Le train d’atterrissage 5 comprend par exemple des roues 5a, par exemple rétractables. Le caractère rétractable des roues 5a permet de préserver les performances de vol de l’aéronef 1. Le train d’atterrissage 5 est par exemple un train d’atterrissage 5 avant et/ou arrière.
Selon l’invention, l’aéronef 1 comprend en outre un dispositif de propulsion 6 configuré pour entrainer le déplacement horizontal de l’aéronef 1. Le dispositif de propulsion 6 permet ainsi de générer de la propulsion au cours d’un vol d’avancement de l’aéronef 1. Le dispositif de propulsion 6 génère une poussée horizontale orientée selon l’axe de roulis X. Le dispositif de propulsion 6 comprend un rotor principal comprenant une hélice principale 7. L’hélice principale 7 est préférentiellement montée sur la première extrémité 2b du fuselage 2. L’hélice principale 7 est donc opposée à l’empennage arrière 4. L’hélice principale 7 est mobile en rotation autour de l’axe longitudinal correspondant à l’axe de roulis X. L’hélice principale 7 comprend un moyeu 7a et des pales 7b montées sur le moyeu 7a. Le moyeu 7a est sensiblement conique et centré sur l’axe longitudinal. Le moyeu 7a est mobile en rotation autour de l’axe longitudinal. Les pales 7b s’étendent radialement à partir du moyeu 7a. Les pales 7b s’étendent ainsi selon un axe d’allongement perpendiculaire à l’axe longitudinal. Préférentiellement, l’hélice principale 7 comprend trois pales 7b régulièrement réparties autour du moyeu 7a. Elles sont ainsi orientées à 120° les unes des autres. Avantageusement, l’hélice principale 7 est à pas variable. Les pales 7b sont donc à angle de calage variable. Les pales 7b sont ainsi mobiles en rotation autour de leurs axes d’allongement. L’aéronef 1 comprend par exemple un dispositif de commande de changement de pas relié aux pales 7b pour entrainer en rotation les pales 7b autour de leurs axes d’allongement.
Les épaisseurs des tôles sont choisies de sorte que le courant électrique passe préférentiellement dans la tôle plus épaisse. La circulation du courant étant fonction de sa fréquence, la quantité de courant circulant dans la tôle la plus fine sera d’autant plus faible que son épaisseur sera limitée et que la fréquence sera élevée. En dessous d’une certaine fréquence, pour une épaisseur donnée, le courant ne circulera pas dans cette tôle plus fine, ou très peu.
La première et la troisième tôle peuvent être de même épaisseur ou d’épaisseur différente. Avantageusement, les deux tôles disposées de part et d’autre de la seconde tôle la plus épaisse sont de même épaisseur. L’utilisation de tôles de même épaisseur facilite les opérations de soudure puisqu’un même réglage des conditions de soudure peut être utilisé pour la soudure des deux tôles plus fines. De plus, dans le cas où les deux tôles sont soudées simultanément sur la tôle plus épaisse par une même soudure, l’utilisation de tôles de même épaisseur permet d’obtenir un même résultat sur les deux tôles ce qui pourrait ne pas être le cas si les deux tôles étaient d’épaisseurs différentes.
Selon un autre exemple de réalisation de l’invention, la résistance mécanique à la déformation plastique plus faible de la première tôle et/ou de la troisième tôle résulte d’un état métallurgique différent de la première tôle, et/ou de la troisième tôle, par rapport à la seconde tôle, la première tôle et/ou la troisième étant par exemple dans un état recuit et la seconde tôle dans un état écroui .
La différence d’état métallurgique de la première et la troisième tôle avec la seconde tôle est choisie de sorte que seules la première et la troisième tôle se déforment plastiquement sous l’effet de la pression du fluide injecté dans l’élément jusqu’à atteindre la forme souhaitée. Ainsi, la forme principale de l’élément est conservée malgré la déformation des tôles moins résistantes du fait de la non-déformation de la tôle plus résistante. La première et la troisième tôle peuvent avoir la même résistance mécanique à la déformation plastique ou des résistances différentes.
Selon un autre exemple de réalisation de l’invention, la résistance mécanique à la déformation plastique plus faible de la première tôle et/ou de la troisième tôle résulte de la combinaison d’une moindre épaisseur et d’un état métallurgique différent de la première tôle, et/ou de la troisième tôle, par rapport à la seconde tôle .
L’épaisseur et l’état métallurgique de la première et la troisième tôle comparés à ceux de la seconde tôle sont choisis de sorte que seules la première et la troisième tôle se déforment plastiquement sous l’effet de la pression du fluide injecté dans l’élément jusqu’à atteindre la forme souhaitée. Ainsi, la forme principale de l’élément est conservée malgré la déformation des tôles plus fines du fait de la non-déformation de la tôle plus épaisse. La première et la troisième tôle peuvent être d’une épaisseur différente. Par exemple, la première tôle peut être plus épaisse que la troisième tôle mais avoir un état métallurgique offrant moins de résistance mécanique à la déformation que celui de la troisième tôle.
Une tôle dont l’état métallurgique est écroui à une résistance mécanique plus élevée qu’une tôle recuite. Le niveau de résistance sera d’autant plus élevé que le niveau d’écrouissage sera plus important. Pour faciliter la déformation plastique d’une tôle écrouie, on lui fait subir un recuit de recristallisation en la portant à une température élevée, par exemple de 300 à 600 °C, pendant une durée suffisante, par exemple entre 15 minutes et 6 heures. Le niveau de résistance mécanique d’une tôle recuite sera lié à l’importance du recuit, selon qu’il est complet ou partiel, c’est-à-dire selon la température de celui-ci et le temps de maintien à cette température.
Avantageusement selon l’invention, à l’intérieur du contour formé par la soudure continue périphérique, la première tôle et la seconde tôle et/ou la troisième tôle et la seconde tôle sont reliées par une pluralité de soudures continues et/ou discontinues .
Avec un volume homogène ouvert entre les deux tôles du fait de la seule présence de la soudure continue périphérique, l’écoulement du liquide de refroidissement n’est pas canalisé entre les deux tôles et la dissipation thermique n’est pas optimale du fait de turbulences limitées. L’ajout, selon l’invention, d’une pluralité de soudures continues ou discontinues à l’intérieur du contour formé par la soudure continue périphérique a pour effet de former des canaux dans lesquels s’écoule le fluide de refroidissement, permettant ainsi de canaliser et de distribuer le fluide de refroidissement sur toute la surface de l’élément tout en créant des turbulences hydrauliques permettant d’augmenter le coefficient d’échange et de tirer plus de calories. La pluralité de soudures continues ou discontinues améliore ainsi l’efficacité et la distribution du refroidissement à l’intérieur du contour formé par la soudure continue périphérique. Ces soudures sont avantageusement discontinues de sorte qu’il n’y ait pas de surface de la tôle plus résistante qui ne soit pas accessible au fluide de refroidissement à l’intérieur du contour formé par la soudure continue périphérique, ou de limiter cette surface non accessible au fluide de refroidissement.
La pluralité de soudures continues ou discontinues située à l’intérieur de la soudure continue périphérique permet également de contenir la déformation de la tôle moins résistante. Elle donne plus de rigidité à la tôle déformée et une meilleure tenue mécanique à l’élément. Il a ainsi une meilleure résistance mécanique à la déformation en cas de choc mécanique.
Avantageusement, les trois tôles sont reliées par une même soudure continue périphérique et de mêmes soudures continues et/ou discontinues à l’intérieur du contour formé par la soudure continue périphérique .
Une soudure continue est par exemple réalisée par deux molettes en rotation sur les faces extérieures des tôles fines, disposées en vis-à-vis de part et d’autre de l’élément et alimentées en courant. Le courant circulant entre les molettes entraine une fusion et la soudure des tôles. Chaque soudure discontinue est par exemple une soudure par point, obtenue par exemple par deux molettes telles que décrites précédemment ou par deux électrodes. Les soudures peuvent également, par exemple, être réalisées par soudage laser ou par malaxage. Elles peuvent également être réalisées par collage. A noter qu’en cas de collage, le terme de soudure utilisé ici n’est pas tout à fait approprié.
Relier les trois tôles par une même soudure permet de limiter le nombre de soudures nécessaires à la réalisation de l’élément, réduisant ainsi la durée et le coût de sa fabrication. Cela permet également de disposer d’un élément symétrique selon le plan passant par le milieu de la tôle centrale d’où un refroidissement symétrique sur ses deux grandes faces.
Avantageusement, l’élément est de forme plane ou de forme courbée ou d’une forme combinant une ou plusieurs parties planes et une ou plusieurs parties courbées .
L’invention peut facilement être mise en œuvre pour une grande variété de formes de l’élément, permettant ainsi de s’adapter au besoin, par exemple, à la fonction et à la position de l’élément dans l’équipement de chauffage par induction ou à la géométrie de la pièce à chauffer par induction.
Selon un second aspect de l’invention, il est proposé un inducteur pour le chauffage d’un produit par induction, l’inducteur comprenant une paroi disposée en vis-à-vis du produit à chauffer reliée à une plaque d’alimentation raccordée à une source de courant alternatif, dans lequel la paroi de l’inducteur, et/ou la plaque d’alimentation, comprend un élément selon le premier aspect de l’invention .