INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans un mode de réalisation, le revêtement protecteur ne comprend pas d’autres zones que la couche d’accrochage, la première zone et la deuxième zone décrite ci-dessus.
Néanmoins, on ne sort pas du cadre de l’invention lorsque le revêtement protecteur comprend en outre une zone intermédiaire tampon présente entre les première et deuxième zones, cette zone intermédiaire ayant une composition distincte de celles des première et deuxième zones.
La zone intermédiaire permet le cas échéant de servir de zone tampon pour la diffusion éventuelle de l’agent bloquant la croissance des grains depuis la première zone, permettant de réduire le risque que cet agent ne diffuse jusqu’à la deuxième zone.
Par exemple, la zone intermédiaire peut avoir une épaisseur inférieure ou égale à 300 µm.
Dans un autre mode de réalisation, une telle zone intermédiaire n’est pas nécessaire, et l’épaisseur de la deuxième zone est suffisante pour que la diffusion éventuelle de l’agent bloquant la croissance des grains n’affecte pas le fluage au niveau de l’interface avec la couche d’accrochage.
Dans un mode de réalisation, l’épaisseur de la deuxième zone peut être comprise entre 20 µm et 300 µm.
Cette épaisseur permet d’assurer que le deuxième fluage de la deuxième zone permette une excellente relaxation des contraintes lors de l’oxydation de la couche d’accroche, et elle garantit ainsi l’absence de fissuration en profondeur.
En outre, l’épaisseur de la deuxième zone assure une distance minimale entre la première zone et la couche d’accrochage, de sorte à éviter tout risque, même en l’absence d’une couche intermédiaire, que les agents bloquant la croissance des grains ne diffusent au cours de l’utilisation jusqu’à l’interface avec la couche d’accrochage. Il est en effet important que la diffusion de l’agent bloquant la croissance des grains reste faible à cet endroit. En effet, une diffusion trop importante de l’agent bloquant la croissance des grains vers la deuxième zone pourrait en diminuer le fluage, et donc diminuer les performances du revêtement.
Dans un mode de réalisation, l’agent bloquant la croissance des grains comprend au moins un oxyde de métal de transition des colonnes IV à V. Par exemple, l’agent bloquant la croissance des grains peut comprendre l’un au moins de l’oxyde de zirconium (ZrO 2 ), l’oxyde de titane (TiO 2 ), l’oxyde d’hafnium (HfO 2 ). Dans un mode de réalisation, l’agent bloquant la croissance des grains est l’oxyde de zirconium (ZrO 2 ).
SYSTEME ET PROCEDE DE CONDITIONNEMENT DE CARBURANT POUR MOTEUR AEROBIE A HYDROGENE Le présent exposé concerne un système et un procédé de conditionnement de carburant pour un moteur aérobie à hydrogène, notamment pour aéronef.
De nos jours, les architectures de moteur d’aéronef sont parfaitement adaptées pour ingérer du kérosène qui est le carburant courant des aéronefs. Ces moteurs dans la famille desquels on retrouve les turboréacteurs et parfois les turbopropulseurs, sont appelés moteurs aérobies car ils utilisent l’oxygène de l’air pour réaliser les réactions chimiques nécessaires à la poussée. Ces moteurs aérobies ne peuvent être utilisés que dans l’atmosphère à l’inverse des moteurs dits anaérobies des lanceurs et véhicules spatiaux qui sont capables de produire une poussée en dehors de toute atmosphère. Ces derniers peuvent utiliser notamment de l’hydrogène liquide comme carburant combiné à de l’oxygène liquide utilisé comme comburant pour assurer les performances de poussée nécessaires à ce type d’application dans un environnement dépourvu d’oxygène.
Les moteurs d’aéronef à hydrogène existent mais ne permettent toutefois pas d’accueillir dans la chambre de combustion de ces moteurs de l’hydrogène liquide en raison de sa nature cryogénique, à savoir une température particulièrement basse de l’ordre de 20 à 30K.
Une des problématiques pour concevoir un système d’alimentation en hydrogène pour un moteur d’aéronef concerne la transformation d’hydrogène liquide à très basse température, de l’ordre de 20 à 30K, et à faible pression de l’ordre de 1 bar, en hydrogène à haute température (300K) et haute pression (plusieurs dizaines de bars). Ces conditions de haute température et de haute pression sont requises pour l’injection d’hydrogène dans la chambre de combustion du moteur d’aéronef afin de répondre aux exigences de performance, de bilan énergétique et de sécurité opérationnelle d’un tel système aéronautique.
Par ailleurs, pour un aéronef commercial, notamment de type court, moyen ou long-courrier, une problématique supplémentaire réside dans le fait que la mise en température de l’hydrogène aux conditions requises à l’entrée de la chambre de combustion du moteur d’aéronef soit indépendante des sources de chaleur issues du moteur d’aéronef, notamment celles engendrées par les gaz de combustion de la chambre ou de la tuyère. En effet, l’utilisation de ces sources de chaleur : - peut conduire à une baisse des performances du système de propulsion de l’aéronef, - n’offre généralement pas d’amplitude suffisante en débit et en pression de carburant pour gérer toutes les phases de vol dans le respect des exigences de performance et de consommation requises pour ce type d’aéronef, - et peut engendrer un risque pour la sécurité de fonctionnement en raison d’un risque de combustion non maîtrisée de l’hydrogène à proximité d’air sous pression qui est présent dans la chambre de combustion du moteur d’aéronef.
Au vu de ce qui précède il serait donc utile de concevoir un système d’alimentation en hydrogène pour un moteur d’aéronef qui réponde à au moins une des problématiques visées ci-dessus.
Un mode de réalisation concerne un système de conditionnement de carburant pour un moteur aérobie à hydrogène, caractérisé en ce que le système comprend : -au moins une pompe à hydrogène configurée pour augmenter la pression d’hydrogène liquide provenant d’un réservoir, -un ou plusieurs échangeurs de chaleur configurés pour augmenter la température de l’hydrogène sous pression, -un circuit d’alimentation en air, -au moins un dispositif de combustion configuré pour assurer une combustion partielle de l’hydrogène avec de l’air provenant du circuit d’alimentation en air afin de produire un carburant comprenant un mélange de gaz incluant de l’hydrogène gazeux et qui est dépourvu d’oxygène.
Ce système de conditionnement est conçu de manière autonome par rapport à la chambre de combustion d’un moteur aérobie à hydrogène, c’est-à-dire qu’il n’a pas recours aux capacités disponibles dans la chambre de combustion du moteur et, en particulier, ce système ne fait pas intervenir les gaz chauds issus de la chambre de combustion du moteur pour monter en température l’hydrogène. Par ailleurs, ce système permet de transformer de manière efficace de l’hydrogène liquide à très basse température, de l’ordre de 20 à 30K, et à faible pression de l’ordre de 1 bar, en hydrogène à haute température et haute pression (ex : 550K et 40 bars) en entrée de la chambre de combustion du moteur aérobie. En outre, ce système ne nécessite pas de fluide caloporteur intermédiaire (ex : hélium) pour isoler ou étanchéifier l’hydrogène par rapport à l’air afin d’empêcher les risques d’incendie. Le système prévoit au contraire de réaliser une combustion partielle de l’hydrogène en consommant tout l’oxygène disponible au moment de la combustion si bien que le mélange gazeux produit par la combustion partielle ne comporte plus d’oxygène, écartant ainsi tout risque d’incendie, voire d’explosion et offrant donc une grande sûreté de fonctionnement.
Un autre mode de réalisation concerne un engin de locomotion aérien, maritime ou terrestre, caractérisé en ce qu’il comprend un moteur aérobie à hydrogène et un système de conditionnement tel que brièvement exposé ci-dessus pour le conditionnement de carburant d’un moteur aérobie à hydrogène.
Ici et comme illustré à la , les étapes 370, 380, 390 de la phase de mesure P2 sont exécutées entre la première étape de temporisation 320 et l’étape de vérification 360.
Par exemple, la cinquième étape de mesure 370 est mise en œuvre après la troisième étape de mesure 330. En outre, la septième étape de comparaison 380 et la quatrième étape d’enregistrement 390 sont mises en œuvre en parallèle de la première étape de comparaison 340 et de la troisième étape d’enregistrement 350.
Dans le troisième mode de réalisation de l’étape d’établissement 400, le procédé comprend, en outre, au cours de la phase d’analyse P3, une huitième et une neuvième étapes de comparaison 452, 456 de la valeur minimale V min de la tension V bat à deux valeurs seuils de tension prédéterminées V4, V5, pouvant être, par exemple respectivement égales à 9V et à 9,5V, et une dixième étape de comparaison 460 de la valeur maximale R max de la vitesse de rotation R à une valeur seuil de vitesse prédéterminée R1, pouvant être, par exemple, égale à 4 tours par minute.
Au cours de la huitième étape de comparaison 452, la valeur minimale V min de la tension V bat est comparée à la cinquième valeur seuil de tension prédéterminée V5.
Le procédé comprend, en outre, au cours de la phase d’analyse P3, si la valeur minimale V min de la tension V bat est supérieure ou égale à la cinquième valeur seuil de tension prédéterminée V5, une septième étape d’affectation 454, où l’indicateur SOF est affecté comme étant égal au sixième état d’indication de référence S6.
Dans le cas contraire, au cours de la neuvième étape de comparaison 456, la valeur minimale V min de la tension V bat est comparée à la quatrième valeur seuil de tension prédéterminée V4, dite « minimale ».
Le procédé comprend, en outre, au cours de la phase d’analyse P3, si la valeur minimale V min de la tension V bat est supérieure ou égale à la quatrième valeur seuil de tension prédéterminée V4 et strictement inférieure à la cinquième valeur seuil de tension prédéterminée V5, une huitième étape d’affectation 458, où l’indicateur SOF est affecté comme étant égal au cinquième état d’indication de référence S5.
Dans le cas contraire, au cours de la dixième étape de comparaison 460, la valeur maximale R max de la vitesse de rotation R est comparée à la valeur seuil de vitesse prédéterminée R1.
Le procédé comprend, en outre, au cours de la phase d’analyse P3, si la valeur maximale R max de la vitesse de rotation R est supérieure ou égale à la valeur seuil de vitesse prédéterminée R1 et si la valeur minimale V min de la tension V bat est strictement inférieure à la quatrième valeur seuil de tension prédéterminée V4, une neuvième étape d’affectation 462, où l’indicateur SOF est affecté comme étant égal au quatrième état d’indication de référence S4.
Dans le cas contraire, le procédé comprend, en outre, au cours de la phase d’analyse P3, si la valeur maximale R max de la vitesse de rotation R est strictement inférieure à la valeur seuil de vitesse prédéterminée R et si la valeur minimale V min de la tension V bat est strictement inférieure à la quatrième valeur seuil de tension prédéterminée V4, une dixième étape d’affectation 464, où l’indicateur SOF est affecté comme égal à l’état d’indication critique SC.
Le troisième mode de réalisation de l’étape d’établissement 400 est avantageux pour tenir compte de la présence d’une fonction de limitation de puissance consommée par l’actionneur électromécanique 11, en se basant à la fois sur la valeur minimale V min de la tension V bat mesurée, lors de la troisième étape de mesure 330, et sur la valeur maximale R max de la vitesse de rotation R du moteur électrique 16 mesurée, lors de la cinquième étape de mesure 370.
L’autonomie de la batterie 24 est ainsi estimée avec précision, malgré la présence de la fonction de limitation de puissance consommée par l’actionneur électromécanique 11 qui influe sur la tension V bat dite « à vide » mesurée.
En variante du troisième mode de réalisation, la vitesse de rotation R du moteur électrique 16 est directement mesurée, en particulier au moyen du dispositif de comptage.
Comme pour le deuxième mode de réalisation de l’étape d’établissement 400, on comprend que l’étape d’établissement 400 selon le troisième mode de réalisation est facilement généralisable à un nombre d’états de l’indicateur SOF différent de quatre, pouvant être, par exemple, de trois ou de cinq états. Quel que soit le nombre d’états choisi, la dixième étape de comparaison 460 avec la valeur maximale R max de la vitesse de rotation R est mise en œuvre pour déterminer si l’indicateur SOF est égal à l’état d’indication critique SC ou au quatrième état d’indication de référence S4.
La valeur seuil de tension prédéterminée V du premier mode de réalisation 410 de l’étape d’établissement 400, la première valeur seuil de tension prédéterminée V1 du deuxième mode de réalisation 430 et la quatrième valeur seuil de tension prédéterminée V4 du troisième mode de réalisation 450 de l’étape d’établissement 400 peuvent être identiques ou différentes, mais celles-ci correspondent toutes à une valeur seuil de tension prédéterminée minimale pour le mode de réalisation 410, 430, 450 associé.
Chacune de ces languettes de contact 9 s’étend le long d’une direction longitudinale parallèle à l’axe central A. Dans l’exemple de mode de réalisation décrit ici, chaque languette de contact 9 présente une forme en « T » et comprend un segment longitudinal 10 et un segment transversal 11. Par exemple, le segment longitudinal 10 s’étend entre une zone de jonction 12 et le segment transversal 11. Par exemple, le segment longitudinal 10 comprend une zone de contact 13 et le segment transversal 11 comprend une zone d’interférence 14. Chaque languette de contact 9 est orientée de la zone de jonction 12 vers la zone d’interférence 14, dans un sens correspondant à celui de l’accouplement du connecteur 2 avec le contre-connecteur 3.
Chaque languette de contact 9 n’est reliée au corps 8 que par la zone de jonction 12. Autrement dit chaque languette de contact 9 est découpée dans le corps 8 le long d’une ligne de découpe qui fait tout le tour de la languette de contact 9 (y compris le segment transversal 11) sauf au niveau de la zone de jonction 12 où la ligne de découpe s’interrompt. Chaque languette de contact 9 est donc libérée du corps 8, sauf au niveau de la zone de jonction 12.
Le segment longitudinal 10 de chaque languette de contact 9 est cintré de manière à soulever la zone de contact 13 de la surface externe 15 du corps 8. La zone de contact 13 est donc saillante sur la surface externe 15 du corps 8. Le segment longitudinal 10 comporte deux bords longitudinaux essentiellement parallèles, entre lesquels la distance définit la largeur d du segment longitudinal 10.
Le segment transversal 11 s’étend, perpendiculairement au segment longitudinal 10, à une extrémité libre de la languette de contact 9 longitudinalement opposée à la zone de jonction 12.
Le segment transversal 11 a une longueur L supérieure à la largeur l du segment longitudinal 10. Le segment transversal 11 comporte deux pattes d’interférence 16. Chaque patte d’interférence 16 est configurée pour reposer sur le corps 8, de part et d’autre d’une ouverture 17 ménagée dans le corps 8 et située essentiellement sous la languette de contact 9, lorsque la zone de contact 13 établit un contact électrique avec le deuxième élément de blindage 7. Autrement dit, cette ouverture 17 est bordée de deux zones d’appui 18, chacune des pattes d’interférence 16 étant ramenée en superposition d’une zone d’appui 18 respective.
Par ailleurs, le premier élément de blindage 6 supporte une bague de rétention 20. La bague de rétention 20 comporte une paroi 25 essentiellement cylindrique s’étendant longitudinalement parallèlement à l’axe central A, entre un premier 21 et un deuxième 22 bords circulaires. Des protubérances 23 sont prévues à proximité du premier bord 21. Ces protubérances 23 sont configurées pour retenir la bague de rétention 20 sur le premier élément de blindage 6 et pour orienter la bague de rétention 20 et le premier élément de blindage 6 l’un par rapport à l’autre. Le deuxième bord 22 comporte une collerette 24 dont le diamètre est plus large que le cylindre formant la paroi 25. La paroi cylindrique 25 comporte des fenêtres 26, chacune configurée et positionnée pour le passage de la zone de contact 13 d’une languette de contact 9 respective.
Selon un exemple de mise en œuvre, un procédé de fabrication d’un premier élément de blindage 6 tel que décrit ci-dessous comprend une ou plusieurs opérations de découpe et plusieurs opérations de formage. Par exemple, il comprend une opération de découpe, dans une tôle métallique, d’une forme correspondant essentiellement à la forme à plat du premier élément de blindage 6. Cette opération de découpe comprend donc la découpe du corps 8 du premier élément de blindage 6. Les languettes de contact 9 sont découpées dans le corps 8. Le corps 8 comporte également des bordures longitudinales 27 découpées en forme de tenon et mortaise. Après cette opération, chaque languette de contact 9 s’étend à plat le long d’une direction longitudinale.
Une première opération de formage, par cintrage du segment longitudinal 10, est donc mise en œuvre pour soulever la zone de contact 13 de chaque segment longitudinal 10 par rapport au corps 8 et ramener la zone d’interférence 14 en superposition des zones d’appui 18. Il résulte de cette première opération de formage les ouvertures 17 disposées chacune respectivement sous une languette de contact 9 et bordée de deux zones d’appui 18. Il en résulte également des zones ouvertes 28 correspondant chacune à une ouverture libérée par le segment transversal 11 découpé de chaque languette de contact 9. La première opération de formage est suivie d’une deuxième opération de formage consistant à courber le corps 8 autour de l’axe central A longitudinal et à amener les bordures longitudinales 27 pour les engager l’une avec l’autre.
Comme représenté sur la , après découpe(s) et mises en forme, la zone d’interférence 14 (de chaque languette de contact 9) se trouve en coïncidence d’une zone d’appui 18, sur la surface externe 15 du premier élément de blindage 6. Ainsi, comme représenté sur la , lorsque le connecteur 2 est accouplé au contre-connecteur 3 le premier élément de blindage 6 se trouve au moins en partie inséré dans le deuxième élément de blindage 7. La zone de contact 13 vient s’engager sous le deuxième élément de blindage 7. Le cintrage de la languette de contact 9 non contrainte est tel que la hauteur de la languette de contact 9 sous la zone de contact 13 est supérieure à l’espace E entre les premier 6 et deuxième 7 éléments de blindage. Lors de l’accouplement du connecteur 2 et du contre-connecteur 3, la zone de contact 13 est donc repoussée vers la surface externe 15 du corps 8 du premier élément de blindage 6 et la languette de contact 9 est aplatie. Ceci amène la zone d’interférence 14 à interagir avec la zone d’appui 18 par l’intermédiaire des pattes d’interférence 16. Mais, cette interaction de la zone d’interférence 14 avec la zone d’appui 18 limite la déformation de la languette de contact 9 qui exerce alors une force de contact plus grande, au niveau de la zone de contact 13, sur le deuxième élément de blindage 7.
Par ailleurs, les premiers 6 et deuxièmes 7 éléments de blindage sont configurés de manière à ce que, lorsque le connecteur 2 et le contre-connecteur 3 sont accouplés, les ouvertures 17 et zones ouvertes 28 de l’un soient recouvertes d’une zone pleine de l’autre. De cette façon, les performances de blindage se trouvent optimisées.
Il a été décrit ci-dessus des formes et positions particulières pour les languettes de contact 9, notamment en ce qui concerne le segment transversal 11, les zones d’appui 18, les zones ouvertes 28, etc. mais d’autres formes peuvent envisagées. Par exemple, selon des variantes, le segment transversal 11 ne se trouve pas au niveau de l’extrémité libre de la languette de contact 9, mais à un autre niveau le long du segment longitudinal 10. Selon d’autres variantes, la zone d’interférence 14 peut avoir une forme arrondie, etc., les éléments de blindages 6, 7 peuvent avoir des sections transversales autres que circulaires, chaque élément de blindage 6 ou 7 peut être commun à plusieurs voies, chaque premier élément 6 de blindage peut comporter au moins une zone plane au niveau de laquelle, se trouve une ou plusieurs languettes de contact 9, etc.
Tête amplificatrice laser à refroidissement par liquide. L'invention porte sur une tête amplificatrice laser à état solide, destinée à être utilisée à haute puissance (puissance moyenne de l’ordre de 1 kW ou plus, impulsions de l’ordre de 1 J ou plus). La tête laser de l’invention est particulièrement adaptée à la réalisation d’un amplificateur laser multi-passage, mais peut également être placée à l’intérieur d’une cavité optique pour réaliser un amplificateur régénératif.
Lors de la conception d’un amplificateur laser à état solide, en particulier destiné à travailler à des puissances élevées, le refroidissement du milieu actif revêt une importance particulière. En effet, une température excessive affecte défavorablement la capacité d’amplification ainsi que la qualité optique du faisceau laser (effet de lentille thermique, déformations du milieu actif) et sa polarisation (biréfringence induite par le stress), et peut même provoquer la dégradation ou la rupture du milieu actif.
Il est connu de façonner le milieu actif en forme de plaque ou disque, avec typiquement une épaisseur inférieure – voire très inférieure – à un dixième de ses dimensions latérales. Le refroidissement peut alors se faire de plusieurs façons : Par la monture, reliée à un circuit de refroidissement interne. Par la surface arrière, réfléchissante, ce qui impose des épaisseurs très faibles de milieu actif (300 micromètres typiquement), et donc un grand nombre (typiquement 12 ou plus) de passages. C’est la technologie dite de disque mince (« thin disk » en anglais) ou de « miroir actif » pour des épaisseurs plus importantes (« active mirror » en anglais). Par un fluide incident sur les surfaces principales du disque en écoulement laminaire ; ce fluide est le plus souvent un gaz, mais il peut parfois s’agir d’un liquide. Par exemple, le document « Fully immersed liquid cooling thin-disk oscillator » (NIE, R. Z., SHE, J. B., ZHAO, P. F., et al. Laser Physics Letters, 2014, vol. 11, no 11, p. 115808) décrit un oscillateur laser dont le milieu actif est formé de deux plaques minces de Nd:YAG inclinées à l’angle de Brewster par rapport au trajet optique du faisceau laser et formant un angle entre elles, immergées dans un écoulement de liquide de refroidissement. Les documents « 3kW liquid–cooled elastically-supported Nd: YAG multi-slab CW laser resonator » (FU, Xing, LI, Peilin, LIU, Qiang, et al. Optics express, 2014, vol. 22, no 15, p. 18421-18432) et « 7kW direct-liquid-cooled side-pumped Nd: YAG multi-disk laser resonator » (WANG, Ke, TU, Bo, JIA, Chunyan, et al. Optics Express, 2016, vol. 24, no 13, p. 15012-15020) décrivent des oscillateurs laser dont le milieu actif est formé par un empilement de disques d’une épaisseur de l’ordre du millimètre, un liquide de refroidissement (D 2 O) circulant dans les espaces entre les disques.
Il est également connu de mettre en rotation un milieu actif de grandes dimensions par rapport au diamètre du faisceau laser, le faisceau laser étant excentré par rapport à l’axe de rotation. La chaleur est alors stockée dans un plus grand volume et échangée sur une plus grande surface, ce qui atténue fortement les effets thermiques.
L’invention vise à procurer une tête amplificatrice laser présentant un refroidissement plus efficace que selon l’art antérieur, permettant donc d’atteindre un niveau de puissance plus élevé, sans dégradation de la qualité optique du faisceau laser.
La illustre, schématiquement et de manière non limitative, les étapes du procédé selon un cinquième mode de réalisation de l’invention. Les éléments identiques au mode de réalisation de la ne sont pas décrits une deuxième fois.
Pour ce mode de réalisation, la variable de fonctionnement corrigée est la vitesse de rotation électrique ωe du rotor de la machine électrique, formant ainsi une valeur corrigée ωe corr .
Comme il va de soi, l’invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation, décrits ci-dessus à titre d’exemple, elle embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.