INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Une fois qu’une pluralité de mesures de la température ambiante extérieure a été réalisée, l’unité de traitement 4 met en œuvre une étape de calcul E05 d’une médiane ou d’une moyenne T m_amb des mesures de la température ambiante extérieure T amb réalisées depuis un instant t 0 d’activation de la phase de surveillance 150. La médiane ou moyenne T m_amb ainsi obtenue est ensuite comparée E06 avec un deuxième seuil S th2 de température et/ou un troisième seuil S th3 de température prédéfinis, le troisième seuil S th3 étant supérieur au deuxième seuil S th2 . Le deuxième seuil S th2 correspond à un seuil de désactivation de la phase de surveillance, c’est-à-dire un seuil en deçà duquel la température ambiante extérieure n’est pas susceptible d’endommager le dispositif de batterie et pour laquelle la phase de surveillance peut être interrompue. Un tel seuil peut être inférieur ou égal au premier seuil S th1 . Par exemple, il peut être compris entre 30 et 40°C, notamment être de l’ordre de 30°C. A l’inverse, le troisième seuil S th3 correspond à un seuil de température pour lequel il est connu d’observer une réduction de la durabilité du dispositif de batterie 2. Le troisième seuil S th3 peut être supérieur ou égal au premier seuil Sth1.
Avantageusement, les étapes de calcul E05 de la médiane ou moyenne T m_amb et de comparaison E06 sont répétées à la suite de chaque nouvelle mesure de la température ambiante extérieure T amb mise en œuvre lors de la phase de surveillance de manière à actualiser une médiane ou moyenne T m_amb précédemment calculée avec la dernière mesure de température ambiante extérieure T amb réalisée.
Selon le résultat de la comparaison E06 réalisée par l’unité de traitement 4, soit le système de gestion 3 met en œuvre une étape de programmation de la limitation E07 du niveau de charge maximale autorisée N c_max du dispositif de batterie 2 à un niveau adapté, comme décrit ci-après, soit les différentes étapes de mesure E04, de calcul de la médiane ou moyenne E05 et de comparaison E06 sont répétées de manière périodique selon l’intervalle de temps prédéfini jusqu’à ce qu’un résultat déclenchant une étape de programmation de la limitation E07 soit obtenu.
Lorsque la médiane ou moyenne T m_amb de température est supérieure ou égale au troisième seuil S th3 , c’est-à-dire qu’il est constaté une température susceptible de générer une accélération du vieillissement du dispositif de batterie 2, l’étape de programmation de la limitation E07 est exécutée de manière à limiter, par l’intermédiaire du module de contrôle 7, le niveau maximal autorisé de charge N c_max du dispositif de batterie 2 à un niveau intermédiaire de charge N c_max_ care , inférieur à une capacité maximale de charge du dispositif de batterie 2. De la sorte, au moins une charge à venir du dispositif de batterie 2, exécutée directement ultérieurement à la mise en œuvre du procédé de gestion 100 selon l’invention, sera contrainte à une telle limitation et la charge ne pourra être réalisée que jusqu’au niveau intermédiaire de charge N c_max_ care défini, et non jusqu’au maximum de capacité de charge du dispositif de batterie 2. Il est entendu qu’un tel principe n’est valable qu’à condition que, au moment de l’exécution du procédé selon l’invention et au moment de la mise en œuvre d’une charge, l’état de charge, ou SOC, du dispositif de batterie soit inférieur au niveau intermédiaire de charge N c_max_ care .
A titre d’exemple non limitatif, un tel niveau intermédiaire de charge N c_max_ care peut être compris entre 75 et 95% de la capacité maximale de charge du dispositif de batterie 2. Notamment, le niveau intermédiaire de charge N c_max_ care peut être de l’ordre de 80% de la capacité maximale de charge du dispositif de batterie 2.
Egalement, le niveau intermédiaire de charge N c_max_care peut être défini à une valeur fixe, préprogrammée ou, de manière alternative, peut être variable. Par exemple, la valeur du niveau intermédiaire de charge N c_max_care peut être sélectionné, en fonction de la médiane ou moyenne de température calculée, parmi une pluralité de valeur intermédiaire, inférieures à la capacité maximale de charge du dispositif de batterie. Une telle sélection peut être réalisée sur la base d’une cartographie 2D définie en fonction de la température. Alternativement, la valeur du niveau intermédiaire de charge N c_max_care peut être calculée en fonction de la valeur du niveau intermédiaire de charge N c_max_care et d’un objectif de durabilité.
Lorsque la médiane ou moyenne T m_amb de température obtenue est inférieure au deuxième seuil S th2 , c’est-à-dire qu’il est détecté que la température ambiante extérieure n’est pas susceptible d’affecter la durabilité du dispositif de batterie 2, l’étape de programmation de la limitation E07 du niveau maximal autorisé de charge du dispositif est exécutée de manière à fixer, pour au moins une charge à venir, le niveau maximal autorisé de charge N c_max à un niveau de charge intégrale N c_max_full , égal à la capacité maximale de charge du dispositif de batterie 2. Autrement dit, il n’y a alors pas de limitation de la capacité de charge. En outre, le système de gestion 3 ordonne l’interruption E08 de la phase de surveillance 150. Le système de gestion 3 peut alors initier un nouveau cycle d’exécution du procédé selon l’invention et entrer dans une phase de veille pendant laquelle la température ambiante extérieure est mesurée de manière périodique, tel qu’exposé en référence à l’étape E01, dans l’attente du déclenchement d’une nouvelle phase de surveillance 150.
L’égaliseur 210 comprend un combineur d’échantillons, dit combineur direct 400, conçu, pour chaque période symbole T S , pour recevoir les échantillons y n et fournir une combinaison linéaire y’ n desdits échantillons.
Par exemple, le combineur direct 400 est défini par des coefficients directs p H , de sorte que la combinaison linéaire y’ n est obtenue en pondérant les échantillons y n par les coefficients directs p H , de sorte que y’ n = p H × y n , où × est le produit scalaire.
Par exemple, ce combineur direct 400 est un filtre direct (« feed-forward » en anglais), de préférence un filtre numérique à réponse impulsionnelle finie (FIR : « Finite Impulse Response » en anglais).
L’égaliseur 210 comprend en outre un module de configuration 400a du combineur direct 400, pour configurer ce dernier en fonction de paramètres de configuration.
Par exemple, ces paramètres de configuration incluent des paramètres de canal propres au canal de propagation 106, tels que la matrice de canal H et/ou la variance du bruit σ w ². Ces paramètres de configuration peuvent également inclure des paramètres propres à l’alphabet Ω de modulation, tels que la variance σ s ² des symboles s n émis.
Dans le cas où le combineur direct 400 est un filtre FIR, le module de configuration 400a détermine les coefficients p H définissant le filtre. Par exemple, ce vecteur p H comprend N×M coefficients, de sorte que le combineur direct 400 fournisse une combinaison linéaire d’échantillons toutes les T S secondes.
L’égaliseur 210 comprend en outre une boucle de retour entre le module de décision 216 et le combineur direct 400, afin d’améliorer la détection de symbole à partir des symboles précédemment détectés. Cette boucle comprend d’une part un combineur de symboles détectés, dit combineur retour 420, en sortie du module de décision 216 et d’autre part un soustracteur 440 entre le combineur direct 400 et le combineur retour 420.
Le combineur retour 420 est configuré pour fournir, pour chaque période symbole T s , une combinaison linéaire des symboles préalablement détectés par le module de décision 216 Δ périodes symboles plus tôt. Cette combinaison linéaire de symboles est notée .
Par exemple, le combineur retour 420 est un filtre de retour (« backward » en anglais), de préférence un filtre numérique à réponse impulsionnelle finie (FIR). Alternativement, le filtre de retour pourrait être un filtre à réponse impulsionnelle infinie (IIR).
L’égaliseur 210 comprend en outre un module de configuration 420a du combineur retour 420 conçu pour configurer ce dernier en fonction de paramètres propres au canal de propagation 106, tel que la matrice de canal H , et de paramètres de configuration du combineur direct 400, tels que les coefficients p H .
Dans le cas où le filtre de retour est un filtre FIR, le module de configuration 420a du combineur retour 420 de symboles détermine un vecteur de coefficients q H définissant le filtre, ce vecteur comprenant N b coefficients, de sorte que le filtre de retour 420 fournisse une combinaison linéaire d’échantillons toutes les T S secondes.
Le soustracteur 440 est configuré pour calculer une différence d entre la combinaison linéaire y’ n des échantillons y n et la combinaison linéaire des symboles préalablement détectés , soit la différence .
L’égaliseur 210 comprend en outre un module d’ajout 460 entre le soustracteur 440 et le module de décision 216. Avantageusement, le module d’ajout 460 est configuré pour ajouter une composante scalaire Θ non nulle à la différence d, de manière à ce que l’estimée z n soit donnée par .
L’ajout de cette composante scalaire Θ non nulle permet de compenser au moins en partie le biais résultant de l’impact de l’espérance des symboles émis s n à travers l’action combinée de la matrice de canal H et des coefficients p H .
L’égaliseur 210 comprend en outre un module de configuration 460a conçu pour calculer la composante scalaire Θ non nulle et pour fournir cette composante au module d’ajout 460 de manière à l’ajouter à la différence d.
Par exemple, le module de configuration 460a est configuré pour calculer la composante scalaire Θ non nulle en fonction de paramètres liés à l’alphabet Ω, tel que l’espérance des symboles émis s n , de paramètres de configuration du combineur amont 300, tels que les coefficients p H , et/ou de paramètres propres au canal de propagation 106, tels que la matrice de canal H .
Un carter 9 entoure les pales 3 de la soufflantes et l’ensemble du moteur pour délimiter extérieurement le flux secondaire. Les pales 3 de la soufflante peuvent être du type à calage variable, pour que l’orientation des pales 3 autour de leurs axes radiaux respectifs peut être ajustée pour l’ensemble de ces pales. Cet ajustement de calage est commandé en fonction des conditions de fonctionnement du moteur, afin notamment d’en optimiser la consommation.
Comme représenté schématiquement sur la , chaque pale 3 comporte alors une embase 11 portée par un élément de rotor 12 tournant autour de l’axe AX, au moyen d’une liaison pivot lui permettant de pivoter autour d’un axe radial par rapport à l’axe AX.
Complémentairement, un arbre central 13 traversant l’élément de rotor 12 et tournant avec celui-ci comporte un disque 14 pourvu d’une rainure circonférentielle externe 16, et chaque embase 11 comporte un plot non représenté engagé dans cette rainure 16. Un déplacement de l’arbre central 13 avec le disque 14 qu’il porte, le long de l’axe AX permet ainsi de déplacer longitudinalement le pion de chaque embase 11 pour faire pivoter la pale 3 autour de son axe radial.
La fournit à titre schématique un exemple de mécanisme parmi d’autres possibilités pouvant être mises en œuvre, tels que des systèmes de type bielle-manivelle, pour que le calage des pales 3 dépende de la position longitudinale de l’arbre central 13.
Le maintien de l’arbre 13 à une position longitudinale donnée est assuré au moyen d’un palier de transfert hydraulique 15 entourant l’arbre 13, en pressurisant une première chambre 17 et une seconde chambre 18 de ce palier 15 à des pressions différentes.
Dans l’exemple de la , l’arbre 13 comprend un premier canal interne mettant en communication la première chambre 17 avec une chambre aval 21 d’un corps de vérin 22 porté par l’élément de rotor 12 en étant rigidement solidaire de celui-ci. Cet arbre 13 comprend aussi un second canal interne mettant en communication la seconde chambre 18 avec une chambre amont 19 du corps de vérin 22.
L’extrémité amont de l’arbre 13 est logée dans le corps de vérin 22, et elle est terminée par un plateau 23 séparant la chambre amont 19 et la chambre aval 21 du corps de vérin 22.
En fonctionnement, l’écart de pression entre la première chambre 17 et la seconde chambre 18 est ajusté pour correspondre à l’effort exercé par les pales 3 sur le disque 14, de manière à maintenir l’arbre 13 à une position longitudinale donnée, afin bloquer les pales à une valeur de calage donnée.
A partir d’une telle situation d’équilibre, une diminution ou une augmentation de la pression de l’une ou l’autre des chambres 17 et 18 permet de déplacer l’arbre 13 vers l’amont ou vers l’aval pour modifier l’angle de calage des pales, avant de réajuster la pression modifiée pour rétablir un équilibre afin de maintenir les pales à leur nouvel angle de calage.
Comme le palier de transfert hydraulique 15 est le siège de fuites, le maintien des aubes à un angle de calage donné nécessite de continuellement alimenter hydrauliquement les chambres 17 et 18 afin de les maintenir pressurisées aux pressions requises.
La pressurisation des chambres 17 et 18 est assurée avec une pompe hydraulique générant une pression nominale suffisamment élevée pour permettre de manœuvrer les pales sur toute leur plage d’angles de calages. Cette pression nominale, qui est la pression la plus élevée des deux chambres 17 et 18, correspond ainsi à l’effort maximal pouvant être exercé par les pales sur le disque 14 selon toutes les conditions de fonctionnement possibles du moteur.
En pratique, le maintien continuel des chambres amont et aval à des valeurs de pressions élevées, associé à la nécessaire présence de fuites au niveau du palier de transfert hydraulique, pénalise le rendement du moteur puisqu’il correspond à une dépense énergétique additionnelle.
Le but de l’invention est d’apporter une solution pour limiter la déperdition énergétique d’un tel système de commande hydraulique de calage de pales de soufflante.
A cet effet l’invention a pour objet un circuit de commande hydraulique d’un vérin d’orientation à double effet pour orienter des pales de soufflante d’un turboréacteur, comprenant un réservoir d’huile, une pompe à pistons axiaux à cylindrée variable comportant un plateau inclinable piloté par un vérin de commande et de compensation à double effet comprenant une chambre de commande et une chambre de compensation, le vérin d’orientation ayant une première chambre reliée au réservoir, la pompe étant alimentée par le réservoir et ayant sa sortie configurée pour pouvoir être reliée par une conduite d’alimentation à une deuxième chambre du vérin d’orientation, l’autre chambre du vérin d’orientation étant reliée au réservoir, les chambres du vérin de commande et de compensation étant toutes deux pressurisées avec une pression correspondant à la pression de sortie de la pompe, et dans lequel les chambres de commande et de compensation sont agencées pour augmenter l’inclinaison du plateau afin d’accroître la cylindrée de la pompe lorsque la pression de pressurisation de ces chambres augmente.
Grâce à l’invention, la pression débitée par la pompe est ajustée à la valeur nécessaire et suffisante pour contrer les efforts exercés par les pales sur le vérin à double effet, ce qui permet de diminuer significativement la valeur de cette pression pour réduire d’autant la consommation énergétique de la pompe ainsi que les fuites hydrauliques dans le circuit.
L’invention a également pour objet un circuit ainsi défini, dans lequel la pompe a sa sortie reliée à une vanne distributrice par la conduite d’alimentation à une vanne distributrice elle-même reliée aux première et deuxième chambres du vérin d’orientation sont reliées à la vanne distributrice, dans lequel la chambre de compensation de la pompe est reliée à la sortie de la pompe, dans lequel la chambre de commande de la pompe est reliée à la deuxième chambre du vérin d’orientation, dans lequel la vanne distributrice peut occuper une position dans laquelle elle relie d’une part la conduite d’alimentation à la deuxième chambre du vérin d’orientation qui est reliée à la chambre de commande de la pompe, et d’autre part la première chambre du vérin d’orientation au réservoir.
Système de propulsion à impulsion Domaine technique de l’invention L’invention concerne un système de propulsion, et plus spécifiquement un système de propulsion à impulsion.
L’invention est notamment destinée à une application dans le domaine spatial, pour équiper un véhicule spatial tel qu’un satellite.
La propulsion spatiale, à ce jour, est basée sur le principe de l’action et de la réaction. De manière schématique, elle se traduit, en termes de propulsion, par la conservation de la quantité de mouvement dans un système isolé. Typiquement, si des gaz sont éjectés d’un véhicule spatial avec une certaine quantité de mouvement, une quantité de mouvement de même module et de sens opposé à celle des gaz est transmise audit véhicule spatial. Dans un tel cas, il faut consommer de la matière pour avancer, puisqu’une quantité de mouvement doit être éjectée à l’extérieur du véhicule spatial. L’efficacité d’un système de propulsion se mesure par une grandeur appelée impulsion spécifique, dont l’unité est la seconde. Cependant, cette grandeur ne représente pas tout. En effet, actuellement, pour placer un satellite de télécommunications de six tonnes d’une orbite de transfert géostationnaire (appelée également orbite « GTO », de l’anglo-saxon « geostationary transfert orbit ») en orbite géostationnaire (appelée également orbite « GEO », de l’anglo-saxon « geostationary orbit »), avec une propulsion chimique dont l’impulsion spécifique du moteur est de 320 secondes, huit jours sont nécessaires et trois tonnes de carburant sont embarquées à bord dudit satellite. Avec une propulsion électrique dont l’impulsion spécifique du moteur est de 1500 secondes, huit mois sont nécessaires mais seulement 400 kg de carburant (généralement du xénon) sont embarqués, ramenant la masse du satellite à moins de quatre tonnes.
En d’autres termes, les systèmes actuels de propulsion électrique ont une forte impulsion spécifique, mais une faible poussée, ce qui se traduit par des temps de missions très importants et des coûts de lancement plus faibles, car la masse du carburant, pour une mission donnée, est beaucoup plus faible que pour les systèmes de propulsion chimique.
Par ailleurs, une fois qu’un satellite, quel qu’il soit, est à poste, son orbite décrit un plan. Un changement de plan n’est actuellement pas envisageable du fait d’une trop grande consommation de carburant.
D’autre part, un satellite en orbite polaire, donc à défilement, a globalement une durée de vie de cinq ans, durée de vie correspondant au temps qu’il faut pour consommer le carburant embarqué.
Enfin, les débris spatiaux devenant plus nombreux, le nombre de manœuvres d’évitement augmente et en conséquence, la durée de vie des satellites en orbite basse diminue potentiellement.
A cet effet, il est proposé par la présente invention un système de propulsion comportant un moteur comportant une paire de tubes longitudinaux parallèles, chaque tube longitudinal comportant une première extrémité et une seconde extrémité, et délimitant un volume interne rempli d’un fluide. Chaque tube longitudinal comprend :
un projectile, configuré pour se déplacer longitudinalement dans le volume interne, et solidaire fixement d’une hélice, un mécanisme de lancement du projectile dans le volume interne, depuis la première extrémité dudit tube longitudinal, l’hélice étant agencée pour transformer un mouvement de translation du projectile en un mouvement de rotation, un dispositif de freinage de la rotation du projectile dans le volume interne, disposé au niveau de la seconde extrémité du tube longitudinal, un dispositif de rappel du projectile depuis la deuxième extrémité vers la première extrémité du tube longitudinal, un dispositif de dissipation de la chaleur.
Ledit mécanisme de lancement du projectile et ledit dispositif de rappel du projectile étant alimentés par au moins une source d’alimentation.
Lesdites hélices des deux tubes longitudinaux sont contrarotatives. Ainsi, lorsque les hélices seront en rotation, deux moments cinétiques identiques, mais opposés, seront créés et s’annuleront sensiblement.
Un tel système de propulsion est un système de propulsion à poussée par impulsion. A chaque lancement du projectile dans son tube longitudinal par le mécanisme de lancement, le projectile se voit communiquer une quantité de mouvement vers la seconde extrémité du tube longitudinal. Lors de l’impulsion, les tubes longitudinaux, et donc le système de propulsion, se voient communiquer une quantité de mouvement dans le sens opposé, conformément au principe de l’action et de la réaction décrit plus haut.
Le système de propulsion selon l’invention permet avantageusement de convertir le mouvement de translation du projectile en partie en mouvement de rotation, grâce à la viscosité du fluide. Une partie du mouvement de rotation sera transformée en chaleur, due à la viscosité du fluide, et une autre partie sera transformée, selon la nature du dispositif de freinage, soit en chaleur, soit en énergie électrique. Ainsi, la partie transformée en rotation n’intervient pas dans l’équilibre de la quantité de mouvement longitudinale totale du système.
Le projectile, à un instant donné, a une vitesse de translation non nulle vers la seconde extrémité. Il va donc rencontrer des molécules de fluide et l’hélice va transformer une partie de l’énergie de translation en énergie de rotation du projectile. En fin de course, au niveau de la seconde extrémité du tube longitudinal, le projectile n’a potentiellement plus de vitesse de translation, mais a une vitesse de rotation. Si nous appliquions le principe de conservation de la quantité de mouvement, le moment cinétique devrait être aussi conservé. Or, c’est le fluide contenu dans le volume interne du tube longitudinal, et non le tube longitudinal lui-même, qui met en mouvement l’hélice et le projectile. Nous aurions donc un système avec une conservation de la quantité de mouvement de translation, c'est à dire immobile, mais avec un moment cinétique non nul. Le principe de conservation de la quantité de mouvement dans un système isolé ne s’applique donc pas dans notre cas, car le système n’est pas isolé.
De plus, dans chaque tube longitudinal, la chaleur créée pendant la course du projectile dans le volume interne est évacuée au moyen du dispositif de dissipation de chaleur. Le recours à un dispositif de dissipation de la chaleur montre que le système de propulsion ne fonctionne donc pas comme un système isolé.
En référence à la , un exemple d’un système de communication numérique 100 dans lequel l’invention est mise en œuvre, va à présent être décrit.
Le système de communication numérique 100 comporte un émetteur 102, un récepteur 104 et un canal de propagation 106 reliant l’émetteur 102 au récepteur 104.
Plus précisément, l’émetteur 102 est conçu pour émettre un signal e(t) porteur d’un message numérique. Par définition, un message numérique est une suite d’éléments binaires, désignés communément par « bits » (« binary elements » en anglais).
L’émetteur 102 est conçu pour successivement encoder, dans le signal e(t) des symboles s n représentant respectivement des blocs ou mots de p bits successifs. Chaque symbole s n correspond à une ou plusieurs modulations d’un signal de porteuse à une fréquence porteuse, de sorte que le signal de porteuse modulé forme le signal e(t). Chaque symbole s n appartient à un alphabet Ω à K éléments {S 0 , S 1 ,…,S K-1 } respectivement associés aux différentes combinaisons possibles de bits dans un mot. L’émetteur 102 est conçu pour régulièrement émettre les symboles selon une période symbole Ts.
Dans le cadre de la présente invention, cet alphabet Ω est non centré, c’est-à-dire que les symboles émis s n ont une espérance non nulle, i.e. , en particulier lorsque les données émises entraînent une sélection sensiblement équiprobable des éléments de l’alphabet Ω.