INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
On a représenté schématiquement sur la l’étape 44 suivante durant laquelle on effectue la mise en position d’un patch 4 sous le préhenseur 8 de patch 4. Dans un mode de mise en œuvre, l’étape 44 de mise en position est effectuée par le déplacement du système de positionnement 24 et/ou par le déplacement du préhenseur 8 de manière à positionner précisément le patch 4 sous le préhenseur 8. Le système de positionnement 24 comprend par exemple un plateau motorisé pouvant coulisser latéralement.
Durant l’étape 46 suivante, illustrée schématiquement sur la , le préhenseur 8 saisit le patch 4 mis en position à proximité. La saisie s’effectue par exemple par aspiration pneumatique tandis que le système de maintien est arrêté dans son fonctionnement.
On effectue enfin une étape 48 de retrait du système de positionnement 24 et de retour du dispositif d’acheminement 2 dans sa position initiale visible à la .
On a représenté sur la l’étape 48 de retrait du système de positionnement 24 et de retour du dispositif d’acheminement 2 dans sa position initiale. Cette étape 48 est réalisée grâce à la motorisation de l’axe de rotation 30. Le procédé peut ensuite recommencer pour la pose d’un nouveau patch.
Dans un mode de mise en œuvre, chaque étape ne nécessitant pas le préhenseur 8, ou pouvant s’effectuer hors de son champ de travail, peut être réalisée pendant que le préhenseur 8 pose un patch 4 sur une pièce à draper, le but étant de réaliser un maximum d’actions en parallèle pour diminuer la durée d’un cycle de drapage de patch.
On a représenté schématiquement sur la un second mode de réalisation d’un dispositif d’acheminement 2 automatique de patch 4. En particulier, le système de positionnement 24, le système de déroulement 22 et le système d’enroulement 28 du séparateur 26 sont positionnés de sorte que le séparateur 26 est déroulé avec la matière destinée à la réalisation des patchs 4 au travers du système de déroulement 22 jusqu’au système de positionnement 24. Le système de positionnement 24 est un tapis roulant au contact duquel se trouve le séparateur 26. Le tapis roulant permet d’une part de mettre en position un patch 4 sous le préhenseur 8 de patch 4, et d’autre part de déplacer le séparateur 26 jusqu’au système d’enroulement 28 du séparateur 26, situé à une extrémité du système de positionnement 24.
MACHINE ET PROCÉDÉ D’ENROULEMENT FILAMENTAIRE AVEC SYSTEME DE DÉPLACEMENT PARTICULIER La présente invention concerne une machine d’enroulement filamentaire pour enrouler une nappe fibreuse sur un corps, en particulier sur un liner pour la fabrication de réservoirs, avec un système de déplacement particulier, ainsi qu’un procédé de fabrication d’une pièce renforcée de fibres avec une telle machine.
L’enroulement filamentaire est effectué au moyen d’une machine d’enroulement filamentaire qui comprend classiquement un système d’enroulement comprenant au moins une tête d’enroulement associée à un système de stockage pour stocker des bobines de fibre, et un système de déplacement apte à entrainer en rotation le liner autour de son axe longitudinal principal, et à effectuer un déplacement relatif du liner par rapport au système d’enroulement pour l’enroulement de fibre sur ledit liner.
Dans un procédé d’enroulement par voie humide, des bobines de fibres sèches sont utilisées, les fibres déroulées des bobines sont guidées sont la forme d’une nappe vers la tête d’enroulement, en passant au préalable dans un système d’imprégnation, connu en soi, formé d’un bac d’imprégnation comprenant de la résine, classiquement un bain de résine thermodurcissable. Après l’étape d’enroulement, la pièce est soumise à une étape de cuisson sous vide ou en autoclave pour polymériser la résine et former la matrice polymère du matériau composite.
Des machines d’enroulement de type cartésiennes comprennent classiquement un système de déplacement comprenant deux colonnes entre lesquelles le corps est monté rotatif, et un support de tête monté, sur un portique ou au sol, déplaçable en translation dans une première direction parallèlement à l’axe longitudinal principal du corps et dans une deuxième direction perpendiculaire à la première direction pour rapprocher ou écarter la tête de l’axe longitudinal du corps, notamment pour rapprocher la tête au niveau des dômes d’un liner. La tête peut en outre être montée de manière rotative sur le support de tête autour d’un axe parallèle à la deuxième direction pour faire pivoter la tête au niveau des dômes lors d’enroulements selon des trajectoires hélicoïdales.
Pour augmenter les cadences de production tout en limitant l’encombrement au sol, il est connu des machines d’enroulement filamentaire à plusieurs niveaux, ou mutli-broches (« multi-spindles ») permettant d’enrouler plusieurs corps simultanément. Les colonnes sont alors équipées de plusieurs systèmes de serrage pour porter et faire tourner plusieurs corps décalés verticalement les uns aux dessus des autres, le support de tête portant alors plusieurs têtes les unes au-dessus des autres. Chaque tête est associée à un bac d’imprégnation et au système de stockage de fibres.
Suivant différentes configurations de machine, les bacs d’imprégnation et/ou le système de stockage sont soit disposés au sol, soit embarqués avec le support de tête, mobiles en translation avec le support de tête dans la première direction et/ou la deuxième direction. Lorsque les bacs d’imprégnation et/ou le système de stockage sont disposés au sol, le déplacement relatif du support de tête par rapport aux bacs d’imprégnation et/ou au système de stockage lors de l’enroulement peut entrainer des problèmes d’acheminement de fibre, ainsi que des variations de tension de fibre pouvant être préjudiciable à la qualité d’enroulement. Lorsque les bacs d’imprégnation sont embarqués, les décélérations et accélérations du support de tête dans les directions précitées, et donc les vitesses d’enroulement, doivent nécessairement être limitées pour ne pas renverser la résine contenue dans les bacs d’imprégnation. Lorsque le système de stockage est embarqué, toute intervention d’un opérateur sur ce système de stockage nécessite l’arrêt de la machine, ce qui réduit fortement les cadences de production.
L’invention a pour objet un dispositif de distribution de puissance électrique en tension continue pour canal de propulsion d’un aéronef, comprenant une ligne d’alimentation principale destinée à alimenter au moins un ensemble propulsif du canal de propulsion à partir d’une source d’alimentation électrique en haute tension continue et comportant des moyens de commutation principaux pour relier ladite source audit ensemble propulsif.
Le dispositif comprend en outre une ligne d’alimentation secondaire destinée à être reliée à un autre dispositif de distribution et configurée pour alimenter ledit ensemble propulsif à partir d’un autre dispositif lorsque les moyens de commutation principaux sont ouverts.
Lors de la détection d’une défaillance de la source d’alimentation, de l’ensemble propulsif ou de la ligne d’alimentation principale du dispositif, ledit dispositif est reconfiguré pour alimenter l’ensemble propulsif à partir d’un autre dispositif.
L’architecture des dispositifs permet d’assurer une redondance d’alimentation de l’ensemble propulsif relié au dispositif.
De préférence, la ligne d’alimentation principale s’étend entre des bornes d’entrée destinées à être reliées à la source et des bornes de sorties destinées à être reliées à l’ensemble propulsif, la ligne d’alimentation principale comprenant un bus de puissance relié aux bornes de sortie et relié aux bornes d’entrée par l’intermédiaire de moyens de commutation principaux et de moyens de commutation rapide, et la ligne d’alimentation secondaire est reliée au bus par l’intermédiaire de moyens de commutation secondaires et comportant des bornes d’entrée destinées à être reliées à des bornes d’entrée de la ligne d’alimentation secondaire de l’autre dispositif, le dispositif comportant en outre des moyens de commande configurés pour ouvrir les moyens de commutation principaux et les moyens de commutation rapide, et des deuxièmes moyens de commande configurés pour fermer les moyens de commutation secondaires lors de la détection d’une défaillance de l’ensemble propulsif, de la ligne d’alimentation principale ou de la source.
Avantageusement, la ligne d’alimentation principale s’étend entre des bornes d’entrée destinées à être reliées à la source et des bornes de sorties destinées à être reliées à l’ensemble propulsif, la ligne d’alimentation principale comprenant un bus de puissance et une ligne de puissance, le bus étant relié aux bornes de sortie et relié aux bornes d’entrée par l’intermédiaire des moyens de commutation principaux et de moyens de commutation rapide, la ligne de puissance étant reliée entre les bornes d’entrée et les moyens de commutation principaux et étant destinée à être reliée à la ligne d’alimentation secondaire de l’autre dispositif, et la ligne d’alimentation secondaire est reliée au bus par l’intermédiaire de moyens de commutation secondaires et comportant des bornes d’entrée destinées à être reliées à des bornes d’entrée de la ligne de puissance de l’autre dispositif, le dispositif comportant en outre des moyens de commande configurés pour ouvrir les moyens de commutation principaux et les moyens de commutation rapide, et des deuxièmes moyens de commande pour fermer les moyens de commutation secondaires lors de la détection d’une défaillance de l’ensemble propulsif, de la ligne d’alimentation principale ou de la source.
De préférence, le dispositif comprend en outre des bornes de charge reliées entre les bornes d’entrée et les moyens de commutation principaux ou entre les moyens de commutation principaux et les moyens de commutation rapide par l’intermédiaire de moyens de commutation de charge et destinées à charger la source d’alimentation réversible à partir d’un chargeur, les moyens de commande étant en outre configurés pour fermer les moyens de commutation de charge pour charger la source réversible.
Avantageusement, la ligne d’alimentation principale s’étend entre des bornes d’entrée destinées à être reliées à la source et des bornes de sorties destinées à être reliées à l’ensemble propulsif, la ligne d’alimentation principale comprenant un bus de puissance relié aux bornes de sortie par l’intermédiaire de moyens de commutation rapide et relié aux bornes d’entrée par l’intermédiaire des moyens de commutation principaux et comprenant des bornes de charge reliées par l’intermédiaire des moyens de commutation de charge entre les bornes d’entrée et les moyens de commutation principaux et destinées à être reliées à un chargeur et aux bornes de charge de l’autre dispositif, et la ligne d’alimentation secondaire comprend des deuxièmes bornes de sortie reliées au bus par l’intermédiaire de moyens de commutation secondaires et destinées à être reliées aux bornes de sortie de l’autre dispositif, le dispositif comprenant en outre des moyens de commande configurés pour ouvrir les moyens de commutation principaux, les moyens de commutation rapide et les moyens de commutation secondaires lors de la détection d’une défaillance de l’ensemble propulsif, de la ligne d’alimentation principale ou de la source.
Il est également proposé un système de propulsion comprenant au moins deux dispositifs identiques tels que définis précédemment, dans lequel les bornes d’entrée de la ligne d’alimentation secondaire d’un premier dispositif sont reliées aux bornes d’entrée de la ligne d’alimentation secondaire du deuxième dispositif.
De préférence, le système de propulsion comprend au moins deux dispositifs identiques tels que définis précédemment, dans lequel les bornes d’entrée de la ligne de puissance d’un premier dispositif sont reliées aux bornes d’entrée de la ligne d’alimentation secondaire du deuxième dispositif.
Avantageusement, le système de propulsion comprend au moins quatre dispositifs identiques tels que définis précédemment, dans lequel les bornes d’entrée de la ligne de puissance d’un premier dispositif sont reliées aux bornes d’entrée de la ligne d’alimentation secondaire d’un deuxième dispositif, les bornes d’entrée de la ligne d’alimentation secondaire du premier dispositif sont reliées aux bornes d’entrée de la ligne de puissance d’un troisième dispositif, les bornes d’entrée de la ligne de puissance du deuxième dispositif sont reliées aux bornes d’entrée de la ligne d’alimentation secondaire du quatrième dispositif, et les bornes d’entrée de la ligne de puissance du quatrième dispositif sont reliées aux bornes d’entrée de la ligne d’alimentation secondaire du troisième dispositif.
De préférence, le système de propulsion comprend au moins deux dispositifs identiques tels que définis précédemment, dans lequel les bornes de charge d’un premier dispositif sont reliées aux bornes de charge du deuxième dispositif, et dans lequel au moins une paire de bornes de sortie de la ligne d’alimentation principale du premier dispositif est reliée à une paire de bornes d’entrée de la ligne d’alimentation secondaire du deuxième dispositif.
Il est également proposé un aéronef comprenant un système de propulsion tel que défini précédemment.
illustre schématiquement un premier mode de réalisation d’un module de distribution électrique selon l’invention ;
illustre schématiquement un deuxième mode de réalisation du module de distribution électrique selon l’invention ;
illustre schématiquement un troisième mode de réalisation du module de distribution électrique selon l’invention ; et
illustre schématiquement un quatrième mode de réalisation du module de distribution électrique selon l’invention.
On se réfère à la qui illustre schématiquement un aéronef 1 comprenant un système 2 de propulsion.
Le système 2 de propulsion comprend deux machines électriques tournantes 3, 4 disposées chacune de part et d’autre d’un axe longitudinal de l’aéronef 1 et munies chacune d’une hélice pour propulser l’aéronef 1.
En variante, l’aéronef 1 peut comprendre plus de deux machines électriques tournantes 3, 4 disposées en nombre égal de part et d’autre de l’axe longitudinal de l’aéronef 1.
Selon encore une autre variante, l’aéronef 1 peut comprendre une seule machine électrique tournante.
Le système 2 de propulsion comprend en outre un module de distribution électrique 5 comportant deux dispositifs 6, 7 de distribution de puissance électrique identiques, quatre convertisseurs de puissance 8, 9, 10, 11 alimentant chacun l’une des machines électriques tournantes 3, 4, et deux sources 12, 13 de tension électrique continue.
Un premier convertisseur 8 est relié à une première et une deuxième bornes de sortie 14, 15 d’un premier dispositif 6 de distribution de puissance électrique, et un deuxième convertisseur 9 est relié à une troisième et une quatrième bornes de sortie 16, 17 du premier dispositif 6 de distribution de puissance électrique.
Le premier convertisseur 8 alimente la première machine 3 et le deuxième convertisseur 9 alimente la deuxième machine 4.
Une première source 12 est reliée à des bornes d’entrée 18, 19 du premier dispositif 6.
Un troisième convertisseur 10 est relié à une première et une deuxième bornes de sortie 20, 21 du deuxième dispositif 7 de distribution de puissance électrique, et le quatrième convertisseur 11 est relié à une troisième et une quatrième bornes de sortie 22, 23 du deuxième dispositif 7 de distribution de puissance électrique.
Le troisième convertisseur 10 alimente la première 3 et le quatrième convertisseur 11 alimente la deuxième machine 4.
La deuxième source 13 est reliée à des bornes d’entrée 24, 25 du deuxième dispositif 7.
En variante, le premier convertisseur 8 et le troisième convertisseur 10 peuvent être intégrés dans la première machine électrique tournante 3, et le deuxième convertisseur 9 et le quatrième convertisseur 11 peuvent être intégrés dans la deuxième machine électrique tournante 4.
Chaque source 12, 13 comprend par exemple une pile à combustible, une batterie ou une génératrice de tension continue.
Chaque source 12, 13 peut être réversible de sorte qu’elle peut être rechargée à partir d’un réseau d’alimentation électrique à l’aéronef 1 ou à partir de l’énergie électrique produite par une génératrice électrique disposée dans l’aéronef 1 ou à l’extérieur de l’aéronef 1 et reliée à la source 12, 13.
Le premier dispositif 6 est alimenté par la première source 12, et alimente en tension continue les premier et deuxième convertisseurs 8, 9.
Le deuxième dispositif 7 est alimenté par la deuxième source 13, et alimente en tension continue les troisième et quatrième convertisseurs 10, 11.
Le troisième convertisseur 10 alimente la première machine 3 et le quatrième convertisseur 11 alimente la deuxième machine 4.
Les première et deuxième machines 3, 4 sont chacune alimentées indépendamment par deux convertisseurs 8, 10, 9, 11 de sorte que si l’un des deux convertisseurs est défaillant, ladite machine est alimentée par l’autre convertisseur.
En variante, chaque machine peut être alimentée par plus de deux convertisseurs de puissance indépendants.
Les convertisseurs 8 à 11 sont du type onduleur et transforment une tension continue reçue des premier et deuxième dispositifs 6, 7 en une tension variable pour piloter les machines 3, 4.
Les première et deuxième machines 3, 4 alimentées par les premier et deuxième convertisseurs 8, 9 forment un premier ensemble propulsif.
Le premier dispositif 6, la première source 12, et le premier ensemble propulsif forment un premier canal de propulsion 26.
Les première et deuxième machines 3, 4 alimentées par les troisième et quatrième convertisseurs 10, 11 forment un deuxième ensemble propulsif.
Le deuxième dispositif 7, la deuxième source 13, et le deuxième ensemble propulsif forment un deuxième canal de propulsion 27.
Bien entendu, le système 2 peut comprendre plus de deux canaux de propulsion.
Chaque canal de propulsion 26, 27 fonctionne de manière indépendante de sorte que si l’un des canaux 26, 27 est défaillant, l’autre canal permet de maintenir l’aéronef 1 en vol.
Etat de la technique antérieure Généralement, les aéronefs sont propulsés par des turbomachines du type turbopropulseur, turboréacteur ou turbine.
Cependant, l’utilisation de turbomachines s’accompagne d’émissions de bruit importantes et d’une consommation élevée de combustible fossile, notamment de kérosène, engendrant des émissions polluantes également importantes.
Afin de réduire les émissions de polluant et de bruit, la propulsion des aéronefs peut être électrique, en remplaçant les turbomachines destinées à produire la poussée de l’aéronef par des moteurs électriques.
Les réseaux électriques à bord d’aéronefs comprennent généralement une combinaison d’un réseau de tension alternative, par exemple de 115 volts alternatif ou 230 volts alternatif et d’un réseau basse tension continu, par exemple de 28 volts continus, ou un réseau de tension continue unique, par exemple de 28 volts continus.
Un réseau de tension alternative embarquée dans un aéronef fournit une puissance électrique embarquée totale comprise entre 50 à 500 kW, et jusqu’à 1 MW.
Un réseau de tension continue embarquée dans un aéronef fournit une puissance électrique inférieure à 100kW.
En outre, l’architecture électrique d’un tel réseau est habituellement développée pour une application donnée et pour un type d’aéronef donné empêchant la réutilisation du réseau à un autre type d’aéronef.
De plus, le système de propulsion électrique est un système critique de l’aéronef de sorte qu’il doit remplir des exigences contraignantes de sûreté de fonctionnement pour être certifié.
Une redondance des éléments critiques du système de propulsion est requise augmentant la masse de l’aéronef.
Les documents WO 2020/174165 et FR 3 098 663 divulguent des architectures de système de propulsion électrique.
Les documents EP 3588729, EP 2980946 et FR 3050882 divulguent des réseaux d’alimentation électriques pour aéronef.
Le document EP 3703220 divulgue une méthode de régulation d’une tension délivrée par un redresseur actif connecté à une batterie.
Le document EP3683911 divulgue des réseaux électriques haute tension continue interconnectés.
Il existe une demande pour des composants permettant d’opérer à une tension de 800 VDC, et à des puissances de l’ordre de 100 à 250 kW permettant de mettre en œuvre un réseau en haute tension continue.
De tels composants seraient particulièrement avantageux pour des aéronefs à propulsion électrique comportant des machines électriques tournantes entraînant des hélices de propulsion.
Pour placer les éléments de friction 4A, 4B dans leur position d’écartement maximum, l’actionneur électrique 10 entraîne l’organe 7 d’application de force de serrage vers la position de mise en butée de desserrage définie par mise en appui de l’organe 7 d’application de force de serrage contre la bague 22 entourant l’extrémité de liaison 14A de la vis 14, de liaison avec l’organe d’application de force. Le doigt 27 est positionné au repos dans la vis 14 de façon à entrer en contact avec la butée de référence 21 juste avant ou juste après mise en appui de l’organe 7 d’application de force de serrage contre la bague 22. Ainsi, la mise en contact du doigt 27 avec la butée de référence 21 conduit à une compression élastique du ressort 30. Cette compression élastique amortit le déplacement de la vis 14 juste avant ou juste après la mise en appui de l’organe 7 d’application de force de serrage contre la bague 22, lorsque l’arrêt de l’actionneur électrique 10 est commandé, ce qui limite les contraintes mécaniques brutales nuisant notamment à la liaison entre la vis 14 et l’organe 7 d’application de force de serrage.
On notera que dans ce qui précède, on désigne par « système de freinage du type électromécanique » tous les types de systèmes de freinage comportant au moins un actionneur électrique 10 destiné à rapprocher les éléments de friction 4A, 4B entre eux afin de pincer le disque 5 solidaire en rotation d’une roue 3 du véhicule pour le freiner.