INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La représente les première à quatrième ondes sous forme de phasors, en présence d’effet Faraday magnéto-optique. L’effet Faraday magnéto-optique induit un déphasage égal à ΔΦ F /2 sur la première onde A 1122 et un déphasage égal à -ΔΦ F /2 sur la deuxième onde A 2211 . Simultanément, l’effet Faraday magnéto-optique induit aussi un déphasage égal à ΔΦ F /2 sur la troisième onde A 1212 et un déphasage égal à -ΔΦ F /2 sur la quatrième onde A 2121 . La résultante 131 de la combinaison de la première onde A 1122 et de la troisième onde A 1212 présente une amplitude et un angle de phase modifiés par rapport à la première onde A 1122 . De manière analogue, la résultante 124 de la combinaison de la deuxième onde A 2211 et de la quatrième onde A 2121 présente une amplitude et un angle de phase modifiés par rapport à la deuxième onde A 2211 . La illustre schématiquement l’erreur introduite par les troisième et quatrième ondes sur la mesure de déphasage magnéto-optique. On observe aussi que l’amplitude des ondes résultantes est réduite par rapport à l’amplitude des ondes principales.
Cette erreur de mesure de déphasage magnéto-optique induit un défaut dans le facteur d’échelle. Comme on l’a vu plus haut, dans un interféromètre en réflexion parfait, le facteur d’échelle est égal à 4VN. Dans un interféromètre en réflexion présentant des défauts, le facteur d’échelle est modifié et devient 4VN/cos(2γ). Dans un interféromètre de Sagnac, le facteur d’échelle est modifié de manière analogue et devient 2VN/cos(2γ).
Selon la présente divulgation, l’amplitude de modulation de puissance du faisceau interférométrique détecté, autrement dit Pmax-Pmin ou Pmodulée, est proportionnelle à cos²(2γ), où γ représente l’angle du défaut impactant le facteur d’échelle, et la puissance minimum du faisceau interférométrique détecté, Pmin, est proportionnelle à sin²(2γ).
A partir d’une mesure de l’amplitude de modulation de puissance du faisceau interférométrique détecté et/ou d’une mesure de la puissance minimum du faisceau interférométrique détecté, on en déduit une mesure de l’angle d’un défaut impactant de facteur d’échelle.
En particulier, dans un interféromètre en réflexion, la détection que la puissance minimum Pmin est non nulle permet de mettre en évidence un défaut de facteur d’échelle. Par exemple, la puissance arrivant sur le photodétecteur est d’environ P=30µW au maximum de puissance. En présence d’un défaut tel que cos(2γ)=99,5%, la puissance minimum est égale à Pmin=P*sin²(2γ), soit 1% de P, c’est-à-dire environ 0,3 µW. L’amplitude de modulation de puissance Pmax – Pmin est alors égale à 99% de P soit 29,7 µW. Dans un interféromètre en boucle (3 ème mode de réalisation), il n’y a pas de variation du minimum mais seulement de l’amplitude Pmax -Pmin.
Plus généralement, une mesure de variation de la puissance minimum du faisceau interférométrique détecté ou une mesure de variation d’amplitude de modulation de puissance du faisceau interférométrique détecté permet de mesurer une variation du facteur d’échelle en fonction du temps pour un interféromètre à fibre optique en ligne.
En pratique, il existe différentes manières de mesurer la puissance mimimum Pmin et l’amplitude de modulation de puissance du faisceau interférométrique détecté.
Nous allons maintenant détailler un système interférométrique avec un exemple de modulation de phase et de démodulation du signal détecté, adapté pour mesurer un signal représentatif d’un défaut d’alignement de l’interféromètre, ce défaut d’alignement étant susceptible de dégrader le facteur d’échelle.
Dans le domaine des systèmes interférométriques à base de fibre optique en ligne, on connaît différentes techniques de modulation et de démodulation. Cette modulation est obtenue en appliquant une tension électrique modulée Vm(t) entre les électrodes du modulateur différentiel de phase 16 pour moduler la différence de phase ΔΦm(t) du signal interférométrique mesuré. Cette modulation permet une mise au biais qui augmente la sensibilité du système interférométrique, notamment pour des mesures de champ magnétique ou de courant électrique de faible amplitude.
En particulier, il est connu d’appliquer une modulation dite 2-états, en modulant la tension de modulation Vm en carré entre deux valeurs de paliers, de manière à produire une modulation de la différence de phase sur deux niveaux, par exemple de ΔΦb(t) = ± π/2 , dite différence de phase de mise au biais, à la fréquence propre Fp du dispositif à base de fibre optique 400. La fréquence propre Fp est définie de telle manière que T/2 = 1/(2.Fp) = Δτ où T représente la période de la modulation carrée. Ainsi, la demi-période de modulation T/2 correspond au temps de parcours Δτ de chaque onde monomode dans le dispositif à base de fibre optique 400. Le système de traitement du signal numérise le faisceau interférométrique détecté et démodule à la fréquence propre Fp le signal détecté en échantillonnant deux mesures de puissance sur chaque période de modulation et en affectant un signe négatif à un premier niveau et un signe positif au niveau suivant.
Afin d’étendre et de linéariser la dynamique de réponse d’un système interférométrique, il est aussi connu d’appliquer un signal de contre-réaction.
Dans la suite du présent document on entend par niveau (ou niveau de modulation) la valeur asymptotique des différentes valeurs de différence de phase modulée ΔΦ m pour chaque palier de modulation. On entend par états de modulation, les différentes valeurs de puissance P mesurées correspondant aux niveaux de modulation qui s’enchainent sur chaque période de modulation. Sur une période de modulation, plusieurs états peuvent utiliser un même niveau de modulation.
Dans le cadre de la présente divulgation, nous considérons le cas d’une modulation numérique à au moins 4 états, pour permettre de mesurer d’une part le déphasage Faraday magnéto-optique, et d’autre part, la puissance minimum et/ou l’amplitude de modulation de puissance (P Max -P min ).
Dans le domaine ci-dessus, le brevet FR2654827_A1 propose d’appliquer une tension de modulation dite 4-états qui génère 4 niveaux successifs de modulation sur chaque période de modulation T égale à 2Δτ, et d’échantillonner 4 mesures de puissance sur chaque période de modulation. Dans la modulation 4-états, il est aussi possible d’extraire un signal, dit Vπ ou V Pi , modulé à 2Fp. Le signal Vπ représente la fonction de transfert du modulateur différentiel de phase , c’est-à dire le rapport entre la tension appliquée Vm au modulateur et le déphasage Φm induit, avec Vπ /π = Vm/Φm. Or ce signal Vπ fluctue avec l’environnement, par exemple avec la température du modulateur différentiel de phase 16.
Dans le domaine des systèmes interférométriques à fibre optique, le brevet EP2005113_B1 décrit une modulation dite 6-états, basée sur 4 niveaux de différence de phase de mise au biais. Cette modulation 6-états peut se décomposer en une superposition d’une première modulation du déphasage Φm(t) de ±π/2 à la fréquence propre Fp et d’une seconde modulation du déphasage Φm(t) à ±alpha/2 à 3*Fp. On échantillonne 6 mesures de puissance sur chaque période de modulation.
Le brevet EP2005113_B1 décrit aussi l’utilisation d’une modulation à 8 états et 8 niveaux sur une période totale T égale à 4Δτ. Selon cette modulation 8-états conventionnelle, la modulation est effectuée d’abord sur 4 états hauts correspondant à ± (alpha + beta) puis sur 4 autres états bas correspondant à ± (alpha - beta). La puissance de sortie P est échantillonnée en 8 mesures Pi correspondant aux 8 états i = 1, …, 8 par période de modulation.
Selon un exemple de réalisation, la seconde coque profilée interne 24 est munie d’une interface de gestion du boîtier et peut comprendre par exemple des connexions d’interfaces de communication, une connexion de recharge et un moyen d’indication d’état de fonctionnement et d’état de charge de la source d’énergie. L’interface de gestion 24 est positionnée en regard d’une ouverture 26 réalisée dans la coque profilée externe 25 de sorte que les connexions de communication, la connexion de recharge et le moyen d’indication sont accessibles et visibles depuis l’extérieur du boîtier.
La roue 201 est accouplée au moteur électrique 22 de l’ensemble autonome de motorisation 20 via un réducteur épicycloïdal non représenté sur la . La roue 201 peut être une roue motrice non directionnelle qui fait avancer ou reculer le véhicule selon une direction principale de déplacement liée au véhicule, la direction de déplacement étant perpendiculaire à l’axe de rotation des roues non directionnelles. La roue peut être une motrice directionnelle. La roue est orientable par pivotement autour d’un axe de pivotement verticale, afin de diriger le véhicule le long de son trajet.
L’architecture de l’ensemble autonome de motorisation de la présente invention est particulièrement avantageuse. En effet, elle permet d’assembler tous les éléments de l’ensemble de motorisation dans un unique boîtier formant un unique bloc fonctionnel modulaire qui sera accouplé à la roue. En outre, les éléments de l’ensemble autonome de motorisation sont contenus dans un carénage robuste et totalement étanche, permettant à la roue d’opérer dans les environnements les plus sévères.
En référence à la , un exemple d’architecture de motorisation d’un véhicule léger 200 équipé d’un ensemble autonome de motorisation de la est décrit ci-dessous.
De manière générale, une ou plusieurs roues motrices peuvent être utilisées pour apporter une fonction de traction ou de propulsion au déplacement d’un engin roulant. Le véhicule roulant peut se déplacer sur une seule roue motrice autonome, sur plusieurs roues motrices, sur un ensemble de roues motrices et non motrices. Les roues peuvent être fixes ou pivotantes. On entend par roue fixe, une roue conservant la même orientation par rapport au socle de l’engin quelle que soit la direction de déplacement de l’engin. On entend par roue pivotant, une roue présentant un axe horizontal pivotant autour d’un axe vertical de façon à permettre de changer la direction de déplacement de l’engin auquel la roue est fixée. L’axe de la roue est un axe horizontal passant par le centre de rotation de la roue.
Suivant la géométrie du véhicule, le nombre de roues et la répartition de la charge, plusieurs implantations de roues motrices peuvent être considérées pour assurer le bon fonctionnement de la ou des roues motrices.
Dans la , le véhicule roulant 200 comprend quatre roues non motrices pivotantes 61, 62, 63, 64 et une roue motrice 201. La roue motrice est agencée en position centrale par rapport au socle du véhicule et permet l’assistance électrique au déplacement de l’engin. La roue 201 est accouplée par l’intermédiaire d’un réducteur épicycloïdal à l’ensemble autonome de motorisation 20 de la . Le véhicule roulant 200 comprend en outre un scrutateur de sécurité 5 configuré pour acquérir des informations de sécurités et des informations enrichies de l’environnement dans lequel se déplace le véhicule à navigation autonome.
En référence à la , les étapes de mise en œuvre d’un procédé d’autoguidage d’un véhicule léger 500 équipé d’un ensemble de motorisation de la présente invention sont décrites ci-dessous.
Le véhicule léger 500 est équipé de quatre roues fixes 61, 62, 63, 64 et de deux roues motrices 501, 502. Les deux roues motrices sont équipées chacune d’un ensemble autonome de motorisation 20.1, 20.2 de la . L’avant et l’arrière du véhicule sont équipés d’un scrutateur de sécurité 505, 515.
Dans une première étape, une unité centrale de contrôle de navigation fixe 71 transmet des ordres de mission aux processeurs de contrôle de navigation des deux ensembles autonomes de motorisation 20.1, 20.2. A titre d’exemple, les ordres de mission peuvent être le chemin à parcourir entre une position de départ A et une position d’arrivée B selon une trajectoire donnée. Par ailleurs, L’unité centrale de contrôle de navigation 71 transmet également une base de données représentant l’environnement dans lequel se déplace le véhicule. A titre d’exemple, la base de données se présente sous la forme d’un nuage de points en trois dimensions.
Dans une deuxième étape, les processeurs de contrôle de navigation calculent la trajectoire qui est transmise sous forme de consignes aux processeurs de sûreté qui pilotent les moteurs pour déplacer le véhicule dans l’environnement.
Dans une troisième étape, l’un des scrutateurs 505, 515 effectue l’acquisition des informations de l’environnement pendant le déplacement du véhicule à partir d’une pluralité de prises de vue de l’environnement. Sur la , c’est par exemple le scrutateur référencé 505 qui est activé pour la prise des vues pendant le déplacement du véhicule. A titre d’exemple, si le scrutateur est constitué d’une caméra ou d’un Lidar, une pluralité d’images de l’environnement sont acquises. Cette pluralité d’images peut être par exemple d’une même scène prise selon différents points de vue spatiaux. Les informations sont constituées d’informations enrichies sur l’environnement et d’informations de sécurité.
Dans une quatrième étape, le scrutateur 505 transmet les informations enrichies sur l’environnement aux processeurs de navigation 4 et les informations de sécurité aux processeurs de sûreté de fonctionnement 2.
Dans une cinquième étape, les processeurs de contrôle navigation utilisent les informations enrichies sur l’environnement reçues pour réaliser les fonctions de navigation suivantes : reconstruction de l’environnement à partir des informations enrichies sur l’environnement, détermination de la position du véhicule dans cet environnement reconstruite et prédiction d’un chemin à suivre par le véhicule et adaptation du trajet par rapport à l’environnement reconstitué. Les processeurs de sûreté de fonctionnement utilisent les informations de sécurité reçues pour réaliser une des fonctions de sécurité. Selon une configuration, si les processeurs de sécurité déterminent à partir des informations de sécurité qu’un obstacle est présent sur un côté du véhicule, ils transmettent un signal de commande à l’interface de commande 3 pour interdire l’un des deux sens de rotation. Selon une autre configuration qui est illustré sur la , si un obstacle, par exemple un opérateur 70 est détecté dans le champ de visualisation, les processeurs de de sûreté transmettent un signal à l’interface de commande 3 pour limiter la vitesse de rotation des deux roues motrices 501, 502. Selon encore une autre configuration, si l’obstacle est détecté à une distance immédiate du véhicule, les processeurs peuvent activer la fonction SS1 pour engager un freinage du moteur par décélération contrôlée.
Dans une sixième étape, lorsque le véhicule arrive à la destination, les ensembles autonomes de motorisation arrêtent les moteurs.
Pendant le déplacement, les systèmes de pilotage motorisation 1 peuvent communiquer avec l’unité centrale fixe à distance 71 pour échanger des données.
En variante, non représentée, le dispositif de comptage 42 permet de déterminer le nombre de tours réalisés par l’arbre de sortie 20 de l’actionneur électromécanique 11.
Dans une autre variante, la couronne 53 comprend, sur sa face intérieure, une denture, non représentée, configurée pour coopérer, autrement dit coopérant, avec un pignon, non représenté, installé à l’intérieur du support de couple 21 ou, alternativement, à l’intérieur du carter 17 de l’actionneur électromécanique 11.
Ainsi, la denture de la couronne 53 est configurée pour entraîner en rotation, autrement dit entraîne en rotation, le pignon, de sorte à compter le nombre de tours du tube d’enroulement 4.
Dans ce cas, la denture de la couronne 53 et le pignon forment le dispositif de comptage 42.
Le dispositif de comptage 42 permet également de déterminer le sens de rotation du tube d’enroulement 4 et/ou de gérer les positions de fin de course de l’écran 2.
Le type du dispositif de comptage n’est pas limitatif et peut être différent, en particulier de type optique, par exemple un encodeur équipé d’un ou plusieurs capteurs optiques, ou de type temporel.
L’unité électronique de contrôle 15 comprend, en outre, au moins un élément de connexion électrique 48.
Ici, l’unité électronique de contrôle 15 comprend un seul élément de connexion électrique 48.
On décrit à présent, en référence aux figures 4 à 7, l’élément de connexion électrique 48 de l’unité électronique de contrôle 15, qui appartient à cet actionneur électromécanique 11, lequel est conforme à un mode de réalisation de l’invention.
L’élément de connexion électrique 48 comprend au moins une première partie 49.
Ici, la première partie 49 de l’élément de connexion électrique 48 est une lamelle de contact électrique.
La première partie 49 de l’élément de connexion électrique 48 est en contact électrique, autrement dit est configurée pour être en contact électrique, avec la surface interne 17c du carter 17, en particulier dans la configuration assemblée de l’actionneur électromécanique 11.
Le câble d’alimentation électrique 18 comprend au moins un blindage 46, comme cela est visible aux figures 5 et 6. Le blindage 46 peut être réalisé par une tresse conductrice, pouvant être, par exemple, en cuivre.
Avantageusement, les deuxièmes conducteurs électriques 38 sont disposés à l’intérieur du blindage 46 du câble d’alimentation électrique 18.
Avantageusement, le câble d’alimentation électrique 18 comprend, en outre, une gaine isolante 64, comme cela est visible à la . En outre, le blindage 46 est ménagé entre la gaine isolante 64 et les deuxièmes conducteurs électriques 38.
En pratique, le câble d’alimentation électrique 18 peut comprendre au moins les deuxièmes conducteurs électriques 38, un matériau diélectrique, non représenté, autrement dit un matériau isolant, le blindage 46 et la gaine isolante 64. Ces éléments sont répartis de l’intérieur vers l’extérieur du câble d’alimentation électrique 18. Les deuxièmes conducteurs électriques 38 sont entourés par le matériau diélectrique. Le matériau diélectrique est entouré par le blindage 46. En outre, le blindage 46 est entouré par la gaine isolante 64.
Le flux primaire traverse un compresseur basse pression 4 puis un compresseur haute pression 5 avant d'arriver dans une chambre de combustion 6, après quoi il se détend à travers une turbine haute pression 7 puis une turbine basse pression 8 avant d'être évacué vers l’aval AV. Le flux secondaire est quant à lui propulsé directement vers l’aval par la soufflante 3 dans une veine délimitée par le carter 9 pour générer une poussée.
Un tel moteur comporte un rotor tournant autour de son axe longitudinal AX, et incluant plusieurs disques portant chacun à sa périphérie une série d’aubes ou de pales, ces disques correspondant à la soufflante, aux compresseurs et aux turbines.
Dans le cas d’un turboréacteur double corps, le compresseur haute pression et la turbine haute pression font partie d’un corps haute pression qui entoure un arbre basse pression et qui tourne à une vitesse différente de celui-ci, cet arbre basse pression portant le compresseur basse pression et la turbine basse pression. L’arbre et le corps haute pression sont portés par des paliers logés dans des enceintes de lubrification qui les isolent du reste du moteur.
Une telle enceinte est délimitée par des parois tournant l'une par rapport à l'autre avec un joint entre ces parois, qui limite la section de fuite d’huile. Complémentairement, une telle enceinte est dite pressurisée, ce qui en pratique signifie que l’intérieur de l’enceinte est à une pression inférieure à celle de son environnement. Ainsi, l’huile est éloignée du joint au moyen d'un filet d'air entrant en permanence à travers ce joint, depuis l’extérieur vers l’intérieur de l’enceinte.
Sur la , un stator 11 porte à sa face interne un joint circonférentiel 12 et une gorge circonférentielle interne 13 tournée vers l’axe de rotation AX du moteur et accolée à la face aval de ce joint 12. Cette gorge 13 est raccordée à un drain 14 porté par le stator et situé en partie basse de celui-ci par rapport à la direction verticale. Un rotor 16 est engagé dans ce stator 11 en ayant sa face externe glissant contre le joint 12, ce rotor 16 comportant une gorge circonférentielle externe 17 située radialement en vis-à-vis de la gorge 13.
Les gorges 13 et 17 délimitent une cavité de drainage 18 reliée au drain 14 pour former avec le joint 12 un système d’étanchéité d’une enceinte E1 située à l’amont de ce système. Cette cavité de drainage 18 jouxte le joint 12 pour collecter de l’huile susceptible de fuir à travers ce joint 12 en circulant de l’amont AM vers l’aval AV depuis l’enceinte E1, pour éviter qu’elle n’atteigne un espace E2 extérieur à l’enceinte E1.
Lorsque le moteur est horizontal, comme dans la , l’huile H traversant le joint 12 vers l’aval en longeant le rotor 16 est centrifugée par ce rotor dans la gorge 13, pour être ensuite collectée en partie basse du stator par le drain 14. Comme visible sur la , l’huile centrifugée dans la gorge 13 en partie haute du moteur peut ruisseler verticalement le long de la face aval de la gorge 13 pour être collectée par la gorge 17 et être à nouveau centrifugée, de sorte qu’elle finit par atteindre la partie basse de la gorge 13 pour être collectée par le drain 14.
En cas d’inclinaison du moteur comme dans la , par exemple au décollage de l’aéronef, l’huile centrifugée dans la partie haute de la gorge 13 qui ruisselle le long de la face aval de cette gorge 13 est susceptible de sortir de cette gorge 13 par l’interstice I séparant radialement cette gorge 13 statorique de la gorge 17 rotative.
Comme visible sur la , cette sortie d’huile est due à la gravité, qui tend à la faire descendre verticalement alors que la face aval de la gorge 13 a une orientation oblique du fait de l’inclinaison du moteur. Autrement dit, c’est du fait de l’inclinaison du moteur par rapport à la verticale que l’huile est conduite à traverser l’interstice I pour fuir hors de la cavité 18, et le fait qu’il s’agisse d’une enceinte pressurisée ne suffit pas à contrer ce type de fuite.
Des fuites peuvent aussi intervenir dans des situations où l’enceinte n’est pas suffisamment pressurisée, durant une phase transitoire de fonctionnement, par exemple lorsque le moteur est au ralenti ou à l’arrêt, ou encore en cas de défaillance du joint.
Le but de l’invention est d’apporter une solution de système d’étanchéité permettant de réduire voire annuler les fuites vers l’espace extérieur de l’huile collectée dans la cavité de drainage.
A cet effet, l’invention a pour objet un système d’étanchéité et de drainage de fuites d’huile pour enceinte de palier de turbomachine, ce palier comprenant un stator portant un rotor tournant autour d’un axe de rotation, ce système comprenant un joint porté par le stator et entourant le rotor, une gorge circonférentielle externe portée par le stator en étant contiguë au joint pour collecter de l’huile fuyarde cheminant le long du rotor à travers le joint et qui est centrifugée par le rotor vers cette gorge circonférentielle, un drain situé en partie basse de la turbomachine pour collecter l’huile récupérée par la gorge circonférentielle, cette gorge circonférentielle étant ouverte vers l’axe de rotation en étant délimitée par un fond prolongé par deux parois latérales, la paroi latérale opposée au joint étant terminée par une rigole s’ouvrant vers le fond.
Grâce à la rigole portée par la paroi latérale opposée au joint, l’huile centrifugée vers le fond de la gorge externe est nécessairement collectée par cette rigole au lieu de retomber sur le rotor pour risquer de continuer sa progression au-delà du système d’étanchéité.
L’invention permet ainsi de mieux guider les fuites d’huile vers le drain afin que celles-ci ne viennent pas polluer le reste du moteur et cela en adaptant une pièce déjà existante.
L’invention concerne également un système d’étanchéité ainsi défini, dans lequel la rigole est absente en partie basse de la gorge circonférentielle.
L’invention concerne également un système d’étanchéité ainsi défini, dans lequel le fond est formé par une paroi tronconique dont le diamètre interne diminue en s’éloignant du joint.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation en proposant une surveillance du fonctionnement du dispositif de sécurité du groupe d’alimentation d’un système.