INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La pince 140 peut aussi être actionnée pour prendre la position de navigation, libérant alors le câble de récupération 230.
Les opérations de récupération et de lancement peuvent se faire lorsque le navire 210 est en mouvement.
Une variante de réalisation d’un système de récupération 300 est illustré à la .
Les treuils 220, 225 du système de récupération 300 peuvent être disposés sur un côté latéral, à bâbord ou à tribord, du navire 210 plutôt qu’à l’arrière.
Les treuils 220, 225 peuvent être espacés d’une distance D définie selon l’axe 280a du référentiel 280 de la , qui est par exemple égale à la distance entre la pince 140 et l’organe d’attache 175.
Les treuils 220, 225 peuvent en outre être espacés d’une distance définie selon l’axe 280c et qui est sensiblement égale à la plus grande largeur de la coque du TUV 100, soit la dimension maximale de la coque selon une coupe transversale à l’axe longitudinal 155.
Dans une variante non illustrée, la pince peut admettre d’autres configurations et/ou les bras de la pince peuvent être dans d’autres positions que celles définies ci-dessus.
La pince peut aussi présenter des caractéristiques structurelles différentes de celles décrites ci-dessus.
Par exemple, la pince peut comprendre un unique bras fixé sur et articulé à une partie latérale de la coque du côté d’une extrémité de la coque, par exemple situé du côté de la queue.
Le bras est alors mobile entre au moins deux positions, dont une première position dans laquelle le bras forme un angle non nul avec la partie latérale de la coque, et définit un espace ouvert avec la coque ; et une deuxième position dans laquelle le bras est positionné sensiblement parallèlement à la coque, par exemple, partiellement en contact avec la coque, de sorte à ne plus délimiter un espace ouvert avec la coque.
Dans une variante non illustrée, les première et deuxième unités de commande peuvent n’être formées que d’un module de commande qui assure les fonctions de chacune de ces unités décrites ci-dessus ; et/ou le module de communication peut être compris dans la deuxième unité de commande, voire dans le module de commande.
Turbomachine améliorée pour aéronef hybridé La présente invention concerne le domaine des aéronefs hybridés, comprenant au moins une turbomachine pour des engins volants, telle qu’un turbopropulseur pour un avion ou un turbomoteur pour un hélicoptère. En particulier, l’invention concerne une turbomachine pour aéronef hybridé, et un aéronef hybridé comprenant une telle turbomachine.
De manière connue, une turbomachine, par exemple un turbomoteur ou un turbopropulseur, pour un hélicoptère ou pour un avion, comporte une turbine à gaz ayant un générateur de gaz et une turbine libre entraînée en rotation par le flux de gaz généré par le générateur de gaz. En outre, un aéronef comprend généralement, en plus de cette turbomachine, une machine électrique réversible couplée au générateur de gaz, de manière à mettre en rotation le générateur de gaz lors d'une phase de démarrage de la turbomachine, ou en vol de manière à assurer les besoins électriques non propulsifs de l’aéronef.
Traditionnellement, le générateur de gaz comporte au moins un compresseur et une turbine couplés en rotation. Le principe de fonctionnement est le suivant : l'air frais entrant dans la turbine à gaz est comprimé du fait de la rotation du compresseur avant d'être envoyé vers une chambre de combustion où il est mélangé à un carburant. Les gaz brûlés du fait de la combustion sont ensuite évacués à grande vitesse. Il se produit alors une première détente dans la turbine du générateur de gaz, durant laquelle cette dernière extrait l'énergie nécessaire à l'entraînement du compresseur. La turbine du générateur de gaz n'absorbe pas toute l'énergie cinétique des gaz brûlés et l'excédent d'énergie cinétique correspond au flux de gaz généré par le générateur de gaz. Ce dernier fournit donc de l'énergie cinétique à la turbine libre de sorte qu'il se produit une seconde détente dans la turbine libre qui transforme cette énergie cinétique en énergie mécanique afin d'entraîner un organe récepteur, tel qu’une hélice de turbopropulseur.
Dans un réacteur en verre de 3 L équipé d’une agitation mécanique, d’une pompe à vide, d’une entrée d’azote et chauffé au moyen d’une double enveloppe dans laquelle circule de l’huile, on introduit un composé (b) (polyéthylène glycol – masse moléculaire 10 000 g/mol) qui est chauffé à 95°C sous vide. Sous agitation et atmosphère inerte, 200 ppm d’un catalyseur de type carboxylate de bismuth (K Kat B221) est ajouté au milieu puis un composé (c) (préparé par dimérisation par réaction de Guerbet d’un composé de formule I dans laquelle R représente un groupement C 5 -alkyl linéaire, m représente 0 et n représente 5 et d’un composé de formule I dans laquelle R représente un groupement C 7 -alkyl linéaire, m représente 0 et n représente 4, éthoxylé 50 fois – « Isofol » 2426S-50OE) est additionné en 5 min. Puis, un composé diisocyanate (a1) (hexaméthylène diisocyanate, HDI) est introduit au moyen d’une seringue sous agitation à 150 tour/min. La réaction est poursuivie pendant 60 minutes à 100°C ± 5°C.
Puis, on vérifie que le taux d’isocyanate est nul par un dosage en retour. On prélève 1 g du milieu réactionnel auquel on ajoute un excès de dibutylamine (1 molaire par exemple) qui réagit avec les fonctions isocyanates potentiellement présentes dans le milieu. La dibutylamine n’ayant éventuellement pas réagi est ensuite dosée avec de l’acide chlorhydrique (1 N par exemple). On peut alors en déduire la quantité de fonctions isocyanates présentes dans le milieu réactionnel. Si celui-ci est non nul, la réaction est prolongée par période de 15 minutes jusqu’à achèvement de la réaction. Lorsque le taux atteint zéro, on obtient le copolymère P1
le copolymère P1 comprenant 46 % molaire de composé a, 17 % molaire de composé b et 37 % molaire de composé c. Il est formulé à l’aide d’un composé tensio-actif de type alcool éthoxylé (« Emulan » HE 51 Basf), de 1 000 ppm d’un agent biocide (« Biopol » SMV « Chemipol »), de 1 000 ppm d’un agent anti-mousse (« Tego » 1488 « Evonik ») et d’eau. On obtient une composition aqueuse constituée de 30 % en masse de copolymère P1 selon l’invention, de 20 % en masse de composé tensio-actif et de 50 % en masse d’eau. Les quantités utilisées sont présentées dans le tableau 1.
Exemple 2 : préparation d ’un e formulation de peinture selon l’invention
[Tab 2] Puis, la formulation de peinture est colorée par addition de 5 % en poids d’un pigment noir (« Colanyl » N500 noir « Clariant ») pour obtenir la formulation F1 selon l’invention.
Puis, pour la formulation F1, on mesure, à 25°C : * la viscosité Brookfield à 10 tr/min (µB10, mPa.s) ; * la viscosité Brookfield à 100 tr/min (µB100, mPa.s) ; * la viscosité Cone Plan ou viscosité ICI mesurée à haut gradient de vitesse (µI, mPa.s) ; * la viscosité Stormer mesurée au moyen du module standard, à moyen gradient de vitesse (µS, Krebs Units ou KU).
La compatibilité pigmentaire de la formulation F1 est évaluée sur un film sec de peinture. La coloration de la peinture initialement blanche est obtenue en rajoutant 5 % de colorant à base de pigment noir (« Colanyl » N500 noir « Clariant »), pourcentage calculé par rapport au poids de la formulation de peinture blanche.
Pour la formulation F1 selon l’invention, le copolymère selon l’invention permet de bien contrôler les différentes composantes de la viscosité, tant après préparation que dans le temps. Le copolymère selon l’invention confère une bonne compatibilité pigmentaire à la formulation de peinture.
Il a été décrit à l’étape (a) que la fraction d’huile de pyrolyse 102 de la charge est introduite, mélangée ou non à la fraction lourde d’hydrocarbures 101, dans le premier réacteur d’hydroconversion de la première section d’hydroconversion 20. Cependant, la fraction d’huile de pyrolyse 102 peut être introduite dans un réacteur d’hydroconversion de la deuxième section d’hydroconversion 20 sans sortir du cadre de la présente invention.
La section de fractionnement 30 peut également recevoir, en plus d'une partie ou de la totalité de l'effluent liquide hydroconverti, un ou plusieurs effluents supplémentaires tels qu’une ou plusieurs charges d’hydrocarbures externes au procédé (par ex. des distillats atmosphériques et/ou sous vide, des résidus atmosphériques et/ou sous vide), une partie de la coupe lourde issue de l’étape de séparation (c) si elle est mise en œuvre, une partie d’une ou de plusieurs des coupes intermédiaires issues de l’étape de fractionnement (e), une partie d’une DAO ou d’une fraction légère ou lourde d’une DAO si une étape de désasphaltage (f1) est réalisée. La section de fractionnement 30 peut également comprendre des moyens de lavage d’une ou plusieurs produits séparés par contact avec une solution aqueuse.
Selon un mode de réalisation préféré, l’étape de fractionnement (e) comporte un séparateur chaud opéré à une température supérieure ou égale à 300°C, voire 350°C, de manière à éviter la formation de sels de chlorure d’ammonium dans la phase liquide ; la phase gaz du séparateur chaud ou au moins une des phases issues de la séparation ultérieure de la phase gaz du séparateur chaud, ainsi qu’au moins une partie de la phase liquide du séparateur chaud ou au moins une des phases issues de la séparation ultérieure de la phase liquide du séparateur chaud, sont avantageusement mises en contact avec de l’eau ou une solution aqueuse basique (solution de soude, d’amine(s) par exemple) en vue d’éliminer au moins en partie le chlorure d’hydrogène (HCl) et/ou de dissoudre au moins partie les sels de chlorure d’ammonium. Les équipements ou ballons de séparation peuvent comprendre en fond une zone permettant la décantation séparée d’une fraction hydrocarbonée et d’une fraction aqueuse comportant de sels de chlorures, ou encore comprendre une colonne de lavage des gaz par mise en contact avec de l’eau ou une solution aqueuse basique.
Selon un mode de réalisation très préféré, lorsque l’étape c) de séparation est réalisée, au moins une partie des équipements de séparation sont communs entre les étapes c) et e).
Dans certains modes de réalisation, le D90 de la première poudre est inférieur ou égal à 1 µm, de préférence inférieur ou égal à 0,5 µm.
Dans certains modes de réalisation, le D50 de la deuxième poudre est strictement supérieur au diamètre moyen des porosités du substrat. De préférence, le D50 de la deuxième poudre est supérieur ou égal à 150%, de préférence encore 200%, du diamètre moyen des porosités du substrat. Ceci réduit le risque que des particules de la deuxième poudre ne pénètrent dans les porosités du substrat.
Dans certains modes de réalisation, le D50 de la deuxième poudre est supérieur ou égal à 0,5 µm, de préférence supérieur ou égal à 2 µm.
Dans certains modes de réalisation, le D10 de la deuxième poudre est supérieur ou égal à 0,5 µm, de préférence supérieur ou égal à 1 µm.
Dans certains modes de réalisation, le D50 de la deuxième poudre est inférieur ou égal à 5 µm.
Dans certains modes de réalisation, la mobilité électrophorétique de la première poudre est au moins 25 % plus élevée, de préférence au moins 50 % plus élevée, que celle la deuxième poudre. Un tel écart permet de réduire le risque qu’une quantité trop importante de particules de la deuxième poudre n’atteigne le substrat avant les particules de la première poudre.
Dans certains modes de réalisation, la mobilité électrophorétique de la première poudre est supérieure ou égale à 0,5 m²/V.s, de préférence supérieure ou égale à 0,7 m²/V.s.
Dans certains modes de réalisation, la mobilité électrophorétique de la première poudre est inférieure ou égale à 2 m²/V.s.
Dans certains modes de réalisation, la mobilité électrophorétique de la deuxième poudre est inférieure ou égale à 0,5 m²/V.s, de préférence inférieure ou égale à 0,3 m²/V.s.
Dans certains modes de réalisation, la mobilité électrophorétique de la deuxième poudre est supérieure ou égale à 0,3 m²/V.s.
Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend, avant l’étape de fourniture de la suspension liquide, une étape de traitement de la première poudre entraînant l’ionisation de la surface des particules de la première poudre. Une telle ionisation permet d’augmenter artificiellement la mobilité électrophorétique de la première poudre.
Dans certains modes de réalisation, la concentration, en masse, de la première poudre est supérieure à celle de la deuxième poudre. En effet, Comme la granulométrie de la première poudre est plus faible que la seconde, il est préférable de compenser cette différence de taille par une concentration plus élevée, par exemple environ deux fois plus élevée.
Dans certains modes de réalisation, les particules de la première poudre pénètrent dans les porosités du substrat au moins sur 1 mm, de préférence au moins sur 2 mm, formant une couche de revêtement interne.
Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend en outre, après l’étape d’application de la tension, une étape de traitement thermique entraînant la cristallisation des particules de la première poudre. Une telle cristallisation entraîne une expansion du matériau de la première poudre, ce qui permet de colmater plus efficacement les porosités du substrat au sein de la couche interne du revêtement.
Dans certains modes de réalisation, les particules de la deuxième poudre se déposent en surface du substrat, sans pénétrer dans les porosités du substrat, formant une couche de revêtement externe possédant une épaisseur supérieure ou égale à 10 µm, de préférence supérieure ou égale à 50 µm.
Dans certains modes de réalisation, l’épaisseur de la couche de revêtement externe est comprise entre 10 et 300 µm, de préférence entre 50 et 150 µm. De telles plages d’épaisseur permettent en effet de restreindre efficacement la diffusion de l’oxygène au sein du revêtement.
Elle s’applique notamment à de telles machines pour la propulsion d’un véhicule automobile à moteur électrique, dans lesquelles le rotor comprend un mécanisme de transmission d’un couple moteur aux roues, ledit mécanisme permettant également de transmettre un couple moteur desdites roues pour générer un courant électrique de recharge d’une batterie.
De façon conventionnelle, le rotor est monté en rotation dans le carter par l’intermédiaire d’un palier arrière et d’un palier avant qui sont espacés axialement entre ledit rotor et ledit carter, chacun desdits paliers présentant un organe intérieur monté sur le rotor et un organe extérieur solidaire du carter.
Outre leur fonction de guidage en rotation du rotor, les paliers doivent maintenir axialement et radialement ledit rotor dans le carter afin de garantir une transmission optimale du couple moteur, ainsi que la fiabilité de la coopération entre ledit rotor et le stator.
Pour satisfaire ces contraintes, on connaît l’utilisation de paliers dont les organes présentent chacun une piste de roulement formant entre lesdits organes un chemin de roulement dans lequel est disposée une rangée de corps roulants sphériques qui sont montés en contact radial dans ledit chemin pour permettre la rotation de l’organe intérieur par rapport à l’organe extérieur autour de l’axe du rotor.
Ce type de palier présente un jeu radial entre les organes qui est nécessaire pour pouvoir absorber les variations dimensionnelles de son montage à l’interface entre le rotor et le carter, ledit jeu permettant également de réduire le couple de traînée du palier et donc l’énergie dissipée par sa rotation.
Toutefois, l’osculation de ce type de palier induit un jeu axial entre les organes, qui va à l’encontre de la stabilité axiale du rotor lorsqu’il transmet un couple moteur.
En particulier, dans la mesure où le palier avant est disposé du côté du mécanisme de transmission de couple, celui-ci encaisse de fortes sollicitations mécaniques, notamment des efforts axiaux, qui peuvent induire des déplacements importants, notamment axiaux, du rotor dans le carter.
La reprise de tels efforts axiaux pourrait être obtenue en augmentant les angles de contact des corps roulants dans le chemin de roulement. Toutefois, cette solution nécessite une augmentation du jeu radial entre les organes, qui va à l’encontre du rendement du système de transmission.
L’invention a pour but de perfectionner l’art antérieur en proposant notamment un système de transmission d’un couple moteur dans lequel les paliers assurent un compromis optimal entre leurs fonctions de guidage et de maintien du rotor dans le carter, et ce notamment relativement à la stabilité axiale du rotor et à la limitation du couple de traînée induit par la rotation des paliers.
A cet effet, l’invention propose un système de transmission d’un couple moteur comprenant un rotor entraîné en rotation par rapport à un stator logé dans un carter, ledit rotor étant monté en rotation dans le carter par l’intermédiaire d’un palier arrière et d’un palier avant qui sont espacés axialement entre ledit rotor et ledit carter, chacun desdits paliers présentant un organe intérieur monté sur le rotor et un organe extérieur solidaire du carter, ledit rotor présentant un mécanisme de transmission du couple qui est disposé à l’avant du palier avant, les organes du palier avant présentant chacun deux pistes de roulement qui sont espacées axialement de sorte à former entre lesdits organes deux chemins de roulement dans lesquels est disposée respectivement une rangée de corps roulants sphériques pour permettre la rotation de l’organe intérieur par rapport à l’organe extérieur autour de l’axe du rotor, les rangées de corps roulants étant en contact oblique dans les chemins de roulement suivant un montage en X.
représentent un système de transmission selon un mode de réalisation de l’invention, respectivement partiellement en perspective ( ), en demi-coupe longitudinale ( ) et en agrandissement de la ( ) ;
est une vue analogue à la montrant une variante de réalisation ;
est une vue analogue à la montrant un autre mode de réalisation de l’invention,
Lors de la phase de démarrage de la turbomachine, il est nécessaire d'entraîner en rotation le générateur de gaz, c'est-à-dire entraîner en rotation le compresseur couplé à la turbine. Comme mentionné ci-dessus, c'est précisément l'un des rôles de la machine électrique réversible, connue par ailleurs, qui est le plus souvent un moteur électrique apte à fonctionner de manière réversible en génératrice électrique.
En effet, les aéronefs, dans lesquels de telles turbomachines sont notamment destinées à être intégrées, comportent des appareillages électriques qu'il est nécessaire d'alimenter par de l'énergie électrique. La machine électrique réversible est utilisée pour fournir de l'électricité à ces appareillages électriques. Pour ce faire, la machine électrique fonctionnant cette fois-ci en génératrice électrique est entraînée en rotation par le générateur de gaz, l'énergie mécanique sur le générateur de gaz étant transformée en énergie électrique par ladite machine. Par ailleurs, la machine électrique peut être utilisée pour réaliser de l’hybridation interne, en apportant par exemple une puissance supplémentaire sur l'arbre hélice ou l'arbre moteur, ou en générant de la puissance en prélevant sur l'arbre de turbine libre sans affecter la performance du générateur de gaz.
Pour assurer ces fonctions, la ou les machines électriques doivent être dimensionnées à une puissance très supérieure à celle des génératrices/démarreurs habituellement utilisés, typiquement une ou plusieurs centaines de kilowatts, au lieu d’une dizaine de kilowatts. Il est donc souhaitable de mutualiser les deux types de machines électriques (la génératrice/démarreur de la turbine et la machine électrique connectée au rotor).
Toutefois, les architectures existantes ne permettent pas la réalisation de certaines fonctions par les machines électriques. Par ailleurs, ces machines électriques de forte puissance impliquent des difficultés en termes d’encombrement. Par exemple, certaines architectures de turbopropulseur sont caractérisées par une prise arrière au niveau des turbines libres et des tuyères d’éjection des gaz chauds, pour entrainer le réducteur et l'hélice du turbopropulseur, et par une boite d’accessoires en partie froide à l'opposé du moteur pour entrainer les équipements.
Il est néanmoins difficile d'intégrer une machine électrique de forte puissance nécessairement encombrante sur une telle architecture. En effet, l'installation en partie chaude, sous la tuyère, d'une machine électrique entrainée à grande vitesse par les turbines présenterait des difficultés en terme d'intégration, de maintenabilité et d'environnement thermique. L'unique solution envisageable est donc d'entrainer la machine électrique en partie froide, notamment au niveau de la boite d’accessoires, et donc d'impacter les performances de la turbine à gaz lors du prélèvement sur le générateur de gaz. Ceci contribue à augmenter de manière importante la consommation du moteur. Par ailleurs, cette consommation accrue impacte l'endurance de l'appareil, pourtant importante dans une application de type drone par exemple.
D’autres types d’architectures existent, notamment lorsque la boite d’accessoires et le réducteur mécanique de l'hélice sont tous deux du même côté du moteur, en plaçant la machine électrique en zone froide à proximité du cône d’hélice. Ces architectures impliquent toutefois d’augmenter la section frontale de la turbomachine, en décalant (en d’autres termes en créant un « offset ») l’axe de l’hélice par rapport à l’axe principal du moteur via un réducteur mécanique, et/ou d’impacter son centrage, et limitent les possibilités de mutualisation des fonctions entre la génératrice/démarreur de la turbine et la machine électrique de forte puissance.
Il existe donc un besoin pour une architecture répondant au moins en partie aux inconvénients précités.
Le présent exposé concerne une turbomachine pour aéronef hybridé, comprenant un générateur de gaz porté par un arbre de générateur, au moins une turbine libre portée par un arbre de turbine et entraînée en rotation par un flux de gaz généré par le générateur de gaz, un rotor principal, et au moins une machine électrique réversible, l’arbre de turbine étant traversant et s’étendant axialement entre une première extrémité en prise avec la machine électrique, et une deuxième extrémité en prise avec le rotor principal.
La turbomachine peut être un turbomoteur ou un turbopropulseur. Dans la suite de la description, on se réfèrera préférentiellement à un turbopropulseur. Le rotor principal peut être une hélice l’aéronef, notamment d’avion, permettant sa propulsion, l’hélice étant alors disposée à une extrémité du turbopropulseur, préférentiellement à l’extrémité avant du turbopropulseur lorsque l’on considère un sens de déplacement normal de l’aéronef. Le rotor principal est ainsi mobile autour d’un axe de rotation, correspondant préférentiellement à l’axe principal du turbopropulseur.
Par « traversant », on comprend que l’arbre de turbine s’étend axialement le long de l’axe principal du turbopropulseur, de part et d’autre de ce dernier. L’arbre de turbine traverse ainsi la turbine haute pression, la chambre de combustion et le compresseur d'un côté, et de l'autre côté la tuyère de sortie. L’arbre de turbine traverse ainsi la partie thermiquement froide comprenant l’entrée d’air et le compresseur, et la partie thermiquement chaude, autrement dit où les températures sont plus élevées que dans la partie froide, et comprenant la chambre de combustion et la tuyère. Les rotors de ce turbopropulseur sont notamment configurés pour être traversés par l’arbre de turbine. En outre, de préférence, l’arbre de générateur et l’arbre de turbine sont concentriques, l’arbre de turbine traversant le générateur de gaz en passant à l’intérieur de l’arbre de générateur.