INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Une autre conséquence du couple moteur est qu’un ULM à 2 axes, notamment de type paramoteur, présente une maniabilité asymétrique. Il tourne en vol plus facilement à gauche si son hélice propulsive tourne dans le sens horaire (ce qui crée un couple de sens trigonométrique l’aéronef) et, inversement, il tourne mieux à droite si son hélice propulsive tourne dans le sens trigonométrique. Le couple moteur crée une asymétrie au roulis et au lacet d’une machine 2 axes puisque les 2 sont liés. Le couple moteur crée une asymétrie importante dans la maniabilité d’une machine 2 axes.
En effet ; le couple moteur est particulièrement sensible sur les appareils de vol à 2 axes où roulis et lacet sont indissociables. C’est, par exemple, le cas des paramoteur et des pendulaires. De plus, les paramoteurs utilisent une aile de parapente pliable et souple. Cette souplesse présente des avantages d’encombrement au sol (transport et stockage faciles) mais présente un risque de déformation de l’aile en vol. Ce risque de déformation est principalement lié aux conditions météorologiques et aérologiques, par exemple, des zones de cisaillement de l’air ascendant, de vortex ou du rouleaux météorologiques. Ce risque de déformation est accentué par l’effet du couple moteur sur un paramoteur du fait de tensions asymétriques sur les élévateurs (9) et par conséquent sur les 2 moitiés gauche et droite de l’aile. Une déformation de l’aile crée un déséquilibre des forces aérodynamique. Plus l’aile est déformée, plus le déséquilibre est important. Cette déformation va dégrader la portance, généralement de manière asymétrique, et de ce fait la trajectoire de l’aéronef. Ceci peut aboutir au crash du paramoteur lors de la phase de décollage si le pilote ne maîtrise ou ne connaît pas bien sa machine ou que les conditions météorologiques sont mauvaises. Un crash qui peut avoir des conséquences humaines et matérielles importantes, jusqu’au décès du pilote.
D’une manière générale le couple moteur sur un aéronef mono-hélice est contraignant voir dangereux à partir d’une certaine demande de poussée. Le couple moteur a été à l’origine de nombreux crashs aériens dans l’aviation militaire de la 2ieme guerre mondiale. Certains modèles de chasseurs monomoteurs de l’époque avaient un couple moteur si important que des pilotes en formation ou débutants se sont crashés au décollage à cause d’un retournement de la machine lors d’une mise plein gaz trop brutale et pas assez corrigée.
Une configuration mono-hélice forme également un gyroscope. L’effet gyroscopique et la précession gyroscopique vont également dégrader la maniabilité en vol. Les effets du couple et gyroscopiques se cumulent en vol, l’effet de précession gyroscopique est moins important et moins sensible que celui du couple moteur. Néanmoins ces phénomène gyroscopiques existent et dégradent la maniabilité aéronautique des aéronefs mono-hélice.
Un autre inconvénient lié à l’utilisation d’une seule hélice est la possibilité très limitée d’ajustement du vecteur poussée autant sur le point d’application que sur la direction sur le châssis. Ces 2 paramètres sont fixés lors de la conception de la machine.
Une configuration propulsive sur base de 2 hélices déportées latéralement sur le châssis et tournant en sens opposés, de manière dite contrarotative, réduit largement les perturbations aérodynamiques sur le plan des hélices et annule complètement l’effet du couple moteur et les effets gyroscopiques. Cette solution est présentée sur les et
Une configuration multi rotors comportant au moins 2 hélices déportée permet également une poussée asymétrique si la vitesse de rotation des 2 hélices sont différente. L’hélice de gauche peut créer plus de poussé que l’hélice de droite et inversement. Il se crée alors un couple de lacet qui va améliorer la maniabilité en virage ou, au contraire, stabiliser l’appareil dans une trajectoire rectiligne lorsque les conditions météorologiques sont agitées par régulation électronique et poussée asymétrique contrôlée. Ainsi une configuration multi-rotors permet de créer une assistance dans les trajectoires d’un aéronef, notamment 2 axes. Le stade le plus évolué de cette assistance est la possibilité de faire un autopilote de trajectoire. La trajectoire de la machine ne serait plus contrôlé par une action sur les commandes qui dégradent la finesse de la machine mais par asymétrie de la poussée. Dans le cas des paramoteurs, on aboutirait à un autopilote similaire aérodynamiquement au pilotage à la sellette. Le pilotage à la sellette se fait sans aucune action sur les gouvernes et uniquement par déport du poids du pilote sur le coté gauche ou droite de l’aile. Ceci provoque une mise en virage du coté de l’aile la plus chargée par déport du centre de gravité. C’est de cette manière que tournent exclusivement les ULM pendulaires et les deltaplanes qui n’ont aucune gouvernes de direction.
Une configuration bimoteur sur base de 2 moteurs thermiques était délicate à mettre en œuvre sur des ULM pour des raison de masse embarqué et de régulation. Elle est aujourd’hui tout à fait envisageable avec une motorisation électrique pour un poids limité et des performances comparables aux modèles thermiques. Ceci est possible grâce aux avancées récentes, tant techniques qu’économiques, des matériaux, de la régulation électronique embarquée, des moteurs électriques et des batteries.
Une autre grandeur physique aéronautique importante dans les performances aéronautiques est la finesse. La finesse est la capacité d’un aéronef à planer. Plus la finesse est grande, plus la pente de chute de l’aéronef est réduite et plus cet aéronef peut voler loin avant de toucher le sol à partir d’une hauteur donnée. De fait, la finesse définit la poussée nécessaire pour maintenir un aéronef en vol palier. Plus la finesse aéronautique est élevée, plus la poussée nécessaire pour faire voler un aéronef est faible. La finesse nécessaire pour maintenir l’altitude de tout aéronef à aile porteuse est donnée par la formule
Le PTV (Poids Total Volant) est donné en N ou kg, la finesse est sans dimension et la poussée ou traînée sont en N ou kgF (kilogramme Force). Ainsi pour maintenir en vol palier un paramoteur de, par exemple, 6 de finesse et de 120 kg de poids total volant, il faut lui fournir une poussée de 20 kgF. Un autre paramoteur de 8 de finesse aura besoin d’une poussée de 15 kgF pour le même PTV de 120 kg. Ainsi pour gagner en performances aéronautiques, il faut obtenir une finesse optimale.
En vol non palier, la tangente de l’angle d’assiette de l’aéronef, soit l’angle de la trajectoire de l’aéronef par rapport à l’horizontale, est donné par la formule
α est l’angle d’assiette. La poussée effective est la force réellement appliquée à l’aéronef, c’est à dire la poussée moteur retranchée de la traînée aéronautique. Poussée, traînée et PTV sont exprimés en N ou en kg et kgF. Le calcul de l’angle α permet, pour une vitesse sol donnée, de déterminer la vitesse sol verticale Vz, c’est à dire la vitesse ascensionnelle. Elle est généralement donnée m/min ou en m/s. La vitesse ascensionnelle définit la capacité à gagner de l’altitude. La vitesse ascensionnelle est un critère fondamental de caractérisation de tout aéronef.
La montre l’évolution de la vitesse ascensionnelle théorique suivant la poussée effective et le PTV d’après l’équation [Math 2]. La zone d’utilisation en confort et sécurité d’un paramoteur est situé entre 2 et 3 m/s de vitesse ascensionnelle. Il faut, en ordre de grandeur, 25 à 30 kgF de poussée effective pour obtenir une telle vitesse entre 90 et 130 kg de PTV.
Si on suppose que la traînée aéronautique est constante en palier ou en trajectoire ascensionnelle, ce qui est sensiblement vrai pour les aéronef à angle d’incidence faible comme les paramoteurs , alors la formule [Math 2] peut s’écrire de manière approximative et majorée de la manière suivante :
Dans le cas d’un paramoteur de 50 kgF de poussée maximale, PTV de 120 kg et finesse de 6, on obtient un angle α maximal de 14°. Si ce paramoteur vol à 40 km/h vitesse air, soit 11 m/s, alors il aura une vitesse ascensionnelle maximale de 2,67 m/s/ Si la finesse passe à 8 alors la vitesse ascensionnelle maximale, toujours à 40 km/h air et 120 kg de PTV, sera de 3,08 m/s. Ce sont des valeurs majorées car la finesse réelle est dégradée en phase ascensionnelle.
Dans la position de réglage du dispositif de fermeture 18, la première partie extrême 14 peut glisser le long de la deuxième partie extrême 16 de la sangle 12.
Plus particulièrement, en position de réglage, la première partie extrême 14 est introduite dans le dispositif de fermeture 18 à travers un passant d’entrée 26, puis à travers un passant de sortie 28 définissant ainsi une extrémité libre 30 de la première partie extrême 14 s’étendant en saillie du dispositif de fermeture 18 du côté du passant de sortie 28, comme illustré sur la .
L’ajustement de la longueur de l’extrémité libre 30 autorise le réglage du serrage du ceinturon 10 autour de la taille de l’utilisateur.
Selon l’invention, le dispositif de fermeture 18 est agencé pour guider l’extrémité libre 30 de la première partie extrême 14 contre la face interne 20 de la sangle 12.
A cet effet, lorsque le dispositif de fermeture 18 est en position de réglage, le passant de sortie 28 est, de préférence, ouvert du côté de la face interne 20 de la sangle 12 et fermé du côté de la face externe 22 de la sangle 12.
Autrement dit, le passant de sortie 28 est configuré de sorte à autoriser le passage de l’extrémité libre 30 vers la face interne 20 de la sangle 12, et plus particulièrement vers la face interne 20 de la deuxième partie extrême 16 de la sangle 12, et à bloquer un passage de l’extrémité libre 30 vers la face externe 22 de la sangle 12.
Dans la position de serrage, la première partie extrême 14 de la sangle 12 est solidarisée à la deuxième partie extrême 16 de la sangle 12.
Selon l’invention, en position de serrage, la face externe 22 de l’extrémité libre 30 de la première partie extrême 14 de la sangle 12 s’étend contre la face interne 20 de la deuxième partie extrême 16 de la sangle 12.
Lorsque le ceinturon 10 est serré autour de la taille de l’utilisateur, l’extrémité libre 30 de la première partie extrême 14 de la sangle 12 est ainsi maintenue en position entre la taille de l’utilisateur et la deuxième partie extrême 16 de la sangle 12. En d’autres termes, l’extrémité libre 30 de la première partie extrême 14 de la sangle 12 ne peut pas être écartée de la deuxième partie extrême 16 vers l’extérieur du ceinturon, le déplacement de l’extrémité libre 30 vers l’extérieur étant bloqué par la face interne 20 de la sangle 12.
Selon un mode de réalisation de l’invention illustré sur les figures, le dispositif de fermeture 18 comprend un support 32, un capot 34 mobile en rotation par rapport au support 32 et une plaque de fixation 36 fixée à la deuxième partie extrême 16 de la sangle 12.
Plus particulièrement, le support 32 comprend une face interne 40 destinée à être tournée vers le corps de l’utilisateur, et plus particulièrement à venir contre l’utilisateur, et une face externe 42 opposée à la face interne 40.
Le support 32 définit un premier bord latéral 44, qui délimite avantageusement le passant de sortie 28, et un deuxième bord latéral 46 opposé au premier bord latéral 44.
Le capot 34 est mobile en rotation par rapport au support 32 entre la position de réglage ( ) et la position de serrage (Figs. 1 et 2) selon un axe de rotation A-A’.
Le capot 34 comprend une face interne 48 située en regard du support 32 et une face externe 49 opposée à la face interne 48.
Le capot 34 définit un premier bord latéral 50 en regard du premier bord latéral 44 du support 32 et un deuxième bord latéral 52 opposé au premier bord latéral 50.
L’axe de rotation A-A’ est de préférence défini le long du premier bord latéral 50 du capot 34.
Par exemple, la source 6 fournit une succession d’enregistrements (ou morceaux) musicaux formant une liste d’écoute ou « playlist » sélectionnée par un utilisateur.
Le système audio 2 comporte également un ou plusieurs amplificateurs 7 pour alimenter les haut-parleurs.
En sortie du module 4 d’amélioration du rendu sonore des basses fréquences, le système 2 comporte N blocs de traitement audio référencés 82 1 à 82 N , qui effectuent diverses fonctionnalités de traitement audio qui ne sont pas décrites plus en détail ici. Il comporte également un gain 84 ayant pour objet de permettre à un utilisateur d’ajuster le niveau de sortie, et un limiteur de volume 86 ayant pour objet de limiter la pression acoustique de sortie (ou volume sonore de sortie) de manière à éviter une saturation du volume désagréable pour un utilisateur.
Par la suite, le système 5 d’amélioration du rendu sonore des basses fréquences est décrit selon divers modes de réalisation. Un des avantages recherchés est de mettre en œuvre un procédé et un système qui s’adapte automatiquement au niveau sonore restitué, en temps réel, et à tout type de morceau musical (un enregistrement plus ou moins récent), provenant de toute source.
En effet, les inventeurs ont constaté que les caractéristiques des signaux audio enregistrés varient notamment selon la date d’enregistrement, et les besoins d’amélioration de rendu audio diffèrent selon les caractéristiques d’enregistrement.
La illustre schématiquement des éléments du module 4 d’amélioration du rendu sonore des basses fréquences d’un signal audio.
Comme montré dans la , ce module 4 est placé en entrée du système audio 2.
Le signal audio d’entrée S IN est traité d’abord par la mise en œuvre de filtrages, respectivement d’un filtre passe-haut 10 et d’un filtre passe-bas 12, ce qui permet de séparer le signal audio d’entrée en un signal haute fréquence S H et un signal basse-fréquence S L .
La fréquence de coupure f 0 permet d’effectuer la séparation fréquentielle pour générer respectivement le signal haute fréquence S H comprenant des fréquences supérieures ou égales à f 0 et le signal basse fréquence S L comprenant des fréquences inférieures à f 0 . La fréquence de coupure f 0 est un paramètre du système, qui est prédéterminé, par exemple compris entre 50 et 150 Hz.
Le module 4 met en œuvre un premier traitement du signal basse fréquence, qui sera décrit plus en détail ci-après, et un deuxième traitement du signal haute fréquence.
Le deuxième traitement du signal haute fréquence est effectué par application d’un module 14 de compensation de délai temporel, et d’un module 16 de compensation de phase.
Le module de compensation de délai 14 met en œuvre un délai d’avance (« lookahead delay » en anglais), correspondant au délai de premier traitement effectué sur le signal basse fréquence. Cette compensation permet d’obtenir un signal haute fréquence en sortie du deuxième traitement synchronisé avec le signal basse fréquence en sortie du premier traitement avant la sommation 18 de ces deux signaux pour obtenir le signal audio de sortie du module 4.
Le module 16 de compensation de phase met en œuvre des fréquences de mise en forme, respectivement une fréquence basse f l et une fréquence haute f h . Tout module de compensation de phase connu peut être mis en œuvre. Cette compensation permet d’obtenir une recomposition parfaite du signal haute fréquence en sortie du deuxième traitement avec le signal basse fréquence en sortie du premier traitement lors de la sommation 18 de ces deux signaux pour obtenir le signal audio de sortie du module 4.
Le module 4 d’amélioration du rendu sonore des basses fréquences d’un signal audio comporte plusieurs modules contribuant au premier traitement du signal basse fréquence.
Le signal basse fréquence S L issu du filtrage passe-bas 12 est fourni en entrée d’un module 22 d’augmentation de la dynamique du signal basse fréquence.
Le module 22 d’augmentation de la dynamique est également appelé module d’expansion (en anglais « Expander »).
Pour les besoins du procédé de protection du chargeur 9, l’unité de commande 2 collecte des informations relatives à des anomalies détectées par le chargeur 9 et le système de batterie de traction 3 de manière à les retransmettre à une autre unité de commande centralisée 14 désignée par l’acronyme BSI pour Boitier de Servitude Intelligent. Dans cet exemple non limitatif, le boitier 14 et l’unité de commande 2 communique à travers un deuxième bus de communication 13, de type CAN.
Le système de batterie de traction 3 comporte les cellules électrochimiques 6 de stockage d’énergie et des commutateurs haute tension, indiqués plus en détail par les références K1, K2, K3 et K4, permettant de connecter et d’isoler sélectivement la batterie de traction avec les autres systèmes. La batterie de traction 6 présente une tension Vbat à ses bornes. La batterie de traction 6 peut être connectée électriquement directement à la station de recharge 11, en tension continue pour une charge en mode 4, lorsque les commutateurs K4 et K3 sont fermés. Les commutateurs K1 et K2 permettent de connecter électriquement la batterie de traction 6 à la sortie du chargeur 9 en tension continue.
Plus précisément, le chargeur 9 reçoit en entrée une tension alternative V0 de fréquence F0 délivrant un courant de recharge alternatif fourni par la borne externe 11. La tension en entrée est une tension de type monophasique ou triphasique. Le chargeur 9 comporte un moyen de mesure de la fréquence F0 d’une tension alternative délivrée par la borne externe 11. Cette mesure est exécutée périodiquement toutes les millisecondes durant la recharge, par exemple. La fréquence d’une ou chaque ligne de courant de charge de la borne est mesurée. Le chargeur 9 comporte en outre un module de conversion 91 de tension de type AC/DC, un moyen de mesure (capteur de tension) de la tension V1 en sortie du module de conversion 91 et une unité de commande 92.
Dans ce mode de réalisation préférentielle, le module de conversion AC/DC 91 est une unité comportant plusieurs transistors MOSFET pilotés par l’unité de commande 92. Ces transistors sont agencés et pilotés par un programme d’ordonnancement d’état d’ouverture et fermeture pour convertir la tension alternative en entrée V0 (monophasique ou triphasique) en une tension de charge continue V1. La fréquence de commutation du programme d’ordonnancement est pilotée en fonction de la mesure de la fréquence F0 du courant de charge délivré par la borne 11. Ce pilotage assure un rendement de conversion électrique optimal. Le type de module de conversion AC/DC 91 pour la recharge électrique n’est aucunement limitatif du procédé de protection du chargeur.
Le procédé de protection selon l’invention vise à s’assurer que la fréquence F0 du courant de charge reste comprise dans une plage prédéterminée durant la recharge et dans des conditions électriques de fonctionnement évitant un endommagement des circuits du chargeur. A cet effet, l’unité de commande 92 comporte un moyen d’enregistrement d’une première plage prédéterminée de fréquence PF1 du courant de charge délivré par la borne 11 et d’un premier seuil de durée SD1 d’une anomalie de fréquence.
En outre, pour la réhabilitation de la recharge suite à une détection d’anomalie de fréquence, l’unité de commande 92 enregistre en mémoire une deuxième plage prédéterminée PF2 du courant de charge délivré par la borne 11 et d’un deuxième seuil de durée de rétablissement de l’anomalie de fréquence SD2. Les valeurs des plages de fréquence PF1 et PF2 et des seuils SD1 et SD2 sont fixes et enregistrées en mémoire de l’unité de commande en conception du véhicule. Ces valeurs restent fixes durant toute l’opération de recharge.
L’unité de commande 92 comporte en outre un moyen de détection du débranchement et branchement d’un câble de recharge au boitier de prise de recharge du véhicule, un moyen de génération d’un signal d’une anomalie de fréquence sous la forme d’un code d’anomalie et des moyens de communication de données avec le superviseur EVCU. Le chargeur 9 comporte en outre des moyens de conversion 93 de tension DC/DC.
Dans le cadre de la surveillance des évènements d’anomalie de fréquence de la borne externe 11, un code d’anomalie peut être enregistré dans un premier état d’anomalie permanente, c’est-à-dire que l’anomalie de fréquence détectée persiste. Cette situation déclenche un arrêt de la recharge. Dans un deuxième état d’anomalie furtive, l’anomalie est considérée comme rétablie ou réparée. L’évènement d’anomalie de fréquence a alors disparu. La recharge peut être de nouveau autorisée.
En , on a représenté un axe de fréquence exprimé en Hertz illustrant la plage de fréquence d’autorisation de la recharge électrique. Dans ce mode de réalisation, les plages de fréquence PF1 et PF2 sont délimitées chacune respectivement par une borne inférieure BINF1 et BINF2, comprises entre 39 Hz et 47 Hz, et chacune respectivement par une borne supérieure BSUP1 et BSUP2, comprises entre 61 Hz et 73 Hz.
De préférence, comme cela est visible sur la , pour la plage PF1, la borne inférieure BINF1 est égale à 43Hz et la borne supérieure BSUP1 est égale à 67Hz. Cette plage PF1 correspond à la plage de fonctionnement du module de conversion 91. En outre, cette plage est avantageuse car elle couvre les différents standards électriques et ainsi elle est plus permissive pour l’opération de recharge au regard de la solution de l’état de la technique. Cette plage PF1 ne vise pas à contrôler le respect d’un standard mais seulement de garantir le meilleur rendement de conversion. Une plage PF1 de plus grande amplitude peut être envisagée selon les spécifications techniques du module de conversion implémenté. Pour la plage PF2 de réhabilitation de la recharge, de préférence la borne inférieure BINF2 est égale à 45Hz et la borne supérieure BSUP2 est égale à 65Hz.
La est un mode de réalisation de l’algorithme du procédé de protection selon l’invention. A une première étape E1, le véhicule est dans une situation de recharge électrique de la batterie de traction. Le véhicule est stationné à une borne de recharge. Un câble de recharge est branché au boitier de prise de recharge du véhicule. En référence à la , la borne 11 présente une tension de charge alternative V0 ayant une fréquence F0, par exemple selon le standard 220V et 50 Hz. La batterie de traction 6 du véhicule est connectée électriquement avec la borne de recharge 11 par l’intermédiaire du chargeur 9.
A une troisième étape E3, le chargeur 9 mesure la fréquence F0 de la tension alternative V0. Il s’agit d’une étape de surveillance qui s’exécute en permanence, par exemple chaque milliseconde, à chaque instant de la recharge. La mesure est réalisée à partir d’un capteur de fréquence en entrée du module de conversion AC/DC 91.
La récitation des plages numériques par points de terminaison inclut tous les nombres dans cette plage, y compris les points de terminaison (par exemple, 1 à 5 inclut 1, 1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4 et 5).
Bien que certaines dimensions, plages et/ou valeurs appropriées relatives à divers composants, caractéristiques et/ou spécifications soient divulguées, l'homme du métier, incité par la présente divulgation, comprendra que les dimensions, plages et/ou valeurs souhaitées peuvent s'écarter de celles expressément divulguées.
Il convient de noter que pour faciliter la compréhension, certaines caractéristiques de la divulgation peuvent être décrites au singulier, même si ces caractéristiques peuvent être plurielles ou récurrentes dans le ou les modes de réalisation divulgués. Chaque cas des caractéristiques peut inclure et/ou être englobé par la ou les divulgations singulières, sauf indication contraire expresse. Pour des raisons de simplicité et de clarté, tous les éléments de l'invention ne sont pas nécessairement montrés dans chaque figure ni décrits en détail ci-dessous. Cependant, il sera entendu que la discussion suivante peut s'appliquer également à l'un et/ou à l'ensemble des composants pour lesquels il y en a plus d'un, sauf indication contraire explicite. En outre, tous les cas de certains éléments ou certaines caractéristiques peuvent ne pas être représentés dans chaque figure pour plus de clarté.