INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Cette conception a pour objectif de réduire la traînée aérodynamique et d’augmenter la portance de l’avion. De la même manière que les ailes de l’aéronef, les surfaces portantes de la nacelle peuvent générer des tourbillons induits, notamment aux extrémités latérales des parois portantes (inférieure et supérieure). Il existe donc une marge d’amélioration afin de réduire davantage la traînée aérodynamique et d’assurer une diminution de la consommation de carburant.
La présente invention a pour objectif de proposer un groupe propulsif pour un aéronef bénéficiant des avantages de l’art antérieur en termes de faible traînée et portance accrue et vise à fortement réduire voire éliminer la création des tourbillons marginaux à l’intérieur de la nacelle tout en gardant une poussée suffisante pour que l’aéronef assure efficacement toutes ses phases de vol.
L’invention a pour objet un groupe propulsif pour aéronef à voilure fixe, le groupe propulsif comprenant une nacelle accueillant au moins deux soufflantes non coaxiales, ladite nacelle comprenant une paroi supérieure, une paroi inférieure, et deux parois latérales assurant la liaison entre les parois supérieure et inférieure, chacune des parois ayant un bord amont et un bord aval, les parois définissant ensemble un carénage généralement oblong ou rectangulaire, remarquable en ce que la nacelle comprend au moins une ailette agencée au voisinage d’un coin du carénage, l’ailette s’étendant intérieurement au carénage depuis une de ses parois et étant plus proche du bord aval que du bord amont de la paroi depuis laquelle elle s’étend.
Le profil de la nacelle n’est pas de forme sensiblement circulaire mais est plutôt oblong ou rectangulaire, la nacelle accueillant au moins deux soufflantes non coaxiales. Les parois supérieure et inférieure de la nacelle sont portantes.
A cet effet, la nacelle de l’aéronef présente au niveau des coins d’au moins une de ses deux extrémités latérales, des tourbillons marginaux causés par la portance de la nacelle. Lorsque la nacelle est oblongue, c’est-à-dire lorsque les parois latérales sont arquées plutôt que rectilignes, on entend par « coin » une zone d’extrémité latérale de la nacelle.
L’au moins une ailette étant agencée au voisinage du coin signifie que ladite ailette est préférentiellement agencée à au plus 30% d’une distance séparant un premier coin d’un deuxième coin. En effet, le carénage de la nacelle comporte au moins une extrémité latérale, un coin supérieur formé par la paroi supérieure et la paroi latérale de la nacelle, et un deuxième coin formé par la paroi inférieure et ladite paroi latérale.
Préférentiellement, l’au moins une ailette s’étend perpendiculairement à la paroi (latérale et/ou supérieure et/ou inférieure) à partir de laquelle ladite ailette s’étend.
L’au moins une ailette proche du coin permet de générer un tourbillon opposé de sorte à créer une interaction tourbillonnaire avec le tourbillon marginal initialement créé dans le coin de la nacelle, permettant ainsi de diminuer l’intensité nette des tourbillons marginaux et donc de la traînée induite générée par la nacelle.
De façon avantageuse, les ailettes ne génèrent pas une circulation d’air additionnelle. A cet effet, la réduction de la traînée induite de la nacelle est atteinte sans variation de la portance, ce qui permet de préserver cette dernière.
Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, l’au moins une ailette s’étend depuis une paroi latérale et comprend un extrados faisant face à la paroi supérieure et un intrados faisant face à la paroi inférieure.
Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, l’au moins une ailette s’étend depuis la paroi inférieure ou depuis la paroi supérieure et comprend un intrados et un extrados, ledit extrados faisant face à la paroi latérale la plus proche.
Les deux parois latérales définissent une étendue totale de la nacelle. Préférentiellement, l’au moins une ailette est agencée de manière adjacente à une des deux parois latérales.
Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, d’amont vers l’aval, l’au moins une ailette vient progressivement en saillie du carénage jusqu’à une longueur maximale avant de s’effiler vers l’aval.
Au regard des projections sans cesse à la hausse de la demande en ammoniac, et des problématiques environnementales associées à sa production industrielle, d’autres procédés ont été proposés notamment s’appuyant sur des catalyseurs plus performants pour réduire les températures et pressions mises en œuvre. En particulier, le brevet US 6,037,459 décrit un procédé comprenant une première étape de mise en contact du diazote avec un composé répondant à la formule M(NR 1 R 2 ) 3 dans laquelle M est un métal de transition (e.g. molybdène), R 1 et R 2 sont choisis parmi les groupes alkyle tertiaire, les groupes phényle et les groupes phényle substitué, pour former un complexe métallique avec des ligands nitrures ; et une deuxième étape de réduction dudit complexe en présence d’une source d’hydrogène pour former de l’ammoniac. Ce procédé est effectué dans des conditions de température et de pression ambiantes. Dans le brevet US 6,037,459, seuls les rendements de scission de la triple liaison NΞN sont décrits et la formation d’ammoniac (deuxième étape) n’est pas démontrée.
Des procédés alternatifs basés sur la biocatalyse, la photocatalyse, ou l’électrocatalyse ont également été décrits. En particulier, Li et al. [Adv. Mater., 2017 , 29, 1700001, 1–6] proposent l’utilisation d’un matériau d’électrode comprenant des nanoparticules d’or amorphes supportées par de l’oxyde de graphite et du dioxyde de cérium réduit CeO x -RGO. Le procédé de Li et al. met en œuvre une cellule électrochimique alimentée en continu par un flux de diazote, ladite cellule comprenant une électrode de référence Ag/AgCl/KCl saturé, une contre-électrode de platine, une électrode de travail constituée dudit matériau d’électrode déposé sur un papier de carbone, une membrane Nafion 211® pré-traitée, et un électrolyte composé d’acide chlorhydrique dilué. Ledit matériau d’électrode est utilisé en tant qu’électrocatalyseur cathodique. Il joue par conséquent le rôle de réducteur du N 2 , qui réagit ensuite avec les protons H + de l’électrolyte à la surface dudit matériau pour former NH 3 . L’application d’un potentiel électrique audit matériau est un moyen de réduire la barrière d’activation de la réaction de réduction de N 2 (NRR). Cependant, les rendements restent faibles et les matières premières (métaux nobles tels que l’or ou le ruthénium) sont rares et extrêmement coûteuses. Par ailleurs, la réduction du diazote est en compétition avec la réduction des protons (H + ) en dihydrogène H 2 .
Le but de la présente invention est par conséquent de pallier les inconvénients de l’art antérieur et notamment de fournir un procédé de production d’azote ammoniacal simple, économique, industrialisable, utilisant des matières premières abondantes, de préférence pouvant être recyclées, qui permet de réduire les émissions carbone et qui met en œuvre des conditions réactionnelles relativement douces.
L’invention a pour premier objet un procédé de production d’azote ammoniacal, caractérisé en ce qu’il comprend au moins les étapes suivantes : i) une étape d’alimentation d’une cellule électrochimique en diazote (N 2 ), ladite cellule électrochimique comprenant au moins une électrode de travail immergée dans une composition maintenue sous agitation, et au moins une contre-électrode, ladite composition comprenant au moins une solution électrolyte et au moins un composé répondant à une formule (I) suivante : R 1 R 2 MY (I), dans laquelle : - M est un élément du groupe 13 du tableau périodique, de préférence choisi parmi le bore, l’aluminium, et un de leurs mélanges, - R 1 et R 2 , identiques ou différents, sont choisis parmi un groupe alkyle, un groupe aryle, un groupe aryl-alkyle, un groupe -OR, et un groupe -SR, R étant un groupe alkyle, un groupe aryle, ou un groupe aryl-alkyle, et - Y est un groupe choisi parmi un halogène -X, un groupe -OR 3 , un groupe -SR 3 , un groupe triflate, un groupe mésylate, et un groupe triflimidate, R 3 étant un groupe alkyle, un groupe aryle, ou un groupe aryl-alkyle, ii) une étape d’application d’une différence de potentiel entre l’électrode de travail et la contre-électrode, ou d’application d’un potentiel ou d’une intensité de courant à l’électrode de travail, et iii) une étape d’hydrolyse acide de la composition.
Le procédé de l’invention est simple, facile à mettre en œuvre, économique, et permet l’obtention d’azote ammoniacal dans des conditions réactionnelles relativement douces. En particulier, l’utilisation d’un composé de formule (I) tel que défini ci-dessus en milieu réducteur (i.e. grâce à l’apport d’électrons de la part de l’électrode de travail) permet l’activation de la liaison triple du diazote et la formation d’espèces intermédiaires qui conduisent ensuite par hydrolyse à de l’azote ammoniacal. Enfin, le procédé est industrialisable, utilise des matières premières abondantes, éventuellement pouvant être recyclées, et permet de réduire l’impact environnemental.
Le composé de formule (I) R 1 R 2 MY
Selon l’invention, le bore est particulièrement préféré en tant qu’élément M.
Les groupes R 1 et R 2
Le composé de formule (I) R 1 R 2 MY n’est pas un composé radicalaire.
Dans le composé de formule (I), R 1 forme une liaison covalente simple avec l’élément M et R 2 forme une liaison covalente simple avec l’élément M.
R 1 et R 2 , identiques ou différents, sont choisis parmi un groupe alkyle, un groupe aryle, un groupe aryl-alkyle, un groupe -OR, et un groupe -SR, R étant un groupe alkyle, un groupe aryle, ou un groupe aryl-alkyle.
Un groupe alkyle en tant que groupe R 1 et/ou R 2 peut être linéaire ou ramifié, cyclique ou non cyclique. Le groupe alkyle peut comprendre de 1 à 14 atomes de carbone, et de préférence de 2 à 10 atomes de carbone. Un groupe alkyle est de préférence choisi parmi les groupes éthyle, propyle, isopropyle, cyclohexyle, bicyclo[2.2.1]-2-heptyle, et isopinocamphéyle. Parmi de tels groupes, on préfère tout particulièrement l’un quelconque des groupes cyclohexyle, bicyclo[2.2.1]-2-heptyle, ou isopinocamphéyle.
Le groupe alkyle en tant que groupe R 1 et/ou R 2 peut comprendre un ou plusieurs hétéroatomes, tels qu’un atome d’oxygène, ou un atome de soufre, étant entendu qu’un atome de carbone du groupe alkyle est directement lié à l’élément M de la formule (I) et qu’aucun des hétéroarome(s) présent(s) dans le groupe alkyle n’est directement lié de façon covalente à un autre hétéroatome.
Un groupe aryle en tant que groupe R 1 et/ou R 2 peut être substitué ou non substitué. Le groupe aryle peut comprendre de 6 à 30 atomes de carbone, et de préférence de 6 à 18 atomes de carbone. Un groupe aryle est de préférence choisi parmi un groupe phényle, un groupe -C 6 F 5 , un groupe 2,4,6-(Me) 3 -C 6 H 2 , et un groupe 2,4,6-(iPr) 3 -C 6 H 2 . Parmi de tels groupes, on préfère tout particulièrement l’un quelconque des groupes 2,4,6-(Me) 3 -C 6 H 2 ou 2,4,6-(iPr) 3 -C 6 H 2 .
Le groupe aryle en tant que groupe R 1 et/ou R 2 peut comprendre un ou plusieurs hétéroatomes, notamment lorsque le groupe aryle est substitué (i.e. dans les substituants dudit groupe aryle), tels qu’un atome d’oxygène ou un atome d’azote, étant entendu qu’un atome de carbone du groupe aryle est directement lié à l’élément M de la formule (I).
II-3 Charge renforçante La composition selon l’invention est à base d’au moins 30 pce de charge renforçante. Une charge renforçante consiste typiquement en des nanoparticules dont la taille moyenne (en masse) est inférieure au micromètre, généralement inférieure à 500 nm, le plus souvent comprise entre 20 et 200 nm, en particulier et plus préférentiellement comprise entre 20 et 150 nm.
La charge renforçante peut comprendre du noir de carbone, de la silice ou un de leurs mélanges. Avantageusement, la charge renforçante de la composition selon l’invention comprend plus de 50% en masse, de préférence plus de 80% en masse, de silice.
Le taux de charge renforçante est ajusté par l’homme du métier en fonction de l’usage de la composition de caoutchouc. Avantageusement, le taux de charge renforçante, dans la composition selon l’invention, est compris dans un domaine allant de 35 à 200 pce, de préférence de 40 à 180 pce, de préférence de 50 à 160 pce.
La demi-virure 50 est disposée entre la plaque ondulée 51 et le support de soudure le plus proche de l’arête 3 avec un bord relevé 59 soudé de manière étanche au support de soudure et un bord longitudinal plat 57 soudé de manière étanche sur la plaque ondulée 51, le cas échéant en recouvrant la rangée de vis de fixation (non représentée).
Alternativement, le recouvrement entre la demi-virure 50 et la plaque ondulée 51 peut être inversé. Dans ce cas, c’est le bord longitudinal plat 57 qui est ancré au panneau de couvercle 27 du bloc isolant primaire de point courant 13 tandis que le bord longitudinal 56 est soudé de manière étanche sur la demi-virure 50.
Dans une variante de réalisation, la demi-virure 50 et la plaque ondulée 51 sont remplacées par une plaque de liaison unique qui s’étend depuis le support de soudure jusqu’à la cornière métallique 49 sans ancrage intermédiaire.
Dans une variante de réalisation, la plaque ondulée 51 ou plaque de liaison unique présente plusieurs ondulations longitudinales parallèles. De préférence, la ou les ondulations longitudinales 52 sont disposées à l’aplomb du panneau de couvercle 27 plutôt que à l’aplomb de la plaque de pontage 41. Cette disposition assure que les tolérances de fabrication de la structure porteuse ne créent aucune difficulté pour placer la ou les ondulations longitudinales 52.
La ou les ondulations longitudinales 52 permettent une certaine élongation de la membrane étanche primaire 8 en réponse à une rétractation des parois de cuve dans la direction d’épaisseur, y compris en réponse à un certain affaissement des blocs isolants primaires et secondaires de bordure sous l’effet de la contraction thermique et/ou de la pression de la cargaison. De plus, la ou les ondulations longitudinales 52 permettent de distribuer cette élongation au lieu qu’elle soit entièrement reprise par le bord relevé 59 de la demi-virure 50.
Dans une variante de réalisation, les ondulations longitudinales 52 sont supprimées et le dimensionnement du bord relevé 59 de la demi-virure 50 est conçu de manière appropriée. Pour cela, le bord relevé 59 peut être lié à un support de soudure modifié ou à une virure d’ancrage permettant de constituer un double soufflet pour augmenter l’élongation de la membrane. Des supports de soudure ou virures d’ancrage appropriés sont enseignés dans la publication WO-A-2018024981 ou WO-A-2018024982.
Un deuxième mode de réalisation de la zone d’angle va maintenant être décrit en référence à la . Les éléments analogues ou identiques à ceux du premier mode de réalisation portent le même chiffre de référence et ne seront décrits que dans la mesure où ils diffèrent du premier mode de réalisation.
Une première différence concerne le montage des cornières métalliques 44 et 49. Au lieu d’être fixée directement aux panneaux de couvercle 118, la cornière métallique 44 est fixée, par exemple vissée, sur deux poutres d’angle secondaires 61 disposées sur les panneaux de couvercle 118 des blocs isolants secondaires de bordure 111 de part et d’autre dudit plan bissecteur. Les poutres d’angle secondaires 61 peuvent être plus épaisses et plus rigides que les panneaux de couvercle 118. La poutre d’angle secondaire 61 est à son tour fixée sur le panneau de couvercle 118, par exemple au moyen de vis de fixation 63. Les vis de fixation 63 sont par exemple située sur un rebord longitudinal 64 tourné à l’opposé de l’arête 3.
Une plaque de pontage omise de la (mais voir ) assure le supportage de la membrane étanche secondaire 6 entre la poutre d’angle secondaire 61 et le bloc isolant secondaire de point courant 11.
De la même manière, la cornière métallique 49 est fixée, par exemple vissée, sur deux poutres d’angle primaires 62 disposées sur les panneaux de couvercle 127 des blocs isolants primaires de bordure 113 de part et d’autre dudit plan bissecteur. La description ci-dessus de la poutre d’angle secondaire 61 est transposable à la poutre d’angle primaire 62.
Une deuxième différence tient à l’absence des raidisseurs sur les blocs isolants secondaires de bordure 111. Le bloc de mousse thermiquement isolante 119 présente ici une longueur légèrement plus faible que dans le premier mode de réalisation et l’élément d’appui 121 fait saillie du bloc de mousse thermiquement isolante 119 dans la direction longitudinale. L’élément d’appui 121 est monté sur une patte 65 du panneau de fond 117 qui fait également saillie du bloc de mousse thermiquement isolante 119 dans la direction longitudinale. Cette position saillante de l’élément d’appui 121 facilite la mise en place de la platine inférieure 135 sans risque d’interférer avec le bloc de mousse thermiquement isolante 119, quelle que soit la dimension réelle de la paroi porteuse
Troisièmement, de la même manière, le bloc de mousse thermiquement isolante 128 présente ici une longueur légèrement plus faible que dans le premier mode de réalisation et l’élément d’appui 140 fait saillie du bloc de mousse thermiquement isolante 128 dans la direction longitudinale. L’élément d’appui 140 est monté sur une patte du panneau de fond 126 qui fait également saillie du bloc de mousse thermiquement isolante 128 dans la direction longitudinale pour les mêmes raisons.
L’élément d’appui 140 est ici un tasseau qui s’étend sur toute la largeur du bloc isolant primaire de bordure 113.
Un troisième mode de réalisation de la zone d’angle va maintenant être décrit en référence aux figures 5 et 6. Les éléments analogues ou identiques à ceux du deuxième mode de réalisation portent le même chiffre de référence et ne seront décrits que dans la mesure où ils diffèrent du deuxième mode de réalisation. Les membranes étanches sont omises sur les figures 5 et 6.
Premièrement, l’organe de retenue d’angle 25 est ici disposé en dehors de la cheminée de réglage 16, éloigné de celle-ci en direction des blocs isolants secondaires de point courant 11. Le bloc de mousse thermiquement isolante 19 présente donc un évidement plus grand pour loger l’ensemble de serrage 32 de l’organe de retenue d’angle 25. La platine inférieure 135 est plus courte et ne franchit pas la cheminée de réglage car elle coopère seulement avec les blocs isolants secondaires de point courant 11, et non plus avec les blocs isolants secondaires de bordure 111.
De plus, le long de la cheminée de réglage, l’élément d’appui 40 du bloc isolant primaire de point courant 13 est plus étendu dans la direction de largeur du bloc isolant primaire de point courant 13 et présente un perçage central traversé par le goujon 38. Ainsi la platine d’appui primaire 139 peut prendre appui sur l’élément d’appui 40 sur une surface plus étendue, de part et d‘autre du goujon 38.
De tels plis sont décrits en détails par la suite.
De préférence, l’étiquette 144 est constituée d’un tissu de coton dont le grammage est compris entre 80 et 120 g.m -2 .
Avantageusement, les informations relatives à la pièce sont imprimées sur le tissu de coton, par exemple sous forme de caractères alphanumériques et/ou de QR-code et/ou de code barre. La représente schématiquement une étiquette 144 sur laquelle sont imprimés par exemple un numéro de série 146, un numéro de version 147 et un QR-code 148.
Selon ces exemples, la résine est avantageusement transparente optiquement afin de permettre la lecture optique directe par un dispositif de lecture 150, dans le cas présent un dispositif de lecture optique, de l’étiquette 144 du support d’identification 140. En outre, le support d’identification 140 est de préférence posé dans une zone visible (optiquement) de la pièce à étiqueter, notamment dans le cas d’une aube, sur la pale de celle-ci ou dans le cas d’un carter 130 sur sa surface extérieure visible tel qu’illustré sur la .
L’impression des informations sur le tissu de coton peut se faire manuellement ou bien par une imprimante. L’encre est choisie de manière à supporter les caractéristiques de fabrication de la pièce (temps, pression, température).
Alternativement, l’étiquette 144 peut comporter une puce RFID (non illustrée) comprenant une mémoire stockant les informations relatives à la pièce composite à matrice organique. Une telle puce RFID permet avantageusement la transmission sans fil des informations qu’elle contient à un dispositif de lecture 150, notamment dans ce cas un lecteur RFID qui peut récupérer les données transmises. Dans un mode de réalisation, l’étiquette 144 est une puce RFID et elle est positionnée dans un endroit du composant riche en fibres de verre. Le fait de positionner une telle étiquette 144 dans un endroit riche en fibres de verre permet de réduire la dissipation du signal transmis par l’étiquette induite par la fibre de carbone, et d’augmenter la distance de détection de 10 centimètres, voire 20 centimètres jusqu’à 10 mètres. L’invention permet ainsi une détection sans dépose moteur, c’est-à-dire une détection directement sous l’avion ou le moteur seul telle qu’illustrée sur la .
La puce RFID comprend notamment pour cela une antenne et un ou plusieurs composants électroniques. L’acronyme anglais « RFID », ou « Radio Frequency Identification », désigne un support du type radio-identification. Une étiquette selon la technologie RFID est connue de l’homme du métier. La puce RFID est, de préférence, un dispositif passif, c’est-à-dire sans batterie, mais alimentée par une onde radio générée par le dispositif de lecture 150, notamment le lecteur RFID. Alternativement, la puce RFID, pourrait comprendre une batterie.
Préférentiellement, la puce RFID, est configuré pour fonctionner sur la bande UHF, acronyme anglo-saxon pour « Ultra High Frequency », par exemple à une fréquence comprise notamment entre 860 et 960 MHz.
Les plis de fibres de verre permettent d’isoler électriquement la puce RFID afin de maximiser la distance de détection de la puce RFID, par le dispositif de lecture 150 approprié.
Selon ce mode de réalisation, le support d’identification peut être agencé dans une zone non visible de la pièce lorsque la turbomachine est assemblée, notamment au niveau du pied de l’aube 120.
Ainsi, au cours d’un procédé de lecture des données de la pièce selon l’invention, et tel qu’illustré sur la , l’antenne de la puce RFID, est configurée pour recevoir une requête de lecture du dispositif de lecture 150 et émettre en retour des données relatives à la pièce portant l’étiquette.
Les informations du support d’identification 140 peuvent être définitives ou modifiables afin d’être mises à jour suivant le type d’étiquette. Elles peuvent ainsi rendre compte des opérations de tissage, de mise en forme, d'injection, d'usinage, de réparation ou autres de la pièce et peuvent ainsi conserver la connaissance de possibles incidents survenus au cours d'une ou plusieurs opérations de ce genre.
L’invention propose également un procédé de fabrication d’une pièce, par exemple une aube 120 telle que décrite ci-dessus ou un carter 130. La illustre un ordinogramme d’un tel procédé comprenant une étape S12 de réalisation d’une préforme 125 tissée de fibres.
La préforme 125 est formée d’un tissu de fibres injectées avec de la résine, c’est-à-dire que la préforme est obtenue à partir d’une structure fibreuse 127 réalisée par tissage de fibres. De préférence, la structure fibreuse 127 est obtenue par tissage tridimensionnel. Par « tissage tridimensionnel » ou « tissage 3D », on entend ici un mode de tissage par lequel certains fils de chaîne 128 lient des fils de trame 129 de plusieurs couches de trame distinctes comme par exemple un « tissage interlock ». Par « tissage interlock », on entend ici une armure de tissage 3D dont chaque colonne de chaîne lie plusieurs couches de trames, tous les fils de la même colonne de chaîne ayant le même mouvement dans le plan de l'armure.