INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
la surface réfléchissante microstructurée présente une pluralité de zones microstructurées définissant une direction générale de progression d’un rayonnement dans la cavité, les deux entretoises d’assemblage s’étendant entre le premier et le second élément optique selon la direction générale de progression ; les zones microstructurées sont disposées sur la surface réfléchissante entre les deux entretoises d’assemblage ; les deux entretoises d’assemblage sont disposées symétriquement de part et d’autre des surfaces réfléchissantes ; les entretoises d’assemblage sont constituées de cales distinctes ; les deux entretoises d’assemblage forment les deux bras d’une cale présentant une forme de U ; les deux entretoises d’assemblage forment les deux bras d’une cale présentant une forme de O ; les deux entretoises d’assemblage sont monolithiquement intégrées au premier ou au second élément optique, du côté de sa face principale, la face principale du premier élément optique étant alors directement assemblé à la face principale du second élément optique ; une dimension des deux entretoises d’assemblage est ajustable ; l’élément optique portant la surface réfléchissante microstructurée est formé d’une pièce massive munie d’une couche fonctionnelle, la couche fonctionnelle formant la surface réfléchissante, la pièce massive et la couche fonctionnelle présentant des coefficients de dilatation thermiques différents ; les deux surfaces réfléchissantes sont planes et positionnées parallèlement l’une de l’autre ; le premier élément optique et le deuxième élément optique présentent des coefficients de dilatation thermique distincts.
Selon un autre aspect, l’invention propose une cavité multipassage comprenant un premier et un second élément optique présentant respectivement des faces principales portant chacune une surface réfléchissante, la surface réfléchissante du premier élément optique étant microstructurée et les faces principales étant disposées en vis-à-vis l'une de l'autre de sorte que les surfaces réfléchissantes soient agencées selon une géométrie déterminée.
Selon l’invention la cavité multipassage comprend :
une cale comprenant deux pièces d’assemblage, la cale étant solidaire de la face principale du premier élément optique ; un support présentant une surface d’accueil, la cale et le second élément optique étant solidaire de la surface d’accueil.
Selon une caractéristique avantageuse, la cale peut présenter une forme de U ou de O.
Selon un autre aspect encore, l’invention propose un dispositif optique MPLC comprenant une cavité multipassage (1) selon l’un des modes décrits ci-dessus et un étage d’entrée et/ou un étage de sortie assemblé à la cavité multipassage.
Les figures 1a et 1b représentent des cavités multipassage d’un dispositif MPLC de l’état de la technique ;
Les figures 2a et 2b représentent respectivement une vue d’ensemble et une vue éclatée d’une cavité multipassage conforme à l’invention ;
La est une vue de face des faces principales du premier élément optique et du deuxième élément optique;
Les figures 3a, 3b, 3c, 4, 5 représentent d’autres modes de réalisation d’une cavité multipassage conforme à l’invention.
La préparation de la composition décrite en tableau 1 ci-dessus relève des connaissances générales de l’homme du métier.
- On injecte la composition obtenue en étape 1 dans une extrudeuse pourvue, dans un premier cas, d’une filière selon l’invention telle qu’illustrée en et dans un deuxième cas, d’une filière comparative telle qu’illustrée en ;
- On obtient des mono-doses, respectivement, sous forme d’une composition solide selon l’invention dotée d’une structure en nid d’abeille (dose 1, à l’image par exemple de ceux décrits en ) et d’une composition solide comparative dotée d’une forme générale identique à la dose 1 mais dénué de cavité (doses 2 et 3).
Etape 3 – application :
L’étape 3 est réalisée à partir d’un groupe constitué de 36 individus (femmes et hommes) entre 22 et 47 ans (ci-après les « candidats »), 3 sous-groupes étant ensuite formés, chaque groupe étant formé de 12 individus (groupes A, B et C).
Chacun des groupes A, B et C va utiliser les doses 1, 2 et 3 comme pastilles pour lave-vaisselle, mais à chaque fois dans des ordres différents.
Lors de cette étape 3, les candidats évaluent les performances des doses 1, 2 et 3 en termes de (i) capacité à préhension, (ii) propreté de la vaisselle et (iii) état de la dose après utilisation, c’est-à-dire après un cycle au lave-vaisselle.
CRITÈRES DE NOTATION 0 1 2 Préhension Satisfaisante Moyenne Mauvais Propreté Elevée Moyenne Insuffisante Etat d e la dose après utilisation Disparition totale Quelques résidus Structure générale conservée
Dose 1 (Invention) Dose 2 (Comparatif) Dose 3 (Comparatif) Préhension 0 2 0 Propreté 0 1 1 Etat après utilisation 0 0 2
Avec les doses classiques 2 et 3, on observe que lorsque la taille est trop petite, la préhension est mauvaise et il est difficile à manipuler et lorsqu’il est trop volumineux, il n’est pas toujours possible de le consommer totalement lors d’un cycle au lave-vaisselle ce qui génère des pertes et de la pollution.
Un autre dispositif d'injection comprenant une plaque d'impact est décrit dans la demande US 3 137 445 A.
Un autre dispositif d'injection, sous la forme d'un "injecteur Pintle" sans plaque d'impact, est décrit dans le document KR 102 311 059 B1.
L'objectif de la présente invention est de mettre au point un dispositif d'injection permettant un fonctionnement fiable de la combustion sur une large plage de fonctionnement et un procédé correspondant.
L'objectif est rempli par le dispositif d'injection et par le procédé dont les caractéristiques sont décrites dans ce qui suit.
Dans le dispositif d'injection, il est prévu que les canaux avec les sorties, les canaux étant en particulier coniques par rapport à un axe longitudinal du dispositif d'injection, soient agencés les uns par rapport aux autres de telle sorte que les composants de carburant frappent la plaque d’impact au niveau de zones de contact (emplacement auquel chacun des composants de carburant frappe en premier la plaque d'impact) localisées à des endroits différents. En particulier, la ou les zones de contact de l'un des composants de carburant peut/peuvent être positionnée(s) radialement plus vers l'extérieur, à une plus grande distance de l'axe longitudinal du dispositif d'injection.
Les zones de contact peuvent avoir une ou des formes ponctuelles et/ou linéaires.
En particulier, les canaux avec les sorties sont disposés à distance les uns des autres de telle sorte que les composants de carburant n'interagissent au moins pas sensiblement les uns avec les autres jusqu'à ce qu'ils heurtent la plaque d'impact et/ou s'écoulent dans des couches liquides espacées l'une de l'autre. Les couches liquides peuvent par exemple s’écouler parallèlement l’une à l’autre ou la couche liquide radialement externe peut être orientée plus obliquement (avec un angle α plus grand) que la couche liquide radialement interne pour réduire la force d'impact sur la zone de contact. L'écoulement est de préférence exempt de rotation.
Pour la conception, des essais préliminaires expérimentaux et/ou des simulations numériques (assistées par ordinateur) peuvent être réalisés avec les combustibles à utiliser et/ou aux points de fonctionnement pertinents.
Afin d'alimenter les canaux en composants de carburant, il peut être prévu un système d'alimentation en carburant avec des chambres de distribution séparées pour les composants de carburant et affectées à chacun des canaux.
Par l'impact des composants de carburant à différents endroits (zones de contact), on pourra définir la manière dont se fera le premier contact des composants de carburant entre eux et/ou un processus de mélange sur la plaque d'impact et/ou après l'écoulement de la plaque d'impact. En particulier en ce qui concerne les carburants hypergoliques (qui s'enflamment spontanément lorsqu'ils entrent en contact entre eux), on pourra définir la manière dont se fera le processus d'allumage en tenant compte du temps de retard à l'allumage, qui est essentiel pour l'allumage à un emplacement d'allumage défini. De cette manière, un processus de combustion stable avec un emplacement d'allumage et/ou une composition locale au moins essentiellement définis peut avantageusement être atteint sur une large plage de fonctionnement.
Les canaux sont alignés avec les zones de contact qui sont en regard de l’espace qui les sépare. La ou les zones de contact du fluide interne se trouvent de préférence dans le tiers radialement interne de la plaque d'impact, la ou les zones de contact du fluide externe se trouvent à côté, par exemple dans le tiers radialement central et/ou externe de la plaque d’impact.
Dans mode de conception avantageux en termes de sécurité, il est prévu qu'un espace soit ménagé entre au moins l'une des sorties et la plaque d'impact, à l'intérieur duquel, en fonctionnement, au moins le composant de carburant circulant à travers un des canaux, en particulier le canal externe (composant de carburant radialement extérieur), forme une couche liquide libre ou partiellement libre. Par exemple, une couche liquide libre ou partiellement libre peut être formée pour chaque composant de carburant. Une couche partiellement libre est formée lorsque, avec une conception adaptée du dispositif d'injection, la couche liquide est en contact avec une paroi d'un côté, de préférence le côté radialement intérieur, mais pas de l'autre côté, de préférence le côté extérieur. À titre d’alternative, l’espace par rapport au canal radialement interne peut être si faible que le composant de carburant radialement interne forme une couche de carburant sur la plaque d'impact immédiatement après sa sortie sans former de couche liquide. Avec un plus grand espace pour la formation de la au moins une couche liquide, lors de la confluence des deux composants de carburant, même dans le cas d’un éventuel allumage sur la plaque d’impact, l'énergie libérée lors de l'allumage peut être dirigée vers l'extérieur, dans l’espace de combustion et non à travers le/ ou les canaux dans l’intérieur du système d’injection. Ceci pourrait conduire à un endommagement ou à la destruction du dispositif d'injection.
Dans une configuration pour former une couche liquide libre, une sortie se trouve par définition à l'extrémité amont de la couche liquide libre ; dans une configuration pour former une couche liquide partiellement libre, la sortie se trouve à l'extrémité amont de la couche liquide partiellement libre et dans une configuration sans formation de couche liquide, la sortie se trouve à l'extrémité aval du canal respectif.
L'importance de l’espace correspondant aux distances entre les sorties et la plaque d’impact peut être différente selon les sorties et/ou variable si des pièces du dispositif d'injection sont mobiles axialement. La taille de l’espace est de préférence conçue pour être suffisamment petite pour que pendant le fonctionnement (en tout point de fonctionnement), les multiples couches liquides des composants de carburant utilisés qui peuvent être présentes n’entrent pas en contact entre elles avant de frapper la plaque d'impact, en raison d’instabilités telles que par exemple des perforations ou une nébulisation. De plus, la taille de l’espace est conçue pour être suffisamment grande pour que pendant le fonctionnement (en tout point de fonctionnement), les sorties et/ou les pièces éventuellement mobiles axialement du dispositif d'injection laissent suffisamment d'espace pour la formation de la couche fluide sur la plaque d'impact.
La section d'écoulement des canaux est également conçue de manière à ce que la couche liquide stable se forme avec les composants de carburant utilisés, les vitesses d'écoulement pouvant notamment être maintenues relativement faibles (par exemple inférieures à 100 m/s).
Les couches liquides s'écoulent, par exemple, de manière conique sur tout le pourtour, dirigées axialement-radialement vers l'intérieur selon un angle constant α, à la suite de quoi la zone de contact est formée pour chaque couche liquide par un anneau de contact sur tout le pourtour. Les couches liquides peuvent également être formées en jet et/ou avoir plusieurs jets.
q = c r + i c i + j c j + k c k ,
où i, j, k sont des nombres imaginaires unitaires et c r , c i , c j , c k sont des coefficients réels. Cela étend le nombre complexe le plus familier (de la forme c r + i c i ) à une algèbre non commutative avec les relations :
i 2 = j 2 =k 2 = ijk = -1 ;
i j = k, j k =i, k i = j ; et
j i = -k, i k = -j, k j = -i.
Pour une rotation pure sans translation, ou une transformation unitaire, c r 2 + c i 2 + c j 2 + c k 2 = 1. Une transformation de cadre de coordonnées d’un angle (à droite) Ө autour d’un vecteur unitaire λ peut alors être représentée par :
q = cos(Ө/2) - q λ sin(Ө/2),
où q λ = i λ x + j λ y + k λ z .
Les calculs à base de quaternions étant difficiles à mettre en œuvre dans des algorithmes de traitement classiques, leur sortie est traditionnellement convertie en un autre format (tel que les angles de roulis, de tangage et de lacet) à des fins de traitement. Les modes de réalisation présentés dans les modes de réalisation suivants fonctionnent en revanche pour un traitement quaternionique pour la détermination d’un ajustement d’attitude et également de variations d’ajustement d’attitude à partir des sorties de suiveur stellaire.
La est un schéma fonctionnel d’un système d’ajustement d’attitude sans détecteurs de variation qui détermine un ajustement d’attitude et une variation d’ajustement directement à partir de valeurs de suiveur stellaire à l’aide d’un traitement quaternionique. Le suiveur stellaire 701 reçoit des données d’image provenant d’un capteur d’image 721 tel qu’un CCD ou un photodétecteur CMOS, à partir desquelles il est déterminé une attitude correspondant à l’alignement réel du satellite. La sortie du suiveur stellaire est une valeur quaternionique dans un système de coordonnées d’inertie géocentrique, telle que des valeurs quaternioniques J2000 par exemple, bien que d’autres systèmes de coordonnées puissent être utilisés. Un générateur d’attitude de mission 703 peut fournir l’attitude souhaitée pour la mission actuelle du satellite, où celle-ci peut déjà avoir été fournie par un opérateur de station de commande, générée sur le satellite lui-même, ou une certaine combinaison de ces possibilités. Les valeurs d’attitude souhaitées peuvent être stockées en mémoire et consultées par le processeur si nécessaire et peuvent là encore être des valeurs quaternioniques J2000, par exemple. L’attitude mesurée est comparée à l’attitude prévue dans l’opérateur de division quaternionique 707, le résultat étant alors utilisé pour déterminer une valeur d’ajustement d’attitude correspondante dans le module d’ajustement d’attitude 705, où la sortie de l’opérateur de division quaternionique 707 et l’entrée dans le module d’ajustement d’attitude 705 correspond à la division quaternionique de la sortie de 701 par la sortie de 703.
Outre la génération d’ajustements d’attitude sur la base d’une comparaison de l’attitude mesurée et de l’attitude de mission prévue, ces comparaisons peuvent également être utilisées pour déterminer des valeurs de variation d’ajustement directement à partir des données de suiveur stellaire, indépendamment de gyroscopes ou d’autres formes de détecteurs de variation d’attitude. À mesure que le suiveur stellaire surveille l’attitude du véhicule spatial, une séquence d’ajustements d’attitude sont générés. En comparant la valeur d’ajustement d’attitude actuelle à une valeur d’ajustement d’attitude précédente, le différentiel fournit une valeur de variation d’ajustement, où, en fonction du mode de réalisation, la valeur d’ajustement d’attitude précédente peut être la valeur d’ajustement d’attitude qui précède immédiatement ou du cycle antérieur. Pour en revenir au mode de réalisation de la , les valeurs d’ajustement d’attitude provenant du bloc d’ajustement d’attitude 705 sont fournies à un opérateur de division quaternionique 711 et également à un opérateur de retard d’unité de maintien d’ordre zéro (ZOH) 1/Z 709. La sortie de l’opérateur de retard d’unité de maintien d’ordre zéro 1/Z 709 est la sortie du bloc d’ajustement d’attitude 705 retardée d’un cycle : par exemple, si lors d’un cycle t i la sortie du bloc d’ajustement d’attitude 705 est 705(t i ), alors la sortie de 1/Z 709 à t i est 709(t i ) = 705(t i-1 ), ou la sortie du bloc d’ajustement d’attitude 705 du cycle précédent. Ensuite, lors du cycle t i , 705(t i ) et 709(t i ) (= 705(t i-1 )) sont fournis à l’opérateur de division quaternionique 711, où la sortie de l’opérateur de division quaternionique 711 et l’entrée du bloc de variation d’ajustement 731 correspond à la division quaternionique de la sortie de la sortie de 705 par la sortie de l’opérateur de retard de maintien d’ordre zéro 1/Z 709. Dans d’autres modes de réalisation, plus d’un réglage d’attitude précédent peut être utilisé pour générer des valeurs différentielles élevées pour l’ajustement d’attitude.
Dans le mode de réalisation de la , le traitement commençant à partir de l’attitude mesurée à partir du suiveur stellaire par le biais de la détermination des valeurs d’ajustement d’attitude et des valeurs de variation d’ajustement d’attitude est entièrement réalisé à l’aide d’un traitement quaternionique, représenté par le bloc de ligne brisée du traitement quaternionique 700. Par exemple, les quatre composantes d’une valeur quaternionique peuvent être présentées sous la forme d’un vecteur, mais sont soumises aux relations quaternioniques décrites ci-dessus. Le bloc de variation d’ajustement 731 chevauche le domaine de traitement quaternionique car il convertit les valeurs de variation d’ajustement en valeurs de vitesse de roulis, de tangage et de lacet pour déterminer les temps de fonctionnement des propulseurs. Comme pour les composants de l’ordinateur embarqué 510, le traitement quaternionique 700 (ainsi que le contrôleur 733 et l’observateur de couple perturbateur 737 examinés ci-dessous) peut être mis en œuvre à l’aide d’un matériel, d’un micrologiciel, d’un logiciel, ou d’une combinaison de ceux-ci. Par exemple, les éléments logiques programmés par un micrologiciel peuvent réaliser le traitement quaternionique. Une UCT, un GPU, ou un autre microprocesseur peut inclure un processeur, un FGA, un ASIC, un circuit intégré ou un autre type de circuit et le logiciel utilisé peut être stocké sur un ou plusieurs dispositifs de stockage lisibles par processeur pour programmer un ou plusieurs des processeurs pour qu’ils accomplissent les fonctions décrites dans la présente invention. Dans l’un des modes de réalisation, le traitement quaternionique peut être exécuté par la même UCT.
Les valeurs d’ajustement d’attitude provenant du module 705 et les valeurs de variation d’ajustement provenant du module 731 sont fournies au contrôleur d’ajustement d’attitude 733 pour déterminer les valeurs de temps de fonctionnement des propulseurs, qui peuvent alors être fournies aux propulseurs de contrôle d’attitude 735. Les temps de fonctionnement des propulseurs sont également fournis à l’observateur de couple perturbateur 737, qui reçoit également l’attitude mesurée provenant du suiveur stellaire 701, de manière à pouvoir déterminer des estimations de couple perturbateur à partir des valeurs de temps de fonctionnement des propulseurs précédemment commandées et des valeurs d’attitude actuelles provenant du suiveur stellaire 701 et fournir les estimations de couple perturbateur déterminées au contrôleur d’ajustement d’attitude 733 pour qu’elles soient utilisées lors de la détermination des valeurs de temps de fonctionnement des propulseurs. Les propulseurs de contrôle d’attitude 735 utilisent alors les temps de fonctionnement pour allumer les propulseurs et appliquer des couples au véhicule spatial, ce qui entraînera des changements d’attitude qui seront alors enregistrés dans l’attitude déterminée ultérieurement par le suiveur stellaire 701. Les éléments du bloc de traitement quaternionique 700 (y compris le module de variation d’ajustement 731), du contrôleur d’ajustement d’attitude 733, et de l’observateur de couple perturbateur 737 seront désignés dans le présent document comme un ou plusieurs circuits de contrôle configurés pour déterminer les temps de fonctionnement des propulseurs tels que décrits ci-dessus par rapport à l’organigramme de la .
La est un organigramme d’un mode de réalisation pour le fonctionnement du système d’ajustement d’attitude de la . À partir de l’étape 801, des données d’attitude de mission sont reçues, celles-ci pouvant provenir d’un opérateur de station de commande, être préchargées, être générées par les systèmes de contrôle du satellite, ou une combinaison de ces possibilités. Ces valeurs peuvent être dans un format quaternionique et stockées en mémoire pour l’utilisation du générateur d’attitude de mission 703 où elles peuvent être consultées si nécessaire. Les données d’attitude de mission peuvent, par exemple, préciser une orbite, un changement d’orbite, ou une mission de véhicule spatial non orbital. À l’étape 803 le suiveur stellaire 701 reçoit des données d’image provenant d’un capteur d’image 721. À l’étape 803 le suiveur stellaire 701 compare les positions des étoiles dans les données d’image à des valeurs de référence pour déterminer l’attitude d’un satellite à l’étape 805, qui est fournie dans un format quaternionique.
L’attitude mesurée par le suiveur stellaire 701 est comparée à l’attitude de mission spécifiée par le générateur d’attitude de mission 703 dans l’opérateur de division quaternionique 707 à l’étape 807. Sur la base de la comparaison de l’étape 807, à l’étape 809 le module d’ajustement d’attitude 705 du traitement quaternionique 700 génère des valeurs d’ajustement d’attitude. Alors que le capteur d’image 721 continue de fournir des données d’image, le suiveur stellaire fournit une série chronologique d’une séquence de valeurs d’attitude utilisées pour générer une séquence de valeurs d’ajustement d’attitude correspondante (lors du retour à l’étape 803 depuis l’étape 823 ou 825, abordé ci-dessous). À l’étape 811, la valeur d’ajustement d’attitude actuelle est comparée à la valeur d’ajustement d’attitude précédente dans l’opérateur de division quaternionique 711, le résultat de l’étape 811 étant utilisé par le module de détermination de variation d’ajustement 731 pour déterminer la variation d’ajustement d’attitude sur la base de la comparaison directe des données de suiveur stellaire indépendamment de gyroscopes ou d’un autre détecteur de variation. Les étapes 805, 807, 809, 811, et 813 sont toutes réalisées à l’aide du traitement quaternionique 700 pour générer les valeurs d’ajustement d’attitude et les valeurs de variation d’ajustement d’attitude, qui sont fournies au contrôleur d’ajustement d’attitude, aux fins duquel elles peuvent être converties en un format de roulis, de tangage et de lacet.