INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
D’autres moteurs à turbine à gaz auxquels la présente divulgation peut être appliquée peuvent avoir des configurations alternatives. Par exemple, de tels moteurs peuvent avoir un autre nombre de compresseurs et/ou de turbines et/ou un autre nombre d’arbres d’interconnexion. À titre d’exemple supplémentaire, le moteur à turbine à gaz montré sur la a une tuyère à flux divisé 18, 20 ce qui signifie que le flux à travers le conduit de contournement 22 a sa propre tuyère 18 qui est indépendante de, et radialement à l’extérieur de, la tuyère de moteur de cœur 20. Cependant, ceci n’est pas limitant, et un quelconque aspect de la présente divulgation peut également s’appliquer à des moteurs dans lesquels le flux à travers le conduit de contournement 22 et le flux à travers le cœur 11 sont mélangés, ou combinés, avant (ou en amont de) une tuyère unique, qui peut être dénommée tuyère à flux mélangé. L’une et/ou l’autre des tuyères (qu’elles soient à flux mélangé ou divisé) peuvent avoir une aire fixe ou variable.
Alors que l’exemple décrit se rapporte à un turboréacteur à double flux, la divulgation peut s’appliquer, par exemple, à un quelconque type de moteur à turbine à gaz, tel qu’un rotor ouvert (dans lequel l’étage de soufflante n’est pas entouré par une nacelle) ou un turbopropulseur, par exemple. Dans certains agencements, le moteur 10 à turbine à gaz peut ne pas comprendre une boîte d’engrenages 30.
La géométrie du moteur 10 à turbine à gaz, et des composants de celui-ci, est définie par un système d’axes classique, comprenant une direction axiale (qui est alignée sur l’axe de rotation 9), une direction radiale (dans la direction du bas vers le haut sur la ) et une direction circonférentielle (perpendiculaire à la page sur la vue de la ). Les directions axiale, radiale et circonférentielle sont mutuellement perpendiculaires.
Le carburant F fourni à l’équipement de combustion 16 peut comprendre un carburant hydrocarboné d’origine fossile, tel que le kérosène. Ainsi, le carburant F peut comprendre des molécules d’une ou plusieurs des familles chimiques de n-alcanes, iso-alcanes, cycloalcanes, et aromatiques. En complément ou alternativement, le carburant F peut comprendre des hydrocarbures renouvelables produits à partir de ressources biologiques ou non biologiques, autrement connus comme carburant aviation durable (SAF). Dans chacun des exemples fournis, le carburant F peut comprendre un ou plusieurs oligoéléments incluant, par exemple, du soufre, de l’azote, de l’oxygène, des substances inorganiques, et des métaux.
Des performances fonctionnelles d’une composition donnée, ou un mélange de carburant utilisable pour une mission donnée, peuvent être définies, au moins en partie, par la capacité du carburant à entretenir le cycle de Brayton du moteur 10 à turbine à gaz. Des paramètres définissant des performances fonctionnelles peuvent inclure, par exemple, une énergie spécifique ; une densité d’énergie ; une stabilité thermique ; et, des émissions incluant des matières particulaires. Une énergie spécifique relativement plus élevée (c’est-à-dire une énergie par unité de masse), exprimée en MJ/kg, peut réduire au moins partiellement le poids de décollage, fournissant donc potentiellement une amélioration relative d’efficacité de carburant. Une densité énergétique relativement plus élevée (c’est-à-dire une énergie par unité de volume), exprimée en MJ/L, peut réduire au moins partiellement le volume du carburant au décollage, ce qui peut être particulièrement important pour des missions limitées en volume ou des opérations militaires impliquant un ravitaillement. Une stabilité thermique relativement plus élevée (c’est-à-dire une inhibition du carburant à se dégrader ou à se cokéfier sous contrainte thermique) peut permettre au carburant de subir des températures élevées dans le moteur et des injecteurs de carburant, fournissant donc potentiellement des améliorations relatives dans l’efficacité de combustion. Les émissions réduites, y compris les matières particulaires, peuvent permettre une formation de traînée réduite, tout en réduisant l’impact environnemental d’une mission donnée. D’autres propriétés du carburant peuvent également être essentielles à des performances fonctionnelles. Par exemple, un point de congélation relativement plus faible (°C) peut permettre des missions à longue portée pour optimiser les profils de vol ; les concentrations aromatiques minimales (%) peuvent assurer un gonflement suffisant de certains matériaux utilisés dans la construction de joints toriques et de joints préalablement exposés aux carburants à teneur aromatique élevée ; et, une tension de surface maximale (mN/m) peut assurer une rupture de pulvérisation suffisante et une atomisation du carburant.
Le rapport du nombre d’atomes d’hydrogène au nombre d’atomes de carbone dans une molécule peut influer sur l’énergie spécifique d’une composition donnée, ou un mélange de carburant. Les carburants avec des rapports plus élevés d’atomes d’hydrogène aux atomes de carbone peuvent avoir des énergies spécifiques plus élevées en l’absence de souche de liaison. Par exemple, les carburants hydrocarbonés d’origine fossile peuvent comprendre des molécules avec environ 7 à 18 carbones, avec une partie significative d’une composition donnée issue de molécules de 9 à 15 carbones, avec une moyenne de 12 carbones.
Un nombre de mélanges de carburant aviation durable ont été approuvés pour une utilisation. Par exemple, certains mélanges approuvés comprennent des rapports de mélange allant jusqu’à 10 % de carburant aviation durable, tandis que d’autres mélanges approuvés comprennent des rapports de mélange compris entre 10 % et 50 % de carburant aviation durable (le reste comprenant un ou plusieurs carburants hydrocarbonés d’origine fossile, tels que le kérosène), avec des compositions supplémentaires en attente d’approbation. Cependant, il existe une prévision dans l’industrie aéronautique que des mélanges de carburant aviation durable comprenant jusqu’à (et y compris) 100 % de carburant aviation durable (SAF) seront finalement approuvés pour une utilisation.
Des carburants aviation durables peuvent comprendre un ou plusieurs parmi des n-alcanes, des iso-alcanes, des cycloalcanes et des aromatiques, et peuvent être produits, par exemple, à partir d’un ou plusieurs de gaz de synthèse (gaz de synthèse) ; des lipides (par exemple, des graisses, des huiles et des lubrifiants) ; des sucres ; et des alcools. Donc, des carburants aviation durables peuvent comprendre l’un ou l’autre ou l’un et l’autre parmi des teneurs en aromatiques et en soufre plus faibles, par rapport à des carburants hydrocarbonés d’origine fossile. En complément ou alternativement, des carburants aviation durable peuvent comprendre l’un ou l’autre ou l’un et l’autre parmi une teneur en iso-alcane et en cycloalcane plus élevée, par rapport à des carburants hydrocarbonés d’origine fossile. Donc, dans certains exemples, des carburants aviation durable peuvent comprendre l’un ou l’autre ou l’un et l’autre parmi une densité entre 90 % et 98 % de celle du kérosène et un pouvoir calorifique entre 101 % et 105 % de celui du kérosène.
Grâce au moins en partie à la structure moléculaire de carburants aviation durables, des carburants aviation durables peuvent fournir des effets bénéfiques y compris, par exemple, une ou plusieurs parmi une énergie spécifique plus élevée (malgré, dans certains exemples, une densité énergétique plus faible) ; une capacité thermique spécifique plus élevée ; une stabilité thermique plus élevée ; une lubrification plus élevée ; une viscosité plus faible ; une tension de surface plus faible ; un point de congélation plus faible ; des émissions de suie plus faibles ; et, des émissions de CO 2 plus faibles, par rapport à des carburants hydrocarbonés d’origine fossile (par exemple lorsqu’ils sont mis en combustion dans l’équipement de combustion 16). Ainsi, par rapport aux carburants hydrocarbonés d’origine fossile, tels que le kérosène, les carburants aviation durables peuvent conduire à l’un ou l’autre ou l’un et l’autre parmi une diminution relative de la consommation spécifique de carburant, et à une diminution relative des coûts de maintenance.
La montre une coupe à travers le dispositif combustor 16 du moteur 10 de la dans un plan perpendiculaire à l’axe principal de rotation 9 du moteur 10. Le dispositif combustor 16 comprend une chambre de combustion annulaire 401, définie par une chemise 402. Des configurations alternatives de dispositif combustor peuvent être utilisées dans d’autres modes de réalisation, par exemple annulaire, canné, etc. Le dispositif combustor 16 comprend une pluralité de tuyères de pulvérisation de carburant 403, 404 agencées autour de la circonférence du dispositif combustor 16. Chaque tuyère de pulvérisation de carburant 403, 404 comprend un ou plusieurs injecteurs de carburant agencés pour injecter du carburant dans la chambre de combustion 401. Dans cet exemple, le dispositif combustor 16 comprend 16 tuyères de pulvérisation de carburant 403, 404. Dans d’autres exemples, le dispositif combustor 16 peut comprendre un quelconque nombre approprié de tuyères de pulvérisation de carburant 403, 404, par exemple un nombre de tuyères de pulvérisation de carburant dans la plage 14 à 22. Dans certains exemples, le nombre de tuyères de pulvérisation de carburant 403, 404 peut être compris entre 16 et 20. Dans encore d’autres exemples, le nombre de tuyères de pulvérisation de carburant peut être 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 ou un nombre dans une plage définie entre deux quelconques des valeurs de cette phrase.
Le nombre de tuyères de pulvérisation de carburant 403, 404 peut également être quantifié comme un rapport entre un nombre de tuyères de pulvérisation de carburant et une taille de cœur de moteur. La taille de cœur définit la taille du cœur 11 du moteur 10. La taille de cœur de moteur peut être définie comme :
Où = le débit massique, en livres par seconde, de l’air à l’entrée du compresseur haute pression 15, = la température, en Kelvin, de l’air à la sortie du compresseur haute pression 15, et = la pression, en livres pouces par seconde carrée par pouce carré, d’air à la sortie du compresseur haute pression 15. Une unité de taille de cœur s’exprime donc comme :
La taille du cœur (en s.K 1/2 .in ) du moteur peut être entre 4 et 7, par exemple 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 6,5 ou 7, ou une quelconque plage définie entre deux quelconques de ces valeurs. Dans certains exemples, la taille de cœur de moteur (dans s.K 1/2 .in ) peut être dans la plage de 5,0, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,6, 5,7, 5,8, 5,9, ou 6, ou une quelconque plage définie entre deux quelconques de ces valeurs. Dans encore d’autres exemples, la taille de cœur de moteur (dans s.K 1/2 .in ) peut être dans la plage de 5,25, 5,26, 5,27, 5,28, 5,29, 5,30, 5,31, 5,32, 5,33, 5,34, 5,35, 5,36, 5,37, 5,38, 5,39, 5,40, 5,41, 5,42, 5,43, 5,44, ou 5,45, ou une quelconque plage définie entre deux quelconques de ces valeurs.
Comme cela est mieux visible sur les figures 2 et 3, le boîtier 32 du détecteur d’ouverture 30 présente une première zone 50 et une deuxième zone 52, qui sont juxtaposées selon l’axe de largeur X30. La première zone 50 présente une première épaisseur E50 et la deuxième zone 52 présente une deuxième épaisseur E52, qui est strictement supérieure à la première épaisseur E50. Les épaisseurs E50 et E52 sont mesurées parallèlement à l’axe de profondeur Y30. Ainsi, le détecteur présente une forme extérieure étagée, avec la première zone 50 formant une partie mince, et la deuxième zone 52 formant une partie haute.
De préférence, la première épaisseur E50 est comprise entre 6 mm et 30 mm, et la deuxième épaisseur E52 est comprise entre 15 mm et 30 mm. Dans l’exemple, la première épaisseur E50 est égale à 10 mm et la deuxième épaisseur E52 est égale à 20 mm. En outre, la première épaisseur E50 est inférieure au jeu de fonctionnement E22A et la deuxième épaisseur E52 est supérieure au jeu de fonctionnement E22A.
De préférence, la première zone 50 présente une première largeur L50 qui est comprise entre 10 mm et 40 mm, et la deuxième zone 52 présente une deuxième largeur L52 qui est comprise entre 5 mm et 30 mm, les largeurs étant mesurées parallèlement à l’axe de largeur X30. Dans l’exemple, la première largeur L50 est égale à 30 mm et la deuxième largeur L52 est égale à 20 mm.
De manière particulièrement avantageuse, le boîtier 32 est fixé à la partie d’extrémité 20B de sorte que la première zone 50 est disposée dans le volume de recouvrement 24A, c’est-à-dire entre la partie d’extrémité 20B et la partie de recouvrement 22A, et de sorte que la deuxième zone 52 est disposée à l’extérieur du volume de recouvrement 22A, c’est-à-dire en dehors du volume de recouvrement. Autrement dit, selon l’axe de largeur XB, la partie de recouvrement 22A recouvre la première zone 50 et ne recouvre pas la deuxième zone 52. Ainsi, il est avantageux que la première zone 50 soit fine et présente une épaisseur E50 inférieure au jeu de fonctionnement E22A, pour permettre à la première zone de s’étendre entre la partie d’extrémité 20B et la partie de recouvrement 22A sans gêner la fermeture du portail 10. En pratique, l’épaisseur E50 de la première zone 50 est dimensionnée en fonction du jeu de fonctionnement E22A, mais l’épaisseur E52 de la deuxième zone 52 n’est pas contrainte et peut donc être supérieure.
Grâce au fait que le capteur 34 est de type magnéto-résistif, la première épaisseur E50 de la première zone 50 est très réduite, car ce type de capteur présente un faible encombrement. En outre, le fait que la première épaisseur E50 de la première partie 50 soit faible permet de réduire le jeu de fonctionnement E22A, ce qui rend le portail 10 plus esthétique.
En pratique, le capteur 34 est disposé, c’est-à-dire logé, dans la première zone 50 du boîtier 32. Ainsi, le capteur est disposé dans le volume de recouvrement 24A, et est ainsi situé au plus proche de la pièce de détection 38, facilitant la détection de la portion magnétique 48. Le fait que le boîtier 32 présente une première zone 50 qui est fine est donc particulièrement avantageux pour améliorer les performances du détecteur d’ouverture 30, en rapprochant le capteur 34 de la pièce de détection 38. En outre, puisque le capteur 34 est situé dans le volume de recouvrement 24A lorsque le portail 10 est en position fermée, il n’est pas accessible depuis l’extérieur du portail et est ainsi protégé contre les dégradations.
À l’inverse, la pile 42 est disposée, c’est-à-dire logée, dans la deuxième zone 52 du boîtier 32. En pratique, l’épaisseur de la deuxième zone 52 est augmentée pour accommoder la présence de la pile 42, qui est relativement encombrante. Ainsi, le fait que le boîtier 32 présente une deuxième zone 52 qui est épaisse et située hors du volume de recouvrement 24A est particulièrement avantageux pour faciliter l’intégration de la pile 42 dans le boîtier sans devoir augmenter l’épaisseur de la première zone 50, c’est-à-dire sans devoir augmenter le jeu de fonctionnement E22A et la taille du volume de recouvrement 24A, ce qui serait peu esthétique.
De même, l’antenne radioélectrique 36 est disposée, c’est-à-dire logée, dans la deuxième zone 52 du boîtier 32. De préférence, l’antenne radioélectrique 36 est éloignée autant que possible loin de la partie d’extrémité 20B, c’est-à-dire en étant rapprochée du capot 46. Ce positionnement de l’antenne radioélectrique 36 en dehors du volume de recouvrement 24A est particulièrement avantageux pour améliorer les performances de l’antenne radioélectrique, en évitant de recouvrir l’antenne radioélectrique par la partie de recouvrement 22A. Autrement dit, les émissions de l’antenne radioélectrique 36 ne sont pas perturbées par la partie de recouvrement 22A, comme cela serait le cas si l’antenne radioélectrique était disposée dans le volume de recouvrement 24A. La liaison entre l’antenne radioélectrique 36 et l’antenne réceptrice est ainsi plus fiable, ce qui améliore les performances du détecteur d’ouverture 30.
Les dimensions L22A, L22B, E22A, E22B, E50 et E52 décrites ci-dessus sont données de manière non-limitatives à titre d’exemple, et peuvent varier en fonction des contraintes liées à chaque installation.
Sur les figures, la trappe 44 est représentée sur un côté 54 du boîtier 32 situé au niveau de la deuxième zone 52, à l’opposé de la première zone 50. Ainsi, la trappe 44 permet l’accès à l’intérieur de la deuxième zone du boîtier, sans permettre l’accès à l’intérieur de la première zone du boîtier. Lorsque le capot 46 est mis en place sur le boîtier 32, l’intérieur de la première zone du boîtier n’est ainsi pas accessible, et le capteur 34 est protégé. La trappe 44 est nécessaire pour permettre le remplacement de la pile 42.
En variante non-représentée de l’invention, la trappe 44 est disposée sur le capot 46, par exemple sur un côté 56 du capot recouvrant la deuxième zone 52 du boîtier 32 en étant située à proximité de la première zone 50. Ainsi, la trappe 44 permet l’accès à l’intérieur de la deuxième zone, mais est située en vis-à-vis de la partie de recouvrement 22A, selon l’axe de largeur X30, lorsque le portail 10 est en position fermée, tout en étant située en dehors du volume de recouvrement 24A, c’est-à-dire que la trappe 44 fait face à l’extrémité libre de la partie de recouvrement 22A. Par conséquent, l’ouverture de la trappe 44 et donc le retrait de la pile 42 sont impossibles lorsque le portail est en position fermée, ce qui empêche une désactivation malveillante du détecteur d’ouverture 30 par retrait de la pile. Selon une autre variante, la trappe est disposée sur le boîtier 32 de sorte à être en contact avec la partie d’extrémité 20B lorsque le boîtier est fixé à l’élément de fermeture 14B. Dans une telle variante, le remplacement de la pile 42 nécessite de démonter le boîtier 32 de l’élément de fermeture 14B, ce qui est complexe à réaliser, voire impossible, lorsque le portail 10 est en position fermée, mais limite encore plus les risques de démontage intempestif de la pile 42.
Ici, la pièce de détection 38 est une pièce distincte du boîtier 32 et distincte de l’élément de fermeture 14A, qui est fixée sur la partie de recouvrement 22A. En variante non-représentée de l’invention, la pièce de détection 38 est intégrée à la partie de recouvrement 22A, en étant moulée dans la partie de recouvrement lors de sa fabrication. Selon une autre variante, seule la portion magnétique 48 est intégrée à la partie de recouvrement 22A, par exemple par moulage ou par collage dans une cavité de la partie de recouvrement. Selon une autre variante, la partie de recouvrement 22A est réalisée dans un matériau pouvant être détecté par le capteur 34, et la présence d’une pièce de détection 38 rapportée sur la partie de recouvrement n’est pas nécessaire. Dans de telles variantes, le détecteur d’ouverture 30 ne présente pas de pièce de détection physiquement distincte de l’élément de fermeture 14A. Autrement dit, la pièce de détection est directement intégrée à l’élément de fermeture 14A, ou fait partie de l’élément de fermeture.
Dans l’exemple, le boîtier 32 est fixé au deuxième élément de fermeture 14B, en s’étendant partiellement dans le premier volume de recouvrement 24A. En variante non-représentée de l’invention, le boîtier 32 est fixé au premier élément de fermeture 14A, en s’étendant partiellement dans le deuxième volume de recouvrement 24B, et la pièce de détection 38 est fixée à la deuxième partie de recouvrement 22B. Autrement dit, dans une telle variante, le détecteur d’ouverture 30 est situé de l’autre côté du portail 10, selon l’axe de profondeur Y.
En variante non-représentée de l’invention, le boîtier 32 est fixé à la partie de recouvrement 22A du premier élément de fermeture 14A et la pièce de détection 38 est fixée à la partie d’extrémité 20B du deuxième élément de fermeture 14B. Dans une telle variante, la première zone 50 du boîtier est fixée à la partie de recouvrement 22A, de préférence par la zone du capot visible sur la gauche de la , de sorte à être disposée dans le volume de recouvrement 24A et la deuxième zone 52 du boîtier s’étend au-delà de la partie de recouvrement 22A, selon l’axe XA, c’est-à-dire au-delà du premier élément de fermeture 14A, de sorte à être disposée en dehors du volume de recouvrement 24A. La forme du boîtier est avantageusement prévue pour ne pas interférer avec la partie d’extrémité du deuxième élément de fermeture.
En variante non-représentée de l’invention, la pièce de détection 38 comprend plus d’une portion magnétique 48, par exemple deux portions magnétiques ou trois portions magnétiques. La détection de la pièce de détection 38 par le capteur s’en trouve ainsi facilitée.
Dans l’exemple, le portail 10 comprend deux élément de fermeture 14A, 14B qui sont chacun mobile en rotation autour d’un axe vertical ZA, ZB, En variante non-représentée de l’invention, seul l’un des deux éléments de fermeture 14A, 14B est mobile en rotation, l’autre élément de fermeture étant fixe.
Plusieurs échangeurs de chaleur carburant-huile peuvent être prévus.
Le moteur à turbine à gaz peut comprendre en outre un échangeur de chaleur huile-huile. L’échangeur de chaleur huile-huile peut former une partie du système d’échange de chaleur du moteur, et d’un ou plusieurs systèmes d’huile à boucle fermée du moteur.
Le système à boucle fermée primaire et le système à boucle fermée secondaire peuvent être conçus pour interagir par l’intermédiaire d’au moins un échangeur de chaleur huile-huile de telle sorte que de la chaleur peut être transférée d’un écoulement d’huile à l’autre.
Le moteur à turbine à gaz peut comprendre en outre un générateur d’entraînement intégré, et un système d’huile à boucle fermée secondaire, dans lequel le système à boucle fermée secondaire est agencé pour fournir de l’huile au générateur d’entraînement intégré, et dans lequel le système d’échange de chaleur est agencé pour transférer de la chaleur de l’huile dans le système à boucle fermée secondaire au carburant.
Le réducteur peut être un réducteur de puissance. Le réducteur de puissance peut comprendre un ou plusieurs engrenages. Le réducteur de puissance peut comprendre un ou plusieurs paliers lisses. L’huile (et en particulier, l’huile dans un système à boucle fermée primaire d’un système d’huile à remise en circulation tel que décrit ci-dessous) peut lubrifier et refroidir le ou les paliers lisses du réducteur.
Le moteur à turbine à gaz peut comprendre un ou plusieurs échangeurs de chaleur carburant-huile. Le ou les échanges de chaleurs carburant-huile peuvent former tout ou partie du système d’échange de chaleur. Le moteur à turbine à gaz peut comprendre deux échangeurs de chaleur carburant-huile ou plus. En variante ou en complément, un fluide de transfert de chaleur intermédiaire (ou autre substance) peut être utilisé pour l’échange de chaleur entre l’huile et le carburant – par exemple, un échangeur de chaleur huile-fluide de travail et un échangeur de chaleur carburant-fluide de travail physiquement séparé mais connecté fluidiquement peuvent être utilisés à la place d’un échangeur de chaleur carburant-huile direct. Le fluide de travail peut donc jouer le rôle de liquide de refroidissement pour l’huile, puis transférer cette chaleur au carburant.
L’aéronef comprend un système d’alimentation en carburant agencé pour alimenter en carburant un ou plusieurs moteurs de l’aéronef. Le système d’alimentation en carburant peut comprendre une pompe à réservoir de carburant qui peut être une pompe basse pression, agencée pour fournir du carburant à partir d’un ou plusieurs réservoirs de carburant à un moteur à turbine à gaz, pour alimenter le moteur à turbine à gaz. La pompe à réservoir de carburant peut être associée à un réservoir de carburant. La pompe à réservoir de carburant peut être décrite comme faisant partie d’un système d’alimentation en carburant, mais pas une partie du moteur à turbine à gaz lui-même. La pompe à réservoir de carburant est située en amont du moteur à turbine à gaz.