INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le procédé de ravitaillement comprend une étape préalable de déplacement 41 de l’engin spatial à proximité du corps principal 11 de la station spatiale de ravitaillement 10. On entend par là que l’engin spatial se positionne à une distance de ce corps principal 11 la plus longue possible, tout en étant inférieure à la longueur de la canalisation fluidique flexible 18, de sorte à pouvoir être atteint par la face avant 121 du nanosatellite 12.
Toutes les opérations réalisées ensuite par le nanosatellite 12 sont commandées par le module de commande 22, qui commande notamment le deuxième module de propulsion 20, le système d’ancrage réversible 21 et le connecteur fluidique 19, en fonction notamment de données fournies par le capteur de rendez-vous 34 et l’interface 29 de communication avec l’engin spatial 50.
Optionnellement, lorsque le nanosatellite 12 devant accomplir la mission de ravitaillement est arrimé au corps principal 11, le procédé comprend une étape 42 de séparation du nanosatellite 12 et du corps principal 11.
On obtient alors la configuration illustrée sur la . Sur cette figure, on a représenté à titre d’exemple deux engins spatiaux 50 à ravitailler.
Chacun de ces engins spatiaux 50 comporte un réservoir 51, à réapprovisionner en ergol(s) pour l’alimentation de ses moyens de propulsion. Le réservoir 51 est relié à un circuit fluidique 52, qui est lui-même équipé, sur une face dite arrière 53 de l’engin spatial, qui est la face destinée à être en regard de la face avant 121 du nanosatellite 12 lors des opérations de ravitaillement, d’un connecteur fluidique (non représenté sur la ) apte à coopérer avec le connecteur fluidique 19 du nanosatellite 12 pour réaliser une liaison fluidique étanche entre la canalisation fluidique flexible 18 et le réservoir 51 de l’engin spatial 50.
L’étape suivante du procédé est le déplacement 43 du nanosatellite 12 en direction de l’engin spatial 50, comme illustré en 43 sur la .
Lorsque le nanosatellite 12 est parvenu à une distance proche de l’engin spatial 50, le procédé comporte une étape de rendez-vous 44 du nanosatellite 12 avec l’engin spatial 50. Cette étape peut être réalisée de toute manière classique en elle-même, au moyen du capteur de rendez-vous 34 du nanosatellite. L’intelligence du rendez-vous est de préférence gérée par le module de commande 22, depuis le corps principal 11 de la station spatiale 10. L’engin spatial 50, selon sa configuration, peut rester passif, ou participer de manière active à cette étape de rendez-vous.
Le procédé selon l’invention comprend ensuite une étape 45 d’ancrage du nanosatellite 12 à l’engin spatial 50, par le système d’ancrage réversible 21 qu’il porte sur sa face avant 121. Cet ancrage est réalisé au niveau de la face arrière 53 de l’engin spatial 50, et de préférence de telle sorte qu’il réalise également, de manière automatique : - la connexion fluidique du connecteur fluidique 19 avec le connecteur fluidique coopérant de l’engin spatial 50, - et/ou la connexion de l’interface de communication 29 avec le système de contrôle et de commande de l’engin spatial 50.
On obtient à l’issue de cette étape la configuration montrée sur la , dans laquelle les nanosatellites 12 sont ancrés aux engins spatiaux 50 qu’ils doivent respectivement ravitailler.
Le procédé selon l’invention comprend ensuite une étape 46 de transfert de fluide d’une réserve d’ergol de ravitaillement 16 de la station spatiale 10 au réservoir 51 de l’engin spatial 50. Cette étape est de préférence commandée depuis le module de commande 22 de la station spatiale 10, plus particulièrement depuis le module 23 de gestion du transfert de fluide qu’il contient. A cet effet, le module de commande 22 envoie des signaux de commande aux différents composants du système de transfert de fluide, c’est-à-dire aux vannes, pompes, etc., situées sur le trajet de circulation du fluide entre la réserve d’ergol de ravitaillement 16 et le réservoir 51 de l’engin spatial 50, en particulier par la ligne de télécommande 28 et l’interface de communication 29 pour les signaux destinés à la commande de composants situés dans l’engin spatial 50. Ces signaux de commande sont notamment déterminés en fonction d’informations reçues de l’engin spatial 50 par l’interface de communication 29 et la ligne de télémétrie 27, notamment concernant le niveau de remplissage du réservoir 51 à réapprovisionner.
La illustre de manière schématique un exemple d’une architecture fluidique de l’ensemble formé par la station spatiale 10 et un engin spatial 50 à ravitailler. Elle comporte, comme montré en a/, côté station spatiale, une réserve d’ergol de ravitaillement 16, reliée à un circuit fluidique de ravitaillement 17 lui-même connecté de manière fluidique à une canalisation fluidique flexible 18. Le circuit fluidique 17 est muni d’une pompe 24, apte à entrainer un fluide en circulation depuis la réserve d’ergol 16, par la canalisation fluidique flexible 18, jusqu’au connecteur fluidique 19. A titre d’exemple, une vanne 37 peut être montée sur cette dernière. A sa deuxième extrémité 182, la canalisation fluidique flexible 18 est équipée du connecteur fluidique 19. Côté engin spatial, le réservoir 51 à ravitailler est relié à un circuit fluidique 52, lui-même connecté de manière fluidique à un connecteur fluidique dit coopérant 55. Une vanne 54 est représentée à titre d’exemple sur circuit fluidique 52. Dans la position montrée en a/ sur la figure, le connecteur fluidique 19 et le connecteur fluidique coopérant 55 sont éloignés l’un de l’autre. Lors de l’étape 43 de déplacement du nanosatellite du procédé selon l’invention, ils se déplacent l’un vers l’autre, comme indiqué en 56 sur la figure.
Consécutivement à l’étape d’ancrage 45 du procédé, le connecteur fluidique 19 et le connecteur fluidique coopérant 55 se connectent de manière fluidique l’un à l’autre, comme montré en b/ sur la .
L’étape 46 de transfert de fluide du procédé peut alors être réalisée. A cet effet, les vannes 37 et 54 sont ouvertes, de préférence sous la commande du module de commande 22, et la pompe 24 est actionnée pour entrainer le fluide contenu dans la réserve d’ergol de ravitaillement 16 en circulation, selon la direction indiquée en 46 en c/ sur la figure, jusqu’au réservoir 51. Lorsque le module de commande 22 reçoit l’information que le réservoir 51 est suffisamment rempli, il commande l’arrêt de la pompe 24 et la fermeture des vannes 37 et 54.
Une fois le transfert de fluide effectué, le procédé selon l’invention comporte une étape 47 de séparation du nanosatellite 12 et de l’engin spatial 50, par libération du système d’ancrage réversible 21, et une étape 48 d’éloignement de l’engin spatial 50 et du nanosatellite 12. Cette étape est illustrée en d/ sur la . Le connecteur fluidique 19 et le connecteur fluidique coopérant 55 sont déconnectés l’un de l’autre, et s’éloignent en directions opposées, comme illustré en 57.
Dans une forme de réalisation représentée sur la , le premier circuit de refroidissement CD1 comprend un premier conduit de circulation CD11 et un deuxième conduit de circulation CD12 montés en parallèle dans le premier circuit de refroidissement CD1 entre le compresseur 31 et la turbine 33. De manière analogue, le deuxième circuit de refroidissement CD2 comprend un premier conduit de circulation CD21 et un deuxième conduit de circulation CD22 montés en parallèle dans le deuxième circuit de refroidissement CD2 entre le compresseur 31 et la turbine 33 (dans la forme de réalisation représentée sur la , chaque circuit de refroidissement CD1, CD2 comprend un unique conduit de circulation). Le premier flux d’air D1 est configuré pour circuler soit dans le premier conduit de circulation CD11, soit dans le deuxième conduit de circulation CD12 du premier circuit de refroidissement CD1. Le deuxième flux d’air D2 est configuré pour circuler à soit dans le premier conduit de circulation CD21, soit dans le deuxième conduit de circulation CD22 du deuxième circuit de refroidissement CD2. Autrement dit, chaque flux d’air D1 ne circule, de préférence, pas simultanément dans les deux conduits de circulation du circuit de refroidissement CD1, CD2.
Pour cela, toujours en référence à la , le système de refroidissement S comprend, de préférence, un premier organe de distribution 71 commandable monté dans le premier circuit de refroidissement CD1 et un deuxième organe de distribution 72 commandable monté dans le deuxième circuit de refroidissement CD2. Le premier organe de distribution 71 est configuré pour réguler le débit du premier flux d’air D1 dans chacun des deux conduits de circulation CD11, CD12. De même, le deuxième organe de distribution 72 est configuré pour réguler le débit du deuxième flux d’air D2 dans chacun des deux conduits de circulation CD21, CD22. De manière préférée, chaque organe de distribution 71, 72 est monté respectivement directement en entrée du premier circuit de refroidissement CD1 et du deuxième circuit de refroidissement CD2, de manière à limiter la circulation du premier flux d’air D1, respectivement du deuxième flux d’air D2, dans l’un ou l’autre des conduits de circulation CD11, CD12, CD21, CD22 et donc dans chaque échangeur de chaleur 61, 62 lorsque cela est nécessaire. Dans cet exemple, chaque organe de distribution 71, 72 se présente sous la forme d’une vanne de régulation.
Le premier organe de distribution 71 et le deuxième organe de distribution 72 sont de préférence commandables par un calculateur 9. De manière préférée, le calculateur 9 est configuré pour autoriser une circulation du premier flux d’air D1 uniquement dans l’un des deux conduits de circulation CD11, CD12 du premier circuit de refroidissement CD1 et une circulation du deuxième flux d’air D2 uniquement dans l’un des deux conduits de circulation CD21, CD22 du deuxième circuit de refroidissement CD2. Ainsi, un débit limité d’air est prélevé dans le compresseur 31 pour être utilisé dans le système de refroidissement S, ce qui permet de ne pas pénaliser les performances de la turbomachine à gaz 3. Le système de refroidissement S possède ainsi avantageusement une redondance des conduits de circulation dans chaque circuit de refroidissement CD1, CD2.
Toujours en référence à la , afin de contrôler l’état de chaque circuit de refroidissement CD1, CD2, le système de refroidissement S comprend, de manière préférée, un premier organe de mesure 81 du débit du premier flux d’air D1 dans chaque conduit de circulation CD11, CD12, CD21, CD22 du premier circuit de refroidissement CD1 et un deuxième organe de mesure 82 du débit du deuxième flux d’air D2 dans chaque conduit de circulation CD11, CD12, CD21, CD22 du deuxième circuit de refroidissement CD2. Chaque organe de mesure 81, 82 se présente par exemple sous la forme d’un débitmètre. Dans cet exemple, le calculateur 9 est configuré pour commander le premier organe de distribution 71 et le deuxième organe de distribution 72, en fonction de la mesure du débit de chaque conduit de circulation par chaque organe de mesure 81, 82 du débit. A titre d’exemple, lorsque le débit dans l’un des conduits de circulation CD11, CD12, CD21, CD22 est inférieur à un débit attendu, signifiant par exemple la présence d’une fuite, le calculateur 9 est configuré pour stopper la circulation du flux d’air D1, D2 dans le conduit de circulation concerné, de manière à limiter tout risque d’endommagement de la turbomachine à gaz 3.
Dans une forme de réalisation, le système de refroidissement S comprend un organe de mesure 81, 82 du débit en amont et en aval de chaque échangeur de chaleur 61, 62, permettant de détecter une fuite dans l’échangeur de chaleur 61, 62. Les termes « amont » et « aval » s’entendent ici suivant l’écoulement du fluide caloporteur F dans la boucle de circulation CF, dans lequel le fluide caloporteur F circule entre une sortie et une entrée du réservoir 4, via successivement le deuxième échangeur de chaleur 62, le premier échangeur de chaleur 61 et le troisième échangeur de chaleur 63.
De manière analogue, dans un exemple de réalisation, le système de refroidissement S comprend un ou plusieurs organe(s) de mesure (non représentés) en amont et/ou en aval du troisième échangeur de chaleur 63, de manière à détecter par exemple une fuite dans le circuit de carburant CQ. Dans cette forme de réalisation, le système de refroidissement S comprend un organe de distribution 73, monté dans le circuit de carburant CQ, de préférence en sortie du réservoir cryogénique R, et configuré pour stopper la circulation du flux de carburant Q dans le circuit de carburant CQ.
Dans une forme de réalisation alternative, le système de refroidissement S comprend un ou plusieurs organes de mesure de la température (non représentés). Le calculateur 9 est alors configuré pour détecter une élévation de la température dans chaque conduit de circulation CD11, CD12, CD21, CD22 de chaque circuit de refroidissement CD1, CD2, de manière à commander l’arrêt de la circulation du flux d’air D1, D2 dans l’un des conduit de circulation CD11, CD12, CD21, CD22 qui présenterait un défaut. Il va de soi que le système de refroidissement S pourrait tout aussi bien comprendre à la fois un ou plusieurs organe(s) de mesure 81, 82 du débit et un ou plusieurs organe(s) de mesure de la température sur chaque circuit de refroidissement CD1, CD2 permettant une double surveillance pour s’assurer de la détection d’un défaut et garantir ainsi la pérennité du système de refroidissement S et de la turbomachine à gaz 3.
En référence à la , l’ensemble propulsif 1 comprend également un circuit d’huile CH configuré pour faire circuler un flux d’huile H de lubrification dans le compresseur 31 de manière à le lubrifier et à le refroidir. Le circuit d’huile CH comprend un réservoir de stockage 9 d’huile et est configuré pour permettre la circulation du flux d’huile H selon une boucle fermée. Un tel circuit d’huile CH est connu de l’homme du métier et son fonctionnement ne sera pas décrit plus en détails dans ce document.
Dans un exemple de réalisation, toujours en référence à la , le système de refroidissement S comprend un quatrième échangeur de chaleur 64, monté dans la boucle de circulation CF du fluide caloporteur F et dans le circuit d’huile CH. Le quatrième échangeur de chaleur 64 est configuré pour refroidir le flux d’huile H lors de la circulation du fluide caloporteur F. Dans cette forme de réalisation, la boucle de circulation CF est configurée pour faire circuler le fluide caloporteur F successivement dans le quatrième échangeur de chaleur 64, le deuxième échangeur de chaleur 62, le premier échangeur de chaleur 61 et le troisième échangeur de chaleur 63. Ainsi, le flux d’huile H est refroidi de manière efficace par le fluide caloporteur F directement en sortie de la pompe 5.
En référence à la , dans une forme de réalisation alternative, la turbomachine à gaz 3 est configurée pour être alimentée par deux flux de carburant Q1, Q2 distincts. En particulier, la turbomachine à gaz 3 est configurée pour être alimentée par un premier flux de carburant Q1 circulant dans un premier circuit de carburant CQ1 et par un deuxième flux de carburant Q2 circulant dans un deuxième circuit de carburant CQ2. Dans un exemple, le premier flux de carburant Q1 et le deuxième flux de carburant Q2 sont stockés dans un même réservoir cryogénique R. Le premier circuit de carburant CQ1 et le deuxième circuit de carburant CQ2 sont montés chacun entre le réservoir cryogénique R et la chambre de combustion 32 de la turbomachine à gaz 3 pour l’alimenter respectivement avec le premier flux de carburant Q1 et/ou le deuxième flux de carburant Q2. De manière alternative, comme représenté sur la , le premier flux de carburant Q1 et le deuxième flux de carburant Q2 sont stockés dans deux réservoirs cryogéniques R1, R2 distincts montés dans l’aéronef. Chaque circuit de carburant CQ1, CQ2 est monté respectivement entre chaque réservoir cryogénique R1, R2 et la chambre de combustion 32 de la turbomachine à gaz 3.
De manière avantageuse, l’utilisation de deux circuits de carburant CQ1, CQ2, permet de n’utiliser qu’une fraction du carburant Q nécessaire à la turbomachine 3 pour assurer le refroidissement de la turbine à gaz 33.
Le système de refroidissement S comprend alors dans cet exemple, une première boucle de circulation CF1 d’un premier fluide caloporteur F1 et une deuxième boucle de circulation CF2 d’un deuxième fluide caloporteur F2, le premier échangeur de chaleur 61, le deuxième échangeur de chaleur 62 et le troisième échangeur de chaleur 63 décrits précédemment étant montés dans la première boucle de circulation CF1. Autrement dit, le premier fluide caloporteur F1 est dans cet exemple refroidi par le premier flux de carburant Q1 circulant dans le premier circuit de carburant CQ1.
Dans cette forme de réalisation, le système de refroidissement S comprend une première pompe 51 pour permettre la circulation du premier fluide caloporteur F1 (initialement stocké dans un premier réservoir cryogénique 41) dans la première boucle de circulation CF1 et une deuxième pompe 52 pour permettre la circulation du deuxième fluide caloporteur F2 (initialement stocké dans un deuxième réservoir cryogénique 42) dans la deuxième boucle de circulation CF2.
Le système de refroidissement S comprend également un cinquième échangeur de chaleur 65 et un sixième échangeur de chaleur 66 montés dans la deuxième boucle de circulation CF2. Plus précisément, le cinquième échangeur de chaleur 65 est monté à la fois dans la deuxième boucle de circulation CF2 et dans un circuit du flux d’échappement AE de la turbine à gaz 33 et est configuré pour chauffer le deuxième fluide caloporteur F2 lors de la circulation du flux d’échappement AE. Le sixième échangeur de chaleur 66 est configuré pour chauffer le deuxième fluide caloporteur F2 lors de la circulation du deuxième flux de carburant Q2.
Une telle forme de réalisation permet de refroidir les flux d’air D1, D2 issus du compresseur 31 au moyen du premier flux de carburant Q1 via la première boucle de circulation CF1 du premier fluide caloporteur F1, tout en réchauffant de manière efficace le deuxième flux de carburant Q2 grâce au flux d’échappement AE issu de la turbine à gaz 33 via la deuxième boucle de circulation CF2 du deuxième fluide caloporteur F2.
L’utilisation de deux circuits de carburant CQ1, CQ2 d’architecture dissymétrique permet d’augmenter la robustesse pour, le cas échéant, adapter les débits de circulation pour favoriser un refroidissement de la turbine à gaz 33 ou un réchauffage du carburant Q.
est une vue éclatée en perspective du support moteur en cours de montage dans un montant latéral du cadre fixe,
est une vue éclatée en plan du support moteur et du montant latéral de la dans une première position de montage,
est une vue éclatée en plan du support moteur et du montant latéral de la dans une deuxième position de montage,
est une vue éclatée en plan du support moteur et du montant latéral de la dans une troisième position de montage,
est une vue éclatée en plan du support moteur et du montant latéral de la dans une quatrième position de montage,
est une vue en plan du support moteur équipé d’une motorisation,
est une vue de côté du support moteur de la ,
est une vue en coupe d’une porte de garage installée en applique dans une ouverture de garage, montrant le panneau d’obturation en position ouverte,
est une vue similaire à la montrant le panneau d’obturation équipé d’un revêtement isolant épais, et
est une vue en coupe d’une porte de garage installée en tunnel dans une ouverture de garage, montrant le panneau d’obturation en position ouverte, équipé d’un revêtement isolant affleurant la façade.
En référence aux figures, la porte de garage selon l’invention est du type à déplacement circulaire, comme celle décrite dans la publication FR 2 871 189 B1 de la demanderesse. Elle est montée dans une ouverture 1 d'une entrée de garage 2, par exemple pour un véhicule routier, ou tout autre local pour tout autre usage. Le garage 2 est délimité classiquement par des murs (non représentés), un sol 3, un plafond 4 et une retombée 5 (cf. figures 5 à 7).
La porte de garage 10 comporte un cadre fixe 11 monté dans l'ouverture 1 et formé de deux montant latéraux 12, d'une traverse supérieure 13 et d'un seuil 14. Elle comporte un panneau d'obturation 15 basculant, mobile entre une position fermée pour obturer ladite ouverture 1 (non représentée) et une position ouverte pour la dégager totalement (cf. figures 5 à 7).
Le panneau d'obturation 15 est relié au cadre fixe 11 par deux mécanismes de transmission de mouvement qui comportent chacun un levier principal 16 fixé audit panneau d'obturation 15 par une articulation 17, et pourvu d'un arbre de rotation 18 monté en rotation dans les montants latéraux 12 du cadre fixe 11 par des paliers 19.
Deux mécanismes de compensation 20 sont également prévus dans les montants latéraux 12 et sont reliés aux leviers principaux 16 par l'intermédiaire de leur arbre de rotation 18, pour équilibrer le poids du panneau d'obturation 15 pendant ses déplacements. Ces mécanismes de compensation 20 peuvent être constitués de ressorts de traction 21 (cf. figures 5 à 7), de vérins à gaz ou de tout autre organe équivalent, au nombre de un, deux, trois voire plus selon le poids du panneau d'obturation 15. Ces organes sont disposés parallèlement les uns par rapport aux autres et s’étendent entre le cadre fixe 11 et l'arbre de rotation 18 des leviers principaux 16 auxquels ils sont reliés respectivement, au niveau d’une première extrémité 20a, par une première pièce d’accrochage 22, et au niveau d’une seconde extrémité 20b, par une deuxième pièce d’accrochage 26. Dans l'exemple représenté, une patte de fixation 23 est soudée à l'arbre de rotation 18 et couplée à la première pièce d'accrochage 22 correspondante par une articulation 24.
La porte de garage 10 comporte une motorisation 30 permettant d'automatiser les manœuvres du panneau d'obturation 15. La motorisation 30 comporte deux moteurs 31, montés chacun dans un montant latéral 12, de préférence de telle sorte que leur arbre de sortie 32 soit parallèle à l'arbre de rotation 18 du levier principal 16 et couplé à ce dernier par une transmission mécanique 33. Les moteurs 31 peuvent être des moto-réducteurs, des moteurs pas à pas, ou tout autre type d’actionneur équivalent, tel que des vérins rotatifs ou linéaires. Ils peuvent être alimentés par le secteur et sont pilotés de préférence par une carte électronique dans un boitier de commande 37.
Deux mécanismes de compensation 20 sont également prévus dans les montants latéraux 12 et sont reliés aux leviers principaux 16 par l'intermédiaire de leur arbre de rotation 18, pour équilibrer le poids du panneau d'obturation 15 pendant ses déplacements. Ces mécanismes de compensation 20 peuvent être constitués de ressorts de traction 21 (cf. figures 5 à 7), de vérins à gaz ou de tout autre organe équivalent, au nombre de un, deux, trois voire plus selon le poids du panneau d'obturation 15. Ces organes sont disposés parallèlement les uns par rapport aux autres et s’étendent entre le cadre fixe 11 et l'arbre de rotation 18 des leviers principaux 16 auxquels ils sont reliés respectivement par une pièce d'accrochage 22. Dans l'exemple représenté, une patte de fixation 23 est soudée à l'arbre de rotation 18 et couplée à la pièce d'accrochage 22 correspondante par une articulation 24.
La porte de garage 10 comporte une motorisation 30 permettant d'automatiser les manœuvres du panneau d'obturation 15. La motorisation 30 comporte deux moteurs 31, montés chacun dans un montant latéral 12 de telle sorte que leur arbre de sortie 32 soit parallèle à l'arbre de rotation 18 du levier principal 16 et couplé à ce dernier par une transmission mécanique 33. Les moteurs 31 peuvent être des moto-réducteurs, des moteurs pas à pas, ou tout autre type d’actionneur équivalent, tel que des vérins rotatifs ou linéaires. Ils sont alimentés par le secteur et pilotés par une carte électronique dans un boitier de commande 37.