INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon certains modes de réalisation, la partie tournante d’un récepteur de turbomachine 10 comporte un renfort mécanique 80 agencé à l’intérieur du cône 30, en appui contre chacun des deux boîtiers de stockage électrique 714 et relié à l’arbre rotatif 20 pour maintenir chaque boîtier de stockage électrique 714 en position dans le cône 30.
Selon un mode de réalisation du renfort mécanique 80 illustré à la , le renfort mécanique 80 comprend une première branche 82, une deuxième branche 84 et une troisième branche 86, chacune délimitée entre une première extrémité 82A, 84A, 86A et une deuxième extrémité 82B, 84B, 86B. Les trois branches 82, 84, 86 sont agencées de sorte que : les première, deuxième et troisième branches 82, 84, 86 sont solidaires les unes aux autres en leur première extrémité 82A, 84A, 86A, les première et deuxième branches 82, 84 sont chacune en appui contre l’un des boîtiers de stockage électrique 714 en leur deuxième extrémité 82B, 84B, et la troisième branche 86 est reliée au boîtier électronique de puissance 718 en sa deuxième extrémité.
Selon une variante de réalisation du renfort mécanique 80 non représentée, le renfort mécanique 80 comprend deux branches 82, 84 chacune délimitée entre une première 82A, 84A et une deuxième extrémités 82B, 84B. Chacune des deux branches 82, 84 est agencée de sorte que : la branche 82, 84 est reliée au boîtier électronique de puissance 718 en sa première extrémité 82A, 84A, et la branche 82, 84 est en appui contre l’un des boîtiers de stockage électrique 714 en sa deuxième extrémité 82B, 84B.
Le moyen de lutte contre le givre selon l’invention présente une masse embarquée relativement faible ainsi qu’une architecture simple notamment grâce à l’utilisation d’un revêtement antigivre 64 superhydrophobe pour le dispositif d’antigivrage 60. Un tel dispositif d’antigivrage 60 peut être complété par l’utilisation d’un dispositif de dégivrage 50 auxiliaire activé seulement dans des conditions de températures extrêmes.
procédé de pilotage d’un aéronef à voilure tournante multimoteur à consommation de carburant réduite au sol La présente invention concerne un procédé de pilotage d’un aéronef à voilure tournante multimoteur à consommation de carburant réduite au sol, et un aéronef mettant en œuvre ce procédé.
Un aéronef à voilure tournante peut comprendre plusieurs moteurs fonctionnant avec du carburant pour mettre en mouvement une voilure tournante et des accessoires. Un giravion peut ainsi comprendre plusieurs turbomoteurs à turbine libre pour mettre en mouvement une chaîne de transmission de puissance, cette chaîne de transmission de puissance mettant notamment en rotation au moins une voilure tournante.
Un turbomoteur à turbine libre comprend un générateur de gaz muni d’un compresseur, d’une chambre de combustion et d’un ensemble de détente haute pression relié au compresseur. Le compresseur peut être muni d’un ou de plusieurs étages de compression. De même, l’ensemble de détente peut comprendre une ou plusieurs turbines de détente. En outre, le turbomoteur à turbine libre comporte au moins une turbine de travail basse pression dite « libre », à savoir indépendante en rotation du compresseur de l’ensemble de détente haute pression.
Les configurations possibles de couplage entre le rayonnement lumineux et la puce peuvent être du type « dans le plan de la puce » ou « hors du plan de la puce ». On pourra se référer à cet effet au document de Riccardo Marchetti, Cosimo Lacava, Lee Carroll, Kamil Gradkowski, and Paolo Minzioni, "Coupling strategies for silicon photonics integrated chips [Invited]," Photon. Res. 7, 201-239 (2019).
Selon la nature « dans le plan » ou « hors du plan » de ce couplage, la zone d’émission/réception de la puce photonique est disposée sur une de ses tranches ou sur une surface principale.
Le document précité indique que ce couplage, notamment lorsqu’il s’opère avec des fibres optiques, est délicat. Cela est principalement dû à la grande disparité de tailles et de distributions modales existant entre un rayonnement lumineux externe et celui se propageant dans un guide d'onde de la puce photonique. D’une manière plus générale, les modes guidés dans une puce photonique sont différents des modes guidés dans une fibre ou ceux du rayonnement en espace libre, ce qui induit des pertes optiques au niveau du couplage se produisant au niveau de la zone d’émission/réception de la puce. Pour cette raison, un couplage efficace entre le rayonnement lumineux et la puce photonique constitue un défi important.
OBJET DE L’INVENTION Un but de l’invention est de proposer une solution, au moins partiel à ces problèmes.
BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION En vue de la réalisation de ce but, l’objet de l’invention propose un ispositif photonique comprenant : une puce photonique s’étendant selon un plan principal et comportant au moins un guide d’onde disposé dans le plan principal et au moins une zone de réception disposée sur une surface de la puce photonique, le guide d’onde et la zone de réception étant optiquement couplés l’un à l’autre pour propager un rayonnement lumineux interne formé d’au moins un mode ; un dispositif de conversion multiplan assemblé à la puce photonique et comprenant un premier port optique , optiquement associé à la zone de réception de la puce photonique, et un second port optique pour recevoir un rayonnement externe, le rayonnement lumineux externe étant susceptible de se propager depuis le second port optique vers le premier port optique au cours d’une pluralité de réflexions et/ou de transmissions sur des zones microstructurées du dispositif de conversion multiplan, les zones microstructurées étant configurées pour guider une partie au moins du rayonnement externe reçu sur le second port optique et conformer cette partie au mode du rayonnement lumineux interne au niveau du premier port optique.
Selon un autre aspect, l’invention propose un dispositif photonique comprenant : une puce photonique s’étendant selon un plan principal et comportant au moins un guide d’onde disposé dans le plan principal et au moins une zone d’émission disposée sur une surface de la puce photonique, le guide d’onde et la zone d’émission étant optiquement couplés l’un à l’autre pour propager un rayonnement lumineux interne formé d’au moins un mode ; un dispositif de conversion multiplan assemblé à la puce photonique et comprenant un premier port optique, optiquement associé à la zone d’émission pour recevoir le rayonnement lumineux interne, et un second port optique pour émettre un rayonnement externe de forme déterminée, le rayonnement lumineux interne étant susceptible de se propager du premier port optique vers le second port optique au cours d’une pluralité de réflexions et/ou de transmissions sur des zones microstructurées du dispositif de conversion multiplan, les zones microstructurées étant configurées pour guider le au moins un mode du rayonnement lumineux interne reçu au niveau du premier port optique et le conformer à la forme déterminée au niveau du second port optique.
Selon d’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l’invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable : le dispositif de conversion multiplan est composé d’une pièce optique monolithique dans lequel se propage le rayonnement externe, la pièce optique monolithique présentant au moins une face portant les zones microstructurée ; le dispositif de conversion multiplan comprend deux pièces optiques présentant chacune une face réfléchissante, les faces réfléchissantes des pièces optiques étant disposées en vis-à-vis l’une de l’autre, et l’une au moins des faces réfléchissantes portant les zones microstructurée ; une des pièces optiques réfléchissantes est formée par une surface de la puce photonique ; le dispositif de conversion multiplan comprend une pièce d’assemblage pour assembler entre elles les deux pièces optiques réfléchissantes ; la pièce d’assemblage est disposée en entretoise entre les deux pièces optiques réfléchissantes ou en support des deux pièces optiques réfléchissantes ; la zone d’émission ou de réception est disposée sur une face dite « principale » de la puce photonique, parallèle au plan principal ; la zone d’émission ou de réception est disposée sur une tranche de la puce photonique (PIC), la tranche formant une face de la puce photonique perpendiculaire au plan principal ; le second port optique (comprend un réseau de fibres optiques (FA) ; le second port optique comprend au moins une fibre multimode. le premier port optique comprend un réseau de microlentilles ; le premier port optique comprend un guide optique ; le guide optique comprend un miroir, un prisme ou un périscope ; le dispositif photonique comprend un support sur lequel sont disposés la puce photonique et le dispositif de conversion multiplan ; le support comprend une couche réfléchissante formant une des pièces optiques réfléchissantes du dispositif de conversion multiplan ; la puce photonique comprend au moins un photo-détecteur optiquement associée au guide d’onde (WG).
La représente un schéma de principe selon un premier mode de réalisation ;
La représente un schéma de principe selon un deuxième mode de réalisation ;
La représente un dispositif de conversion multiplan MPLC pouvant être exploité dans un système optique conforme à l’invention ;
La représente un mode de mise en œuvre d’un dispositif photonique conforme à l’invention ;
Les figures 5,6a,6b,6c,7 illustrent des assemblages possibles entre un dispositif de conversion multiplan et une puce photonique pour former un dispositif photonique conforme à l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION On désignera par « forme » d’un rayonnement lumineux la distribution transverse de l’amplitude et de la phase du mode ou la combinaison des distributions transverses d’amplitude et de phase des modes composant ce rayonnement.
Les figures 1 et 2 illustrent les principes mis en œuvre dans un système photonique qui fait l’objet de la présente description. La présente une vue latérale d’un premier mode de réalisation et la une vue de dessus d’un second mode de réalisation.
On retrouve dans ces schémas de principe un dispositif photonique 1, formé ici d’une simple puce photonique PIC à laquelle est assemblé un dispositif de conversion multiplan MPLC.
Comme cela est bien connu en soi, la puce photonique PIC peut incorporer, de manière intégrée dans un boitier, une variété d’éléments actifs tels que des lasers, des modulateurs de phase, des interféromètres, des photos détecteurs associés à des éléments passifs tels que des guides d’onde, des coupleurs optiques permettant à la puce PIC d’être pleinement fonctionnelle. La puce peut présenter une forme essentiellement rectangulaire et s’étendre selon un plan principal P.
Dans le cadre de la présente description, la puce photonique PIC contient au moins un guide d’onde WG s’étendant dans le plan principal P de la puce photonique PIC. Le guide d’onde WG est couplé à au moins une zone d’émission ou à au moins une zone de réception disposée sur une surface de la puce photonique PIC. Le guide d’onde WG et la zone d’émission ou de réception sont optiquement couplés l’un à l’autre pour propager un rayonnement lumineux interne à la puce.
Une zone d’émission ou une zone de réception correspond à une portion de surface de la puce photonique PIC au niveau de laquelle émerge ou est injecté un rayonnement lumineux. Par simplicité d’écriture on désignera une telle zone par l’expression « zone d’émission/réception ». Cette surface peut correspondre à une surface principale de la puce PIC, c’est-à-dire une surface parallèle au plan principal P, ou une tranche de la puce 1, c’est-à-dire une surface perpendiculaire au plan principal P. On désignera par le terme « surface active », la surface de la puce sur laquelle est agencée la zone d’émission/réception. Une puce photonique PIC du dispositif photonique 1 qui fait l’objet de la présente description peut comprendre plusieurs zones d’émission/réception, agencées sur la surface active selon tout arrangement qui convient. Ces zones peuvent notamment être agencées le long d’une ligne ou en matrice sur la surface active.
Un rayonnement lumineux interne à la puce photonique PIC est formé d’au moins un mode et se propage donc dans le guide d’onde WG jusque/depuis la zone d’émission/réception. Au niveau de cette zone, le rayonnement interne présente une première forme déterminée par le ou les mode(s) se propageant dans le guide d’onde WG.
Le rayonnement se propageant dans le guide d’onde WG ne présente généralement pas une forme symétrique en révolution : elle peut prendre par exemple une forme elliptique ou rectangulaire à coins arrondies, le grand axe de l’ellipse ou la longueur du rectangle étant disposé dans le plan principal P et le petit axe de l’ellipse ou la largeur du rectangle étant disposé perpendiculairement à ce plan principal P.
Revenant à la description des schémas de principe des figures 1 et 2, le système photonique 1 comprend également un dispositif de conversion multiplan MPLC. Le dispositif de conversion multiplan MPLC est assemblé, directement ou indirectement à la puce photonique PIC, directement dans le cas des schémas de principes des figures 1 et 2. Le dispositif de conversion multiplan MPLC comprend un premier port optique P1, optiquement associé à la zone d’émission/réception de la puce photonique, par l’intermédiaire de l’assemblage des deux éléments entre eux.
Dans le schéma de principe représenté sur la , le couplage entre dispositif de conversion multiplan MPLC et la puce photonique PIC est réalisé « par le dessus », hors du plan P de la puce. A cet effet, la zone d’émission/réception Z de la puce photonique PIC est disposée sur sa surface principale, optiquement couplé au guide d’onde WG par l’intermédiaire d’un coupleur de surface tel qu’un réseau de surface (« surface grating » selon la terminologie anglo-saxonne usuellement employée dans ce domaine) ou tel que des miroirs rétroréfléchissants (« backreflecting mirrors » en anglais).
Dans le schéma de principe représenté sur la (en vue de dessus), le couplage entre dispositif de conversion multiplan MPLC et la puce photonique PIC est réalisé « par la tranche », dans le plan de la puce. Dans cette configuration, la zone d’émission/réception Z de la puce photonique PIC est disposée sur une de ses tranches, par l’intermédiaire d’un coupleur de côté (« edge coupler » selon la terminologie anglo-saxonne usuellement employée dans ce domaine).
Le dispositif de conversion multiplan MPLC comprend également un second port optique P2 pour recevoir/émettre un rayonnement lumineux, dit « externe », externe au dispositif photonique 1. Un rayonnement lumineux est susceptible de se propager entre le premier port optique P1 et le second port optique P2 au cours d’une pluralité de réflexions et/ou de transmissions sur des zones microstructurées du dispositif de conversion multiplan, comme cela sera exposé plus en détail dans une section ultérieure de cette description.
La propagation de ce rayonnement lumineux se dirige du premier port optique P1 vers le second port P2 lorsque la source de ce rayonnement est couplée au premier port optique P1, du côté de la puce photonique PIC, configurée dans ce cas « en émission ». A l’inverse, la propagation de ce rayonnement lumineux se dirige du second port optique P2 vers le premier port optique P1 lorsque la source est disposée du côté du second port optique P2, la puce photonique PIC étant configurée dans ce cas « en réception ».
Par « port optique » on désigne toute pièce ou tout passage permettant d’introduire/d’extraire un rayonnement lumineux dans le dispositif de conversion multiplan MPLC.
Dans tous les cas, le rayonnement lumineux externe, qui émerge du système photonique 1 depuis le second port optique P2 ou qui est injecté dans le système photonique 1 par ce second port optique P2, présente une forme qui est distincte de la première forme du rayonnement interne se propageant dans la puce photonique PIC. La forme du rayonnement externe peut être imposée par un guide d’onde, par exemple une fibre optique ou un faisceau de fibres optiques qui relie le système photonique 1 à une source ou un récepteur extérieur à ce système. Elle peut être également imposée par cette source ou ce récepteur directement, lorsque la propagation du rayonnement lumineux externe entre le système photonique 1 et cette source ou ce récepteur se réalise en espace libre.
A titre d’exemple, un rayonnement externe porté par une fibre optique monomode dont l’extrémité serait placée au niveau du second port optique P2 produit, au niveau de ce second port, un rayonnement lumineux de forme gaussienne, présentant donc une symétrie de révolution, qui ne correspond pas à la forme généralement elliptique du rayonnement interne se propageant dans le guide d’onde WG de la puce photonique PIC.
La forme du rayonnement lumineux au niveau du second port optique n’est pas nécessairement parfaitement déterminée. Ainsi, la propagation jusqu’à ce second port optique, à partir d’une source externe distante, peut provoquer une distorsion significative du rayonnement, ce qui affecte sa forme et qui peut la rendre variable dans le temps. C’est également le cas lorsque la propagation se réalise en partie via un guide d’onde multimode, tous les modes n’étant pas sollicités avec la même intensité dans le temps, ce qui peut rendre la forme du rayonnement issu de cette fibre variable dans le temps. La forme de ce rayonnement peut également être affectée par les variations de température ou les contraintes mécaniques qu’une fibre peut subir.
Comme on l’a énoncé dans la partie introductive de cette demande, la forme du rayonnement externe n’est généralement pas adaptée à la première forme du rayonnement lumineux déterminée par le ou les modes se propageant dans la puce photonique PIC. Le couplage du rayonnement lumineux à la puce PIC, du fait de cette différence de forme, est sujet de pertes importantes.
Pour parer à cela, on configure le dispositif de conversion multiplan MPLC pour qu’il opère une conversion de forme au rayonnement qui se propage entre le premier et le second port optique.
La période à fonctionnement conjoint STPAEO comprend la régulation, avec le système de régulation 55, de tous les moteurs 10 au régime actif. Chaque moteur 10 au régime actif développe alors, avec son arbre de puissance 20, la puissance motrice active PWACT, et éventuellement la puissance au ralenti PWRAL.
Le passage de la période à fonctionnement conjoint STPAEO à la période économique STPASY, ou inversement, peut être requis par le contrôleur 75. Par exemple, le contrôleur 75 peut être configuré pour changer de période à l’issue d’une durée prédéterminée, et/ou suite à la manœuvre d’une interface et par exemple l’interface homme-machine d’arrêt 82.
Durant la période économique, au moins une des étapes suivantes peut être réalisée : commande STP1 de la voilure tournante 5 avec le dispositif de commande de vol 90 pour faire rouler l’aéronef 1 sur le sol, ouverture STP2 d’une porte 100 pour embarquer ou débarquer au moins un passager ou une marchandise au sol, étape d’attente STP3 durant laquelle aucune interface de commande de l’aéronef n’est sollicitée par un équipage.
La phase à économie d’énergie MODECENER peut être finalement interrompue, par exemple manuellement à l’aide des interfaces homme-machine de démarrage 85. Ces interfaces homme-machine de démarrage 85 peuvent transmettre des signaux d’arrêt au contrôleur 75 pour soit arrêter STPEXT tous les moteurs 10 encore en fonctionnement en les positionnant dans la position POS1 précitée, soit au contraire requérir l’application d’un régime de vol avec chaque moteur 10 afin d’initier une phase de décollage PHASDEC en les positionnant dans la position POS3 précitée.
En effet, la phase à économie d’énergie peut être une phase de pré-décollage de début de mission suivie d’une phase de décollage, ou une phase intermédiaire au sol en cours de mission précédé d’une phase d’atterrissage et suivie d’une phase de décollage, ou une phase de fin de mission suivie de l’arrêt des moteurs 10.
Les figures 3 à 7 illustrent diverses configurations au travers de diagrammes présentant une puissance motrice développée par chaque moteur 10 en ordonnées et le temps en abscisses. Ces exemples illustrent en traits continus la puissance développée par un premier moteur 11 d’un aéronef 1 bimoteur et en traits discontinus la puissance développée par un deuxième moteur 12 de l’aéronef 1. Ces exemples illustrant un régime actif de type régime de ralenti permettant au moteur actif de développer avec son arbre de travail une puissance motrice active PWACT égale à la puissance de ralenti PWRAL. Alternativement, le régime actif peut être un régime permettant au moteur actif de développer avec son arbre de travail une puissance motrice active PWACT supérieure à la puissance de ralenti PWRAL, et éventuellement égale à une puissance de vol.
La illustre un premier exemple d’application de l’invention au démarrage d’un aéronef 1. A l’initialisation de la phase à économie d’énergie MODECENER, le premier moteur 11 est démarré à l’aide de son interface homme-machine de démarrage 85 positionnée dans la position « ralenti » POS2. Le cas échéant, l’interface homme-machine de sélection 81 est manœuvrée. La période économique STPASY débute alors. Le premier moteur 11 fournit une puissance motrice active, égale à la puissance de ralenti PWRAL selon l’exemple, suffisante pour mettre en mouvement la voilure tournante 5. Le deuxième moteur 12 est dans l’exemple donné arrêté mais pourrait fonctionner au régime de repos, en étant préalablement démarré en positionnant son interface homme-machine de démarrage 85 dans la position « ralenti » POS2. Dans des conditions prédéterminées, par exemple suite à la manœuvre de l’interface homme-machine d’arrêt 82 ou à l’issue d’une durée prédéterminée, la période à fonctionnement conjoint STPAEO est enclenchée. Le premier moteur 11 et le deuxième moteur 12 sont pilotés pour développer la puissance motrice active PWACT, égale à la puissance de ralenti PWRAL selon l’exemple . La phase de décollage PHASDEC est ensuite enclenchée en positionnant les interfaces homme-machine de démarrage 85 dans la position vol POS3.
Durant la phase de décollage PHASDEC, le premier moteur 11 et le deuxième moteur 12 sont pilotés pour développer chacun une puissance de fonctionnement en vol PWVOL, par exemple la puissance maximale au décollage PMD. L’aéronef 1 décolle puis une phase de vol PHASVOL est initiée. Le premier moteur 11 et le deuxième moteur 12 sont pilotés pour développer une puissance de fonctionnement en vol PWVOL, par exemple la puissance maximale continue PMC.
La illustre un deuxième exemple d’application de l’invention au démarrage d’un aéronef 1. Selon ce deuxième exemple, la phase à économie d’énergie MODECENER comporte plusieurs phases de fonctionnement alterné PHASALT, chaque phase de fonctionnement alterné PHASALT comprenant une période économique STPASY suivie d’une période à fonctionnement conjoint STPAEO. Le passage d’une phase de fonctionnement alterné à une autre peut être obtenu à l’issue d’une durée ou à l’aide de l’interface homme-machine d’arrêt 82 par exemple. Par exemple, le moteur 12 non actif est éteint, par le système de régulation 55, lors de la première phase de fonctionnement alterné P1, et au régime de repos pour développer une puissance PWSR non nulle lors de la ou des deuxièmes phases de fonctionnement alterné P2.