INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Il est à noter que pour le choix de ce premier matériau diélectrique D1 , la valeur de la constante diélectrique est un paramètre qui ne rentre pas en considération pour les performances RF du composant. Afin de supporter des tensions élevées, l’épaisseur de ce matériau est calculée en fonction de sa rigidité diélectrique. Par exemple, Al 2 O 3 déposé par ALD avec assistance plasma, peut présenter une rigidité diélectrique de 10 MV/cm. Pour tenir une tension de 200V, l’épaisseur nécessaire d’Al 2 O 3 est de l’ordre de 200nm. De manière générale, l’épaisseur minimale de ce diélectrique doit être suffisante pour tenir la tension imposée pour faire basculer la membrane à l’état bas. En appliquant une tension suffisante entre les électrodes d’activation et le plan de masse/membrane, la membrane va passer d’un état haut à un état bas.
Les défaillances dues à la charge du diélectrique lors des différentes activations vont se porter sur le premier matériau diélectrique D1 . Suivant le matériau utilisé et le mode d’actionnement (tension appliquée et fréquence d’actionnement), le premier matériau diélectrique D 1 se charge plus ou moins, pouvant engendrer une défaillance du composant soit par décalage de la tension d’actionnement, soit par un collage de la membrane sur le diélectrique, comme décrit dans les références suivantes : David Mardivirin et al., “Evidence of Successive Fowler-Nordheim and Frenkel-Poole Conductions in Si3N4 Based RF-MEMS Capacitive Switches”, Proceedings of the 40th European Microwave Conference, 2010, Negar Tavassolian et al., “Dielectric Charging in Capacitive RF MEMS Switches : The Effect of Extended Durations of Electric Stress”, IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 2011, S. Mellé et al., “Modeling of the dielectric charging kinetic for capacitive RF-MEMS”, IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, 2005, Anne-Charlotte Amiaud et al., “Modeling tool for capacitive RF MEMS operating bias voltage optimization”, IEEE Transactions on Devices and Materials Reliability, 2019, W. A. de Groot et al., “Review of device and reliability physics of dielectrics in electrostatically driven MEMS devices,” IEEE Transactions on Devices and Materials. Reliability, 2009, W. M. van Spengen, “Capacitive RF MEMS switch dielectric charging and reliability: A critical review with recommendations,” Journal of Micromechanics and Microengineering, 2012.
Le premier matériau diélectrique D 1 , au niveau des électrodes d’activation, fait office d’isolant lorsque la membrane est à l’état bas. Dans le cadre de la présente invention, la constante diélectrique pour ce premier matériau diélectrique D 1 n’est un paramètre à considérer que pour les performances RF du dispositif. Le matériau D1 est essentiel pour supporter les tensions d’actionnement nécessaires pour commuter le dispositif (en fonction de la tenue en puissance définie), il est donc soumis aux mêmes règles de défaillance que celles citées précédemment. Ces défaillances sont d’autant plus prononcées que l’on sollicite le matériau D 1 (tension appliquée, temps à l’état bas, fréquence d’actionnement …), comme décrit dans : R.W. Herfst et al., “Time and voltage dependence of dielectric charging in RF MEMS capacitive switches”, IEEE International Reliability Physics Symposium Proceedings, 2007.
Il résulte d’un tel agencement que, lorsqu’un fluide est introduit dans le réseau de canaux 20, ce fluide suit une trajectoire en zigzag telle qu’illustrée avec des flèches sur la , les déflecteurs 46 guidant le fluide en entraînant une alternance du sens d’écoulement d’une rangée de canaux 20 à l’autre.
En référence à la , le flanc 41 comprend dans cet exemple un orifice d’entrée 51 configuré pour introduire le fluide caloporteur par l’extrémité 27 des canaux 20 de la rangée 26-1, via une cavité d’entrée E3-1, ainsi qu’un orifice de sortie 52 configuré pour extraire le fluide caloporteur du corps 22 par l’extrémité 27 des canaux 20 de la rangée 26-16, via une cavité de sortie E3-9.
Ainsi introduit dans le réseau de canaux 20, le fluide se déplace dans les canaux 20 de la rangée 26-1 dans un premier sens d’écoulement, en l’occurrence de la droite vers la gauche de la , arrive dans la cavité E3-17 qui le dirige dans les canaux 20 de la rangée 26-2 selon un deuxième sens d’écoulement, en l’occurrence de la gauche vers la droite de la , arrive dans la cavité E3-2 qui le dirige dans les canaux 20 de la rangée 26-3 selon le premier sens d’écoulement et ainsi de suite jusqu’à la sortie 52 du réseau.
Le couvercle 23 forme ainsi un collecteur à chicane permettant d’assurer un écoulement du fluide caloporteur sur toute la section d’échange du corps 22, améliorant l’échange thermique avec le fluide de travail tout en ayant de faibles pertes de charge.
À titre indicatif, les différentes parties du corps 22, c’est-à-dire les ailettes 30, les éléments de conduite 26 et les éléments de paroi 35, peuvent être réalisées dans un métal conducteur tel que le cuivre ou l’aluminium et assemblées les unes aux autres par brasage.
Le couvercle 23 peut être réalisé dans un matériau élastomère, par exemple un éthylène-propylène-diène monomère de dureté 70 Shore A.
L’assemblage du corps 22 et du couvercle 23 est dans cet exemple réalisé par disposition des flancs 41 et 42 sur la surface latérale 25 du corps 22, par déplacement des flancs 41 et 42 d’une configuration telle celle illustrée sur la à la configuration assemblée illustrée sur la .
Bien entendu, de nombreuses variantes peuvent être apportées aux caractéristiques décrites ci-dessus et à leur combinaison, notamment en termes de géométrie et/ou de matériau du corps 22 et du couvercle 23 de l’échangeur de chaleur 12.
Ainsi, dans une variante de réalisation, non représentée, le couvercle peut comprendre une unique pièce formant l’ensemble des déflecteurs, par exemple une pièce de forme annulaire sectionnée configurée pour être disposée sur le corps par déformation. Selon une autre alternative, le couvercle peut être réalisé dans une résine ou une matière plastique, par exemple par fabrication additive, en particulier lorsque le couvercle ne nécessite pas d’être déformé lors de l’assemblage.
Dans un mode de réalisation, non représenté, les déflecteurs du couvercle peuvent être espacés deux à deux de sorte que plus de deux canaux débouchent dans une même cavité de redirection.
Par ailleurs, le corps de l’échangeur peut comprendre des éléments de conduite formant un nombre différent de rangées de canaux et/ou de nombre de canaux par rangées. Par exemple, les éléments de conduite peuvent comprendre deux canaux ou un unique canal (non représenté).
Les différents canaux du corps peuvent en outre être formés non pas par assemblage de pièces mais par usinage d’une pièce monobloc.
Dans le mode de réalisation de la , le couvercle 23 a une section en forme de U définissant des déflecteurs 46 qui s’étendent autour de l’axe A1 du corps de l’échangeur 12, de manière circonférentielle. Par comparaison avec les déflecteurs sous forme de languettes du mode de réalisation des figures 2 à 5, les déflecteurs 46 de la sont configurés pour guider le fluide circulant dans les canaux 20 en entraînant une alternance du sens d’écoulement entre des rangées de canaux 20 non pas selon la direction D3 mais selon la direction D1. La description qui précède s’applique par analogie au mode de réalisation de la , lequel permet d’éviter d’avoir un gradient de température transverse par rapport au flux du fluide traversant le corps 22 selon la direction D1.
Pour autre exemple, le corps peut avoir une autre géométrie, notamment une surface latérale de forme carrée, ou polygonale ou encore ellipsoïdale (non représenté). Indépendamment de la forme de sa surface latérale, le corps peut avoir une section de passage non circulaire (non représenté), adaptée par exemple à la géométrie d’un guide d’onde non circulaire, et/ou avoir une porosité différente de celle indiquée ci-dessus, par exemple une porosité comprise entre 30% et 45%.
Plus généralement, un échangeur de chaleur conforme à l’invention peut être mis en œuvre, de manière non limitative, dans une cellule thermoacoustique telle celle illustrée à la , dans une machine thermoacoustique telle celle illustrée à la ou, alternativement, dans une machine thermoacoustique comprenant un nombre différent de cellules thermoacoustiques et/ou de sources acoustiques, par exemple dans une machine thermoacoustique comprenant quatre cellules thermoacoustiques et quatre sources acoustiques (non représentée).
En outre, l’application de pompe à chaleur décrite ci-dessus n’est pas limitative, l’invention pouvant être mise en œuvre dans une installation destinée à fonctionner en mode moteur, par exemple au sein d’une cellule thermoacoustique comportant un stack au lieu d’un régénérateur (non représenté).
Le régulateur 14 peut, par exemple, comporter autant de contrôleurs moteur 15 que l’installation motrice 10 comporte de moteurs thermiques 11. Chaque contrôleur moteur 15 est relié à un moteur thermique 11 respectif, et peut piloter et surveiller le fonctionnement de ce moteur thermique 11. Chaque contrôleur moteur 15 permet, par l’intermédiaire de capteurs agencés sur le moteur thermique 11, de mesurer des paramètres de propulsion relatifs aux moteurs thermiques 11, tels que des couples et des vitesses de rotation au niveau d’organes tournants de ces moteurs thermiques 11, des températures internes de ces moteurs thermiques 11, par exemple d’une chambre de combustion ou de sortie d’un compresseur, ainsi que des marges par rapport aux performances des moteurs thermiques 11, et en particulier par rapport à la puissance réellement disponible pour chaque moteur thermique 11.
Les paramètres de propulsion comportent aussi des données d’usages de ces moteurs thermiques 11. Les données d’usage de chaque moteur thermique 11, par exemple sa durée de fonctionnement ou le nombre de cycles effectués, sont comptabilisées par un compteur moteur. Les paramètres de propulsion peuvent être stockés dans une mémoire du contrôleur moteur 15.
L’ensemble 9 peut comporter d’autres capteurs, non représentés sur la par souci de clarté, afin de mesurer des paramètres de propulsion relatifs aux rotors 2,3, et à la chaîne de transmission mécanique, en particulier à la boîte de transmission mécanique de puissance 12. Ces paramètres de propulsion comportent alors des couples et des vitesses de rotation au niveau de mâts 23,33 respectifs des rotors 2,3, mesurés par exemple à l’aide de couple mètres et de tachymètres, des couples et des vitesses de rotation d’organes tournants de la chaîne de transmission mécanique, par exemple au niveau des arbres d’entrée 13, mesurés par exemple à l’aide de couplemètres et de tachymètres, ainsi que des données d’usage des arbres d’entrée 13. Les données d’usage de chaque arbre d’entrée 13, par exemple sa durée de fonctionnement ou le nombre de cycles effectués, sont comptabilisées par un compteur transmission. Ces paramètres de propulsion relatifs aux rotors 2,3, et à la chaîne de transmission mécanique peuvent être stockés dans une mémoire 19 de l’installation motrice 10.
Alternativement, les paramètres de propulsion peuvent être stockés dans une mémoire dédiée ou dans une mémoire d’un système avionique 8 de l’aéronef 1.
Ce système avionique 8 peut comporter ou être relié à plusieurs capteurs afin de mesurer des paramètres de fonctionnement de l’aéronef 1. Ces paramètres de fonctionnement comportent des paramètres de vol relatifs à l’aéronef 1, tels que sa vitesse d’avancement, sa vitesse ascensionnelle, son altitude, son attitude et/ou sa hauteur par rapport au sol survolé, par exemple. Ces paramètres de vol de l’aéronef 1 peuvent par exemple être mesurés à l’aide de tachymètres, accéléromètres, d’une centrale inertielle, d’un altimètre barométrique ou d’une radiosonde.
Ces paramètres de fonctionnement peuvent également comporter des paramètres opérationnels de l’aéronef 1. Ces paramètres opérationnels peuvent comporter des valeurs commandées de pas de pales 21, 31 des rotors 2,3, ou une vitesse d’avancement acceptable par l’aéronef 1 dans le mode de fonctionnement économique. Une telle vitesse d’avancement acceptable est déterminée en fonction de la puissance réellement disponible pour chaque moteur thermique 11. Cette vitesse d’avancement acceptable peut donc être différente en fonction du moteur thermique 11 utilisé.
Ces paramètres opérationnels peuvent également comporter un état d’équipements de l’aéronef 1. Un tel état caractérise si chaque équipement est en état normal ou nominal de fonctionnement ou non, par exemple dans un mode normal ou nominal, à savoir sans panne ni dysfonctionnement et avec des performances nominales, dans un mode dégradé, à savoir avec des performances limitées, ou en panne. De tels équipements de l’aéronef 1 peuvent comporter, par exemple, un moteur électrique, un démarreur ou un démarreur-générateur relié à un moteur thermique 11, ou encore une batterie électrique.
Enfin, ces paramètres de fonctionnement peuvent comporter des paramètres d’environnement comprenant des conditions de trafic autour de l’aéronef et des conditions météorologiques. Les conditions de trafic comprennent, par exemple, un état du trafic pour définir s’il est important ou non par exemple si le nombre d’aéronefs évoluant autour de l’aéronef 1 est supérieur à un nombre prédéterminé. Les conditions météorologiques comprennent, par exemple, des valeurs d’une température extérieure et d’une pression atmosphérique extérieure dans un milieu situé à l’extérieur de l’aéronef 1 mesurées. Les conditions météorologiques peuvent comprendre une valeur de la vitesse du vent, un état caractérisant la présence de pluie ou de neige, ou encore un état caractérisant les conditions de visibilité, par exemple bonnes ou dégradées.
L’installation motrice 10 peut mettre en œuvre plusieurs modes de fonctionnement afin d’entraîner les rotors 2,3. Par exemple, dans un mode de fonctionnement AEO , le régulateur 14 régule le fonctionnement des moteurs thermiques 11 de sorte que tous les moteurs 11 sont utilisés et fournissent chacun une puissance mécanique non nulle aux rotors 2,3 de sorte qu’ils fournissent conjointement et de façon sensiblement symétrique la puissance mécanique nécessaire au bon fonctionnement des rotors 2,3 et de l’aéronef 1.
Alternativement, le régulateur 14 peut réguler le fonctionnement des moteurs thermiques 11 de sorte qu’au moins un des moteurs thermiques 11 soit un moteur actif 111 fournissant une puissance mécanique non nulle aux rotors 2,3 dans un mode de fonctionnement économique. Chacun des autres moteurs thermiques 11 de l’installation motrice 10 est un moteur passif 112 ne fournissant alors pas de puissance mécanique aux rotors 2,3 et ne contribuant pas à leurs rotations. Ce mode de fonctionnement économique a pour but de réduire la consommation de carburant de l’installation motrice 10, et par suite de diminuer le coût d’un vol de l’aéronef 1. Le mode de fonctionnement économique est particulièrement destiné au vol de croisière.
Le mode de fonctionnement économique peut permettre de générer des économies financières ou de carburant, d’augmenter la distance franchissable de l’aéronef 1 pour une quantité de carburant donnée, d’augmenter la masse de la charge utile supplémentaire transportée par l’aéronef 1.
Toutefois, le domaine de vol dans lequel le mode de fonctionnement économique est utilisable est limité par plusieurs limitations. Une telle limitation peut comporter un seuil supérieur, un seuil inférieur ou un intervalle à respecter, éventuellement en utilisant des seuils d’hystérésis. Une telle limitation peut aussi être relative à un état particulier. Ces limitations du mode de fonctionnement économique comprennent des limitations fonctionnelles et des limitations sécuritaires.
Ces limitations sécuritaires et fonctionnelles peuvent comporter au moins une limitation de propulsion relative à au moins un paramètre de propulsion, au moins une limitation de vol relative à au moins un paramètre de vol, au moins une limitation opérationnelle relative à au moins un paramètre opérationnel, et au moins une limitation d’environnement relative à au moins un paramètre d’environnement.
De plus, le mode de fonctionnement économique peut comporter un unique mode de fonctionnement. Alternativement, le mode de fonctionnement économique peut comporter au moins deux modes de fonctionnement distincts.
Lorsque le mode de fonctionnement économique comporte au moins deux modes de fonctionnement distincts, des limitations sécuritaires et fonctionnelles spécifiques et distinctes peuvent être associées à chacun de ces de ces modes de fonctionnement pour un même paramètre de fonctionnement.
Par exemple, les limitations de vol peuvent comporter une hauteur de sécurité, qui peut être différente pour chaque mode de fonctionnement économique, en dessous de laquelle l’aéronef 1 ne doit pas voler en mode de fonctionnement économique, ou une vitesse d’avancement minimale, désignée usuellement Vy, qui peut être identique pour chaque mode de fonctionnement économique, en dessous de laquelle l’aéronef 1 ne doit pas voler en mode de fonctionnement économique. Des seuils à hystérésis peuvent être utilisés pour ces limitations de vol, par exemple avec un écart de 5% entre les deux seuils. Ces deux limitations de vol sont des limitations sécuritaires.
Un exemple d’un extrait d’un document MEL A350XWB édité par la FAA qui illustre comment sont structurées les informations est représenté à la . Dans cet exemple, lorsque la condition ‘Engine Bleed IP Check Valve’ détecté non fonctionnel mais en position ‘ouverte’ est remplie, il y a deux types de recommandations à effectuer : (O) : vérifier durant le vol les impacts opérationnels afin de garantir la continuité de l’opération (M) : si le défaut apparaît lorsque l’aéronef est au sol, la décision de réaliser le vol est tributaire de la vérification des impacts fonctionnels et de leur prise en compte par l’utilisateur.
Dans cet exemple, le dispositif (ou le procédé) selon l’invention, au travers de la fonction logicielle GEP, est configuré pour piloter l’exécution des vérifications décrites dans la procédure (O) durant le vol à savoir : Vérification : Vérifier que le système Bleed du moteur non affecté par la défaillance est complètement opérationnel ; ET Vérification : que la vanne Haute Pression du moteur affecté par la défaillance Bleed est désactivée et en position ‘fermée’ ; ET Restriction : A basse puissance, ne pas utiliser le système Bleed du moteur affecté dans les phases descente et taxi.
De plus, le gestionnaire des contacteurs électroniques de distribution électrique permet de contrôler le pilotage des contacteurs électroniques. En effet, certaines procédures peuvent demander qu’un système défaillant soit éteint afin d’éviter toute perturbation du comportement global de l’aéronef. Dans d’autres cas, une procédure peut nécessiter un cycle de l’alimentation d’un système (Off – On) pour le faire passer dans un mode particulier de fonctionnement. En d’autres termes, le lien entre la fonction logicielle GEP et la fonction gestionnaire des contacteurs électroniques de distribution électrique permet donc l’automatisation du pilotage des contacteurs électroniques.
En outre, la fonction GEP génère les pages système (ou System Pages en anglais) avec un ensemble de paramètres et un plan haut niveau d’architecture. Les pages système sont affichées sur l’écran dédié aux pages système. Les pages système décrivent de façon simplifiée une vue de l’architecture d’un système pouvant être complexe avec un focus sur les éléments principaux. Ces pages servent à informer le pilote de manière synthétique sur l’état de fonctionnement d’un système. Les systèmes affichés sont ceux ayant un impact sur le déroulement du vol quelle que soit la phase. Par exemple, un vol ne peut pas se dérouler si une des portes n’est pas correctement verrouillée, cette condition doit être détectée au sol avant la phase de taxi. Un exemple de page système peut comprendre les informations suivantes (basées sur la définition A350XWB) : APU page– (ATA49) BLEED page – (ATA36) C/B page – statut des contacteurs électroniques ouverts ou disjonctés (ATA24) CABIN PRESSURE page – pression et température cabine (ATA21) AIR CONDITIONING page – (ATA21) indication de détection de fumée et baie avionique et en cargo CRUISE page – statut Fuel, Air Conditioning et pression cabine. DOOR page – (ATA52) OXYGEN page (ATA35) ELEC AC page – (ATA24) ELEC DC page – (ATA24) ENG page – page complémentaire à des affichages moteurs dédiés (ATA70) FLIGHT/CTRL page – (ATA27) FUEL page – (ATA28 & 47) HYDRAULIC page – (ATA29) & statut des circuits hydrauliques avec paramètres principaux par exposition des vannes WHEEL page – (ATA32) & statut du train d’atterrissage, des freins et de la pression des pneus.
Ainsi, la fonction logicielle GEP est configurée pour donner au pilote la conclusion des vérifications via la ou les pages système et indique les restrictions opérationnelles à prendre en compte et éventuellement les rappelle au pilote au moment des phases « descente » et « taxi » (en lien avec l’exemple illustratif utilisé dans ce document).
La fonction GEP assure également le lien avec une fonction alerte de vols (ou FW pour flight warning en anglais) qui gère les alertes communiquées à l’utilisateur sur écran, sur indicateurs dédiés ou bien encore de manière audio. Plus particulièrement, la fonction alertes de vol FW génère des alertes en cas de défaillance de systèmes mais aussi lorsque l’aéronef vole trop près du relief, s’il y a risque de collision, et plus généralement lors de toute situation nécessitant l’attention de l’utilisateur pour prendre une action corrective. De même, durant une opération normale ou sans alerte active (situation non couverte par le procédé selon l’invention), le système FWS reçoit des informations circulant sur le ou les bus d’interconnexion de tous les systèmes de l’aéronef sous surveillance. La fonction centrale FC reçoit aussi des informations circulant sur le ou les bus d’interconnexion de tous les systèmes de l’aéronef sous surveillance et génère les pages systèmes à partir de ces informations.
La fonction GEP permet également l’exécution automatique des procédures pas-à-pas tout en fournissant le retour d’information nécessaire à l’utilisateur. En général, ce retour est matérialisé par des affichages de pages systèmes sur le système d’affichage dont un écran ou une zone d’écran est dédié à ces affichages (ou « System Display » en anglais), de changement d’état du poste de pilotage (ou « cockpit control » en anglais) numérisé et/ou tout autre moyen qui permet de maintenir l’utilisateur informé de la situation courante ou de son évolution. Par exemple, lorsqu’une procédure peut impacter ou interférer avec une action de pilotage, cette fonction peut être configurée pour générer un message demandant l’accord du pilote/utilisateur avant d’exécuter la procédure.
La fonction GEP assure également le lien avec tout ou partie de la fonction prédictive MEL pour évaluer les impacts opérationnels liés à une défaillance d’un système si l’information n’est pas déjà disponible avec la liste de vérification NNC.
Pour cela, comme illustrée à la , cette fonction GEP est organisée autour d’une fonction centrale exécution d’automate, dite fonction centrale FC dans la suite. Cette fonction centrale FC fait le lien avec les fonctions extérieures (c’est-à-dire, ne faisant pas partie de la fonction GEP) suivantes : La fonction FWS ou CAS (de l’anglas « Flight Warning System » ou « Crew Alerting System ») qui permet, entre-autre, l’affichage des alertes au niveau du poste de pilotage de l’aéronef ; La fonction gestionnaire FD des contacteurs électriques et des distributions électriques ; La fonction prédictive MEL ; La fonction apprentissage FA ; La fonction acquisition FP de paramètres de vol et systèmes.