INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un deuxième aspect de l’invention pouvant être combiné audit premier aspect, l'armature antifeu peut comprendre au moins une nappe antifeu minérale de type tissée ou tricotée, étant de préférence tissée et satisfaisant à l'une au moins des conditions suivantes à l'état imprégné : - une masse surfacique d'au moins 250 g/m², mesurée selon ISO 3801 ; - une résistance à la rupture en traction dans les sens de chaîne et de trame, respectivement d'au moins 800 N/ 25 mm et d'au moins 600 N/25 mm, mesurée selon ISO 4606 ; - un allongement à la rupture, dans les sens de chaîne et de trame, respectivement d'au moins 4 % et 5 %, mesuré selon ISO 13 934-1 ; et - une résistance à l'éclatement d'au moins 750 kPa pour un diamètre d'éprouvette de 30,5 mm, mesurée selon ISO 13 938-1.
De préférence, ladite au moins une nappe antifeu comprend des fibres de silice et/ou d'une céramique (e.g. céramique par exemple de Si-Al ou d’Al 2 O 3 ), de préférence un fil continu de silice selon une fraction massique de SiO 2 supérieure à 95 % dans ladite au moins une nappe.
A titre plus préférentiel, ladite au moins une nappe antifeu est constituée desdites fibres de silice.
On notera que ladite au moins une nappe antifeu ainsi définie contribue à conférer à la structure composite flexible de l’invention une tenue satisfaisante au feu (par exemple testée via un brûleur de carburant JET A-1), ainsi que, comme cela sera détaillé ci-après, une étanchéité satisfaisante mesurée par un taux de fuite à l'eau, après avoir été soumise à une flamme de kérosène, et une durée non inflammable satisfaisante en tests d'inflammabilité verticale et horizontale.
Avantageusement selon les premier et deuxième aspects précités, les armatures de renforcement et antifeu peuvent respectivement être constituées d’une unique nappe de fil(s) d’un polyamide (semi) aromatique et d’une unique nappe de fibres de silice.
Selon un troisième aspect de l’invention pouvant être combiné audit premier aspect et/ou audit deuxième aspect, la composition de caoutchouc peut comprendre: - ledit au moins un caoutchouc fluorosilicone, par exemple selon une fraction massique de 80 à 88 %, - des charges électriquement conductrices comprenant e.g. des nanoparticules de carbone, de préférence selon une fraction massique de 10 à 15 % ; - un système retardateur de flamme comprenant au moins un agent ignifugeant, de préférence selon une fraction massique de 0,5 à 2 % ; et - un système de réticulation comprenant par exemple un agent de réticulation au peroxyde (e.g. un peroxyde organique aromatique), de préférence selon une fraction massique de 0,5 à 5 % et par exemple de 1,7 à 3 %.
A titre d’agent ignifugeant, on peut par exemple citer les charges inorganiques de type quartz, les oxydes et hydroxydes métalliques, les composés de type polysiloxanes à terminaisons vinyliques, ou les complexes polysiloxanes/platine.
On notera que cette composition de caoutchouc permet de relier les armatures entre elles en étant durablement flexible à des températures de fonctionnement du réservoir pouvant varier de -55 à 80° C, et que les nanoparticules de carbone qu’elle comprend préférentiellement permettent en outre d’assurer une dissipation efficace des charges électrostatiques.
Avantageusement et optionnellement en combinaison avec tout ou partie des caractéristiques ci-dessus de l’invention, la composition de caoutchouc peut satisfaire, à l'état réticulé, à l'une au moins des conditions suivantes : - une résistance à la rupture moyenne d'au moins 2,5 MPa, mesurée en traction uni-axiale selon la norme ISO 37:2017, - un allongement à la rupture moyen d'au moins 300 %, mesuré en traction uni-axiale selon la norme ISO 37:2017, - des modules sécants à 50 %, 100 % et 200 % de déformation respectivement d'au moins 0,8 MPa, 1,0 MPa et 1,8 MPa, mesurés en traction uni-axiale selon la norme ISO 37:2017, et - une dureté Shore A comprise entre 50 et 60, mesurée selon mesurée selon la norme ASTM D 2240.
On notera que ces propriétés mécaniques de la composition de caoutchouc sont particulièrement bien adaptées pour que le corps élastomère constitué de cette composition confère à la structure composite flexible selon l’invention des propriétés satisfaisantes pour son montage à l’intérieur du réservoir et en fonctionnement, y compris en cas de perforation de la paroi du réservoir, comme cela sera détaillé ci-après.
Avantageusement et optionnellement en combinaison avec tout ou partie des caractéristiques ci-dessus de l’invention, ladite structure composite flexible peut satisfaire, à l'état réticulé, à l'une au moins des conditions suivantes : - une résistance à la perforation selon TSO-C80 § 16 supérieure à 1650 N ; - une résistance au feu selon ISO 2685 :1998 ou AC 20-135 de la FAA via un brûleur de carburant JET A-1 qui est d'au moins 5 minutes ; - une étanchéité mesurée par un taux de fuite à l'eau, après avoir été soumise à une flamme de kérosène de 92 kW/m², qui est d'au moins 5 minutes ; - une durée non inflammable selon FAR 25-853 Appendix F partie 1 en test d'inflammabilité verticale selon (a1)(ii) et horizontale selon (a1)(iv), qui est d'au moins 12 secondes et d'au moins 15 secondes d'inflammation, respectivement; - une résistivité électrique surfacique qui est inférieure à 10 GΩ.carré ; et - après vieillissement pendant 1000 heures à 70° C dans un carburant JET A-1, un gonflement en sortie de fluide, selon la norme NF ISO 1817, qui est inférieur à 30 % en volumique et qui est inférieur à 20 % en masse.
On notera que ces caractéristiques témoignent notamment de propriétés très satisfaisantes de résistance mécanique, de résistance au feu (cf. en particulier la durée non inflammable obtenue qui témoigne d’une absence de flamme résiduelle à l’issue des tests d'inflammabilité), de dissipation des charges électrostatiques et de résistance au gonflement après vieillissement, qui confèrent au dispositif de rétention selon l’invention incorporant la structure composite flexible une durée de vie élevée en dépit des contraintes de fonctionnement et de perforation ou de feu spécifiques aux aéronefs.
Selon un autre aspect de l’invention optionnellement combiné à tout ou partie des caractéristiques ci-dessus, un dispositif de rétention selon l’invention d'un carburant d'aéronef est tel que défini ci-après.
Ce dispositif de rétention est configuré pour être monté à l'intérieur et à distance d'une paroi d'un réservoir d'aéronef contenant le carburant, de sorte qu'en cas de perforation de la paroi, le dispositif de rétention baignant dans le carburant retarde ou réduise la fuite de carburant hors du réservoir, et ce dispositif comprend : - ladite structure composite flexible telle que définie ci-dessus, qui a été mise en forme, par exemple par calandrage et moulage, puis déployée suivant le contour d'une face interne de la paroi, et - des moyens de fixation de la structure composite flexible à la face interne de la paroi.
Ces moyens de fixation, qui peuvent être amovibles, comprennent de préférence, de la paroi du réservoir vers l’intérieur de la structure composite flexible : des pattes de fixation par exemple en forme d’équerre qui sont fixées sur une face interne de la paroi du réservoir et qui présentent des orifices de fixation, des œillets de fixation qui équipent la structure composite flexible et qui sont configurés pour être disposés en regard et au contact des orifices de fixation, des profilés de serrage qui sont montés sur la structure composite flexible et qui présentent des ouvertures de serrage configurées pour être disposées en regard et au contact des œillets de fixation, et des organes mâles de serrage, tels que des boulons, qui traversent successivement les pattes de fixation, la structure composite flexible et les profilés de serrage via les orifices de fixation, les œillets de fixation et les ouvertures de serrage, respectivement.
On notera que l’on pourrait prévoir des moyens de fixation de la structure composite flexible à la face interne de la paroi du réservoir d’un autre type, i.e. présentant d’autre organes de fixation que les pattes, œillets, profilés et/ou organes de serrage, sans sortir du cadre de l’invention.
Ainsi, l’air froid extérieur rentre par l’entrée d’air 14 traverse la partie en amont 17 de la gaine 13 puis traverse l’échangeur de chaleur 12. L’air froid en contact avec l’échangeur de chaleur 12 se charge en énergie thermique, c’est-à-dire que l’air se réchauffe. Puis l’air chaud traverse la partie en aval 18 de la gaine 13 pour enfin sortir par la sortie d’air 15. L’hélice 16 en fonctionnement crée une surpression à l’entrée d’air 14 et donc l’air entre plus rapidement dans la gaine 13 ce qui accélère la circulation de l’air dans la gaine 13. L’hélice 16 en fonctionnement crée une dépression au niveau de la sortie d’air 15. L’air à la sortie de la sortie d’air 15 est donc aspiré par l’air accéléré par l’hélice 16, ainsi, l’air est évacué plus rapidement en dehors de la gaine 13 ce qui accélère la circulation de l’air dans la gaine 13.
Les produits de réaction issus de la pile à combustible peuvent être injectés sous pression dans la partie avale 18 de la gaine 13. Ces produits sont acheminés par un tuyau 5 à un dispositif d’injection 19 disposé dans la partie avale 18 de la gaine 13. L’injection des produits de combustion se fait dans le sens de circulation de l’air dans la gaine de refroidissement 13, à savoir de l’entrée d’air 14 vers la sortie d’air 15.
Le système de refroidissement décrit aux figures 1 et 2 est un système de refroidissement basé sur un fluide caloporteur qui ne change pas de phase. Le système de refroidissement peut également s’appuyer sur un fluide à changement de phase, dans ce cas le système de refroidissement comprend un évaporateur placé au niveau de la pile à combustible de sorte à transférer l’énergie thermique de la pile à combustible vers le fluide caloporteur. Puis le fluide à l’état de vapeur passe dans un condenseur placé dans la gaine 13 à la place de l’échangeur de chaleur air/liquide 12. Le système de refroidissement peut aussi comprendre également un détendeur pour détendre le fluide ou une turbine pour extraire de la puissance mécanique une pompe pour permettre la circulation du fluide caloporteur. Puis le gaz détendu passe à nouveau dans l’évaporateur.
La représente un diagramme correspondant au système de refroidissement.
A l’étape S21, le liquide caloporteur traverse le circuit de refroidissement de la pile à combustible 7. Le liquide monte en température et ainsi emmagasine de l’énergie thermique produite par les cellules de la pile à combustible 5.
A l’étape S22, le liquide caloporteur chaud est transmis via le tuyau 9 à l’échangeur de chaleur 12 compris dans l’unité de refroidissement 8.
A l’étape S23, le liquide caloporteur chaud est refroidi dans l’échangeur de chaleur 12 grâce à l’air circulant dans la gaine.
A l’étape S24, le liquide caloporteur froid est transmis via le tuyau 10 au circuit de refroidissement de la pile à combustible 7.
Les étapes S21 à S24 sont ensuite répétées en boucle.
La représente une vue tridimensionnelle d’une réalisation de l’unité de refroidissement 8.
On retrouve les mêmes éléments que ceux décrits à la , à savoir, une gaine 13 avec une entrée d’air 14 et une sortie d’air 15. L’échangeur de chaleur 12 est positionné dans la gaine 13. La sortie d’air 15 se fait par la face intérieure de la nacelle 20 en amont de l’hélice 16.
Le flux d’air traversant la gaine de refroidissement 13 est représenté par des fils blancs. Le flux d’air entre dans la gaine 13 par l’entrée d’air 14 puis traverse la partie amont 17 de la gaine 13. Ensuite le flux d’air traverse l’échangeur de chaleur 12 où il décharge l’échangeur de chaleur en énergie thermique. Le flux d’air chaud traverse alors la partie avale 18 de la gaine 13 pour sortir par la sortie d’air 15 qui débouche dans la nacelle 20 devant l’hélice.
La représente plusieurs types de sorties d’air dans la nacelle 20 selon l’invention.
A la , il est représenté plus précisément la sortie d’air 15 dans la face interne de la nacelle 20 qui peut prendre plusieurs formes et dimensions et avoir plusieurs ouvertures. La description des figures précédentes s’applique ici.
Dans les trois représentations, la nacelle 20 entoure l’hélice 16, plus précisément la carène de la nacelle 20. La zone dans la nacelle 20 présente devant l’hélice 16 représente une zone de dépression lorsque l’hélice 16 est en fonctionnement. Dans les trois exemples, les ouvertures 21, 22.1, 22.2 et 23 de chaque sortie d’air 15 (15, 15.1, 15.2, 15.3) sont situées dans cette zone de dépression.
Dans la représentation de la nacelle à gauche dans la , la sortie d’air 15 prend la forme d’une unique ouverture 21 dans la face interne de la nacelle 20. Cela est plus simple à concevoir, mais présente l’inconvénient de faire travailler l’hélice 16 de manière dissymétrique et donc d’appliquer une contrainte sur l’axe de rotation de l’hélice.
Fig.7 la est une vue en perspective d’un exemple de tracteur enjambeur comportant un boîtier structurel comportant trois sections;
Fig.8 la est une vue en perspective d’un exemple de tracteur à roues comportant un boîtier structurel avec section unique;
Fig.9 la est une vue en perspective d’un autre exemple de tracteur enjambeur comportant un boîtier structurel comportant trois sections, avec une tourelle montée sur la section médiane;
Fig.10 la est une vue agrandie de l’extrémité d’un boîtier avec connecteur juste avant connexion à un module de traction pourvu d’un un connecteur compatible formant un véhicule modulaire à connexion/déconnexion rapide ;
Fig.11 la est une vue de face d’un exemple de tracteur avec architecture enjambeur utilisée pour positionner des outils de travail entre les modules de traction.
Définitions : Par « boîtier structurel », on entend, dans un véhicule constitué de deux modules de traction, un boîtier servant à la fois de logement pour le câblage et d’éventuels composants électriques, électroniques et/ou hydrauliques du véhicule et de pièce structurelle de châssis assurant un lien mécanique entre les deux modules de traction du véhicule. Cette double fonction est également assurée par le fait que le boîtier structurel est câblé avant assemblage avec les modules de traction. Le boîtier structurel peut offrir d’autres fonctions complémentaires, tel qu’un élément de carrosserie, tel que décrit plus loin. Le boîtier structurel est avantageusement prévu pour être démontable, procurant alors une fonction de maintenance facilitée pour le véhicule.
Les figures 1 et 2 illustrent un exemple d’un véhicule modulaire 1, dans cet exemple un tracteur à architecture enjambeur. Le tracteur est monté sur chenilles 15. Trois modules clés forment, une fois assemblés, le véhicule modulaire 1. Le véhicule est ainsi constitué de deux modules de traction 2, espacés l’un de l’autre, et d’une poutre 3 transversale, connectable à chacun des modules de traction 2 pour les relier et ainsi former le véhicule modulaire. La poutre 3 transversale est conçue pour être montée entre les modules de traction, à une position longitudinale (avant, arrière, médiane) pouvant varier selon le type de véhicule. Chaque module 2 de traction comporte des roues 16 ou chenilles 15, une motorisation et une source d’énergie (non montrés). Du point de vue motricité, chaque module est autonome. Une motorisation de préférence électrique, avec batterie ou pile à combustible est de préférence utilisé. En variante, une motorisation thermique peut aussi être utilisée. Un module de conduite (non montré), permet à un utilisateur de guider le véhicule et assure la synchronisation des deux modules de traction. Le conducteur est positionné soit sur le véhicule ou à distance, dans ce dernier cas avec une télécommande adaptée. Le véhicule peut également être prévu pour fonctionner de façon autonome.
La montre en vue de face les trois modules en position de pré-assemblage. La illustre les mêmes modules lors de la mise en place finale, alors que la poutre 3 transversale s’emboîte dans les modules de traction.
La poutre 3 transversale a une double fonction, à la fois structurelle, pour assurer un liaison mécanique solide et fiable entre les deux modules de traction, et opérationnelle, pour loger l’ensemble des câbles 10 électriques et/ou hydrauliques cheminant entre les deux modules de traction. Pour mettre en œuvre cette double fonction, la poutre transversale prend la forme d’un boîtier 4 structurel de câblage, tel qu’illustré aux figures 3 et 4.
La est une vue en perspective d’un exemple de boîtier 4 structurel, sans câblage. La montre le même boîtier 4 structurel dans lequel une pluralité de câbles 10 sont mis en place. Le boîtier 4 structurel remplie une pluralité de fonctions. Il sert de table de montage permettant aux techniciens d’effectuer la mise en place des câbles 10 électriques et/ou hydraulique de façon simple et efficace, avec une grande aisance, en travaillant hors du véhicule. Dans l’exemple illustré, le boîtier 4 structurel est formé par une poutre en U procurant un logement 5 longitudinal (agencé selon l’axe principal du boîtier) dans lequel les câbles peuvent être mis en place. Si besoin, en plus des câbles 10, des modules fonctionnels 17 électriques, électroniques et/ou hydrauliques peuvent également être disposés dans le logement 5 du boîtier 4 structurel.
Pour assurer une parfaite compatibilité entre le boîtier structurel 4 et les modules 2 de traction, ainsi qu’un assemblage satisfaisant à l’ensemble des contraintes mécaniques du véhicule modulaire, les extrémités du boîtier 4 structurel sont agencés pour former une interface 6 boîtier, adapté pour assemblage avec une interface 7 module de traction correspondante, prévue sur chacun des modules de traction. Les figures 1 et 2 illustrent ces interfaces. Dans cet exemple, les interfaces 6 et 7 sont des portions de poutre en forme de U inversés s’emboîtant l’une dans l’autre. Dans cet exemple, un assemblage final par boulon assure le maintien des modules entre eux, avec une grande facilité de désassemblage si besoin.
Pour améliorer d’avantage l’ergonomie d’assemblage des modules entre eux, et minimiser les interventions à effectuer sur le véhicule assemblé, un assemblage par connexion rapide, plus souvent désigné par le terme connexion de type « plug & play », peut être prévu entre le boîtier 4 structurel et les modules 2 de traction. Les figures 1, 4 et 10 illustrent ce mode de connexion rapide. Dans l’exemple illustré, la connexion rapide est mise en œuvre par des connecteurs rapides agencés de part et d’autre des modules à connecter. Ainsi, au moins un connecteur boîtier 11 est agencé en extrémité de l’interface 6 boîtier, pour connexion avec au moins un connecteur module 12 correspondant agencé dans l’interface 7 module de chacun des modules 2 de traction.
En option, le boîtier 4 structurel peut également assurer une troisième fonction, d’élément 13 de carrosserie, procurant ainsi une protection contre l’environnement extérieur et un rôle esthétique, contribuant au design d’ensemble du véhicule. Les figures 2, 5, 6, 8, 9 et 11 montrent des exemples dans lesquelles au moins une portion du boîtier 4 structurel forme un élément 13 de carrosserie du véhicule.
En variante, le boîtier structurel 4 peut encore fournir une autre fonction additionnelle, la modularité, tel que montré dans les exemples des figures 5 à 8. Cette modularité est possible par le fait que le boîtier structurel est avantageusement prévu en au moins deux sections pouvant être agencées entre elles selon une pluralité de positions relatives. Dans les exemples illustrés aux figures 5 à 8, et tel que montré aux figures 3 et 4, le boîtier structurel comporte trois sections, à savoir une section médiane 8 et deux sections latérales 9, coopérant avec la section médiane 8. Aux figures 3 et 4, les trois sections sont agencées à plat, en position idéale pour faciliter les opérations de câblage. Aux figures 5 et 6, on aperçoit le boîtier structurel 4 avec les deux sections latérales 9 inclinées angulairement en regard de la section médiane 8, avec un angle Alpha de 108 degrés. Dans l’exemple de la , les deux sections latérales 9 sont fixées aux extrémités de la section médiane 8. Ce mode de réalisation est utilisé dans les exemples de véhicules des figures 1, 2, 7, 9 et 11. Dans l’exemple de véhicule de la , l’inclinaison angulaire Alpha des sections latérales 9 est augmentée, dans cet exemple à une valeur de 135 degrés. D’autres valeurs angulaires peuvent être utilisées selon les besoins. Dans l’exemple de la , les deux sections latérales 9 sont fixées à la section médiane avec un décalage vers le centre. Enfin, dans l’exemple de véhicule modulaire de la , on utilise un boîtier structurel monopièce longitudinal. Ce véhicule modulaire est par ailleurs monté sur roues 16.
La illustre un exemple de véhicule modulaire comportant une tourelle 14 fixée sur le boîtier structurel 4. Cette tourelle 14 sert par exemple pour l’installation d’éclairage, de caméras, lidar, ou autres instrumentations liées au contrôle et à l’opération du véhicule.
La montre un autre exemple de véhicule modulaire dans lequel l’espace entre les deux modules de traction est utilisé pour positionner un ou plusieurs outils 18 de travail, par exemple pour effectuer une ou plusieurs opérations sur une parcelle d’exploitation agricole. On note que le véhicule comporte une architecture de type enjambeur, utilisée à d’autres fins que pour surmonter des plans de vigne ou autres.
Le pourtour externe 33 comprend comme précédemment une couronne qui s’étend en saillie de part et d’autre de la partie annulaire 31 selon l’axe de rotation et qui se raccorde à la partie annulaire 31 par un épaulement 33.2 de part et d’autre de la partie annulaire 31. La couronne du pourtour externe 33 a ici des surfaces principales annulaires 33.1 radiales et parallèles l’une à l’autre.
On agence le rotor 3 pour qu’au moins l’épaisseur de la partie annulaire 31 permette l’apparition d’une superposition des effets de peau.
La chaleur produite par la circulation des courants de Foucault est naturellement conduite vers la couronne du pourtour externe 33 et la couronne du pourtour interne 32 qui vont servir de puits de chaleur et permettre sa dissipation, en limitant l’échauffement de la partie annulaire 31 du rotor 3.
On note cependant que, dans ce mode de réalisation, les couronnes des pourtours interne et externe peuvent limiter la distance minimale existant entre le rotor 3 et les stators 2 sauf à prévoir dans les stators 2 un renfoncement pour accueillir une partie de chaque couronne.
Chaque couronne peut se raccorder à la partie annulaire 31 par une surface annulaire incurvée ou tronconique et non par un épaulement.
Les aimants peuvent être portés par le rotor au lieu du stator, deux rotors encadrant un stator. Les aimants peuvent être des aimants permanents ou des électroaimants ou une combinaison des deux.
Bien que le rotor et les stators aient été décrits sous la forme de disques parallèles et en regard l’un de l’autre, les stators et le rotor peuvent avoir d’autres formes. Le dispositif décrit est à flux axial mais l’invention est applicable à un fonctionnement hybride combinant un flux axial et un flux radial. Ainsi, les stators peuvent par exemple comprendre un tambour externe et le rotor un tambour interne de telle manière que le tambour interne ait une surface extérieure en regard d’une surface intérieure du tambour externe. Les aimants sont portés par la surface intérieure du tambour externe.
L’invention est utilisable sur tout type de véhicule, par exemple des véhicules aériens, terrestres ou amphibies, ou tout équipement mobile industriel ou de transport nécessitant un freinage.
illustre schématiquement un dispositif configuré pour contrôler un système de navigation pour le véhicule de la , selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ;
illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé de contrôle d’un système de navigation pour le véhicule de la , selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.