FR3145778A1

FR3145778A1 - Procédé pour l’accouplement de deux arbres au sein d’un ensemble propulsif d’aéronef en fonctionnement et ensemble propulsif adapté pour la mise en œuvre d’un tel procédé

Info

Publication number: FR3145778A1
Application number: FR2301420A
Authority: FR
Inventors: Lucie Stéphanie APOSTIN; Loïs Pierre Denis VIVE; Stéphane Albert André DOUILLARD; Mathieu Pierre CLADIERE; Pierre Votie Sylvain
Original assignee: Safran Helicopter Engines SAS
Current assignee: Safran Helicopter Engines SAS
Priority date: 2023-02-15
Filing date: 2023-02-15
Publication date: 2024-08-16

Abstract

Un procédé d’accouplement d’un premier arbre (4), en prise avec un rotor (28) d’une turbine ou avec un récepteur propulsif (32), avec un deuxième arbre (6), en prise avec un rotor (22) d’une machine électrique (24), dans un ensemble propulsif d’aéronef (1) en fonctionnement, comprend les étapes : A) recueillir, au sein d’une unité de traitement (40), un premier signal représentatif d’une vitesse N1 et d’une phase P1 de rotation du premier arbre et un second signal représentatif d’une vitesse N2 et d’une phase P2 de rotation du deuxième arbre, et commander la machine électrique au moyen de l’unité de traitement de sorte qu’un écart entre les vitesses N1 et N2 soit inférieur à un écart de vitesse maximal Nmax et de sorte qu’un écart entre les phases P1 et P2 soit inférieur à un écart de phase maximal Pmax ; puis B) accoupler le premier arbre au deuxième arbre. Figure pour l’abrégé : Figure 1

Description

Procédé pour l’accouplement de deux arbres au sein d’un ensemble propulsif d’aéronef en fonctionnement et ensemble propulsif adapté pour la mise en œuvre d’un tel procédé

La présente invention se rapporte au domaine des ensembles propulsifs d’aéronefs et concerne un procédé permettant l’accouplement, et en particulier le réaccouplement en fonctionnement, d’un arbre de rotor d’une machine électrique avec un arbre d’une turbine ou d’un récepteur propulsif, tel qu’une hélice ou une soufflante, au sein d’un ensemble propulsif d’aéronef. L’invention concerne également un ensemble propulsif adapté pour la mise en œuvre d’un tel procédé.

Le changement climatique est une préoccupation majeure pour de nombreux organes législatifs et de réglementation à travers le monde. En effet, diverses restrictions sur les émissions de carbone ont été, sont ou seront adoptées par divers états. En particulier, une norme ambitieuse s’applique à la fois aux nouveaux types d’avions mais aussi ceux actuellement en circulation nécessitant de devoir mettre en œuvre des solutions technologiques afin de les rendre conformes aux réglementations en vigueur. L’aviation civile se mobilise depuis maintenant plusieurs années pour apporter une contribution à la lutte contre le changement climatique.

Les efforts de recherche technologique ont déjà permis d’améliorer de manière très significative les performances environnementales des avions. L'ensemble des acteurs du secteur travaille en permanence à l'amélioration de l’efficacité énergétique. La Déposante prend en considération les facteurs impactant dans toutes les phases de conception et de développement pour obtenir des composants et des produits aéronautiques moins énergivores, plus respectueux de l’environnement et dont l’intégration et l’utilisation dans l’aviation civile ont des impacts environnementaux modérés dans un but d’amélioration de l'efficacité énergétique du transport aérien.

Par voie de conséquence, la Déposante travaille en permanence à la réduction de son impact climatique par l’emploi de méthodes et l’exploitation de procédés de développement et de fabrication vertueux et minimisant les émissions de gaz à effet de serre au minimum possible pour réduire l'empreinte environnementale de son activité.

Ces travaux de recherche et de développement soutenus portent à la fois sur les nouvelles générations de moteurs d’aéronefs, l’allègement des appareils, notamment par les matériaux employés et les équipements embarqués allégés, le développement de l’emploi des technologies électriques pour assurer la propulsion, et, indispensables compléments aux progrès technologiques, les biocarburants aéronautiques.

À cet effet, l'invention est le résultat des recherches technologiques visant à améliorer de manière très significative les performances des aéronefs et, en ce sens, contribue à la réduction de leur impact environnemental.

État de la technique antérieure

Il est connu, par exemple du document EP3746669A1, d’utiliser des systèmes d’accouplement débrayable pour transmettre le couple entre les rotors respectifs d’une turbine de turbomachine et d’une machine électrique au sein des ensembles propulsifs d’aéronefs, tout en permettant un désaccouplement entre ces rotors en cas de défaillance, ou pour prévenir une défaillance de la machine électrique ou des équipements, composants ou système en relation avec celle-ci, sans nécessiter l’arrêt complet de la turbomachine.

Ce principe était initialement appliqué au cas de machines électriques jouant le rôle de générateur électrique auxiliaire. Il est toutefois envisagé de l’appliquer au cas de machines électriques jouant un rôle propulsif, notamment au sein d’ensembles propulsifs hybrides. L’accouplement considéré peut alors concerner la liaison mécanique entre une turbine et une machine électrique utilisée en tant que moteur ou apte à fonctionner sélectivement en tant que moteur et en tant que générateur, mais aussi la liaison mécanique entre un récepteur propulsif et une telle machine électrique. Par exemple, l’accouplement considéré peut concerner la liaison mécanique entre le rotor d’une machine électrique et une boîte de transmission à réducteur.

Alors que, dans le cas d’une simple génératrice auxiliaire, il est acceptable d’attendre la prochaine opération de maintenance de l’ensemble propulsif pour procéder au réaccouplement, l’aéronef pouvant dans l’intervalle poursuivre sa mission dans un mode dégradé, il est en revanche souhaitable, dans le cas d’une machine électrique jouant un rôle propulsif, de permettre un réaccouplement des arbres en vol, alors-même que l’ensemble propulsif est en fonctionnement et que l’un des arbres est donc entraîné en rotation.

L’invention a pour but de remédier au moins en partie à ce besoin.

Elle propose à cet effet un procédé pour l’accouplement d’un premier arbre, en prise mécanique avec un rotor d’une turbine ou avec un récepteur propulsif, avec un deuxième arbre, en prise mécanique avec un rotor d’une machine électrique, au sein d’un ensemble propulsif d’aéronef en fonctionnement, comprenant les étapes suivantes :

A) Recueillir, au sein d’une unité de traitement, un premier signal représentatif d’une vitesse N1 et d’une phase P1 de rotation du premier arbre et un second signal représentatif d’une vitesse N2 et d’une phase P2 de rotation du deuxième arbre, et commander la machine électrique au moyen de l’unité de traitement de sorte qu’un écart de vitesse éventuel entre la vitesse N1 du premier arbre et la vitesse N2 du deuxième arbre soit inférieur à un écart de vitesse maximal Nmax prédéterminé et de sorte qu’un écart de phase éventuel entre la phase P1 du premier arbre et la phase P2 du deuxième arbre soit inférieur à un écart de phase maximal Pmax prédéterminé ; puis
B) Accoupler le premier arbre au deuxième arbre.

L’invention offre ainsi un moyen de réaccoupler deux arbres au sein d’un ensemble propulsif d’aéronef en fonctionnement, notamment en vol. Pour les raisons détaillées ci-dessus, l’invention se révèle ainsi particulièrement avantageuse pour réaccoupler deux arbres remplissant une fonction propulsive.

De préférence, le premier signal est généré par un premier capteur configuré pour être sensible à la position d’un premier moyen d’indexage angulaire porté par le premier arbre.

De préférence, le second signal est généré par un second capteur configuré pour être sensible à la position d’un second moyen d’indexage angulaire porté par le deuxième arbre.

De préférence, l’étape A comporte au moins les sous-étapes suivantes :

a1) appliquer à la machine électrique une première consigne de vitesse égale à la vitesse N1 du premier arbre ; et
a2) synchroniser les positions angulaires des premier et deuxième arbres en appliquant à la machine électrique une seconde consigne de vitesse obtenue en modulant la première consigne de vitesse de manière à minimiser un écart de phase entre le premier signal et le second signal.

De préférence, l’unité de traitement comprend au moins l’un parmi un calculateur de turbomachine, un calculateur de la machine électrique, et un calculateur dédié.

L’invention concerne également un ensemble propulsif pour aéronef, comprenant un premier arbre en prise mécanique avec un rotor d’une turbine ou avec un récepteur propulsif, un deuxième arbre en prise mécanique avec un rotor d’une machine électrique, et une unité de traitement configurée pour mettre en œuvre le procédé tel que défini ci-dessus.

De préférence, l’ensemble propulsif comprend un premier moyen d’indexage angulaire porté par le premier arbre, un second moyen d’indexage angulaire porté par le deuxième arbre, un premier capteur configuré pour être sensible à la position angulaire du premier moyen d’indexage angulaire et ainsi fournir à l’unité de traitement ledit premier signal, et un second capteur configuré pour être sensible à la position angulaire du second moyen d’indexage angulaire et ainsi fournir à l’unité de traitement ledit second signal.

De préférence, le premier arbre porte une première roue phonique comprenant une première dent singulière constituant le premier moyen d’indexage angulaire, et le deuxième arbre porte une seconde roue phonique comprenant une seconde dent singulière constituant le second moyen d’indexage angulaire.

L’invention sera mieux comprise, et d’autres détails, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence au dessin annexé dans lequel :

est une vue schématique en coupe axiale d’un ensemble propulsif comprenant une machine électrique, une turbomachine et un assemblage à accouplement débrayable, illustré dans une position accouplée ;

est une vue semblable à la , dans laquelle l’assemblage à accouplement débrayable est illustré dans une position débrayée ;

est une vue schématique de face d’une roue phonique qui fait partie de l’ensemble propulsif ;

est un diagramme d’un procédé d’accouplement de deux arbres par exemple respectivement en prise avec le rotor de la machine électrique et le rotor d’une turbine de la turbomachine, selon un mode de réalisation préféré de l’invention.

Exposé détaillé de modes de réalisation préférés

La illustre très schématiquement un ensemble propulsif 1 pour aéronef, comprenant un assemblage 2 à accouplement débrayable qui comprend de manière générale un premier arbre 4, un deuxième arbre 6, des moyens d’accouplement comprenant par exemple un manchon d’accouplement 8, et un actionneur 10. L’assemblage 2 est destiné à transmettre un mouvement de rotation entre les arbres 4 et 6.

Le premier arbre 4 est typiquement monté à rotation selon un axe 14 par rapport à un stator 16, d’un premier côté C1 de l’assemblage 2. Le deuxième arbre 6 est typiquement monté à rotation selon l’axe 14 par rapport au stator 16, d’un deuxième côté C2 de l’assemblage 2. L’axe 14 définit une direction « axiale » selon la terminologie utilisée dans la présente description.

À titre purement illustratif, l’actionneur 10 est par exemple un vérin comprenant un corps 10A solidaire du stator 16 et une tige 10B déplaçable selon la direction axiale par rapport au corps 10A et s’étendant dans un alésage défini au sein du manchon d’accouplement 8, à partir d’une extrémité de ce dernier par exemple située du premier côté C1. La tige 10B présente tête 10C rendue axialement solidaire du manchon d’accouplement 8, par exemple au moyen d’un palier à roulement 17, de sorte qu’un déplacement axial de la tige 10B provoque un déplacement axial correspondant du manchon d’accouplement 8.

Dans des modes de réalisation, le deuxième arbre 6 est en prise mécanique avec un rotor de machine électrique, et le premier arbre 4 est en prise mécanique avec un rotor de turbomachine. Par éléments « en prise mécanique », il faut comprendre que les éléments sont solidaires en rotation ou forment un engrenage ou un train d’engrenages en étant reliés mécaniquement par l’intermédiaire d’un ou plusieurs pignons.

Dans l’exemple illustré, le deuxième arbre 6 est ainsi solidaire du rotor 22 d’une machine électrique 24, tandis que le premier arbre 4 forme un pignon en prise avec un pignon de renvoi 26 monté à rotation sur le stator 16 et également en prise avec un rotor 28 d’une turbine 29 d’une turbomachine 30. Le pignon de renvoi 26 assure ainsi une transmission de mouvement de rotation entre le premier arbre 4 et le rotor 28 de la turbine 29.

Par ailleurs, l’ensemble propulsif 1 comprend en outre un récepteur 32, tel qu’une hélice ou une soufflante, dont l’entraînement repose sur de l’énergie fournie par au moins l’une parmi la machine électrique 24 et la turbomachine 30 (le cas échéant, par le rotor 28 de la turbine 29), pour assurer la propulsion d’un aéronef. L’énergie fournie par la machine électrique 24 peut être de l’énergie électrique ou mécanique, selon le type d’architecture de l’ensemble propulsif et selon le rôle joué par la machine électrique au sein de cet ensemble propulsif.

L’assemblage 2 est notamment destiné à faire partie d’un système de transmission mécanique de puissance propulsive au sein d’un ensemble propulsif hybride d’aéronef.

L’ensemble propulsif 1 est par exemple un ensemble propulsif hybride série, dans lequel le récepteur 32 est en prise mécanique avec un moteur électrique 33 alimenté en énergie électrique par une unité de répartition 34, elle-même alimentée en énergie électrique en parallèle par une batterie de puissance 35, d’une part, et par la machine électrique 24 d’autre part. Cette dernière est ainsi configurée pour fonctionner en tant que générateur d’énergie électrique propulsive en convertissant de l’énergie mécanique reçue de la turbomachine 30 et en fournissant l’énergie électrique résultante à l’unité de répartition 34. Cette dernière comprend typiquement des moyens de conversion DC/AC et AC/DC. L’unité de répartition 34 permet ainsi en outre de recharger la batterie de puissance 35 avec un surplus de puissance électrique dans certaines phases de fonctionnement. Dans un tel cas, un assemblage à accouplement débrayable analogue à l’assemblage 2 peut, en variante ou de manière complémentaire, assurer l’accouplement entre un arbre du récepteur 32 et le rotor du moteur électrique 33, ce dernier formant un autre exemple de machine électrique au sens entendu dans les revendications annexées.

En variante, l’ensemble propulsif 1 peut être du type hybride parallèle, c'est-à-dire comprenant un système de transmission mécanique, par exemple du type comprenant un réducteur à train d’engrenages, configuré pour accoupler en parallèle la machine électrique, fonctionnant sélectivement en tant que moteur ou générateur, et la turbomachine, au récepteur. Dans un tel cas, la machine électrique est alimentée en énergie électrique par une batterie de puissance lorsqu’elle fonctionne en tant que moteur et recharge ladite batterie lorsqu’elle fonctionne en tant que générateur entraîné par la turbomachine, par l’intermédiaire du système de transmission mécanique. Dans une telle application, l’assemblage à accouplement débrayable est par exemple tel que le premier arbre et le deuxième arbre soient respectivement en prise mécanique avec le dispositif d’accouplement mécanique et avec le rotor de la machine électrique.

Pour permettre la transmission du mouvement de rotation entre les arbres 4 et 6, l’assemblage 2 comprend le manchon d’accouplement 8, agencé coaxialement aux arbres 4 et 6, et déplaçable le long de l’axe 14 entre une première position, également dénommée position accouplée et visible sur la , dans laquelle le manchon 8 assure effectivement un accouplement entre les deux arbres 4 et 6, par exemple au moyen de cannelures ou de crabots, et une deuxième position, également dénommée position débrayée, dans laquelle le manchon 8 est décalé en direction du premier côté C1 de manière à ne plus assurer cet accouplement et à permettre ainsi une rotation des arbres 4 et 6 indépendamment l’un de l’autre.

Comme expliqué ci-dessus, le déplacement du manchon d’accouplement 8 depuis la position accouplée jusque dans la position débrayée et réciproquement est par exemple obtenu en commandant le vérin 10 de manière à déplacer la tige 10B de celui-ci.

Pour permettre l’accouplement (ou le réaccouplement) des arbres en fonctionnement, c'est-à-dire alors-même qu’au moins le premier arbre 4 tourne autour de son axe 14, il est nécessaire que les deux arbres 4 et 6 tournent à la même vitesse, et que les deux arbres soient positionnés angulairement de sorte que puisse s’engager la liaison mécanique, par exemple entre le manchon d’accouplement 8 et le deuxième arbre 6. Il s’agit ainsi typiquement de mettre en coïncidence angulaire les cannelures ou les crabots par lesquels le manchon 8 doit venir en prise avec le deuxième arbre 6.

À cet effet, l’ensemble propulsif 1 comprend tout d’abord une unité de traitement 40, qui comprend au moins l’un parmi un calculateur de turbomachine 40A, un calculateur de la machine électrique 40B, et un calculateur dédié 40C. Par « calculateur de turbomachine 40A », il faut comprendre un calculateur ayant pour fonction première le pilotage de composants et processus propres à la turbomachine 30, par exemple l’alimentation en carburant d’une chambre de combustion de celle-ci. Par « calculateur de la machine électrique 24 », il faut comprendre un calculateur ayant pour fonction première le pilotage de composants et processus propres à la machine électrique 24, par exemple l’équilibrage des phases de la machine électrique. Par « calculateur dédié », il faut comprendre un calculateur qui n’a pas de fonction autre que la mise en œuvre du procédé d’accouplement. L’unité de traitement 40 peut bien entendu consister en une combinaison des possibilités précitées. En particulier, l’unité de traitement 40 peut être un ensemble constitué par le calculateur de la turbomachine 30 et par le calculateur de la machine électrique 24.

L’ensemble propulsif 1 comprend en outre un premier capteur 42, configuré pour être sensible à la position d’un premier moyen d’indexage angulaire 44 porté par le premier arbre 4, et connecté à l’unité de traitement 40 de manière à fournir à cette dernière un premier signal représentatif d’une vitesse de rotation N1 et d’une phase P1 (ou position angulaire) du premier arbre 4.

Le premier moyen d’indexage angulaire 44 est par exemple une première dent singulière d’une première roue phonique 46 portée par le premier arbre 4. En référence à la , il faut comprendre par-là qu’une telle roue phonique comporte une pluralité de dents 48 réparties autour de son axe 14, et que l’une de ces dents, dénommée « dent singulière », présente une géométrie qui la distingue des autres dents d’une manière perceptible par le premier capteur 42. Ainsi, la dent singulière constituant le premier moyen d’indexage angulaire 44 est par exemple proéminente par rapport aux autres dents 48.

L’ensemble propulsif 1 comprend en outre un second capteur 50, configuré pour être sensible à la position d’un second moyen d’indexage angulaire 52 porté par le deuxième arbre 6, et connecté à l’unité de traitement 40 de manière à fournir à cette dernière un second signal représentatif d’une vitesse de rotation N2 et d’une phase P2 (ou position angulaire) du deuxième arbre 6.

Le second moyen d’indexage angulaire 52 est par exemple une seconde dent singulière d’une seconde roue phonique 54 portée par le deuxième arbre 6, d’une manière analogue à ce qui est décrit ci-dessus.

La première roue phonique 46 et/ou la seconde roue phonique 54 sont par exemple des roues phoniques magnétiques, le premier capteur 42 et/ou le second capteur 50 étant dans ce cas des capteurs magnétiques. En variante, les roues phoniques 46, 54 et capteurs 42, 50 peuvent être de type inductif, capacitif, ou encore optique.

D’une manière générale, la présente invention propose de mettre à profit la faculté de la machine électrique 24 de fonctionner en mode moteur, et de commander cette dernière en fonction des signaux fournis par les capteurs précités et représentatifs de la vitesse et de la position angulaire de chacun des arbres 4 et 6 de manière à réaliser un synchrophasage des arbres, c'est-à-dire de synchroniser à la fois les vitesses N1, N2 et les phases (c'est-à-dire les positions angulaires) P1, P2 des arbres, en vue de l’accouplement des arbres.

Un procédé pour l’accouplement (ou le réaccouplement) des arbres 4 et 6 comprend ainsi les deux étapes principales suivantes :

A) Recueillir, au sein de l’unité de traitement 40, le premier signal représentatif de la vitesse N1 et de la phase P1 de rotation du premier arbre 4 et le second signal représentatif de la vitesse N2 et de la phase P2 de rotation du deuxième arbre 6, et commander la machine électrique 24 au moyen de l’unité de traitement 40 de sorte qu’un écart de vitesse éventuel entre la vitesse N1 du premier arbre et la vitesse N2 du deuxième arbre soit inférieur à un écart de vitesse maximal Nmax prédéterminé et de sorte qu’un écart de phase éventuel entre la phase P1 du premier arbre et la phase P2 du deuxième arbre soit inférieur à un écart de phase maximal Pmax prédéterminé ; puis
B) Accoupler le premier arbre 4 au deuxième arbre 6.

L’écart de vitesse maximal Nmax et l’écart de phase maximal Pmax sont de préférence choisis aussi petits que possibles afin que la synchronisation en vitesse et en phase des arbres 4 et 6 se fasse avec la meilleure précision possible. Ainsi, dans des modes de réalisation, la consigne de vitesse appliquée à la machine électrique 24 est telle que la vitesse N1 du premier arbre soit égale ou sensiblement égale à la vitesse N2 du deuxième arbre et que la phase P1 du premier arbre soit égale ou sensiblement égale à la phase P2 du deuxième arbre.

Dans l’exemple illustré, le premier signal est fourni à l’unité de traitement 40 par le premier capteur 42, et le second signal est fourni à l’unité de traitement 40 par le second capteur 50.

L’étape A comporte avantageusement les deux sous-étapes a1 et a2 qui suivent.

La sous-étape a1 a pour objet la synchronisation des vitesses N1 et N2 et comprend à cet effet l’application d’une première consigne de vitesse, correspondant à la vitesse N1 du premier arbre 4, à la machine électrique 24, moyennant quoi la machine électrique 24 régule sa vitesse N2 de façon à atteindre la vitesse de consigne, c'est-à-dire de sorte qu’une fois les vitesses stabilisées, N2 soit égale ou sensiblement égale à N1.

La sous-étape a2 a pour objet la synchronisation des phases P1 et P2. Pour ce faire, l’unité de traitement 40 définit l’écart entre un élément remarquable, par exemple un front montant, d’une première sinusoïde identifiable au sein du premier signal et correspondant à la rotation du premier moyen d’indexage angulaire 44 (en l’occurrence, la dent singulière de la première roue phonique 46), et un élément remarquable correspondant, par exemple un front montant, d’une seconde sinusoïde identifiable au sein du second signal et correspondant à la rotation du second moyen d’indexage angulaire 52. En se fondant sur l’écart de phase ainsi déterminé, l’unité de traitement 40 module la consigne de vitesse appliquée à la machine électrique 24 de manière à synchroniser les positions angulaires respectives des deux arbres 4 et 6.

L’étape A peut comporter une sous-étape a3 ultérieure ayant pour objet de permettre la stabilisation des vitesses N1 et N2 et des phases P1 et P2 des arbres 4 et 6 avant d’initier l’accouplement de ces derniers. Cette sous-étape a3 peut être une simple temporisation, ou peut comporter une surveillance de la stabilité des vitesses N1 et N2 et des phases P1 et P2.

Il est à noter que les deux sous-étapes a1 et a2 peuvent être mises en œuvre successivement ou simultanément. Dans le cas où les sous-étapes a1 et a2 sont mises en œuvre successivement, la séquence comprenant ces sous-étapes a1 et a2, et éventuellement la sous-étape a3, peut être répétée de manière à réduire progressivement l’écart de vitesse et de phase entre les arbres 4 et 6. Dans le cas où les sous-étapes a1 et a2 sont mises en œuvre simultanément, la consigne de vitesse appliquée à la machine électrique 24 est modulée dès l’initiation du procédé en se fondant sur l’écart des phases P1 et P2, et cette modulation de la consigne de vitesse peut être modifiée progressivement de manière là-encore à réduire progressivement l’écart de vitesse et de phase entre les arbres 4 et 6.

Quant à l’étape B, dans le mode de réalisation illustré, cette étape consiste à déplacer axialement le manchon d’accouplement 8 vers le deuxième côté C2 jusqu’à ce que le manchon 8 vienne en prise avec le deuxième arbre 6.

Il est à noter que dans les modes de réalisation où les premier et second signaux subissent des décalages temporels, par exemple du fait que ces signaux transitent par des calculateurs différents, une calibration est de préférence préalablement effectuée alors que les arbres 4 et 6 sont accouplés afin de tenir compte de tels décalages temporels.

Par ailleurs, bien que dans l’exemple décrit ci-dessus, l’accouplement entre les arbres 4 et 6 soit réalisé par l’intermédiaire d’un manchon d’accouplement 8, un tel accouplement peut, en variante, être réalisé directement, auquel cas l’un au moins des arbres 4 et 6 est configuré pour se déplacer lui-même en translation par rapport à l’autre arbre, pour mettre en prise ou hors prise des moyens d’accouplement tels que des crabots ou des cannelures.

Claims

Procédé pour l’accouplement d’un premier arbre (4), en prise mécanique avec un rotor (28) d’une turbine (29) ou avec un récepteur propulsif (32), avec un deuxième arbre (6), en prise mécanique avec un rotor (22) d’une machine électrique (24), au sein d’un ensemble propulsif d’aéronef (1) en fonctionnement, comprenant les étapes suivantes :
A) Recueillir, au sein d’une unité de traitement (40), un premier signal représentatif d’une vitesse N1 et d’une phase P1 de rotation du premier arbre (4) et un second signal représentatif d’une vitesse N2 et d’une phase P2 de rotation du deuxième arbre (6), et commander la machine électrique (24) au moyen de l’unité de traitement (40) de sorte qu’un écart de vitesse éventuel entre la vitesse N1 du premier arbre (4) et la vitesse N2 du deuxième arbre (6) soit inférieur à un écart de vitesse maximal Nmax prédéterminé et de sorte qu’un écart de phase éventuel entre la phase P1 du premier arbre (4) et la phase P2 du deuxième arbre (6) soit inférieur à un écart de phase maximal Pmax prédéterminé ; puis

B) Accoupler le premier arbre (4) au deuxième arbre (6).
Procédé selon la revendication 1, dans lequel le premier signal est généré par un premier capteur (42) configuré pour être sensible à la position d’un premier moyen d’indexage angulaire (44) porté par le premier arbre (4), et dans lequel le second signal est généré par un second capteur (50) configuré pour être sensible à la position d’un second moyen d’indexage angulaire (52) porté par le deuxième arbre (6).
Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’étape A comporte au moins les sous-étapes suivantes :
a1) appliquer à la machine électrique (24) une première consigne de vitesse égale à la vitesse N1 du premier arbre (4) ; et

a2) synchroniser les positions angulaires des premier et deuxième arbres (4, 6) en appliquant à la machine électrique (24) une seconde consigne de vitesse obtenue en modulant la première consigne de vitesse de manière à minimiser un écart de phase entre le premier signal et le second signal.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’unité de traitement (40) comprend au moins l’un parmi un calculateur de turbomachine (40A), un calculateur de la machine électrique (40B), et un calculateur dédié (40C).
Ensemble propulsif pour aéronef, comprenant un premier arbre (4) en prise mécanique avec un rotor (28) d’une turbine (29) ou avec un récepteur propulsif (32), un deuxième arbre (6) en prise mécanique avec un rotor (22) d’une machine électrique (24), et une unité de traitement (40) configurée pour mettre en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.
Ensemble propulsif selon la revendication 5, comprenant un premier moyen d’indexage angulaire (44) porté par le premier arbre (4), un second moyen d’indexage angulaire (52) porté par le deuxième arbre (6), un premier capteur (42) configuré pour être sensible à la position angulaire du premier moyen d’indexage angulaire (44) et ainsi fournir à l’unité de traitement (40) ledit premier signal, et un second capteur (50) configuré pour être sensible à la position angulaire du second moyen d’indexage angulaire (52) et ainsi fournir à l’unité de traitement (40) ledit second signal.
Ensemble propulsif selon la revendication 6, dans lequel le premier arbre (4) porte une première roue phonique (46) comprenant une première dent singulière constituant le premier moyen d’indexage angulaire (44), et le deuxième arbre (6) porte une seconde roue phonique (54) comprenant une seconde dent singulière constituant le second moyen d’indexage angulaire (52).