CA2836027C - Procede de rationalisation de chaine de composants electriques d'un aeronef, architecture de mise en oeuvre et aeronef correspondant - Google Patents
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Abstract
L'invention vise à réaliser une architecture apte à rationaliser la chaîne des composants électriques d'un aéronef. La chaîne de composants de transmission d'énergie électrique d'un aéronef comporte un groupe auxiliaire de puissance GAP (10), des moteurs principaux et des équipements consommateurs finaux (ECS) via des réseaux de puissance (R1, R2; LP1, LP2) et des liaisons électroniques (EP1, EP2) commandées par une unité (U1 ). Le GAP (10) fournit de la puissance sur un arbre (5a, 5) par liaison (P1 -P7; 14a, 15a; 14b, 15b; AF1 -AF4) à au moins un groupe de transformation énergétique (MC1, MC2), via un boîtier de transmission (8), chaque groupe de transformation ne comportant qu'un composant électromécanique convertible (13a, 13b). La transmission de puissance est réalisée par liaison directe, d'une part, au boîtier (8) et, d'autre part, à l'équipement final (ECS). La liaison entre un groupe transformateur (MC1, 1 1 a, 13a; MC2, 1 1 b, 13b) et le GAP (10) est réalisé par couplage de l'arbre (5a, 5) du GAP (10) sur l'arbre (14a, 14b) du démarreur/générateur (13a, 13b) via une communication de puissance directionnelle (RL1 -RL2-RL3) fonctionnant dans un seul sens (F1, F2, F3) de l'arbre du GAP (10) à l'arbre (14a, 14b) du DG (13a, 13b).
Description
PROCÉDÉ DE RATIONALISATION DE CHAINE DE COMPOSANTS
ELECTRIQUES D'UN AERONEF, ARCHITECTURE DE MISE EN OEUVRE
ET AERONEF CORRESPONDANT
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
[0001 ]L'invention se rapporte à un procédé de rationalisation de chaîne de composants de transmission d'énergie électrique d'un aéronef. L'invention concerne également une architecture électromécanique apte à mettre en uvre un tel procédé et un aéronef comportant des composants d'énergie électrique agencés selon cette architecture.
ELECTRIQUES D'UN AERONEF, ARCHITECTURE DE MISE EN OEUVRE
ET AERONEF CORRESPONDANT
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
[0001 ]L'invention se rapporte à un procédé de rationalisation de chaîne de composants de transmission d'énergie électrique d'un aéronef. L'invention concerne également une architecture électromécanique apte à mettre en uvre un tel procédé et un aéronef comportant des composants d'énergie électrique agencés selon cette architecture.
[0002]Les aéronefs comportent en général au moins une unité auxiliaire de puissance embarquée, encore appelée APU (initiales de Auxiliary Power Unit en terminologie anglaise) ou GAP (initiales de Groupe Auxiliaire de Puissance). Un GAP est un petit turboréacteur qui, associé à un générateur de courant électrique, est apte à fournir de l'énergie électrique à un moteur électrique dédié au déplacement de l'aéronef au sol.
[0003]Les GAP équipent ainsi habituellement les aéronefs pour alimenter au sol différents équipements consommateurs d'énergie (puissances électrique, pneumatique et hydraulique, conditionnement d'air), et démarrer les moteurs principaux. Un GAP peut éventuellement être redémarré et utilisé en vol en cas de panne du système de commande d'air conditionné ou de la distribution électrique.
Suffisamment sécurisé pour être certifié, par exemple en classe moteur, II
peut alors se subsister, dans certaines phases de vol, aux moteurs principaux pour fournir de l'énergie aux équipements consommateurs.
Suffisamment sécurisé pour être certifié, par exemple en classe moteur, II
peut alors se subsister, dans certaines phases de vol, aux moteurs principaux pour fournir de l'énergie aux équipements consommateurs.
[0004]Comme illustré sur le schéma de la figure 1, un GAP 10 se compose classiquement d'un générateur de gaz ¨ comprenant un compresseur 1 d'air Ai, une chambre de combustion 2 du mélange air Al et carburant Ki, et de deux turbines 3 et 4 ¨ ainsi que d'au moins un arbre d'entraînement et de puissance 5. La deuxième turbine 4 est classiquement une turbine liée, les GAP
les plus puissants étant équipés d'une turbine libre.
les plus puissants étant équipés d'une turbine libre.
[0005]Les étages 3 et 4 de détente des gaz G1 fournissent de la puissance au compresseur 1 via l'arbre d'entraînement 5. Cet arbre 5 est aussi un arbre de puissance : de la puissance résiduelle reste en effet disponible sur l'arbre 5 pour entraîner des équipements lorsque le GAP est opérationnel, par exemple au sol ou pendant certaines phases de vol, en particulier au décollage, à
l'atterrissage ou en cas de panne potentielle de moteur. Dans le cas où la turbine 4 est libre, la puissance disponible est transmise aux équipements sur un arbre d'entraînement colinéaire à l'arbre 5.
l'atterrissage ou en cas de panne potentielle de moteur. Dans le cas où la turbine 4 est libre, la puissance disponible est transmise aux équipements sur un arbre d'entraînement colinéaire à l'arbre 5.
[0006]Pour assurer le besoin en air comprimé Ac, par exemple en roulage au sol, un compresseur de charge 6 est entraîné par la puissance disponible fournie par l'arbre 5 pour comprimer de l'air entrant AO. Ce compresseur 6 est couplé, par exemple, à un système de conditionnement d'air ou à un système de pression pneumatique (non représenté).
[0007]Pour fournir de la puissance électriques aux équipements, en particulier pour le démarrage des moteurs principaux, l'arbre 5 est couplé à
deux alternateurs 7a et 7b montées en parallèle via les pignons P1 à P3 d'un boitier relais de tramission de puissance 8. Sur chaque arbre d'entraînement 9a et 9b de chaque alternateur 7a et 7b, est disposé un fusible mécanique Fa, respectivement Fb, permettant de couper les surcouples en cas de panne d'un alternateur. Ces fusibles peuvent être, par exemple, des crabots dentés ou des sections à
casser.
deux alternateurs 7a et 7b montées en parallèle via les pignons P1 à P3 d'un boitier relais de tramission de puissance 8. Sur chaque arbre d'entraînement 9a et 9b de chaque alternateur 7a et 7b, est disposé un fusible mécanique Fa, respectivement Fb, permettant de couper les surcouples en cas de panne d'un alternateur. Ces fusibles peuvent être, par exemple, des crabots dentés ou des sections à
casser.
[0008] Le moyen générateur de courant électrique, constitué par au moins un alternateur, est ici doublé car la sécurité technologique prévoit une redondance fonctionnelle et disposer au mieux de deux circuits électriques indépendants.
De manière générale, les équipements sont classiquement doublés et restent indépendants.
De manière générale, les équipements sont classiquement doublés et restent indépendants.
[0009] Le démarrage d'un GAP est classiquement réalisé par un lanceur électrique (non représenté) et le démarrage des moteurs principaux par un démarreur pneumatique alimenté par le compresseur de charge 6 monté sur l'arbre d'entraînement 5 du GAP.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
[0010] L'arrivée récente des démarreurs/générateurs électriques, DG en abrégé, a permis de supprimer l'utilisation d'un démarreur pneumatique 6 des moteurs principaux et celle du lanceur électrique de GAP. En utilisant des électroniques de puissance EP1 et EP2, les alternateurs 7a et 7b fonctionnant en DG sont transformés, par des liaisons de puissance [PI et LP2, en moteur (démarreur) en phase de démarrage du GAP puis convertis en générateur en phase de fourniture de courant électrique (alternateur). Les électroniques de puissance régulent la puissance électrique fournie par les DG 7a et 7b à
partir des réseaux électriques R1 et R2 de l'aéronef ou transmises à ces réseaux. Cette transmission permet de fournir de la puissance aux équipements de l'aéronef, en particulier aux moto-compresseurs des systèmes de conditionnement d'air.
partir des réseaux électriques R1 et R2 de l'aéronef ou transmises à ces réseaux. Cette transmission permet de fournir de la puissance aux équipements de l'aéronef, en particulier aux moto-compresseurs des systèmes de conditionnement d'air.
[0011]Lors du démarrage du GAP, initié à partir des batteries de l'aéronef, le courant continu est converti par les électroniques EP1 et EP2 en courant alternatif selon une fréquence variable permettant une adaptation, en vitesse et/ou en couple, du pilotage en phase de démarrage du GAP.
[0012]Par ailleurs une unité de contrôle numérique U1, appelée aussi FADEC (initiales de Full Authority Digital Engine Control en terminologie anglaise) régule les vitesses des engrenages du boîtier 8 de transmission de puissance. La régulation est effectuée en injectant la quantité de carburant appropriée dans la chambre de combustion 2 via un doseur D1. Cette quantité
est calculée et appliquée par l'unité U1 en fonction de l'écart entre la vitesse des engrenages du boîtier 8 fournie par un capteur de vitesse Cv, et transmise à
l'unité U1, et une valeur de consigne. L'unité U1 et les électroniques de puissance EP1, EP2 sont en liaisons câblées ou radio LA avec le centre de pilotage de l'aéronef, afin de coordonner et d'anticiper les commandes de puissance avec les conditions de vol.
est calculée et appliquée par l'unité U1 en fonction de l'écart entre la vitesse des engrenages du boîtier 8 fournie par un capteur de vitesse Cv, et transmise à
l'unité U1, et une valeur de consigne. L'unité U1 et les électroniques de puissance EP1, EP2 sont en liaisons câblées ou radio LA avec le centre de pilotage de l'aéronef, afin de coordonner et d'anticiper les commandes de puissance avec les conditions de vol.
[0013]De nos jours, une augmentation importante d'équipements électriques tend à favoriser le concept du tout électrique . L'utilisation d'une architecture de fourniture d'énergie sur la base décrite ci-dessus est inadaptée pour entraîner ces équipements.
[0014]11 est connu par exemple de dédier une électronique de puissance au pilotage des moteurs des compresseurs de charge, ou moto-compresseurs, pour le besoin en air comprimé. En général, quatre moto-compresseurs sont utilisés dans les réseaux R1, R2 pour alimenter deux systèmes d'air conditionné
ou ECS (initiales de Environment Control System en terminologie anglaise).
Ce type de pilotage nécessite l'utilisation de moto-compresseurs et d'un alternateur de grande capacité, par exemple d'une puissance de 200 kVA, pour générer les besoins en électricité du moteur de chaque moto-compresseur et les besoins en électricité de l'aéronef, en particulier lors du démarrage du GAP.
ou ECS (initiales de Environment Control System en terminologie anglaise).
Ce type de pilotage nécessite l'utilisation de moto-compresseurs et d'un alternateur de grande capacité, par exemple d'une puissance de 200 kVA, pour générer les besoins en électricité du moteur de chaque moto-compresseur et les besoins en électricité de l'aéronef, en particulier lors du démarrage du GAP.
[0015]Ainsi, la multiplication des équipements entraîne l'utilisation de moteurs et/ou générateurs surabondants pour coordonner électriquement les équipements, ainsi qu'une multiplication des systèmes de liaison électromécanique dans les boitiers relais. L'architecture devient alors complexe et peu économe en énergie. En particulier, l'encombrement, la masse et les coûts sont augmentés alors que la fiabilité est diminuée.
[0016]De plus, dans le réseau alternatif distribué d'un aéronef, le GAP
constitue un rajout de source de puissance importante dont l'utilisation, limitée à
certaines phases de vol, se traduit par des commutations de circuits en temps réel fortement complexes dans le c ur électrique, en particulier pour assurer les différentes fonctions en cas de panne.
constitue un rajout de source de puissance importante dont l'utilisation, limitée à
certaines phases de vol, se traduit par des commutations de circuits en temps réel fortement complexes dans le c ur électrique, en particulier pour assurer les différentes fonctions en cas de panne.
[0017]L'énergie récupérée par recyclage, par exemple lors de la décélération au sol par les moteurs du train d'atterrissage (fonction dite green taxiing en terminologie anglaise, c'est-à-dire en récupération verte du taxiage) ou par des échangeurs de chaleur disposés en des emplacements appropriés, n'est pas utilisable par les GAP dans les phases de vol où ils ne sont pas opérationnels, les temps de démarrage et d'autorisation de mise en charge sont trop longs : un système d'absorption d'énergie supplémentaire doit être installé.
[0018]La redondance technologique d'un GAP peut être assurée par les moteurs principaux. Cependant, cette solution nécessite le raccordement de ces moteurs au système pneumatique. Alternativement, des systèmes indépendants, tels que des moto-compresseurs, peuvent être envisagés pour assurer la redondance. Mais ces solutions ajoutent des dispositifs supplémentaires, ce qui participe à la connplexification de l'ensemble.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
EXPOSÉ DE L'INVENTION
[0019]L'invention vise à s'affranchir de ces inconvénients et, en particulier, à réaliser une architecture apte à rationaliser la distribution électrique entre différents composants d'un aéronef afin de diminuer le nombre de composants, l'encombrement, la masse et les coûts, tout en garantissant une bonne fiabilité.
[0020]Pour ce faire, l'invention propose d'optimiser l'offre énergétique par un fonctionnement adapté en réversibilité de systèmes de fourniture électrique des GAP. Ce fonctionnement permet une adaptation, en cas de panne du GAP ou du système de fourniture d'énergie pneumatique ou hydraulique.
[0021]Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé de rationalisation de chaîne de composants de transmission d'énergie électrique d'un aéronef comportant un groupe auxiliaire de puissance GAP, des moteurs principaux et des équipements consommateurs finaux d'énergie électrique, pneumatique et/ou hydraulique gérés par des systèmes de commande dédiés. Le GAP fournit de la puissance délivrée sur un arbre d'entraînement par liaison à
au moins un groupe de transformation énergétique via un boîtier de transmission de puissance. Chaque groupe de transformation n'a qu'un composant électromécanique convertible démarreur/générateur et un transformateur d'énergie associé. La transmission de puissance est réalisée à partir du ou de chaque groupe de transformation par liaison directe, d'une part, au boîtier de transmission et, d'autre part, à l'équipement final dédié.
[002210e procédé permet ainsi de supprimer les intermédiaires (moteurs, générateurs, convertisseurs, etc.) de transformation électromécaniques et de diminuer les capacités de puissance nécessaires pour la fourniture d'énergie à l'équipement final dédié, par exemple aux systèmes de conditionnement d'air.
[0023]Ce procédé également la rationalisation d'absorption d'énergie récupérée par d'autres systèmes de l'aéronef, tels que des moteurs de roues du train d'atterrissage pendant le freinage ou une turbine de récupération de l'énergie en liaison avec un échangeur thermique.
[0024]Avantageusement, la liaison entre le groupe transformateur et le GAP est réalisé dans le boîtier par couplage de l'arbre d'entraînement du GAP
sur l'arbre du démarreur/générateur DG via une communication de puissance directionnelle fonctionnant dans un seul sens allant de l'arbre d'entraînement du GAP à l'arbre du DG, la transmission étant libre ou sans communication d'entraînement dans l'autre sens.
[0025]Selon des modes particuliers, le procédé peut prévoir que:
- le ou un des DG est configuré pour fonctionner en mode moteur pendant la phase de démarrage du GAP, et entraîner alors le GAP via une communication de puissance directionnelle allant du groupe au GAP;
- le DG fonctionnant alors en mode moteur est avantageusement connecté de manière mobile à l'arbre d'entraînement du GAP de sorte que le transformateur d'énergie associé ne soit pas entraîné pendant la phase de démarrage du GAP;
- une turbine de récupération d'énergie, par échange thermique à
l'échappement de gaz chauds en sortie d'équipements pneumatiques et/ou des moteurs principaux, entraîne au moins partiellement un groupe transformateur par couplage dans le boîtier de transmission de puissance via au moins une communication de puissance directionnelle allant de la turbine de récupération au groupe transformateur ;
- le ou un des groupes transformateurs est dédié au taxiage par fourniture d'énergie électrique en couplage avec une motorisation de train d'atterrissage de l'aéronef et l'autre groupe à la fourniture d'énergie selon les besoins de l'aéronef, le groupe dédié au taxiage étant configuré pour fonctionner en mode générateur en liaison avec l'arbre d'entraînement du GAP selon la demande en traction de ladite motorisation, et en mode moteur d'entraînement du compresseur associé
.. lorsque la motorisation de train est convertie en mode générateur pendant les phases de freinage ;
- alternativement, un DG supplémentaire est dédié au taxiage et couplé à
l'arbre du GAP dans le boîtier pour être entraîné par cet arbre et fonctionner en mode générateur selon la demande en traction de la motorisation de train, et pour fonctionner en mode moteur d'entraînement de l'arbre du GAP lui-même en mode moteur lorsque la motorisation de train est convertie en mode générateur pendant les phases de freinage.
[0026] L'invention se rapporte également à une architecture électromécanique comportant des composants de transmission d'énergie .. électrique dans un aéronef, apte à mettre en oeuvre le procédé ci-dessus.
Un telle architecture comporte un GAP, une unité de contrôle en liaison avec au moins une électronique de puissance, un boîtier de transmission de puissance par des moyens d'engrenage entre d'une part les arbres d'au moins un groupe transformateur, intégrant par groupe un seul DG convertible par l'unité de contrôleT
et, d'autre part, un arbre d'entraînement du GAP transmetteur de puissance, ainsi que des liaisons de puissance électrique directes à un équipement final.
Chaque groupe de transformation est relié directement, d'une part, au boîtier de transmission de puissance et, d'autre part, à l'équipement final dédié.
[0027]Selon que l'équipement final dédié est un système de conditionnement d'air, un circuit hydraulique ou un réseau électrique, le groupe de transformation comporte respectivement un compresseur, une pompe hydraulique ou un alternateur comme exemple de transformateur d'énergie associé.
[0028]Avantageusement, la transmission de puissance est réalisée dans le boîtier de transmission par couplage de l'arbre d'entraînement du GAP sur les arbres de rotation des démarreurs/générateurs DG via des moyens de communication de puissance directionnel montés sur l'arbre d'entraînement du GAP et sur les arbres de rotation des DG.
[0029] Selon certains modes de réalisation préférés :
- les moyens de communication de puissance directionnels sont choisis parmi une roue libre, un manchon découpleur et un embrayage centrifuge ou électromécanique ;
- l'unité de contrôle est apte à configurer, pendant la phase de démarrage du GAP, le DG d'un groupe transformateur en mode moteur et entraîner l'arbre du GAP par couplage à cet arbre GAP via au moins un moyen de communication de puissance directionnel;
- avantageusement, pendant la phase de démarrage du GAP, l'entraînement de l'arbre du GAP est réalisé par un moyen de couplage mobile entre le DG et l'arbre du GAP via au moins un moyen de communication directionnel, ce moyen de couplage réalisant simultanément un désaccouplage entre le DG et le transformateur d'énergie associé ;
- une turbine de récupération d'énergie, à partir d'échangeurs de chaleur en sortie d'équipements pneumatiques et/ou des moteurs principaux, est couplé
à
au moins un groupe transformateur dans le boîtier de transmission pour l'entraîner, en complément de l'entraînement opéré par l'arbre du GAP, via au moins un moyen de communication de puissance directionnel allant de la turbine de récupération au groupe transformateur ;
- l'un des groupes transformateurs, dédié au taxiage par un moyen de couplage sur au moins un arbre d'entraînement des moteurs de train d'atterrissage de l'aéronef, un autre groupe étant dédié à la fourniture d'énergie selon les besoins de l'aéronef, est configuré par l'unité de contrôle en mode générateur en complément de l'entraînement opéré par l'arbre du GAP selon la demande en traction desdits moteurs de train, et en mode moteur d'entraînement du transformateur d'énergie de ce groupe lorsque les moteurs de train sont convertis en mode générateur par l'unité de contrôle pendant les phases de freinage ;
- un DG supplémentaire, dédié au taxiage, est entraîné par l'arbre du GAP par couplage dans le boîtier de transmission et converti par l'unité de contrôle en mode générateur pour satisfaire la demande en traction de la motorisation de train, et en mode moteur d'entraînement de l'arbre du GAP
lorsque l'unité de contrôle convertit les moteurs de train en mode générateur pendant les phases de freinage ;
- des fusibles mécaniques sont insérés sur les arbres d'entraînement des compresseurs et des DG de chaque moto-compresseur.
PRÉSENTATION DES FIGURES
[0030]D'autres données, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description non limitée qui suit, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement :
- la figure 1, un schéma de base d'architecture de distribution d'énergie comportant deux moto-compresseurs en liaison avec un GAP (déjà commenté) ;
- la figure 2, un schéma d'exemple d'architecture selon l'invention comportant des moyens de communication de puissance directionnels sur les principaux arbres ;
- la figure 3, le schéma d'architecture selon la figure 2 appliqué au démarrage du GAP et au taxiage, - les figures 4 et 5, des schémas d'une variante de la figure 3 pour réaliser, en deux phases, la fonction démarrage de l'architecture sans faire intervenir de compresseur ;
- la figure 6, le schéma d'une variante de la figure 3 appliquée au taxiage avec un troisième DG couplé directement au GAP; et - la figure 7, un schéma d'architecture d'absorption d'énergie comportant une turbine de récupération.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
[0031]En référence au schéma de la figure 2, l'architecture 10 illustrée comporte un APU du type de la figure 1 avec, dans le présent exemple, une turbine de puissance 4 de type turbine libre d'entraînement de l'arbre de puissance 5a. Les éléments identiques à ceux de la figure 1 (réseaux R1, R2, électroniques de puissance EP1, EP2, liaisons de puissance LP1, LP2, unité de contrôle Ul , capteur de vitesse Cv, liaisons aéronef LA) sont désignés par les mêmes références dans les figures 2 à 7 (sauf indication expresse).
[0032]La mutualisation des fonctions de l'architecture liée au GAP 10 selon l'invention est rationalisée par des liaisons bidirectionnelles Li et L2 entre l'unité de contrôle U1 et chacune des électroniques de puissance EP1, EP2 qui gère la transformation démarreur/générateur ou DG des alternateurs 13a, 13b, lors de différentes phases : démarrage du GAP ou des moteurs principaux, absorption d'énergie ou taxiage. Ainsi, les électroniques de puissance EP1, transmettent à l'unité U1 des informations sur le niveau de puissance que les alternateurs devront fournir afin d'anticiper les transitoires de fourniture de puissance du GAP ou pour une recherche d'optimisation de vitesse. Dans l'autres sens, les électroniques de puissance EP1, EP2 reçoivent de l'unité U1 le signal de confirmation de la puissance apte à être fournie par le GAP.
[0033]Le générateur de gaz est constitué du compresseur 1, de la chambre de combustion 2 et d'une turbine HP (haute pression) 3. Cette dernière fournit la puissance d'entrainement au compresseur 1 par l'intermédiaire de l'arbre d'entraînement 5. La vitesse de l'arbre d'entraînement 5 est mesurée par un capteur Cv et l'information est transmise à l'unité de contrôle Ul.
[0034] Le générateur de gaz comprend aussi une turbine de puissance .. libre 4. L'énergie résiduelle sortant de la turbine 3 est alors transférée sur la turbine de puissance 4, une turbine libre dans l'exemple, qui fournit de la puissance mécanique sur l'arbre de puissance 5a. Cette puissance est disponible pour entrainer des équipements, via le boîtier de transmission 8, aptes à
transformer cette puissance en puissance pneumatique, électrique ou hydraulique.
[0035] Dans l'exemple, le GAP 10 fournit ainsi de la puissance pneumatique par entraînement de compresseurs de charge lia et 11 b et de la puissance électrique par entrainement d'alternateurs 13a et 13b. D'autres équipements représentés en pointillés peuvent être entraînés, notamment une pompe hydraulique et/ou un alternateur et/ou un démarreur /générateur DG dédié
au taxiage (voir ci-dessous en référence à la figure 5).
[0036]Tous ces équipements sont entrainés par l'arbre de puissance 5a via des pignons P1 à P7 assemblés dans le boîtier 8. Des pignons supplémentaires Ps, indiqués en traits pointillés, peuvent entraîner les autres équipements évoqués ci-dessus.
[0037] De manière plus précise, l'arbre 5a transmet la puissance au pignon P1 au travers d'une roue libre RL1 . La flèche Fi indique le sens de communication active de la puissance transmise par la roue libre RL1 . La transmission de puissance passe ainsi de l'arbre 5a vers le pignon P 1, sans pouvoir être transmise en sens inverse, c'est-à-dire du pignon Pi à l'arbre 5a. En effet, l'engrènement E 1 de la roue libre RL1 n'étant actif, par construction, que dans un seul sens de rotation correspondant au sens de transmission de la flèche F 1, aucune prise n'est engrenée dans le sens inverse et donc aucune transmission du pignon P 1 à l'arbre 5a n'est possible.
[0038] Les pignons P2 et P3, engrenés par le pignon P 1, entraînent respectivement en parallèle des roues libres RL2 et RL3. Sur ces roues libres, sont montés les arbres 14a et 14b des pignons P4 et P6 d'entraînement des alternateurs 13a et 13b via des arbres fusibles AF1 et AF2. Les flèches F2 et indiquent le sens de communication de puissance active imposé par les roues libres RL2 et RL3, c'est-à-dire respectivement du pignon P2 vers le pignon P4 et du pignon P3 vers le pignon P6.
[0039] Par ailleurs, les compresseurs lia et 11b, qui permettent de produire l'énergie pneumatique, sont entraînés respectivement par des arbres 15a et 15b de pignons P5 et P7, via des arbres fusibles AF3 et AF4, les pignons P5 et P7 étant respectivement engrenés par les pignons P4 et P6 des alternateurs 13a et 13b. Chaque alternateur 13a, 13b entraîne respectivement un compresseur lia, 11 b : chaque couple constitué d'un alternateur 13a, 13b et du compresseur correspondant 11a, 1 lb forment un moto-compresseur MC1 , MC2.
[0040] Dans cette architecture, la roue libre RL1 est une redondance de la fonction de désaccouplement exercée par les roues libres RL2 et RL3. Elle peut éventuellement être supprimée, en particulier en cas de redondance supplémentaire des alternateurs et/ou des compresseurs. En variante de la roue libre RL1 , un manchon découpleur peut être est introduit sur l'arbre 5a. Un tel manchon est décrit dans le document de brevet FR 2 887 945.
[0041 ] L'architecture selon l'invention permet de mutualiser les équipements et les fonctions de démarrage du GAP ainsi que de récupération ou absorption d'énergie. A ce titre, la figure 3 reprend et complète l'architecture de la figure 2 pour illustrer la mise en uvre d'une solution de démarrage du GAP
par l'un ou l'autre des alternateurs, par exemple l'alternateur 13b.
[0042]L'alternateur 13b transformé en démarreur, par appel de cette fonction par l'électronique de puissance associée EP2, entraîne l'arbre 5 via la série de pignons P6, P7, P8 et P9 : le pignon P6 monté sur l'arbre 15b de l'alternateur 13b engrène le pignon P7 qui entraine le compresseur 11 b et une roue libre RL4. La flèche F4 indique le sens de la roue libre RL4, c'est-à-dire une communication de puissance est transmise vers le pignon P8. Ce dernier engrène avec le pignon P9 axé sur l'arbre 5 du GAP 10.
[0043]Avantageusement, la puissance entre les pignons P7 et P8 est transmise via un manchon découpleur MD1. Ce fusible peut être celui de la technologie utilisée pour l'entrainement des démarreurs à air sur moteur. Ils sont capables de transmettre de forts couples au travers d'un fusible calibré en conséquence dans le sens de la flèche F5 (du pignon P7 vers le pignon P8) mais, à l'inverse, il se comporte en faible fusible si la transmission de puissance est dans le sens opposé. Ce dispositif permet d'éviter d'entrainer le générateur de gaz en cas de panne de la roue libre RL4.
[0044]Pour des questions de redondance, il est directement réalisable de transposer le même principe, de manière alternative ou cumulée, à l'autre alternateur 13a converti en démarreur.
[0045]Alternativement, la figure 4 illustre une variante pour réaliser la fonction démarrage sans entrainer le compresseur 1 1 b lors de la phase de démarrage du GAP, et donc de réduire la puissance à fournir durant cette phase.
Dans cette variante, un pignon mobile P10 d'arbre 12b porteur du manchon découpleur MD1 est inséré entre les pignons P6 et P7. Le pignon P6 entraîne par une denture large le pignon P10, qui n'engrène pas le pignon P7 de denture sensiblement moins large que celle du pignon P6. Au travers du manchon découpleur MD1, la puissance est transmise au pignon P8 qui entraine le pignon P9. Le pignon P8 est également mobile le long de son arbre confondu avec l'arbre 12b du pignon 10, de sorte que l'ensemble des deux pignons P8-P10 constitue un train de pignons directionnel mobile en translation.
[0046]Le schéma de la figure 5 montre cette même solution après la phase de démarrage, c'est-à-dire en configuration de fourniture de puissance par le GAP 10. Dans cette configuration, le train de pignons P10 et P8 relié par le manchon découpleur MD1 est translaté de sorte qu'il ne soit plus engrené avec le pignon P9 de l'arbre du 5 du GAP. Dans ces conditions, le GAP transmet de la puissance via son arbre 5a dans la configuration de base illustré sur la figure 2.
[0047]Cette solution peut comprendre avantageusement des synchros (non représentées) de mesure d'angle pour un redémarrage du GAP en rotation résiduelle, du fait par exemple, d'une autorotation par effet moulinet ou en fin de séquence de démarrage alors que la turbine libre 4 est accélérée à faible vitesse.
[0048] Par ailleurs, la mutualisation fonctionnelle des équipements selon l'invention ¨ en particulier par la gestion mutualisée des alternateurs 13a et/ou 13b et des compresseurs lia et/ou 11 b par les électroniques de puissance EP1/EP2 en liaison bidirectionnelle Li /L2 avec le FADEC U1 ¨ permet la mise en oeuvre rationalisée de la récupération par absorption de puissance. Cette récupération provient par exemple des phases de freinage des roues d'atterrissage, lors des .. phases de taxiage et/ou d'atterrissage, ou, autre exemple, d'une turbine de récupération associée.
[0049]Par exemple pendant la phase de taxiage et/ou d'atterrissage, les alternateurs 13a et 13b des figures 2 à 5, sont avantageusement convertis en moteurs ¨ fonction démarreur au travers des électroniques de puissance EP1 et EP2 ¨ pour absorber les puissances fournies par les moteurs des roues du train principal transformés en générateurs.
[0050]En particulier, en se reportant à la figure 3, l'alternateur 13a qui n'est pas dédié au démarrage du GAP (ainsi qu'à la fourniture de puissance après démarrage), peut être dédié à cette fonction d'absorption de puissance.
[0051 ]Ainsi, pendant la phase de taxiage, toute la puissance électrique pour les besoins aéronefs est fournie par l'autre alternateur convertible 13b, c'est-à-dire fonctionnant en modes DG, démarreur ou générateur. L'électronique de puissance concernée EP2 gère alors les besoins via les deux réseaux aéronef R1 et R2 couplés pendant cette phase.
[0052]En mode normal de demande de traction des moteurs du train d'atterrissage, l'énergie nécessaire au déplacement de l'aéronef est fournie par le générateur 13a. En mode freinage, les moteurs électriques du train sont transformés en alternateurs et fournissent de la puissance électrique à
l'alternateur 13a en tant que moteur (fonction démarreur) transmise au travers de pignons supplémentaires Ps. Cette puissance est transmise au travers des pignons P4 et P5 au compresseur 11a pour récupérer l'énergie sous forme pneumatique. Le complément d'énergie qui peut être nécessaire pour entraîner le compresseur lla est fourni par la turbine de puissance 4 du GAP 10.
[0053]La mutualisation des électroniques de puissance EP1 et EP2 dédiées à chacun des alternateurs 13a et 13b convertissables en DG, permettent également de gérer les pannes du GAP par l'utilisation de ces alternateurs en tant que moteurs (fonction démarreur).
[0054]Ainsi, en cas de panne du GAP 10, l'arbre 5a n'est plus entrainé et donc n'entraine plus le pignon P1. L'alternateur 13a transformé en moteur fournit la puissance mécanique nécessaire à l'entrainement du compresseur de charge 11a et des autres équipements le cas échéant. De manière similaire, l'alternateur 13b peut se transforme en moteur pour fournir la puissance mécanique nécessaire à l'entrainement du compresseur de charge llb et autres équipements.
[0055]Dans ces conditions, les deux ensembles d'alternateurs et compresseurs, 13a/11a et 13b/11b, qui forment deux ensembles indépendants équivalents à deux moto-compresseurs, MC1 et MC2, peuvent servir en cas de panne du GAP. Ceci évite le rajout de deux autres systèmes en secours. La fiabilité du système d'accouplement par pignon est suffisante pour satisfaire les exigences de sécurité.
[0056]Par extension et de la même manière, si le GAP est défaillant en vol ¨ ou pour assurer la continuité de fourniture d'air comprimé pendant la phase de démarrage du GAP ¨ il est avantageux de se servir des systèmes moto-compresseurs MC1 ou MC2 sans démarrer le GAP 10. En référence à la figure 3, le système moto-compresseur MC1 est opérant, et le deuxième moto-compresseur MC2 assure le lancement du GAP pour son démarrage.
[0057111 est ainsi possible d'absorber de la puissance électrique pendant certaines phases de vol. Même si le GAP 10 est opérationnel, une puissance additionnelle à celle fournie par la turbine de puissance 4 est avantageusement fournie par l'intermédiaire des alternateurs 13 et/ou 13b transformés en mode moteur (fonction démarreur). La régulation du GAP permet de gérer ce type de délestage de puissance à fournir par la turbine 4.
[0058]Le schéma de la figure 6 illustre, en variante d'architecture d'absorption de puissance pendant les opérations de taxiage et/ou d'atterrissage, l'installation d'un alternateur convertible ou DG supplémentaire 13c dédié à
cette fonction. La réduction par un train de pignons sur l'arbre de transmission 14c du DG 13c, entre le DG 13c et l'arbre 5a du GAP 10, ne figure pas sur le schéma pour ne pas surcharger la figure. Le fusible mécanique AF5 protège les arbres contre la présence de surcouples éventuels.
[0059]En mode normal de demande de traction de la motorisation du train, l'énergie nécessaire au déplacement de l'aéronef est fournie par le DG
13c en mode générateur (alternateur) entrainé par le GAP 10. Cette énergie est ensuite transmise aux moteurs électriques des roues du train.
[0060]En mode freinage, les moteurs électriques des roues sont transformés en alternateurs. Ils fournissent alors de l'énergie électrique (transmise au travers de dispositifs de puissance électrique connus) au DG 13c converti en mode moteur. Cette énergie est transmise au travers du fusible AF5 à l'arbre 5a.
Le besoin en fourniture d'énergie de la turbine de puissance 4 en est d'autant diminué.
[0061]Un autre exemple d'absorption de puissance est illustré par le schéma de la figure 7. Dans cet exemple, la configuration montre un GAP 10 en liaison avec une turbine de récupération 16a. La puissance récupérée est transmise sur un arbre de puissance 17 au travers d'un manchon découpleur MD2 dans le sens de la flèche F6, c'est-à-dire de la turbine 16a vers un pignon d'engrenage P12 du boîtier de transmission 8.
[0062]Ce manchon découpleur MD2 permet d'éviter d'entrainer la turbine 16a en cas de non production de puissance lors de différentes phases d'utilisation de l'aéronef (par exemple en porte ouverte). De plus, une roue libre RL5 transmet la puissance de l'arbre de turbine 17 vers le pignon P12 qui engrène sur les pignons P5 et P4 du moto-compresseur MC1. Le manchon découpleur MD2 permet alors d'éviter l'entraînement de la turbine 16a en cas de panne de la roue libre de transmission RL5. De plus, en cas de panne du GAP 10, la roue libre permet de ne pas entraîner la turbine de puissance 4 par le groupe moto-compresseur MC1 ou MC2.
[0063]Si pour des raisons de sécurité, une deuxième turbine de récupération 16b est demandée, les deux turbines de récupération 16a et 16b sont symétriquement accouplées aux deux systèmes moto-compresseurs MC1/MC2 dans le boîtier 8: arbres 17/18, fusibles MD2/MD3, roues libres RL5/RL6, pignons P12-P5-P4/P13-P7-P6.
[0064] L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés.
Ainsi, l'agencement de la boite 8 est adaptable par le nombre de pignons et les rapports de réduction.
[0065]La boîte de transmission peut être décomposée en plusieurs parties : une boîte principale avec une série de prises de mouvement par groupe moto-compresseur, et une boîte par groupe moto-compresseur, avec ou sans turbine de récupération. Les alternateurs convertibles et les compresseurs des moto-compresseurs peuvent être sur la même ligne d'arbre, ou bien, le compresseur et la turbine de récupération étant sur deux lignes, l'alternateur est intégré à la boîte de transmission sous forme de cartouche amovible.
[0066]La position des roues libres et des fusibles peut également être adaptée. Des embrayages appropriés, par exemple des embrayages centrifuges ou électromécaniques, peuvent remplacés les manchons ou les roues libres.
Lorsque la turbine de puissance est une turbine liée, les deux arbres traversant de puissance 5a et d'entraînement 5 sont par nature liés [0067] L'architecture peut ne comporter qu'un seul alternateur convertible et qu'un seul compresseur de charge, c'est-à-dire un seul moto-compresseur.
[0068]Le système de fourniture d'air comprimé sur aéronef peut être assuré par d'autres moyens que ceux décrits. La redondance de ce système principal peut être assurée par un système supplémentaire moto-compresseur, afin de tenir les objectifs de sécurité.
au moins un groupe de transformation énergétique via un boîtier de transmission de puissance. Chaque groupe de transformation n'a qu'un composant électromécanique convertible démarreur/générateur et un transformateur d'énergie associé. La transmission de puissance est réalisée à partir du ou de chaque groupe de transformation par liaison directe, d'une part, au boîtier de transmission et, d'autre part, à l'équipement final dédié.
[002210e procédé permet ainsi de supprimer les intermédiaires (moteurs, générateurs, convertisseurs, etc.) de transformation électromécaniques et de diminuer les capacités de puissance nécessaires pour la fourniture d'énergie à l'équipement final dédié, par exemple aux systèmes de conditionnement d'air.
[0023]Ce procédé également la rationalisation d'absorption d'énergie récupérée par d'autres systèmes de l'aéronef, tels que des moteurs de roues du train d'atterrissage pendant le freinage ou une turbine de récupération de l'énergie en liaison avec un échangeur thermique.
[0024]Avantageusement, la liaison entre le groupe transformateur et le GAP est réalisé dans le boîtier par couplage de l'arbre d'entraînement du GAP
sur l'arbre du démarreur/générateur DG via une communication de puissance directionnelle fonctionnant dans un seul sens allant de l'arbre d'entraînement du GAP à l'arbre du DG, la transmission étant libre ou sans communication d'entraînement dans l'autre sens.
[0025]Selon des modes particuliers, le procédé peut prévoir que:
- le ou un des DG est configuré pour fonctionner en mode moteur pendant la phase de démarrage du GAP, et entraîner alors le GAP via une communication de puissance directionnelle allant du groupe au GAP;
- le DG fonctionnant alors en mode moteur est avantageusement connecté de manière mobile à l'arbre d'entraînement du GAP de sorte que le transformateur d'énergie associé ne soit pas entraîné pendant la phase de démarrage du GAP;
- une turbine de récupération d'énergie, par échange thermique à
l'échappement de gaz chauds en sortie d'équipements pneumatiques et/ou des moteurs principaux, entraîne au moins partiellement un groupe transformateur par couplage dans le boîtier de transmission de puissance via au moins une communication de puissance directionnelle allant de la turbine de récupération au groupe transformateur ;
- le ou un des groupes transformateurs est dédié au taxiage par fourniture d'énergie électrique en couplage avec une motorisation de train d'atterrissage de l'aéronef et l'autre groupe à la fourniture d'énergie selon les besoins de l'aéronef, le groupe dédié au taxiage étant configuré pour fonctionner en mode générateur en liaison avec l'arbre d'entraînement du GAP selon la demande en traction de ladite motorisation, et en mode moteur d'entraînement du compresseur associé
.. lorsque la motorisation de train est convertie en mode générateur pendant les phases de freinage ;
- alternativement, un DG supplémentaire est dédié au taxiage et couplé à
l'arbre du GAP dans le boîtier pour être entraîné par cet arbre et fonctionner en mode générateur selon la demande en traction de la motorisation de train, et pour fonctionner en mode moteur d'entraînement de l'arbre du GAP lui-même en mode moteur lorsque la motorisation de train est convertie en mode générateur pendant les phases de freinage.
[0026] L'invention se rapporte également à une architecture électromécanique comportant des composants de transmission d'énergie .. électrique dans un aéronef, apte à mettre en oeuvre le procédé ci-dessus.
Un telle architecture comporte un GAP, une unité de contrôle en liaison avec au moins une électronique de puissance, un boîtier de transmission de puissance par des moyens d'engrenage entre d'une part les arbres d'au moins un groupe transformateur, intégrant par groupe un seul DG convertible par l'unité de contrôleT
et, d'autre part, un arbre d'entraînement du GAP transmetteur de puissance, ainsi que des liaisons de puissance électrique directes à un équipement final.
Chaque groupe de transformation est relié directement, d'une part, au boîtier de transmission de puissance et, d'autre part, à l'équipement final dédié.
[0027]Selon que l'équipement final dédié est un système de conditionnement d'air, un circuit hydraulique ou un réseau électrique, le groupe de transformation comporte respectivement un compresseur, une pompe hydraulique ou un alternateur comme exemple de transformateur d'énergie associé.
[0028]Avantageusement, la transmission de puissance est réalisée dans le boîtier de transmission par couplage de l'arbre d'entraînement du GAP sur les arbres de rotation des démarreurs/générateurs DG via des moyens de communication de puissance directionnel montés sur l'arbre d'entraînement du GAP et sur les arbres de rotation des DG.
[0029] Selon certains modes de réalisation préférés :
- les moyens de communication de puissance directionnels sont choisis parmi une roue libre, un manchon découpleur et un embrayage centrifuge ou électromécanique ;
- l'unité de contrôle est apte à configurer, pendant la phase de démarrage du GAP, le DG d'un groupe transformateur en mode moteur et entraîner l'arbre du GAP par couplage à cet arbre GAP via au moins un moyen de communication de puissance directionnel;
- avantageusement, pendant la phase de démarrage du GAP, l'entraînement de l'arbre du GAP est réalisé par un moyen de couplage mobile entre le DG et l'arbre du GAP via au moins un moyen de communication directionnel, ce moyen de couplage réalisant simultanément un désaccouplage entre le DG et le transformateur d'énergie associé ;
- une turbine de récupération d'énergie, à partir d'échangeurs de chaleur en sortie d'équipements pneumatiques et/ou des moteurs principaux, est couplé
à
au moins un groupe transformateur dans le boîtier de transmission pour l'entraîner, en complément de l'entraînement opéré par l'arbre du GAP, via au moins un moyen de communication de puissance directionnel allant de la turbine de récupération au groupe transformateur ;
- l'un des groupes transformateurs, dédié au taxiage par un moyen de couplage sur au moins un arbre d'entraînement des moteurs de train d'atterrissage de l'aéronef, un autre groupe étant dédié à la fourniture d'énergie selon les besoins de l'aéronef, est configuré par l'unité de contrôle en mode générateur en complément de l'entraînement opéré par l'arbre du GAP selon la demande en traction desdits moteurs de train, et en mode moteur d'entraînement du transformateur d'énergie de ce groupe lorsque les moteurs de train sont convertis en mode générateur par l'unité de contrôle pendant les phases de freinage ;
- un DG supplémentaire, dédié au taxiage, est entraîné par l'arbre du GAP par couplage dans le boîtier de transmission et converti par l'unité de contrôle en mode générateur pour satisfaire la demande en traction de la motorisation de train, et en mode moteur d'entraînement de l'arbre du GAP
lorsque l'unité de contrôle convertit les moteurs de train en mode générateur pendant les phases de freinage ;
- des fusibles mécaniques sont insérés sur les arbres d'entraînement des compresseurs et des DG de chaque moto-compresseur.
PRÉSENTATION DES FIGURES
[0030]D'autres données, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description non limitée qui suit, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement :
- la figure 1, un schéma de base d'architecture de distribution d'énergie comportant deux moto-compresseurs en liaison avec un GAP (déjà commenté) ;
- la figure 2, un schéma d'exemple d'architecture selon l'invention comportant des moyens de communication de puissance directionnels sur les principaux arbres ;
- la figure 3, le schéma d'architecture selon la figure 2 appliqué au démarrage du GAP et au taxiage, - les figures 4 et 5, des schémas d'une variante de la figure 3 pour réaliser, en deux phases, la fonction démarrage de l'architecture sans faire intervenir de compresseur ;
- la figure 6, le schéma d'une variante de la figure 3 appliquée au taxiage avec un troisième DG couplé directement au GAP; et - la figure 7, un schéma d'architecture d'absorption d'énergie comportant une turbine de récupération.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
[0031]En référence au schéma de la figure 2, l'architecture 10 illustrée comporte un APU du type de la figure 1 avec, dans le présent exemple, une turbine de puissance 4 de type turbine libre d'entraînement de l'arbre de puissance 5a. Les éléments identiques à ceux de la figure 1 (réseaux R1, R2, électroniques de puissance EP1, EP2, liaisons de puissance LP1, LP2, unité de contrôle Ul , capteur de vitesse Cv, liaisons aéronef LA) sont désignés par les mêmes références dans les figures 2 à 7 (sauf indication expresse).
[0032]La mutualisation des fonctions de l'architecture liée au GAP 10 selon l'invention est rationalisée par des liaisons bidirectionnelles Li et L2 entre l'unité de contrôle U1 et chacune des électroniques de puissance EP1, EP2 qui gère la transformation démarreur/générateur ou DG des alternateurs 13a, 13b, lors de différentes phases : démarrage du GAP ou des moteurs principaux, absorption d'énergie ou taxiage. Ainsi, les électroniques de puissance EP1, transmettent à l'unité U1 des informations sur le niveau de puissance que les alternateurs devront fournir afin d'anticiper les transitoires de fourniture de puissance du GAP ou pour une recherche d'optimisation de vitesse. Dans l'autres sens, les électroniques de puissance EP1, EP2 reçoivent de l'unité U1 le signal de confirmation de la puissance apte à être fournie par le GAP.
[0033]Le générateur de gaz est constitué du compresseur 1, de la chambre de combustion 2 et d'une turbine HP (haute pression) 3. Cette dernière fournit la puissance d'entrainement au compresseur 1 par l'intermédiaire de l'arbre d'entraînement 5. La vitesse de l'arbre d'entraînement 5 est mesurée par un capteur Cv et l'information est transmise à l'unité de contrôle Ul.
[0034] Le générateur de gaz comprend aussi une turbine de puissance .. libre 4. L'énergie résiduelle sortant de la turbine 3 est alors transférée sur la turbine de puissance 4, une turbine libre dans l'exemple, qui fournit de la puissance mécanique sur l'arbre de puissance 5a. Cette puissance est disponible pour entrainer des équipements, via le boîtier de transmission 8, aptes à
transformer cette puissance en puissance pneumatique, électrique ou hydraulique.
[0035] Dans l'exemple, le GAP 10 fournit ainsi de la puissance pneumatique par entraînement de compresseurs de charge lia et 11 b et de la puissance électrique par entrainement d'alternateurs 13a et 13b. D'autres équipements représentés en pointillés peuvent être entraînés, notamment une pompe hydraulique et/ou un alternateur et/ou un démarreur /générateur DG dédié
au taxiage (voir ci-dessous en référence à la figure 5).
[0036]Tous ces équipements sont entrainés par l'arbre de puissance 5a via des pignons P1 à P7 assemblés dans le boîtier 8. Des pignons supplémentaires Ps, indiqués en traits pointillés, peuvent entraîner les autres équipements évoqués ci-dessus.
[0037] De manière plus précise, l'arbre 5a transmet la puissance au pignon P1 au travers d'une roue libre RL1 . La flèche Fi indique le sens de communication active de la puissance transmise par la roue libre RL1 . La transmission de puissance passe ainsi de l'arbre 5a vers le pignon P 1, sans pouvoir être transmise en sens inverse, c'est-à-dire du pignon Pi à l'arbre 5a. En effet, l'engrènement E 1 de la roue libre RL1 n'étant actif, par construction, que dans un seul sens de rotation correspondant au sens de transmission de la flèche F 1, aucune prise n'est engrenée dans le sens inverse et donc aucune transmission du pignon P 1 à l'arbre 5a n'est possible.
[0038] Les pignons P2 et P3, engrenés par le pignon P 1, entraînent respectivement en parallèle des roues libres RL2 et RL3. Sur ces roues libres, sont montés les arbres 14a et 14b des pignons P4 et P6 d'entraînement des alternateurs 13a et 13b via des arbres fusibles AF1 et AF2. Les flèches F2 et indiquent le sens de communication de puissance active imposé par les roues libres RL2 et RL3, c'est-à-dire respectivement du pignon P2 vers le pignon P4 et du pignon P3 vers le pignon P6.
[0039] Par ailleurs, les compresseurs lia et 11b, qui permettent de produire l'énergie pneumatique, sont entraînés respectivement par des arbres 15a et 15b de pignons P5 et P7, via des arbres fusibles AF3 et AF4, les pignons P5 et P7 étant respectivement engrenés par les pignons P4 et P6 des alternateurs 13a et 13b. Chaque alternateur 13a, 13b entraîne respectivement un compresseur lia, 11 b : chaque couple constitué d'un alternateur 13a, 13b et du compresseur correspondant 11a, 1 lb forment un moto-compresseur MC1 , MC2.
[0040] Dans cette architecture, la roue libre RL1 est une redondance de la fonction de désaccouplement exercée par les roues libres RL2 et RL3. Elle peut éventuellement être supprimée, en particulier en cas de redondance supplémentaire des alternateurs et/ou des compresseurs. En variante de la roue libre RL1 , un manchon découpleur peut être est introduit sur l'arbre 5a. Un tel manchon est décrit dans le document de brevet FR 2 887 945.
[0041 ] L'architecture selon l'invention permet de mutualiser les équipements et les fonctions de démarrage du GAP ainsi que de récupération ou absorption d'énergie. A ce titre, la figure 3 reprend et complète l'architecture de la figure 2 pour illustrer la mise en uvre d'une solution de démarrage du GAP
par l'un ou l'autre des alternateurs, par exemple l'alternateur 13b.
[0042]L'alternateur 13b transformé en démarreur, par appel de cette fonction par l'électronique de puissance associée EP2, entraîne l'arbre 5 via la série de pignons P6, P7, P8 et P9 : le pignon P6 monté sur l'arbre 15b de l'alternateur 13b engrène le pignon P7 qui entraine le compresseur 11 b et une roue libre RL4. La flèche F4 indique le sens de la roue libre RL4, c'est-à-dire une communication de puissance est transmise vers le pignon P8. Ce dernier engrène avec le pignon P9 axé sur l'arbre 5 du GAP 10.
[0043]Avantageusement, la puissance entre les pignons P7 et P8 est transmise via un manchon découpleur MD1. Ce fusible peut être celui de la technologie utilisée pour l'entrainement des démarreurs à air sur moteur. Ils sont capables de transmettre de forts couples au travers d'un fusible calibré en conséquence dans le sens de la flèche F5 (du pignon P7 vers le pignon P8) mais, à l'inverse, il se comporte en faible fusible si la transmission de puissance est dans le sens opposé. Ce dispositif permet d'éviter d'entrainer le générateur de gaz en cas de panne de la roue libre RL4.
[0044]Pour des questions de redondance, il est directement réalisable de transposer le même principe, de manière alternative ou cumulée, à l'autre alternateur 13a converti en démarreur.
[0045]Alternativement, la figure 4 illustre une variante pour réaliser la fonction démarrage sans entrainer le compresseur 1 1 b lors de la phase de démarrage du GAP, et donc de réduire la puissance à fournir durant cette phase.
Dans cette variante, un pignon mobile P10 d'arbre 12b porteur du manchon découpleur MD1 est inséré entre les pignons P6 et P7. Le pignon P6 entraîne par une denture large le pignon P10, qui n'engrène pas le pignon P7 de denture sensiblement moins large que celle du pignon P6. Au travers du manchon découpleur MD1, la puissance est transmise au pignon P8 qui entraine le pignon P9. Le pignon P8 est également mobile le long de son arbre confondu avec l'arbre 12b du pignon 10, de sorte que l'ensemble des deux pignons P8-P10 constitue un train de pignons directionnel mobile en translation.
[0046]Le schéma de la figure 5 montre cette même solution après la phase de démarrage, c'est-à-dire en configuration de fourniture de puissance par le GAP 10. Dans cette configuration, le train de pignons P10 et P8 relié par le manchon découpleur MD1 est translaté de sorte qu'il ne soit plus engrené avec le pignon P9 de l'arbre du 5 du GAP. Dans ces conditions, le GAP transmet de la puissance via son arbre 5a dans la configuration de base illustré sur la figure 2.
[0047]Cette solution peut comprendre avantageusement des synchros (non représentées) de mesure d'angle pour un redémarrage du GAP en rotation résiduelle, du fait par exemple, d'une autorotation par effet moulinet ou en fin de séquence de démarrage alors que la turbine libre 4 est accélérée à faible vitesse.
[0048] Par ailleurs, la mutualisation fonctionnelle des équipements selon l'invention ¨ en particulier par la gestion mutualisée des alternateurs 13a et/ou 13b et des compresseurs lia et/ou 11 b par les électroniques de puissance EP1/EP2 en liaison bidirectionnelle Li /L2 avec le FADEC U1 ¨ permet la mise en oeuvre rationalisée de la récupération par absorption de puissance. Cette récupération provient par exemple des phases de freinage des roues d'atterrissage, lors des .. phases de taxiage et/ou d'atterrissage, ou, autre exemple, d'une turbine de récupération associée.
[0049]Par exemple pendant la phase de taxiage et/ou d'atterrissage, les alternateurs 13a et 13b des figures 2 à 5, sont avantageusement convertis en moteurs ¨ fonction démarreur au travers des électroniques de puissance EP1 et EP2 ¨ pour absorber les puissances fournies par les moteurs des roues du train principal transformés en générateurs.
[0050]En particulier, en se reportant à la figure 3, l'alternateur 13a qui n'est pas dédié au démarrage du GAP (ainsi qu'à la fourniture de puissance après démarrage), peut être dédié à cette fonction d'absorption de puissance.
[0051 ]Ainsi, pendant la phase de taxiage, toute la puissance électrique pour les besoins aéronefs est fournie par l'autre alternateur convertible 13b, c'est-à-dire fonctionnant en modes DG, démarreur ou générateur. L'électronique de puissance concernée EP2 gère alors les besoins via les deux réseaux aéronef R1 et R2 couplés pendant cette phase.
[0052]En mode normal de demande de traction des moteurs du train d'atterrissage, l'énergie nécessaire au déplacement de l'aéronef est fournie par le générateur 13a. En mode freinage, les moteurs électriques du train sont transformés en alternateurs et fournissent de la puissance électrique à
l'alternateur 13a en tant que moteur (fonction démarreur) transmise au travers de pignons supplémentaires Ps. Cette puissance est transmise au travers des pignons P4 et P5 au compresseur 11a pour récupérer l'énergie sous forme pneumatique. Le complément d'énergie qui peut être nécessaire pour entraîner le compresseur lla est fourni par la turbine de puissance 4 du GAP 10.
[0053]La mutualisation des électroniques de puissance EP1 et EP2 dédiées à chacun des alternateurs 13a et 13b convertissables en DG, permettent également de gérer les pannes du GAP par l'utilisation de ces alternateurs en tant que moteurs (fonction démarreur).
[0054]Ainsi, en cas de panne du GAP 10, l'arbre 5a n'est plus entrainé et donc n'entraine plus le pignon P1. L'alternateur 13a transformé en moteur fournit la puissance mécanique nécessaire à l'entrainement du compresseur de charge 11a et des autres équipements le cas échéant. De manière similaire, l'alternateur 13b peut se transforme en moteur pour fournir la puissance mécanique nécessaire à l'entrainement du compresseur de charge llb et autres équipements.
[0055]Dans ces conditions, les deux ensembles d'alternateurs et compresseurs, 13a/11a et 13b/11b, qui forment deux ensembles indépendants équivalents à deux moto-compresseurs, MC1 et MC2, peuvent servir en cas de panne du GAP. Ceci évite le rajout de deux autres systèmes en secours. La fiabilité du système d'accouplement par pignon est suffisante pour satisfaire les exigences de sécurité.
[0056]Par extension et de la même manière, si le GAP est défaillant en vol ¨ ou pour assurer la continuité de fourniture d'air comprimé pendant la phase de démarrage du GAP ¨ il est avantageux de se servir des systèmes moto-compresseurs MC1 ou MC2 sans démarrer le GAP 10. En référence à la figure 3, le système moto-compresseur MC1 est opérant, et le deuxième moto-compresseur MC2 assure le lancement du GAP pour son démarrage.
[0057111 est ainsi possible d'absorber de la puissance électrique pendant certaines phases de vol. Même si le GAP 10 est opérationnel, une puissance additionnelle à celle fournie par la turbine de puissance 4 est avantageusement fournie par l'intermédiaire des alternateurs 13 et/ou 13b transformés en mode moteur (fonction démarreur). La régulation du GAP permet de gérer ce type de délestage de puissance à fournir par la turbine 4.
[0058]Le schéma de la figure 6 illustre, en variante d'architecture d'absorption de puissance pendant les opérations de taxiage et/ou d'atterrissage, l'installation d'un alternateur convertible ou DG supplémentaire 13c dédié à
cette fonction. La réduction par un train de pignons sur l'arbre de transmission 14c du DG 13c, entre le DG 13c et l'arbre 5a du GAP 10, ne figure pas sur le schéma pour ne pas surcharger la figure. Le fusible mécanique AF5 protège les arbres contre la présence de surcouples éventuels.
[0059]En mode normal de demande de traction de la motorisation du train, l'énergie nécessaire au déplacement de l'aéronef est fournie par le DG
13c en mode générateur (alternateur) entrainé par le GAP 10. Cette énergie est ensuite transmise aux moteurs électriques des roues du train.
[0060]En mode freinage, les moteurs électriques des roues sont transformés en alternateurs. Ils fournissent alors de l'énergie électrique (transmise au travers de dispositifs de puissance électrique connus) au DG 13c converti en mode moteur. Cette énergie est transmise au travers du fusible AF5 à l'arbre 5a.
Le besoin en fourniture d'énergie de la turbine de puissance 4 en est d'autant diminué.
[0061]Un autre exemple d'absorption de puissance est illustré par le schéma de la figure 7. Dans cet exemple, la configuration montre un GAP 10 en liaison avec une turbine de récupération 16a. La puissance récupérée est transmise sur un arbre de puissance 17 au travers d'un manchon découpleur MD2 dans le sens de la flèche F6, c'est-à-dire de la turbine 16a vers un pignon d'engrenage P12 du boîtier de transmission 8.
[0062]Ce manchon découpleur MD2 permet d'éviter d'entrainer la turbine 16a en cas de non production de puissance lors de différentes phases d'utilisation de l'aéronef (par exemple en porte ouverte). De plus, une roue libre RL5 transmet la puissance de l'arbre de turbine 17 vers le pignon P12 qui engrène sur les pignons P5 et P4 du moto-compresseur MC1. Le manchon découpleur MD2 permet alors d'éviter l'entraînement de la turbine 16a en cas de panne de la roue libre de transmission RL5. De plus, en cas de panne du GAP 10, la roue libre permet de ne pas entraîner la turbine de puissance 4 par le groupe moto-compresseur MC1 ou MC2.
[0063]Si pour des raisons de sécurité, une deuxième turbine de récupération 16b est demandée, les deux turbines de récupération 16a et 16b sont symétriquement accouplées aux deux systèmes moto-compresseurs MC1/MC2 dans le boîtier 8: arbres 17/18, fusibles MD2/MD3, roues libres RL5/RL6, pignons P12-P5-P4/P13-P7-P6.
[0064] L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés.
Ainsi, l'agencement de la boite 8 est adaptable par le nombre de pignons et les rapports de réduction.
[0065]La boîte de transmission peut être décomposée en plusieurs parties : une boîte principale avec une série de prises de mouvement par groupe moto-compresseur, et une boîte par groupe moto-compresseur, avec ou sans turbine de récupération. Les alternateurs convertibles et les compresseurs des moto-compresseurs peuvent être sur la même ligne d'arbre, ou bien, le compresseur et la turbine de récupération étant sur deux lignes, l'alternateur est intégré à la boîte de transmission sous forme de cartouche amovible.
[0066]La position des roues libres et des fusibles peut également être adaptée. Des embrayages appropriés, par exemple des embrayages centrifuges ou électromécaniques, peuvent remplacés les manchons ou les roues libres.
Lorsque la turbine de puissance est une turbine liée, les deux arbres traversant de puissance 5a et d'entraînement 5 sont par nature liés [0067] L'architecture peut ne comporter qu'un seul alternateur convertible et qu'un seul compresseur de charge, c'est-à-dire un seul moto-compresseur.
[0068]Le système de fourniture d'air comprimé sur aéronef peut être assuré par d'autres moyens que ceux décrits. La redondance de ce système principal peut être assurée par un système supplémentaire moto-compresseur, afin de tenir les objectifs de sécurité.
Claims (15)
1. Procédé de rationalisation de chaîne de composants de transmission d'énergie électrique d'u aéronef comportant un groupe auxiliaire de puissance GAP (10), des moteurs principaux et des équipements consommateurs finaux d'énergie électrique, pneumatique (ECS) ou hydraulique, dans lequel le GAP (10) fournit de la puissance délivrée sur un arbre de puissance (5a, 5) par liaison à au moins un groupe de transformation énergétique (MC1, MC2), via un boîtier de transmission de puissance (8), chaque groupe de transformation (MC1, MC2) ne comportant qu'un composant électromécanique convertible démarreur/générateur DG (13a, 13b) et un transformateur d'énergie associé
(11a, 11 b), et la transmission de puissance est réalisée à partir du ou de chaque groupe de transformation (MC1, MC2) par liaison directe, - d'une part, mécaniquement au boîtier de transmission (8) et, - d'autre part, électriquement à l'équipement final dédié (ECS), l'aéronef comportant une unité de contrôle (U1) en liaison avec au moins une électronique de puissance (EP1, EP2) qui gère la transformation démarreur/générateur du composant électromécanique convertible démarreur/générateur DG (13a, 1 3b), lors de différentes phases : démarrage du GAP
ou des moteurs principaux, absorption d'énergie ou taxiage.
(11a, 11 b), et la transmission de puissance est réalisée à partir du ou de chaque groupe de transformation (MC1, MC2) par liaison directe, - d'une part, mécaniquement au boîtier de transmission (8) et, - d'autre part, électriquement à l'équipement final dédié (ECS), l'aéronef comportant une unité de contrôle (U1) en liaison avec au moins une électronique de puissance (EP1, EP2) qui gère la transformation démarreur/générateur du composant électromécanique convertible démarreur/générateur DG (13a, 1 3b), lors de différentes phases : démarrage du GAP
ou des moteurs principaux, absorption d'énergie ou taxiage.
2. Procédé de rationalisation selon la revendication 1, dans lequel la liaison entre le groupe transformateur (MC1, MC2) et le GAP (10) est réalisé
par couplage de l'arbre de puissance (5a, 5) du GAP (10) sur l'arbre (14a, 14b) du démarreur/générateur DG (13a, 13b) via une communication de puissance directionnelle (RL1, RL2, RL3) fonctionnant dans un seul sens (F1, F2, F3) allant de l'arbre de puissance (5a) du GAP (10) à l'arbre du DG (14a, 14b), la transmission étant libre ou sans communication d'entraînement dans l'autre sens.
par couplage de l'arbre de puissance (5a, 5) du GAP (10) sur l'arbre (14a, 14b) du démarreur/générateur DG (13a, 13b) via une communication de puissance directionnelle (RL1, RL2, RL3) fonctionnant dans un seul sens (F1, F2, F3) allant de l'arbre de puissance (5a) du GAP (10) à l'arbre du DG (14a, 14b), la transmission étant libre ou sans communication d'entraînement dans l'autre sens.
3. Procédé de rationalisation selon la revendication 1, dans lequel le ou un des DG (13b) est configuré pour fonctionner en mode moteur pendant la phase de démarrage du GAP (10), et entraîner alors le GAP (10) via une communication de puissance directionnelle (MD1) allant (F4) du DG (13b) au GAP (10).
4. Procédé de rationalisation selon la revendication 3, dans lequel le DG (13b) fonctionnant alors en mode moteur est connecté de manière amovible (P10) à l'arbre de puissance (5a, 5) du GAP (10) de sorte que le transformateur d'énergie associé (11b) ne soit pas entraîné pendant la phase de démarrage du GAP.
5. Procédé de rationalisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel une turbine de récupération d'énergie (16a, 16b), par échange thermique à l'échappement de gaz chauds en sortie d'équipements pneumatiques et/ou des moteurs principaux, entraîne au moins partiellement un groupe transformateur (MC1, MC2) par couplage dans le boîtier de transmission de puissance (8) via au moins une communication de puissance directionnelle (MD2, RL5) allant de la turbine de récupération au groupe transformateur (MC1, MC2).
6. Procédé de rationalisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le ou un des groupes transformateurs (MC1, MC2) est dédié au taxiage par fourniture d'énergie électrique en couplage avec une motorisation de train d'atterrissage de l'aéronef et l'autre groupe (MC2, MC1) à la fourniture d'énergie selon les besoins de l'aéronef, le groupe dédié au taxiage étant configuré pour fonctionner en mode générateur en liaison avec l'arbre de puissance du GAP selon la demande en traction de ladite motorisation, et en mode moteur d'entraînement du transformateur d'énergie (11a, 11b) associé lorsque la motorisation de train est convertie en mode générateur pendant les phases de freinage.
7. Procédé de rationalisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel un DG supplémentaire (13c) est dédié au taxiage et couplé à l'arbre (5a, 5) du GAP (10) dans le boîtier (8) pour être entraîné
par cet arbre et fonctionner en mode générateur selon la demande en traction de la motorisation de train, et pour fonctionner en mode moteur d'entraînement de l'arbre (5a, 5) du GAP
lui-même en mode moteur lorsque la motorisation de train est convertie en mode générateur pendant les phases de freinage.
par cet arbre et fonctionner en mode générateur selon la demande en traction de la motorisation de train, et pour fonctionner en mode moteur d'entraînement de l'arbre (5a, 5) du GAP
lui-même en mode moteur lorsque la motorisation de train est convertie en mode générateur pendant les phases de freinage.
8. Architecture électromécanique comportant des composants de transmission d'énergie électrique dans un aéronef, apte à mettre en uvre le procédé
selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant un GAP (10), une unité
de contrôle (U1) en liaison avec au moins une électronique de puissance (EP1, EP2), un boîtier de transmission de puissance (8) par des moyens d'engrenage entre :
- d'une part, les arbres (14a, 15a ; 14b, 15b) d'au moins un groupe transformateur (MC1, MC2) intégrant par groupe transformateur un seul DG (13a, 13b) convertible par l'unité de contrôle (U1) et, - d'autre part, un arbre de puissance (5a, 5) du GAP (10) transmetteur de puissance, ainsi que des liaisons de puissance électrique directes (LP1, LP2 ; R1, R2) à
un équipement final (ECS), chaque groupe transformateur (MC1, MC2) étant relié directement, - d'une part, au boîtier de transmission de puissance (8) et, - d'autre part, à l'équipement final dédié (ECS), l'unité de contrôle (U1) en liaison avec au moins l'électronique de puissance (EP1, EP2) étant apte à gérer la transformation démarreur/générateur du DG (13a, 13b), lors de différentes phases : démarrage du GAP ou des moteurs principaux, absorption d'énergie ou taxiage.
selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant un GAP (10), une unité
de contrôle (U1) en liaison avec au moins une électronique de puissance (EP1, EP2), un boîtier de transmission de puissance (8) par des moyens d'engrenage entre :
- d'une part, les arbres (14a, 15a ; 14b, 15b) d'au moins un groupe transformateur (MC1, MC2) intégrant par groupe transformateur un seul DG (13a, 13b) convertible par l'unité de contrôle (U1) et, - d'autre part, un arbre de puissance (5a, 5) du GAP (10) transmetteur de puissance, ainsi que des liaisons de puissance électrique directes (LP1, LP2 ; R1, R2) à
un équipement final (ECS), chaque groupe transformateur (MC1, MC2) étant relié directement, - d'une part, au boîtier de transmission de puissance (8) et, - d'autre part, à l'équipement final dédié (ECS), l'unité de contrôle (U1) en liaison avec au moins l'électronique de puissance (EP1, EP2) étant apte à gérer la transformation démarreur/générateur du DG (13a, 13b), lors de différentes phases : démarrage du GAP ou des moteurs principaux, absorption d'énergie ou taxiage.
9. Architecture électromécanique selon la revendication 8, dans laquelle la transmission de puissance est réalisée dans le boîtier de transmission (8) par couplage de l'arbre de puissance (5a, 5) du GAP (10) sur les arbres de rotation (14a, 14b) des démarreurs/générateurs DG (13a, 13b) via des moyens de communication de puissance directionnel (RL1, RL2, RL3) montés sur l'arbre de puissance (5a, 5) du GAP (10) et sur les arbres de rotation (14a, 14b) des DG
(13a, 13b).
(13a, 13b).
10. Architecture électromécanique selon la revendication 9, dans laquelle les moyens de communication de puissance directionnels sont choisis parmi une roue libre, un manchon découpleur et un embrayage centrifuge ou électromécanique.
11. Architecture électromécanique selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans laquelle l'unité de contrôle (U1) est apte à
configurer, pendant la phase de démarrage du GAP (10), le DG (13b) d'un groupe transformateur (MC2) en mode moteur et entraîner l'arbre (5a, 5) du GAP (10) par couplage à
cet arbre via au moins un moyen de communication de puissance directionnel (MD1).
configurer, pendant la phase de démarrage du GAP (10), le DG (13b) d'un groupe transformateur (MC2) en mode moteur et entraîner l'arbre (5a, 5) du GAP (10) par couplage à
cet arbre via au moins un moyen de communication de puissance directionnel (MD1).
12. Architecture électromécanique selon la revendication 11, dans laquelle, pendant la phase de démarrage du GAP, l'entraînement de l'arbre (5a, 5) du GAP (10) est réalisé par un moyen de couplage (P10-P8) mobile entre le DG
(13b) et l'arbre du GAP via au moins un moyen de communication directionnel (MD1), ce moyen de couplage (P10-P8) étant apte à réaliser simultanément un désaccouplage entre le DG (13b) et le transformateur d'énergie associé.
(13b) et l'arbre du GAP via au moins un moyen de communication directionnel (MD1), ce moyen de couplage (P10-P8) étant apte à réaliser simultanément un désaccouplage entre le DG (13b) et le transformateur d'énergie associé.
13. Architecture électromécanique selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, dans laquelle une turbine de récupération d'énergie (16a, 16b), à partir d'échangeurs de chaleur en sortie d'équipements pneumatiques et/ou des moteurs principaux, est couplé à au moins un groupe transformateur (MC1, MC2) dans le boîtier de transmission pour l'entraîner, en complément de l'entraînement opéré par l'arbre du GAP, via au moins un moyen de communication de puissance directionnel (MD2, RL5 ; MD3, RL6), allant de la turbine de récupération (16a, 16b) au groupe transformateur (MC1, MC2).
14. Architecture électromécanique selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, dans laquelle l'un des groupes transformateurs (MC1), dédié
au taxiage par un moyen de couplage (Ps) sur au moins un arbre d'entraînement des moteurs de train d'atterrissage de l'aéronef, un autre groupe (MC2) étant dédié à la fourniture d'énergie selon les besoins de l'aéronef, est configuré par l'unité
de contrôle (U1) en mode générateur en complément de l'entraînement opéré par l'arbre (5a, 5) du GAP (10) selon la demande en traction desdits moteurs de train, et en mode moteur d'entraînement du transformateur d'énergie (11a) de ce groupe lorsque les moteurs de train sont convertis en mode générateur par l'unité de contrôle (U1) pendant les phases de freinage.
au taxiage par un moyen de couplage (Ps) sur au moins un arbre d'entraînement des moteurs de train d'atterrissage de l'aéronef, un autre groupe (MC2) étant dédié à la fourniture d'énergie selon les besoins de l'aéronef, est configuré par l'unité
de contrôle (U1) en mode générateur en complément de l'entraînement opéré par l'arbre (5a, 5) du GAP (10) selon la demande en traction desdits moteurs de train, et en mode moteur d'entraînement du transformateur d'énergie (11a) de ce groupe lorsque les moteurs de train sont convertis en mode générateur par l'unité de contrôle (U1) pendant les phases de freinage.
15. Architecture électromécanique selon l'une quelconque des revendications 8 à 14, dans laquelle un DG supplémentaire (13c), dédié au taxiage, est entraîné par l'arbre (5a, 5) du GAP (10) par couplage dans le boîtier de transmission (8) et converti par l'unité de contrôle (U1) en mode générateur pour satisfaire la demande en traction de la motorisation de train, et en mode moteur d'entraînement de l'arbre (5a, 5) du GAP (10) lorsque l'unité de contrôle (U1) convertit les moteurs de train en mode générateur pendant les phases de freinage.
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