EP4739578A1

EP4739578A1 - Ensemble propulsif d'aeronef et procede de gestion thermique

Info

Publication number: EP4739578A1
Application number: EP24746019.9A
Authority: EP
Inventors: Alexandre Paul Raimond DEBAT; Olivier Bedrine; Olivier Robert; Sébastien Mathieu COMBEBIAS
Original assignee: Safran Helicopter Engines SAS
Current assignee: Safran Helicopter Engines SAS
Priority date: 2023-07-07
Filing date: 2024-07-02
Publication date: 2026-05-13
Also published as: CN121729360A; FR3150786A1; WO2025012539A1

Abstract

La présente divulgation concerne un ensemble propulsif (4) pour aéronef (1) ainsi qu'un procédé de gestion thermique d'un tel ensemble propulsif (4). L'ensemble propulsif (4) comprend un premier moteur (5a) avec un échangeur de chaleur (16a) traversé par un conduit d'air (15a), un deuxième moteur (5b), qui est un moteur thermique, et un conduit d'interconnexion d'air (21) reliant ledit conduit d'air (15a), en aval de l'échangeur de chaleur (16a) du premier moteur (5a), au deuxième moteur (5b). Le procédé de gestion thermique comprend les étapes de chauffer, dans l'échangeur de chaleur (16a) du premier moteur (5a), un flux d'air circulant dans le conduit d'air (15a) traversant l'échangeur d'air (16a) du premier moteur (5a), et de dériver le flux d'air chauffé en aval de l'échangeur de chaleur (16a) du premier moteur (5a), à travers le conduit d'interconnexion d'air (21), vers le deuxième moteur (5b).

Description

Titre de l'invention : Ensemble propulsif d'aéronef et procédé de gestion thermique

Domaine Technique

[0001] La présente invention concerne le domaine de la propulsion aéronautique et notamment des ensembles moteurs pour aéronefs comprenant au moins deux moteurs tels que des turbomoteurs ou des turbopropulseurs. En particulier, l’invention concerne la gestion thermique des composants d’un ensemble propulsif pour aéronef comprenant au moins deux moteurs, et un procédé de gestion thermique d’un tel ensemble propulsif.

Technique antérieure

[0001] Le changement climatique est une préoccupation majeure pour de nombreux organes législatifs et de régulation 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’aéronefs mais aussi ceux 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.

[0002] Les efforts de recherche technologique ont déjà permis d’améliorer de manière très significative les performances environnementales des aéronefs. 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 conséquences environnementales modérées dans un but d’amélioration de l'efficacité énergétique des aéronefs.

[0003] Par voie de conséquence, la Déposante travaille en permanence à la réduction de son incidence climatique négative 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 de l'empreinte environnementale de son activité.

[0004] La recherche de la minimisation des émissions polluantes liées au transport aérien passe notamment par la voie de l’amélioration de toutes les efficacités des systèmes de propulsion, et plus particulièrement du rendement propulsif qui caractérise l’efficacité avec laquelle l’énergie utilisée est convertie en effort de poussée utile.

[0005] Pour, entre autres, des raisons de redondance, il est courant dans le domaine aéronautique d’équiper les aéronefs avec au moins deux moteurs. En particulier, il est courant d’équiper les aéronefs à voilure tournante tels que les hélicoptères ou les convertiplanes, d’ensembles propulsifs d’au moins deux moteurs, typiquement des moteurs à turbine à gaz, qui peuvent être mécaniquement couplés entre eux. De tels ensembles propulsifs multimoteurs permettent un fonctionnement en mode économique, dit mode « ECO ». Le mode ECO est un mode de fonctionnement, correspondant généralement à une phase de vol de croisière, d’une architecture bimoteur, dans lequel un ou plusieurs des moteurs de l’ensemble propulsif sont mis en mode de veille ( « stand-by » en anglais) pour fournir une puissance très réduite, voire nulle, un ou plusieurs autres moteurs de l’ensemble propulsif assurant alors une grande partie, voire l’intégralité de la fourniture de puissance.

[0006] Comme proposé, notamment dans les demandes de brevet français FR 2 967 132 A1 et FR 2 967 133 A1 , l’au moins un moteur en mode de veille peuvent être éteints. Dans le but d’accélérer le redémarrage, notamment pour permettre un éventuel démarrage en urgence pour remplacer ou soutenir une autre source de puissance en défaillance, il a également été proposé, dans ces divulgations, de maintenir un arbre de chaque moteur thermique éteint en rotation, par exemple avec une machine électrique. Il est néanmoins alternativement envisageable que le mode de veille soit un régime de super ralenti à très faible vitesse, par exemple à une vitesse de rotation inférieure à 40% de la vitesse de rotation nominale, sans extinction. [0007] Toutefois, dans un tel mode de veille, le moteur thermique ne génère que peu ou pas de chaleur et, en fonction des conditions atmosphériques, notamment en altitude ou par temps froid, sa température est susceptible de descendre rapidement à des valeurs très basses, avec des risques de givrage, de difficultés de rallumage et/ou de perte de lubrification. En effet, ces moteurs ont typiquement besoin d’une lubrification adéquate avant d’être en mesure de délivrer de la puissance, ce qui impose une température minimale du lubrifiant, usuellement de l’ordre de 273 K à 278 K en fonction du lubrifiant. Ainsi, dans la demande de brevet français FR 3 01 1 277 A1 , il a été proposé de fournir au moins une source de chaleur pour réchauffer le lubrifiant du moteur thermique maintenu en mode de veille. Plus spécifiquement, ce document a proposé d’utiliser comme source de chaleur la machine électrique actionnant un arbre du moteur thermique en mode de veille et/ou l’alimentation électrique de cette machine électrique. Néanmoins, il peut convenir de trouver d’autres sources de chaleur plus efficaces et/ou plus simples à intégrer au moteur thermique destiné à être mis en mode de veille et/ou à son circuit de lubrification.

Exposé de l’invention

[0008] Le présent exposé est le résultat de 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, et notamment en termes de consommation énergétique et d’émissions de gaz à effet de serre. Pour cela, un premier aspect du présent exposé concerne un ensemble propulsif pour aéronef, comprenant un premier moteur avec un échangeur de chaleur traversé par un conduit d’air, et un deuxième moteur, qui est un moteur thermique, ainsi qu’un conduit d’interconnexion d’air reliant le conduit d’air, en aval de l’échangeur de chaleur du premier moteur, au deuxième moteur.

[0009] Grâce à la disposition du conduit d’interconnexion, une chaleur dégagée par le premier moteur peut être fournie, à travers l’échangeur de chaleur du premier moteur et l’air circulant dans le conduit d’air et le conduit d’interconnexion d’air, vers le deuxième moteur afin de maintenir ses températures même à très bas régime ou en mode vireur éteint. [0010] Le deuxième moteur peut notamment être un moteur à turbine à gaz, afin notamment d’offrir un rapport puissance/masse élevé. Dans ce cas, le deuxième moteur peut notamment comprendre un générateur de gaz avec une chambre de combustion et un arbre configuré pour être entraîné en rotation dans un mode vireur avec la chambre de combustion éteinte. Ainsi, la chaleur fournie à travers le conduit d’interconnexion d’air peut maintenir des températures du deuxième moteur même en mode vireur avec la chambre de combustion éteinte, de manière à faciliter son dégivrage, sa lubrification et/ou son rallumage ultérieur. Pour cela, le conduit d’interconnexion d’air peut notamment déboucher dans le générateur de gaz du deuxième moteur, et plus particulièrement dans une admission d’air de ce générateur de gaz. Ainsi, l’air fourni par le conduit d’interconnexion d’air peut notamment assurer le dégivrage du générateur de gaz et/ou une température suffisante dans sa chambre de combustion pour faciliter son rallumage ultérieur.

[0011] Alternativement ou en complément, le deuxième moteur peut comporter aussi un échangeur de chaleur et le conduit d’interconnexion d’air déboucher en amont de l’échangeur de chaleur du deuxième moteur. Ainsi, la chaleur transmise par l’air fourni par le circuit d’interconnexion d’air peut être reçue par le deuxième moteur à travers l’échangeur de chaleur du deuxième moteur. En particulier, l’échangeur de chaleur du deuxième moteur peut être un échangeur de chaleur air-huile, traversé par le circuit de lubrifiant du deuxième moteur, de manière à maintenir la température du lubrifiant du deuxième moteur.

[0012] Le premier moteur peut aussi comporter un circuit de lubrifiant et l’échangeur de chaleur du premier moteur être alors un échangeur de chaleur air-huile traversé par le circuit de lubrifiant du premier moteur. Ainsi, la chaleur fournie au deuxième moteur peut provenir du refroidissement du lubrifiant du premier moteur.

[0013] L’ensemble peut comprendre au moins un clapet pour rediriger un écoulement d’air du conduit d’air vers le conduit d’interconnexion d’air, ainsi qu’éventuellement un actionneur piloté pour actionner l’au moins un clapet. Néanmoins, l’au moins un clapet pourrait éventuellement comprendre un clapet anti-retour directement actionné par des différentiels de pression dans les conduits, plutôt que piloté activement. [0014] Le premier moteur peut notamment être, comme le deuxième moteur, un moteur thermique et en particulier un moteur à turbine à gaz. Il est néanmoins alternativement envisageable que le premier moteur soit un moteur d’un autre type et plus particulièrement un moteur électrique.

[0015] Le premier moteur et le deuxième moteur peuvent être mécaniquement couplés à une même boîte de transmission, qui peut notamment être une boîte de transmission principale d’un aéronef, et en particulier d’un aéronef à voilure tournante comme par exemple un hélicoptère.

[0016] Un second aspect du présent exposé concerne un tel aéronef comprenant l’ensemble propulsif du premier aspect, et un troisième aspect du présent exposé concerne un procédé de gestion thermique d’un ensemble propulsif comprenant les étapes de chauffer, dans un échangeur de chaleur d’un premier moteur, un flux d’air circulant dans un conduit d’air traversant l’échangeur d’air du premier moteur, et de dériver le flux d’air chauffé en aval de l’échangeur de chaleur du premier moteur, à travers un conduit d’interconnexion d’air, vers un deuxième moteur, qui est un moteur thermique, et qui peut tourner à régime réduit ou être éteint. Ainsi, une chaleur dégagée par le premier moteur est fournie, à travers l’échangeur de chaleur du premier moteur et l’air circulant dans le conduit d’air et le conduit d’interconnexion d’air, vers le deuxième moteur afin de maintenir ses températures même en mode de veille.

[0017] En particulier, le deuxième moteur peut être un moteur à turbine à gaz comprenant un générateur de gaz avec une chambre de combustion éteinte et un arbre entraîné en rotation en mode vireur. Dans ce cas, le flux d’air chauffé peut être fourni au générateur de gaz du deuxième moteur. Toutefois, alternativement ou en complément, le flux d’air chauffé peut être fourni en amont d’un échangeur de chaleur du deuxième moteur, qui peut notamment être un échangeur de chaleur air-huile traversé par un circuit de lubrification du deuxième moteur.

Brève description des dessins

[0018] L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés qui sont schématiques et visent avant tout à illustrer les principes de l’exposé.

[0019] Sur ces dessins, d’une figure à l’autre, des éléments (ou parties d’élément) identiques ou équivalents sont repérés par les mêmes signes de référence. Sur ces dessins annexés :

[0020] [Fig. 1 ] La figure 1 illustre schématiquement un aéronef avec un ensemble propulsif comportant deux moteurs ;

[0021 ] [Fig. 2] La figure 2 illustre plus spécifiquement un premier mode de réalisation de cet ensemble propulsif ;

[0022] [Fig. 3] La figure 3 illustre un circuit d’air d’une variante du premier mode de réalisation de l’ensemble propulsif ;

[0023] [Fig. 4] La figure 4 illustre un deuxième mode de réalisation de l’ensemble propulsif ;

[0024] [Fig. 5] La figure 5 illustre un troisième mode de réalisation de l’ensemble propulsif ; et

[0025] [Fig. 6] La figure 6 illustre un quatrième mode de réalisation de l’ensemble propulsif.

Description des modes de réalisation

[0026] Afin de rendre plus concret l’exposé, des modes de réalisation sont décrits en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Il est rappelé toutefois que l'invention ne se limite pas à ces modes de réalisation.

[0027] La première figure illustre un aéronef 1 à voilure tournante, plus spécifiquement un hélicoptère avec un rotor principal 2 et un rotor de queue anticouple 3 couplés à un ensemble propulsif 4 pour leur actionnement. L’ensemble propulsif 4 illustré comprend un premier moteur 5a et un deuxième moteur 5b. Des arbres de prise de puissance 6a, 6b de ces moteurs 5a, 5b sont reliés à une boîte de transmission principale 7 pour actionner le rotor principal 2 et le rotor de queue 3. [0028] L’ensemble propulsif 4 suivant un premier mode de réalisation est illustré en plus grand détail sur la Fig. 2. Comme illustré sur cette figure, chaque moteur 5a, 5b peut être un moteur thermique, et plus spécifiquement un moteur à turbine à gaz comprenant un compresseur 8a, 8b, une chambre de combustion 9a, 9b, une première turbine 10a, 10b reliée opératoirement par un arbre rotatif 1 1 a,1 1 b au compresseur 8a, 8b et une deuxième turbine 12a, 12b, ou turbine libre, couplée à l’arbre de prise de puissance 6a, 6b. L’ensemble du compresseur 8a, 8b, chambre de combustion 9a, 9b, première turbine 10a,1 Ob et arbre rotatif 11 a,1 1 b de chaque moteur 5a, 5b peut former un générateur de gaz 20a, 20b. L’arbre rotatif 11 a,1 1 b de chaque générateur de gaz 20a, 20b peut être opératoirement couplé à un dispositif d’actionnement 13a, 13b et à un ventilateur 14a, 14b.

[0029] Bien que, sur les Figs. 2 et 4 à 6, le dispositif d’actionnement 13a, 13b associé à chaque générateur de gaz 20a, 20b soit illustré disposé sur le même arbre rotatif que le ventilateur 14a, 14b respectif, il est également envisageable que le dispositif d’actionnement 13a, 13b et le ventilateur 14a, 14b associé à chaque générateur de gaz 20a, 20b soient disposés sur des arbres séparés, et couplés opératoirement à générateur de gaz 20a, 20b directement ou à travers une transmission intermédiaire, pouvant notamment comporter un ou plusieurs pignons.

[0030] Le dispositif d’actionnement 13a, 13b peut notamment être une machine électrique, plus spécifiquement un moteur-générateur électrique relié à un réseau électrique de l’aéronef 1. Ainsi, le dispositif d’actionnement 13a, 13b peut servir tant au démarrage du moteur 5a, 5b correspondant comme à la génération d’électricité après ce démarrage. Dans le premier cas, la machine électrique du dispositif d’actionnement 13a, 13b peut être alimentée électriquement par le réseau électrique de l’aéronef pour fonctionner en mode moteur. Dans le deuxième cas, la machine électrique du dispositif d’actionnement 13a, 13b peut fonctionner en mode générateur pour l’alimentation du réseau électrique de l’aéronef.

[0031 ] En outre, toutefois, le dispositif d’actionnement 13b du deuxième moteur 5b peut servir à maintenir ce deuxième moteur 5b en mode vireur, en faisant tourner l’arbre rotatif 1 1 b, avec la chambre de combustion 9b éteinte, à une vitesse réduite N_Vireur, qui peut être, par exemple, entre 5 et 20% d’un régime nominal Ni de l’arbre rotatif 1 1 b. Le maintien d’un moteur à turbine à gaz en mode vireur permet d’accélérer son éventuel rallumage.

[0032] Chaque ventilateur 14a, 14b peut être disposé dans un conduit d’air 15a, 15b traversant un échangeur de chaleur air-huile 16a, 16b traversé par un circuit de lubrifiant 17a, 17b du moteur 5a, 5b correspondant. Chaque circuit de lubrifiant 17a, 17b peut notamment comprendre aussi une pompe 18a, 18b et être en particulier connecté à un carter de transmission 19a, 19b du moteur 5a, 5b correspondant. Comme illustré, chaque ventilateur 14a, 14b peut être couplé opératoirement à l’arbre rotatif 1 1 a,11 b du générateur de gaz 20a, 20b correspondant, de manière à être entrainé par celui-ci pour assurer un écoulement d’air, par le conduit d’air 15a, 15b, à travers l’échangeur de chaleur 16a, 16b correspondant.

[0033] La puissance fournie par l’ensemble propulsif 4 peut varier sensiblement suivant l’étape de vol de l’aéronef 1 . Ainsi, la puissance requise pour le régime de croisière est normalement sensiblement inférieure à la puissance maximale continue du ensemble propulsif 4, et encore moindre par rapport à sa puissance maximale de décollage. Or, l’ensemble propulsif 4 étant normalement dimensionné en fonction de cette dernière, il peut être sensiblement surdimensionné par rapport à la puissance requise pour le régime de croisière. En conséquence, en croisière, avec les deux moteurs 5a, 5b en fonctionnement, ils pourraient se retrouver éloignés de leur régime optimal de fonctionnement, ce qui se traduirait par une consommation spécifique relativement élevée.

[0034] En principe, avec un ensemble propulsif comprenant une pluralité de moteurs, il est envisageable de maintenir le régime de croisière avec au moins un de ces moteurs en mode de veille. Avec l’au moins un moteur restant fonctionnant à un régime alors plus proche de son régime optimal, la consommation spécifique globale peut être réduite. Afin de permettre un tel mode économique de fonctionnement de l’ensemble propulsif 4, tout en permettant une remontée immédiate en puissance en cas de nécessité, un des moteurs 5a, 5b, par exemple le deuxième moteur 5b, peut être mis en mode de veille. Ce mode de veille peut être le mode vireur susmentionné, ou un régime de super ralenti à très faible vitesse, par exemple à une vitesse de rotation inférieure à 40% de la vitesse de rotation nominale, sans extinction. [0035] Dans l’ensemble propulsif 4 illustré sur la figure 2, le deuxième moteur 5b peut donc être en mode de veille pendant le régime de croisière de l’aéronef 1 , tandis que le premier moteur 5a fournit une majorité, voire l’entièreté, de la puissance servant à entraîner le rotor principal 2 et au rotor de queue 3 à travers la boîte de transmission principale 7. Afin de rester apte à assurer une remontée de puissance d’urgence, notamment en cas de défaillance du premier moteur 5a, le deuxième moteur 5b peut être maintenu en mode vireur par actionnement de son arbre rotatif 11 b par le dispositif d’actionnement 13b, ou en régime de super ralenti sans extinction.

[0036] Toutefois, en vol, avec la chambre de combustion 9b éteinte et des températures ambiantes pouvant être très basses, surtout en altitude, les températures du deuxième moteur 5b peuvent descendre très sensiblement. Même en régime de super ralenti sans extinction de la chambre de combustion 9b, la chaleur dégagée par celle-ci peut être insuffisante pour maintenir les températures du deuxième moteur 5b et éviter le givrage du compresseur 8b ou une viscosité excessive du lubrifiant. Pour continuer à fournir une chaleur suffisante au deuxième moteur 5b, même en mode de veille, l’ensemble propulsif 4 peut donc comprendre aussi un conduit d’interconnexion d’air 21 , reliant le conduit d’air 15a du premier moteur 5a, en aval de son échangeur de chaleur 16a, au deuxième moteur 5b. Plus spécifiquement, dans ce premier mode de réalisation, le conduit d’interconnexion d’air 21 peut déboucher dans le conduit d’air 15b du deuxième moteur 5b, en amont de son échangeur de chaleur 16b. L’ensemble propulsif 4 peut comprendre en outre un clapet 22, qui peut être disposé sur le conduit d’interconnexion d’air 21 et connecté à un actionneur 23. L’actionneur 23 peut être piloté de manière à ouvrir le clapet 22 quand le deuxième moteur 5b est en mode de veille. L’actionneur 23 et/ou le clapet 22 peuvent par ailleurs comprendre un dispositif de rappel (non illustré), par exemple élastique ou magnétique, pour refermer le clapet 22 quand le deuxième moteur 5b n’est plus en mode de veille.

[0037] Ainsi, pendant le fonctionnement de l’ensemble propulsif 4, un transfert de chaleur du lubrifiant circulant dans le circuit de lubrifiant 17a du premier moteur 5a vers un flux d’air impulsé par le ventilateur 14a dans le conduit d’air 15a du premier moteur 5a s’opère dans l’échangeur de chaleur air-huile 16a du premier moteur 5a, de manière à chauffer ce flux d’air et refroidir le lubrifiant du premier moteur 5a. Quand le deuxième moteur 5b entre en mode de veille, l’actionneur piloté 23 peut ouvrir le clapet 22 de manière à dériver ce flux d’air, chauffé par l’échangeur de chaleur air-huile 16a du premier moteur 5a, de l’aval de l’échangeur de chaleur 16a dans le conduit d’air 15a du premier moteur 5a vers l’amont de l’échangeur de chaleur 16b dans le conduit d’air 15b du deuxième moteur 5b. Dans cet échangeur de chaleur 16b du deuxième moteur 5b, le transfert de chaleur peut alors s’opérer en sens inverse, chauffant ainsi le lubrifiant circulant dans le circuit de lubrifiant du deuxième moteur 5b avec la chaleur portée par le flux d’air dérivé depuis le premier moteur 5a.

[0038] Bien que dans l’exemple illustré dans la figure 2 le clapet 22 soit activement piloté, il est également envisageable d’utiliser à sa place des clapets anti-retour, calibrés de manière à répondre de manière analogue au passage en mode veille du deuxième moteur 5b. Ainsi, dans une variante de ce premier mode de réalisation, comme illustré sur la figure 3, un clapet anti-retour 22b peut être situé dans le conduit d’air 15b du deuxième moteur 5b, en amont de l’arrivée du conduit d’interconnexion d’air 21 , et calibré de manière à passer d’une position ouverte (en pointillé) à une position fermée suite à la diminution de régime du ventilateur 14b lors du passage en mode de veille du deuxième moteur 5b. Un autre clapet anti-retour 22c peut être situé dans le conduit d’interconnexion d’air 21 et calibré de manière à passer d’une position fermée (en pointillé) à une position ouverte en réponse à la diminution de la pression dans le conduit d’air 15b du deuxième moteur 5b à cause de la fermeture du clapet anti-retour 22b dans ce conduit d’air 15b. Encore un autre clapet anti-retour 22a peut être situé dans le conduit d’air 15a du premier moteur 5a, en aval par rapport à la dérivation vers le conduit d’interconnexion d’air 21 , et calibré de manière à passer d’une position ouverte (en pointillé) à une position fermée en réponse à la diminution de la pression dans le conduit d’air 15a du premier moteur 5a à cause de l’ouverture du clapet anti-retour 22c dans e conduit d’interconnexion d’air 21 .

[0039] Le conduit d’interconnexion d’air 21 peut toutefois déboucher ailleurs que dans le conduit d’air 15b du deuxième moteur 5b. Notamment, dans un deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 4, le conduit d’interconnexion d’air 21 peut déboucher dans le générateur de gaz 20b du deuxième moteur 5b, par exemple dans un conduit d’admission d’air du compresseur 8b du deuxième moteur 5b. Les éléments restants de l’ensemble propulsif suivant ce deuxième mode de réalisation sont analogues à ceux du premier mode de réalisation et reçoivent en conséquence les mêmes références sur la figure 4 que sur la figure 2.

[0040] De cette manière, pendant le fonctionnement de l’ensemble propulsif 4 suivant ce deuxième mode de réalisation, quand le deuxième moteur 5b passe entre en mode de veille, l’actionneur piloté 23 peut ouvrir le clapet 22 de manière à dériver ce flux d’air, chauffé par l’échangeur de chaleur air-huile 16a du premier moteur 5a, de l’aval de l’échangeur de chaleur 16a dans le conduit d’air 15a du premier moteur 5a vers le générateur de gaz 20b du deuxième moteur 5b, et en particulier vers l’admission du compresseur 8b, de manière à apporter directement de la chaleur à ce générateur de gaz 20b, notamment pour assurer son dégivrage et/ou maintenir la température de la chambre de combustion 9b au-dessus d’un seuil minimal. Comme dans la variante de la figure 3, la dérivation de l’air chaud peut alternativement être effectuée par un ensemble de clapets anti-retour dûment calibrés, plutôt qu’activement commandée à travers un actionneur piloté.

[0041 ] Il est également envisageable de fournir l’air chaud dérivé du conduit d’air 15a du premier moteur 5a à plusieurs endroits du deuxième moteur 5b. Ainsi, dans un troisième mode de réalisation illustré sur la figure 5, le conduit d’interconnexion d’air 21 peut bifurquer de manière à déboucher d’une part dans le conduit d’air 15b du deuxième moteur 5b, en amont de son échangeur de chaleur 16b, comme dans le premier mode de réalisation, et d’autre part dans le générateur de gaz 20b du deuxième moteur 5b, par exemple dans un conduit d’admission d’air du compresseur 8b du deuxième moteur 5b, comme dans le deuxième mode de réalisation. Les éléments restants de l’ensemble propulsif suivant ce troisième mode de réalisation sont analogues à ceux des modes de réalisation précédents et reçoivent en conséquence les mêmes références sur la figure 5 que sur les figures 2 et 4.

[0042] De cette manière, pendant le fonctionnement de l’ensemble propulsif 4 suivant ce troisième mode de réalisation, quand le deuxième moteur 5b passe entre en mode de veille, l’actionneur piloté 23 peut ouvrir le clapet 22 de manière à dériver ce flux d’air, chauffé par l’échangeur de chaleur air-huile 16a du premier moteur 5a, de l’aval de l’échangeur de chaleur 16a dans le conduit d’air 15a du premier moteur 5a simultanément vers l’amont de l’échangeur de chaleur 16b dans le conduit d’air 15b du deuxième moteur 5b et vers le générateur de gaz 20b du deuxième moteur 5b, et en particulier vers l’admission du compresseur 8b. Comme dans la variante de la figure 3, la dérivation de l’air chaud peut alternativement être effectuée par un ensemble de clapets anti-retour dûment calibrés, plutôt qu’activement commandée à travers un actionneur piloté.

[0043] Bien que dans les modes de réalisation précédents le premier moteur 5a soit, comme le deuxième moteur 5b, un moteur thermique et plus particulièrement un moteur à turbine à gaz, il est également envisageable d’utiliser d’autres types de moteur en tant que premier moteur, et notamment un moteur électrique de manière à former un ensemble propulsif hybride. Ainsi, dans un quatrième mode de réalisation tel qu’illustré sur la figure 6, le premier moteur 5a peut être un moteur électrique, avec un unique arbre rotatif 6a pouvant être relié opératoirement à une boîte de transmission principale 7 pour actionner le rotor principal 2 et le rotor de queue 3, ainsi qu’à un ventilateur 14a disposé dans un conduit d’air 15a traversant un échangeur de chaleur air-huile 16a traversé par un circuit de lubrifiant 17a du premier moteur 5a, 5b correspondant, pouvant notamment être connecté non seulement à un carter de transmission 19a du moteur 5a correspondant mais, alternativement ou en complément à ceci, à un carter 60 enveloppant le moteur 5a lui-même. Les éléments restants de l’ensemble propulsif suivant ce quatrième mode de réalisation sont analogues à ceux du troisième mode de réalisation et reçoivent en conséquence les mêmes références sur la figure 6 que sur la figure 5. Il est toutefois envisageable que le conduit d’interconnexion d’air 21 ne débouche que dans le conduit d’air 15b du deuxième moteur 5b, en amont de son échangeur de chaleur 16b, comme dans le premier mode de réalisation, ou dans le générateur de gaz 20b du deuxième moteur 5b, par exemple dans un conduit d’admission d’air du compresseur 8b du deuxième moteur 5b, comme dans le deuxième mode de réalisation, plutôt que dans les deux.

[0044] Ainsi, de manière analogue aux modes de réalisation précédents, pendant le fonctionnement de l’ensemble propulsif 4 suivant ce quatrième mode de réalisation, quand le deuxième moteur 5b passe entre en mode de veille, l’actionneur piloté 23 peut ouvrir le clapet 22 de manière à dériver le flux d’air, chauffé par l’échangeur de chaleur air-huile 16a du premier moteur 5a, de l’aval de l’échangeur de chaleur 16a dans le conduit d’air 15a du premier moteur 5a vers l’amont de l’échangeur de chaleur 16b dans le conduit d’air 15b du deuxième moteur 5b et/ou vers le générateur de gaz 20b du deuxième moteur 5b, et en particulier vers l’admission du compresseur 8b. Comme dans la variante de la figure 3, la dérivation de l’air chaud peut alternativement être effectuée par un ensemble de clapets anti-retour dûment calibrés, plutôt qu’activement commandée à travers un actionneur piloté.

[0045] Quoique la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En outre, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation évoqués peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

Claims

Revendications

[Revendication 1] Ensemble propulsif (4) pour aéronef (1), comprenant : un premier moteur (5a) avec un échangeur de chaleur (16a) traversé par un conduit d'air (15a), un deuxième moteur (5b), qui est un moteur thermique, et un conduit d'interconnexion d'air (21) reliant ledit conduit d'air (15a), en aval de l'échangeur de chaleur (16a) du premier moteur (5a), au deuxième moteur (5b), l'ensemble propulsif (4) étant caractérisé en ce que le premier moteur (5a) comporte un circuit de lubrifiant (17b) et l'échangeur de chaleur (16a) du premier moteur (5a) est un échangeur de chaleur air-huile traversé par le circuit de lubrifiant (17b) du premier moteur (5a).

[Revendication 2] Ensemble propulsif (4) suivant la revendication 1, dans lequel le deuxième moteur (5b) est un moteur à turbine à gaz.

[Revendication 3] Ensemble propulsif (4) suivant la revendication 2, dans lequel le deuxième moteur (5b) comprend un générateur de gaz (20b) avec une chambre de combustion (9b) et un arbre (11b) configuré pour être entraîné en rotation dans un mode vireur avec la chambre de combustion (9b) éteinte.

[Revendication 4] Ensemble propulsif (4) suivant la revendication 3 dans lequel le conduit d'interconnexion d'air (21) débouche dans le générateur de gaz (20b) du deuxième moteur (5b).

[Revendication 5] Ensemble propulsif (4) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le deuxième moteur (5b) comporte aussi un échangeur de chaleur (16b) et le conduit d'interconnexion d'air (21) débouche en amont de l'échangeur de chaleur (16b) du deuxième moteur (5b).

[Revendication 6] Ensemble propulsif (4) suivant la revendication 5, dans lequel le deuxième moteur (5b) comporte un circuit de lubrifiant (17b) et l'échangeur de chaleur (16b) du deuxième moteur (5b) est un échangeur de chaleur air-huile, traversé par le circuit de lubrifiant (17b) du deuxième moteur (5b).

[Revendication 7] Ensemble propulsif (4) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant au moins un clapet (22 ; 22a, 22b, 22c) pour rediriger un écoulement d'air dudit conduit d'air (15a) vers le conduit d'interconnexion d'air (21).

[Revendication 8] Ensemble propulsif (4) suivant la revendication 7, comprenant un actionneur piloté (23) pour actionner l'au moins un clapet (22 ; 22a, 22b, 22c).

[Revendication 9] Aéronef (1) comprenant l'ensemble propulsif (4) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8.

[Revendication 10] Procédé de gestion thermique d'un ensemble propulsif (4) comprenant les étapes suivantes : chauffer, dans un échangeur de chaleur (16a) d'un premier moteur (5a), un flux d'air circulant dans un conduit d'air (15a) traversant un échangeur de chaleur (16a) du premier moteur (5a), et dériver le flux d'air chauffé en aval de l'échangeur de chaleur (16a) du premier moteur (5a), à travers un conduit d'interconnexion d'air (21), vers un deuxième moteur (5b), qui est un moteur thermique, le procédé étant caractérisé en ce que le premier moteur (5a) comporte un circuit de lubrifiant (17b) et l'échangeur de chaleur (16a) du premier moteur (5a) est un échangeur de chaleur air-huile traversé par le circuit de lubrifiant (17b) du premier moteur (5a).

[Revendication 11] Procédé suivant la revendication 10, dans lequel le deuxième moteur (5b) tourne à régime réduit ou est éteint.

[Revendication 12] Procédé suivant la revendication 11, dans lequel le deuxième moteur (5b) est un moteur à turbine à gaz comprenant un générateur de gaz (20b) avec une chambre de combustion (9b) éteinte et un arbre (11b) entraîné en rotation en mode vireur.

[Revendication 13] Procédé suivant la revendication 12, dans lequel le flux d'air chauffé est fourni au générateur de gaz (20b) du deuxième moteur (5b). [Revendication 14] Procédé suivant l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel le flux d'air chauffé est fourni en amont d'un échangeur de chaleur (16b) du deuxième moteur (5b).