FR3041607A1 - Unite d'alimentation en air sous pression pour aeronef - Google Patents

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Abstract

Une unité d'alimentation (1 ; 1') en air sous pression (3) pour aéronef comprend : un compresseur de charge (30 ; 30') configuré pour fournir de l'air sous pression (3) à un premier équipement de l'aéronef, et une partie motrice (10) avec un arbre de sortie (22) couplé en permanence au compresseur de charge (30 ; 30') ; l'unité d'alimentation étant caractérisée en ce que ladite partie motrice (10) comprend une première turbine (21) couplée en permanence audit arbre de sortie (22), un deuxième compresseur (11), une chambre de combustion (12) configurée pour être alimentée en carburant (4), et une deuxième turbine (13) couplée au deuxième compresseur (11) via un arbre principal (4) distinct de l'arbre de sortie (22), et en ce qu'elle comprend un moteur électrique (40) également couplé en permanence audit arbre de sortie (22) et relié électriquement à un connecteur électrique d'alimentation (41) configuré pour recevoir de l'électricité (6') depuis une source extérieure d'électricité.

Description

UNITÉ D'ALIMENTATION EN AIR SOUS PRESSION POUR AÉRONEF
La présente invention concerne une unité d'alimentation en air sous pression pour aéronef.
Aux fins du présent exposé, le terme « aéronef » doit s'entendre au sens large. Il comprend les aéronefs à voilure fixe, notamment les avions à moteurs à turbines communément utilisés pour le transport de passagers, les aéronefs à voilure tournante et les aéronefs plus légers que l'air.
Arrière-plan de l'invention
La plupart des aéronefs comportent une unité embarquée d'alimentation en air sous pression et/ou en électricité, généralement connue sous le nom de Groupe Auxiliaire de Puissance ou encore de « Auxiliary Power Unit » ou APU en anglais. De telles APU permettent, en consommant une partie du carburant de l'aéronef, de fournir à l'aéronef de l'air sous pression pour climatiser et/ou pressuriser la cabine, et/ou de l'électricité pour faire fonctionner divers autres équipements embarqués à bord de l'aéronef, sans utiliser le(s) moteur(s) de l'aéronef, ce qui est notamment utile lorsque l'aéronef est en stationnement au sol avec son (ses) moteur(s) à l'arrêt.
Cependant, l'utilisation des APU tend à être de plus en plus limitée par les aéroports et les exploitants, pour des raisons environnementales (émissions polluantes et sonores) et économiques (consommation de carburant).
Par conséquent, pour fournir de l'électricité et de l'air sous pression à l'aéronef en stationnement au sol, on a de plus en plus recours à des systèmes de soutien au sol, aussi connus sous le nom de « Ground Support Equipment » ou GSE en anglais.
On distingue deux types de GSE : - les GSE mobiles, comprenant une unité d'alimentation en électricité (« Ground Power Unit » ou GPU en anglais) et/ou une unité de climatisation (« Air Conditioning Unit » ou ACU en anglais) capable de fournir de l'air sous pression ; - les GSE fixes, qui sont soit des sources d'électricité (« Fixed Electrical Ground Power » ou FEGP en anglais), soit des sources d'air sous pression (« Pre-Conditioned Air » (PCA) ou encore ACU, « Air Conditioning Unit » en anglais).
Cependant, les GSE sont souvent des équipements dédiés, c'est-à-dire capables de fournir de l'air sous pression ou de l'électricité, mais pas les deux simultanément. Ils sont également encombrants au sol, ce qui peut poser des difficultés lorsque l'espace autour d'un aéronef en stationnement est restreint.
Il arrive également que les aéroports ne soient pas équipés de GSE, ou alors seulement de manière incomplète : par exemple, l'aéroport peut avoir à disposition des sources d'électricité, mais pas de sources d'air sous pression.
De plus, les GSE sont souvent moins performants que les APU en matière de fourniture d'air sous pression pour la climatisation de la cabine de l'aéronef, notamment dans des conditions climatiques extrêmes. Par exemple, il arrive qu'un GSE ne permette pas de refroidir suffisamment la cabine dans un climat très chaud (par exemple l'été dans les aéroports situés au Moyen-Orient), ou de la réchauffer suffisamment dans un climat très froid.
On souhaite donc disposer d'unités d'alimentation embarquées à bord d'un aéronef et capables de fournir de l'air sous pression à celui-ci, sans consommer de carburant comme les APU classiques.
Pour répondre à ce besoin, il a été proposé, dans le brevet américain US 8,118,253 Bl, une unité d'alimentation comprenant un compresseur configuré pour fournir de l'air sous pression à un aéronef, et présentant plusieurs modes de fonctionnement dans lequel l'unité fournit de l'air sous pression à l'aéronef en consommant ou non du carburant.
Toutefois, l'unité d'alimentation présentée dans ce brevet comprend un double embrayage pour solidariser les différents organes de puissance et pour passer d'un mode de fonctionnement à l'autre. Ce double embrayage est complexe mécaniquement, ce qui implique des problèmes de fiabilité en service.
Il existe donc un besoin d'une unité d'alimentation en air sous pression pour aéronef dont l'architecture est simplifiée et qui est capable de fournir de l'air sous pression à l'aéronef sans consommer de carburant.
Objet et résumé de l'invention
La présente invention vise à répondre au moins partiellement à ce besoin.
Ce but est atteint grâce à une unité d'alimentation en air sous pression pour aéronef, comprenant : un compresseur de charge configuré pour fournir de l'air sous pression à un premier équipement de l'aéronef, et une partie motrice avec un arbre de sortie couplé en permanence au compresseur de charge ; ladite partie motrice comprenant une première turbine couplée en permanence audit arbre de sortie, un deuxième compresseur, une chambre de combustion configurée pour être alimentée en carburant, et une deuxième turbine couplée au deuxième compresseur via un arbre principal distinct de l'arbre de sortie, et un moteur électrique également couplé en permanence audit arbre de sortie et relié électriquement à un connecteur électrique d'alimentation configuré pour recevoir de l'électricité depuis une source extérieure d'électricité.
Selon l'invention, le compresseur de charge, la première turbine et le moteur électrique sont couplés en permanence à l'arbre de sortie, c'est-à-dire que l'unité d'alimentation en air sous pression ne comprend pas de système tel qu'un embrayage qui permettrait de les découpler mécaniquement de l'arbre de sortie. Ainsi, le compresseur de charge est inévitablement entraîné en rotation (via l'arbre de sortie), et le premier équipement de l'aéronef est alimenté en air sous pression, dès que le moteur électrique est alimenté en électricité ou que la première turbine est entraînée par la détente de gaz à l'intérieur de celle-ci. Puisque l'unité d'alimentation ne comprend pas d'embrayages pour embrayer ou débrayer le compresseur de charge, la partie motrice ou le moteur électrique, son architecture est plus simple et donc plus fiable.
Selon une possibilité, l'unité d'alimentation présente un premier mode de fonctionnement dans lequel le moteur électrique est alimenté en électricité via le connecteur électrique d'alimentation et entraîne la première turbine et le compresseur de charge.
Dans ce mode de fonctionnement, l'unité d'alimentation fournit de l'air sous pression au premier équipement de l'aéronef en utilisant seulement une source extérieure d'électricité, qui est généralement disponible dans les aéroports via les GSE. Ce mode de fonctionnement permet notamment de climatiser la cabine de l'aéronef sans émissions polluantes ou sonores liées à la consommation de carburant, et ce même en l'absence d'un PCA ou d'un ACU. De plus, contrairement à ces équipements au sol, l'unité d'alimentation permet de faire usage, le cas échéant, des systèmes de régulation climatique (« Environmental Control System » ou ECS en anglais) embarqués à bord de l'aéronef, d'où il résulte un meilleur contrôle de la climatisation cabine.
Selon une possibilité, l'unité d'alimentation comprend en outre un ensemble de transmission, le moteur électrique étant couplé à l'arbre de sortie via l'ensemble de transmission.
Ainsi, le moteur électrique n'est pas disposé directement sur l'arbre de sortie, mais est déporté grâce à l'ensemble de transmission. On peut alors obtenir une meilleure intégration de l'unité d'alimentation au sein de l'aéronef.
Selon une possibilité, le compresseur de charge est disposé sur l'arbre de sortie.
Selon une possibilité, l'ensemble de transmission comprend un arbre d'entraînement distinct de l'arbre de sortie et de l'arbre principal, le compresseur de charge est disposé sur l'arbre d'entraînement, et l'arbre d'entraînement est couplé à l'arbre de sortie via l'ensemble de transmission.
Ainsi, le compresseur de charge n'est pas disposé directement sur l'arbre de sortie, mais est déporté grâce à l'ensemble de transmission. On peut alors obtenir une meilleure intégration de l'unité d'alimentation au sein de l'aéronef.
Selon une possibilité, l'unité d'alimentation présente un deuxième mode de fonctionnement dans lequel la première turbine et la deuxième turbine sont entraînées par des gaz expulsés par la chambre de combustion, et le moteur électrique est entraîné par la première turbine.
Dans ce deuxième mode de fonctionnement, l'unité d'alimentation permet d'alimenter l'aéronef en air sous pression même dans le cas où aucune source extérieure d'électricité n'est disponible.
Selon une possibilité, le moteur électrique est un moteur réversible capable de produire de l'électricité.
Ainsi, dans le deuxième mode de fonctionnement, le moteur électrique peut fonctionner comme générateur électrique et fournir alors de l'électricité à d'autres équipements embarqués à bord de l'aéronef.
La présente invention concerne également un aéronef comprenant une unité d'alimentation selon l'une quelconque des possibilités qui viennent d'être décrites.
Puisque l'unité d'alimentation est toujours disponible à bord de l'aéronef, la cabine de l'aéronef peut être climatisée au sol sans consommation de carburant, sans équipement extérieur autre qu'une source extérieure d'électricité généralement disponible dans les aéroports.
Selon une possibilité, l'aéronef comprend en outre une source d'électricité embarquée, le moteur électrique étant configuré pour recevoir . de l'électricité depuis ladite source embarquée d'électricité.
Ainsi, l'unité d'alimentation peut fonctionner sans consommation de carburant, et même en l'absence de toute source extérieure d'électricité au sol.
La présente invention concerne également un procédé d'alimentation en air sous pression d'un équipement d'aéronef à l'aide de l'unité d'alimentation selon n'importe laquelle des possibilités qui viennent d'être décrites, dans lequel on alimente l'unité d'alimentation en électricité via le connecteur électrique d'alimentation, et on fournit l'air sous pression produit par le compresseur de charge à l'équipement d'aéronef.
Comme cela a été expliqué ci-dessus, l'équipement de l'aéronef peut alors être alimenté en air sous pression et la cabine de l'aéronef peut être climatisée sans qu'il soit nécessaire d'alimenter l'unité d'alimentation en carburant.
La présente invention concerne également un procédé d'alimentation en air sous pression d'un équipement d'aéronef à l'aide de l'unité d'alimentation selon n'importe laquelle des possibilités qui viennent d'être décrites, dans lequel on alimente la chambre de combustion en air comprimé par le deuxième compresseur et en carburant, et on fournit l'air sous pression produit par le compresseur de charge à l'équipement d'aéronef.
On peut alors alimenter l'équipement de l'aéronef en air sous pression même lorsqu'aucune source extérieure d'électricité n'est disponible au sol.
La présente invention concerne également un procédé d'alimentation en électricité d'un équipement d'aéronef à l'aide de l'unité d'alimentation selon la dernière des possibilités qui viennent d'être décrites, dans lequel on alimente la chambre de combustion en air comprimé par le deuxième compresseur et en carburant, et on fournit l'électricité produite par le moteur électrique à l'équipement d'aéronef.
Comme cela été expliqué ci-dessus, on peut alors alimenter l'équipement de l'aéronef en électricité même lorsqu'aucune source extérieure d'électricité n'est disponible au sol.
La présente invention concerne également un procédé d'alimentation en air sous pression d'un premier équipement d'aéronef et en électricité d'un deuxième équipement d'aéronef à l'aide de l'unité d'alimentation selon la dernière des possibilités qui viennent d'être décrites, dans lequel on alimente la chambre de combustion en air comprimé par le deuxième compresseur et en carburant, on fournit l'air sous pression produit par le compresseur de charge au premier équipement d'aéronef, et on fournit l'électricité produite par le moteur électrique au deuxième équipement d'aéronef.
Brève description des dessins L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit de plusieurs modes de réalisations, représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est un diagramme illustrant schématiquement une unité d'alimentation en air sous pression selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est un diagramme illustrant schématiquement une unité d'alimentation en air sous pression selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
Sur les dessins, une flèche continue grasse représente un flux de carburant, une flèche continue fine représente un flux d'air, une flèche en pointillés gras représente un flux de puissance électrique, et une flèche courbe symbolise la rotation d'un arbre.
Description détaillée de l'invention
La figure 1 représente une unité d'alimentation en air sous pression 1 (ci-après dénommée « APU 1 » pour des raisons de commodité) selon un premier mode de réalisation de l'invention. L'APU 1 selon l'invention comprend un compresseur de charge 30, une partie motrice 10 avec un arbre de sortie 22, et un moteur électrique 40.
Le compresseur de charge 30 comprime de l'air 2 (par exemple, de l'air extérieur prélevé dans l'environnement de l'aéronef où est installée l'APU 1) et fournit de l'air sous pression 3 à un premier équipement (non représenté) de l'aéronef. Par exemple, ce premier équipement est un système de régulation climatique (ou ECS) embarqué à bord de l'aéronef et permettant de climatiser la cabine de l'aéronef.
Le compresseur de charge 30 est, par exemple, un compresseur centrifuge ou un compresseur à flux axial. Il est couplé en permanence à l'arbre de sortie 22. Par « en permanence », on entend que l'APU 1 ne comprend pas de système tel qu'un embrayage qui permettrait de découpler mécaniquement le compresseur de charge 30 de l'arbre de sortie 22. En d'autres termes, selon l'invention, l'arbre de sortie 22 entraîne inévitablement le compresseur de charge 30.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le compresseur de charge 30 est disposé sur l'arbre de sortie 22. D'autres configurations sont toutefois possibles, pourvu que le compresseur de charge 30 soit couplé mécaniquement en permanence à l'arbre de sortie 22. L'APU 1 comprend également un moteur électrique 40. Ce moteur électrique 40 est configuré pour être alimenté en électricité 6. Pour cela, le moteur électrique est relié électriquement à un connecteur électrique 41 configuré pour recevoir de l'électricité 6' depuis une source extérieure d'électricité. Dans un exemple, la source extérieure d'électricité est un système de soutien au sol (ou GSE) du type GPU ou FEGP. À titre d'exemple, la source extérieure d'électricité délivre une tension de 115 V à une fréquence de 400 Hz. On notera que le connecteur électrique 41 peut, si nécessaire, inclure des équipements capables de modifier la tension et/ou la fréquence de l'électricité 6' qui lui est fournie avant qu'elle soit délivrée au moteur électrique 40. Dans un autre exemple, la source extérieure d'électricité est une source d'électricité embarquée à bord de l'aéronef, telle qu'une pile à combustible ou une batterie, ce qui permet à l'APU 1 de fonctionner même en l'absence de tout système de soutien au sol (ou GSE).
Le moteur électrique 40 est aussi couplé en permanence à l'arbre de sortie 22. L'expression « en permanence » a la même signification que celle donnée ci-dessus. Ainsi, l'arbre de sortie 22 entraîne inévitablement le moteur électrique 40, et vice versa.
Selon l'invention, la partie motrice 10 comprend une première turbine 21 couplée en permanence à l'arbre de sortie 22, « en permanence » ayant la même signification que celle donnée ci-dessus.
La première turbine 21 est configurée de manière à pouvoir être entraînée par des gaz générés par le générateur de gaz 10' décrit ci-après. L'APU 1 peut également comprendre un ensemble de transmission 50 qui transmet la rotation de l'arbre de sortie 22 au moteur électrique 40, et vice versa. Par exemple, le moteur électrique 40 est disposé sur un arbre d'entraînement moteur 52 de l'ensemble de transmission 50.
On comprend que l'ensemble de transmission 50 ne comprend pas non plus d'éléments tels que des embrayages susceptibles de découpler mécaniquement le moteur électrique 40 et l'arbre de sortie 22. L'ensemble de transmission 50 permet de déporter le moteur électrique 40, ce qui peut permettre d'obtenir une meilleure intégration de l'APU 1 au sein de l'aéronef.
Selon l'invention, la partie motrice 10 comprend en outre un générateur de gaz 10'. Le générateur de gaz 10' comprend un deuxième compresseur 11, une chambre de combustion 12, et une deuxième turbine 13. La deuxième turbine 13 est couplée au deuxième compresseur 11 via un arbre principal 14, cet arbre principal 14 étant distinct de l'arbre de sortie 22. L'arbre de sortie 22 peut présenter le même axe de rotation P que l'arbre principal 14 et/ou s'étendre à l'intérieur de l'arbre principal 14.
Le fonctionnement du générateur de gaz 10' est bien connu. Schématiquement, le deuxième compresseur 11 comprime de l'air extérieur 2 et fournit de l'air sous pressions' à la chambre de combustion 12. Du carburant 4 (qui peut être du carburant embarqué à bord de l'aéronef) est brûlé dans la chambre de combustion 12 avec l'air sous pression 3' pour générer des gaz de combustion 5 à enthalpie élevée.
Les gaz de combustion 5 expulsés par la chambre de combustion 12 sont envoyés sur la deuxième turbine 13 puis sur la première turbine 21. Les gaz de combustion 5 subissent d'abord une première détente dans la deuxième turbine 13, ce qui fournit le travail mécanique nécessaire pour entraîner le deuxième compresseur 11 via l'arbre principal 14. Les gaz de combustion 5 subissent ensuite une deuxième détente dans la première turbine 21, ce qui fournit le travail mécanique nécessaire pour entraîner l'arbre de sortie 22, le compresseur de charge 30 et le moteur électrique 40.
Pour assurer le démarrage du générateur de gaz 10', celui-ci comprend en outre un starter (non représenté), par exemple un starter électrique connu.
Puisque l'APU 1 ne comprend aucun embrayage pour embrayer ou débrayer le compresseur de charge 30, la partie motrice 10 ou le moteur électrique 40, l'APU 1 présente une architecture simplifiée et donc plus fiable. L'APU 1 présente un premier mode de fonctionnement destiné à fournir de l'air sous pression au premier équipement de l'aéronef sans consommer de carburant 4.
Dans ce mode de fonctionnement, l'APU 1 est alimentée en électricité 6' par une source extérieure d'électricité telle qu'un GSE, et le moteur électrique 40 est alimènté en électricité 6 par l'intermédiaire du connecteur électrique 41. Par suite, le moteur électrique 40 fonctionne et entraîne l'arbre de sortie 22, et donc la première turbine 21 et le compresseur de charge 30. Le compresseur de charge 30 fournit alors de l'air sous pression 3 au premier équipement de l'aéronef.
Ainsi, le premier équipement est alimenté en air sous pression, alors que l'APU 1 n'est alimentée qu'en électricité et non en carburant. En d'autres termes, l'APU 1 peut fournir de l'air sous pression 3 sans qu'il ne soit nécessaire de démarrer le générateur de gaz 10', et donc sans les émissions polluantes et sonores associées au générateur de gaz 10'. Il n'est pas non plus nécessaire de faire intervenir un GSE pour fournir de l'air sous pression à l'aéronef.
Selon l'invention, un procédé d'alimentation en air sous pression d'un équipement d'aéronef à l'aide de l'APU 1 comprend les étapes suivantes : - on alimente l'APU 1 en électricité via le connecteur électrique d'alimentation 41, et - on fournit l'air sous pression 3 produit par le compresseur de charge 30 à l'équipement d'aéronef.
Ce procédé présente les mêmes avantages que ceux évoqués ci-dessus en rapport avec l'APU 1.
De plus, l'APU 1 présente un deuxième mode de fonctionnement destiné à alimenter le premier équipement de l'aéronef en air sous pression même en l'absence d'une source extérieure d'électricité.
Dans ce deuxième mode de fonctionnement, la chambre de combustion 12 produit des gaz de combustion 5 à enthalpie élevée qui entraînent la deuxième turbine 13 et la première turbine 21 comme cela a été expliqué ci-dessus. La première turbine 21 entraîne alors l'arbre de Sortie 22 et donc le moteur électrique 40 et le compresseur de charge 30, qui fournit de l'air sous pression 3 au premier équipement.
Selon l'invention, un autre procédé d'alimentation en air sous pression d'un équipement d'aéronef à l'aide de l'APU 1 comprend les étapes suivantes : - on alimente la chambre de combustion 12 en air 3' comprimé par le deuxième compresseur 11 et en carburant 4, - on fournit l'air sous pression 3 produit par le compresseur de charge 30 à l'équipement d'aéronef.
Ainsi, la cabine de l'aéronef peut être climatisée même en l'absence de toute source extérieure d'électricité.
Dans certains modes de réalisation, le moteur électrique 40 est un moteur réversible, c'est-à-dire un moteur électrique capable de produire de l'électricité lorsqu'on lui fournit une puissance mécanique. En d'autres termes, le moteur électrique 40 peut également fonctionner comme générateur électrique. Dans ce cas, dans le deuxième mode de fonctionnement, le moteur électrique 40 est entraîné par l'arbre de sortie 22 et produit de l'électricité 7, qui est fournie à un deuxième équipement (non représenté) de l'aéronef.
Selon l'invention, un procédé d'alimentation en électricité d'un équipement d'aéronef à l'aide de l'APU 1 dans laquelle le moteur électrique 40 est un moteur réversible comprend les étapes suivantes : - on alimente la chambre de combustion 12 en air 3' comprimé par le deuxième compresseur 11 et en carburant 4, - on fournit l'électricité 7 produite par le moteur électrique 40 à l'équipement d'aéronef.
Selon l'invention, un procédé d'alimentation en air sous pression d'un premier équipement d'aéronef et en électricité d'un deuxième équipement d'aéronef à l'aide de l'APU 1 dans laquelle le moteur électrique 40 est un moteur réversible comprend les étapes suivantes : - on alimente la chambre de combustion 12 en air 3' comprimé par le deuxième compresseur 11 et en carburant 4, - on fournit l'air sous pression 3 produit par le compresseur de charge 30 au premier équipement d'aéronef, et - on fournit l'électricité 7 produite par le moteur électrique 40 au deuxième équipement d'aéronef.
La figure 2 représente une APU Y selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans ce deuxième mode de réalisation, au lieu de disposer un compresseur de charge 30 sur l'arbre de sortie 22, on dispose un compresseur de charge 30' sur un arbre d'entraînement 51 de l'ensemble de transmission 50, l'arbre d'entraînement 51 étant distinct de l'arbre de sortie 22 et de l'arbre d'entraînement moteur 52. Comme le compresseur de charge 30 du premier mode de réalisation, le compresseur de charge 30' est couplé en permanence (via l'ensemble de transmission 50) à l'arbre de sortie 22.
Ce mode de réalisation permet de déporter le compresseur de charge 30', ce qui peut permettre d'obtenir une meilleure intégration de l'APU l'au sein de l'aéronef.
Le fonctionnement de l'APU 1' est identique au fonctionnement de l'APU 1 et ne sera donc pas décrit en détail.
La présente invention fournit une APU capable, selon les équipements au sol disponibles à l'aéroport où stationne l'aéronef, d'alimenter les équipements de l'aéronef en air sous pression et/ou en électricité, même en l'absence de source extérieure d'air sous pression. En outre, dans le cas où une source électrique extérieure est disponible, l'APU selon l'invention permet de fournir de l'air sous pression, et donc de climatiser la cabine de l'aéronef, sans émissions polluantes ou sonores liées à la consommation de carburant.
De plus, on remarquera que le deuxième mode de fonctionnement peut tout à fait être utilisé lorsque l'aéronef n'est pas au sol, par exemple en cas de défaillance des équipements normalement chargés de fournir de l'air sous pression et/ou de l'électricité à l'aéronef (par exemple à partir de la puissance produite par les moteurs de l'aéronef).
Enfin, bien que cela ne soit pas représenté, l'APU 1 (ou l7) comprend également une unité de contrôle reliée à divers capteurs et actuateurs et qui est configurée pour mesurer et/ou commander divers paramètres de fonctionnement de l'APU, tels que la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 22 et de l'arbre principal 14, le débit et la pression de l'air en entrée et en sortie du compresseur de charge 30 (ou 307) et du deuxième compresseur 11, le débit en carburant 4 à l'entrée de la chambre de combustion 12, la tension fournie au moteur électrique 40 ou délivrée par le moteur électrique 40, etc. L'unité de contrôle peut également commander l'activation ou la désactivation de l'APU 1 (ou Y) ou la commutation entre ses différents modes de fonctionnement, par exemple sur la base d'une commande fournie par un utilisateur.
Quoique la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des 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 (13)

  1. REVENDICATIONS
    1. Unité d'alimentation (1 ; 10 en air sous pression (3) pour aéronef, comprenant : un compresseur de charge (30 ; 300 configuré pour fournir de l'air sous pression (3) à un premier équipement de l'aéronef, et une partie motrice (10) avec un arbre de sortie (22) couplé en permanence au compresseur de charge (30 ; 300 ; l'unité d'alimentation étant caractérisée en ce que ladite partie motrice (10) comprend une première turbine (21) couplée en permanence audit arbre de sortie (22), un deuxième compresseur (11), une chambre de combustion (12) configurée pour être alimentée en carburant (4), et une deuxième turbine (13) couplée au deuxième compresseur (11) via un arbre principal (4) distinct de l'arbre de sortie (22), et en ce qu'elle comprend un moteur électrique (40) également couplé en permanence audit arbre de sortie (22) et relié électriquement à un connecteur électrique d'alimentation (41) configuré pour recevoir de l'électricité (60 depuis une source extérieure d'électricité.
  2. 2. Unité d'alimentation (1 ; 10 selon la revendication 1, présentant un premier mode de fonctionnement dans lequel le moteur électrique (40) est alimenté en électricité (6) via le connecteur électrique d'alimentation (41) et entraîne la première turbine (21) et le compresseur de charge (30 ; 300-
  3. 3. Unité d'alimentation (1 ; 10 selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre un ensemble de transmission (50), le moteur électrique (40) étant couplé à l'arbre de sortie (22) via l'ensemble de transmission (50).
  4. 4. Unité d'alimentation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le compresseur de charge (30) est disposé sur l'arbre de sortie (22).
  5. 5. Unité d'alimentation (10 selon la revendication 3, dans laquelle l'ensemble de transmission (50) comprend un arbre d'entraînement (51) distinct de l'arbre de sortie (22) et de l'arbre principal (14), le compresseur de charge (300 est disposé sur l'arbre d'entraînement (51), et l'arbre d'entraînement (51) est couplé à l'arbre de sortie (22) via l'ensemble de transmission (50).
  6. 6. Unité d'alimentation (1 ; 10 selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, présentant un deuxième mode de fonctionnement dans lequel la première turbine (21) et la deuxième turbine (22) sont entraînées par des gaz (5) expulsés par la chambre de combustion (12), et le moteur électrique (40) est entraîné par la première turbine (21).
  7. 7. Unité d'alimentation selon (1 ; 10 la revendication 6, dans laquelle le moteur électrique (40) est un moteur réversible capable de produire de l'électricité (7).
  8. 8. Aéronef comprenant une unité d'alimentation (1 ; 10 selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
  9. 9. Aéronef selon la revendication 8, comprenant en outre une source d'électricité embarquée, le moteur électrique (40) étant configuré pour recevoir de l'électricité depuis ladite source embarquée d'électricité.
  10. 10. Procédé d'alimentation en air sous pression d'un équipement d'aéronef à l'aide de l'unité d'alimentation (1 ; 10 selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel on alimente l'unité d'alimentation (1 ; 10 en électricité (60 via le connecteur électrique d'alimentation (41), et on fournit l'air sous pression (3) produit par le compresseur de charge (30 ; 300 à l'équipement d'aéronef.
  11. 11. Procédé d'alimentation en air sous pression d'un équipement d'aéronef à l'aide de l'unité d'alimentation (1 ; 10 selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel on alimente la chambre de combustion (12) en air (30 comprimé par le deuxième compresseur (11) et en carburant (4), et on fournit l'air sous pression (3) produit par le compresseur de charge (30 ; 300 à l'équipement d'aéronef.
  12. 12. Procédé d'alimentation en électricité d'un équipement d'aéronef à l'aide de l'unité d'alimentation (1 ; 10 selon la revendication 7, dans lequel on alimente la chambre de combustion (12) en air (30 comprimé par le deuxième compresseur (11) et en carburant (4), et on fournit l'électricité (7) produite par le moteur électrique (40) à l'équipement d'aéronef.
  13. 13. Procédé d'alimentation en air sous pression d'un premier équipement d'aéronef et en électricité d'un deuxième équipement d'aéronef à l'aide de l'unité d'alimentation (1 ; 10 selon la revendication 7, dans lequel on alimente la chambre de combustion (12) en air (30 comprimé par le deuxième compresseur (11) et en carburant (4), on fournit l'air sous pression (3) produit par le compresseur de charge (30 ; 300 au premier équipement d'aéronef, et on fournit l'électricité (7) produite par le moteur électrique (40) au deuxième équipement d'aéronef.
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