FR3048232A1 - Systeme et procede pour coordonner une helice avec une commande electronique de moteur - Google Patents

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Abstract

Procédé et système pour coordonner une hélice (18) avec un module de commande (48), comportant une machine ayant un module de commande (48) et une hélice (18) montée sur un arbre (32) d'hélice au niveau d'un moyeu (19). L'arbre (32) est conçu pour être reçu dans la machine, et un détecteur est monté sur la machine, connecté au module électronique de commande (48) et conçu pour détecter l'hélice (18) quand l'arbre (32) d'hélice est reçu dans la machine.

Description

Système et procédé pour coordonner une hélice avec une commande électronique de moteur
Les aéronefs à turbopropulseurs d'aujourd'hui peuvent comporter une ou plusieurs hélices fixée(s) sur des moteurs de l'aéronef. Les moteurs d'aéronefs peuvent être conçus pour recevoir et faire fonctionner plus d'un type d'hélice. Un système de commande de moteur peut être conçu pour faire fonctionner le moteur d'aéronef d'après le type d'hélice installé et peut être réglé pour exploiter les caractéristiques d'hélice spécifiques du type d'hélice choisi.
Selon un premier aspect, un système pour coordonner une hélice avec un module électronique de commande de moteur dans un aéronef comporte un moteur ayant un module électronique de commande de moteur, une hélice montée sur un arbre d'hélice au niveau d'un moyeu, l'arbre d'hélice étant agencé pour être reçu dans le moteur, et un détecteur monté sur le moteur, connecté au module électronique de commande de moteur et conçu pour détecter au moins un paramètre exclusif de l'hélice et envoyer au module électronique de commande de moteur un signal représentatif du/des paramètre(s) exclusif(s) quand l'arbre d'hélice est reçu dans le moteur et que l'hélice tourne sous l'action du moteur. Le module électronique de commande de moteur est conçu pour identifier l'hélice et ajuster les performances du moteur à l'hélice d'après le signal.
Selon un autre aspect, un procédé pour coordonner une hélice avec un module électronique de commande de moteur comporte la réception, par un moteur, d'une hélice montée sur un arbre d'hélice au niveau d'un moyeu et ayant un paramètre exclusif de l'arbre et/ou du moyeu d'hélice, le fonctionnement du moteur en mode étalonnage, pendant le fonctionnement, la détection, par un détecteur monté sur le moteur, du paramètre exclusif de l'arbre et/ou du moyeu d'hélice, l'identification, par le module de commande de moteur, de l'hélice d'après la détection du paramètre exclusif, et l'ajustement d'au moins une caractéristique de performances du moteur. L'ajustement de la/des caractéristique(s) de performance(s) du moteur coordonne l'hélice avec le moteur.
Selon encore un autre aspect, une machine comporte un module électronique de commande, une hélice montée sur un arbre d'hélice au niveau d'un moyeu, l'arbre d'hélice étant reçu dans la machine, et un détecteur monté sur la machine, connecté au module électronique de commande et conçu pour détecter au moins un paramètre exclusif de l'hélice et pour envoyer au module électronique de commande un signal représentatif du/des paramètre(s) exclusif(s) quand l'arbre d'hélice est entraîné en rotation par rapport à la machine. Le module électronique de commande est conçu pour identifier l'hélice et ajuster les performances de la machine par rapport à l'hélice d'après le signal. L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : -la Figure 1 représente un exemple de vue schématique de dessus d'un aéronef ayant une voilure, des moteurs et des hélices selon divers aspects décrits ici ; -la Figure 2 est une vue latérale schématique d'un ensemble composé d'un moteur et d'une hélice selon divers aspects décrits ici et qui peut être inclus dans l'aéronef de la Figure 1 ; -la Figure 3 est une vue schématique en perspective de l'ensemble d'hélice, prise suivant la ligne III-III de la figure 2, selon divers aspects décrits ici ; et -la Figure 4 est un exemple d'organigramme exposant un procédé de coordination de l'hélice avec le module de commande de moteur de la Figure 2, selon divers aspects décrits ici.
Les divers aspects décrits ici concernent l'installation d'un ensemble d'hélice dans un moteur ou la conception d'un aéronef, d'un moteur d'aéronef ou d'un module de commande de moteur pour ajuster les performances du moteur d'aéronef d'après l'ensemble d'hélice. Des formes de réalisation de l'invention peuvent être mises en œuvre dans n'importe quel environnement, dispositif ou procédé pour installer, régler, sélectionner ou entretenir un ensemble d'hélice, quelle que soit la fonction remplie par l'ensemble d'hélice. A titre d'exemple nullement limitatif, de tels ensembles d'hélices peuvent servir dans des aéronefs, des bateaux, des éoliennes et autres. Ainsi, le reste de la présente demande est axé sur un tel environnement.
La Figure 1 représente un aéronef 10 ayant un fuselage 12 et des demi-voilures 14 s'étendant vers l'extérieur depuis le fuselage 12. L'aéronef 10 peut comporter au moins un moteur turbopropulseur 16 d'aéronef monté sur l'aéronef 10, représenté sous la forme d'une série de moteurs 16 montés sur les demi-voilures opposées 14. Le moteur 16 peut comprendre une série d'ensembles d'hélices 17 montés sur le moteur 16 et comprenant des pales 18 d'hélices et un ensemble de moyeu rotatif 19. Le moteur 16 provoque la rotation 22 de l'ensemble d'hélice 17 autour d'un axe de rotation 20 d'ensemble d'hélice. Les pales 18 d'hélices peuvent en outre être configurées ou inclinées par rapport à l'axe de rotation 20 d'ensemble d'hélice de telle sorte que la rotation 22 des pales 18 d'hélices crée une poussée (illustrée sous la forme d'une flèche 24) pour l'aéronef 10. Bien qu'ait été représenté un aéronef 10 à deux moteurs turbopropulseurs 16, des formes de réalisation de l'invention peuvent comporter n'importe quel nombre de moteurs 16, d'ensembles d'hélices 17 ou de pales 18 d'hélices, ou présenter n'importe quelle disposition du moteur 16, des ensembles 17 ou des pales 18 par rapport à l'aéronef. Des formes de réalisation de l'invention peuvent en outre être appliquées à différents types de moteurs 16 d'aéronefs dont, à titre nullement limitatif, des moteurs à combustion à pistons ou des moteurs à entraînement électrique. De plus, la rotation 22 des ensembles d'hélices 17 ou des pales 18 d'hélices permet de comprendre les formes de réalisation de l'invention. Des formes de réalisation de l'invention peuvent comporter d'autres sens de rotation 22 des ensembles d'hélices 17 ou des pales 18 d'hélices, ou des formes de réalisation dans lesquelles une série de moteurs 16 font tourner les pales 18 d'hélices dans le même sens ou dans des sens opposés.
La Figure 2 représente une vue schématique en coupe de l'ensemble d'hélice 17 et du moteur 16. L'ensemble d'hélice 17 peut comprendre le moyeu 19 d'hélice ayant un vérin de changement de pas 26, un flasque arrière 28 de moyeu, un tube de transfert ou tube bêta 30 d'hélice, et un arbre 32 d'hélice. Peuvent être incluses des formes de réalisation de l'invention dans lesquelles le tube bêta 30 et l'arbre 32 d'hélice sont combinés, accolés ou intégrés. Selon une autre possibilité, le tube bêta 30 peut être un sous-élément de l'arbre 32 d'hélice, ou inversement. La vue représentée révèle la manière dont le moyeu 19, le flasque arrière 28 de moyeu, le tube bêta 30 et l'arbre 32 d'hélice tournent collectivement autour de l'axe de rotation 20 d'ensemble d'hélice. Le moteur 16 peut comprendre un arbre 32 d'hélice dimensionné et éventuellement claveté pour recevoir au moins une partie du tube bêta ou tube de transfert 30.
Le moteur 16 peut éventuellement comprendre une boîte de transmission 34 et peut être agencé ou conçu pour fournir une force motrice de mouvement de rotation, éventuellement par l'intermédiaire de la boîte de transmission 34, à l'arbre 32 d'hélice ou directement à l'ensemble d'hélice 17 ou à l'arbre 32 d'hélice. En ce sens, le fonctionnement du moteur 16 ou de la boîte de transmission 34 produit une force motrice pour faire tourner l'ensemble d'hélice 17 autour de l'axe de rotation 20 d'ensemble d'hélice. Le moteur 16 ou la boîte de transmission 34 peut en outre définir un espace ou une cavité 36 placé(s) et dimensionné afin de recevoir une extrémité arrière ou postérieure 38 du tube bêta 30. Le moteur 16 ou la boîte de transmission 34 peut comprendre un premier détecteur tel qu'un transducteur 40 placé tout près de la cavité 36, par exemple sur un pourtour entourant la cavité 36, conçu pour détecter, capter ou mesurer la position ou la profondeur de l'extrémité arrière 38 du tube bêta 30 par rapport à la cavité 36, au transducteur 40, à la boîte de transmission 34 ou au moteur 16.
Dans la forme de réalisation illustrée, une série d'exemples de positions en profondeur 42 espacées axialement le long de la cavité 36 font apparaître des positions en profondeur disponibles, connues ou prédéterminées de l'extrémité arrière 38 du tube bêta 30 pendant le fonctionnement du moteur 16 ou de l'ensemble d'hélice 17, par rapport à la cavité 36, au transducteur 40 ou au moteur 16. Bien que quatre positions en profondeur 42 soient représentées pour ne pas alourdir l'illustration, la série de positions en profondeur 42 peut comprendre un nombre plus grand ou plus petit de positions discrètes, ou de positions non discrètes, le long de la cavité 36. Le transducteur 40 peut en outre être conçu pour produire un signal indiquant la position ou la profondeur de l'extrémité arrière 3 8 du tube bêta 30. Dans un exemple de configuration, le transducteur 40 peut comprendre un transducteur bêta. Au sens de la présente description, la position ou profondeur de l'extrémité arrière 38 du tube bêta 30 peut comprendre une position ou profondeur d'installation après insertion, une position ou profondeur de “repos” ou neutre, ou une position ou profondeur qui varie ou change avec le pas des pales 18 de l'hélice. Des formes de réalisation du transducteur 40 peuvent être conçues pour produire un signal indiquant un changement ou une variation de position ou de profondeur, une valeur absolue indiquant la position ou la profondeur, ou une combinaison d'un changement et d'une valeur absolue de l'extrémité arrière 38 du tube bêta 30.
Au sens de la présente description, le terme “radial” ou “radialement” se rapporte à une distance relative par rapport à un axe de rotation, tandis que le terme “axial” ou “axialement” se rapporte à une longueur ou une position le long de l'axe de rotation ou parallèlement à ce dernier. Par exemple, l'ensemble d'hélice 17 s'étend dans une direction longitudinale, ou direction axiale, le long de l'axe de rotation 20 d'ensemble d'hélice, tandis que les pales 18 de l'hélice sont espacées radialement ou alignées autour de l'axe de rotation 20 d'ensemble d'hélice et tournent autour de l'axe de rotation 20 d'ensemble d'hélice.
Le flasque arrière 28 de moyeu est disposé axialement entre le moyeu 19 et le moteur 16 et est montée sur l'ensemble d'hélice 17 de façon que le flasque arrière 28 de moyeu et l'ensemble 17 tournent conjointement. Le flasque arrière 28 de moyeu peut comprendre une série de cibles 44 assujetties radialement autour d'un rayon commun ou d'un pourtour commun du flasque arrière 28 de moyeu. La rotation de l'ensemble d'hélice 17 autour de l'axe de rotation 20 fait également tourner le flasque arrière 28 de moyeu et la série de cibles 44. Le moteur 16 peut comprendre un second détecteur, tel qu'un détecteur 46 de cibles, monté sur le moteur 16 et disposé par rapport au flasque arrière 28 de moyeu ou au rayon commun ou au pourtour commun de la série de cibles 44. En ce sens, la rotation de l'ensemble d'hélice 17 fait tourner la série de cibles 44 par rapport au détecteur 46 de cibles de telle sorte que le détecteur 46 de cibles puisse détecter, mesurer, lire ou identifier la série de cibles 44 ou le passage de la série de cibles 44 par rapport au détecteur 46 de cibles.
Dans un exemple de configuration, la série de cibles 44 peut comprendre des aimants, ou une matière à perméabilité magnétique et le détecteur 46 de cibles peut comprendre un système de capteur magnétique, à savoir un système apte à détecter ou conçu pour détecter un champ magnétique ou un flux magnétique dans les limites d'une distance prédéterminée par rapport au détecteur 46 de cibles. Des exemples supplémentaires de série de cibles 44 et de détecteur 46 de cibles conçu ou choisi pour détecter, mesurer, lire ou identifier la série de cibles 44 peuvent être inclus dans des formes de réalisation de l'invention.
Les pales 18 d'hélice sont montées sur le moyeu 19 au niveau d'une première partie 41 montée sur l'arbre 32 d'hélice et pouvant tourner autour d'un axe de rotation 43 de première partie. Les pales 18 d'hélice sont en outre montées, de manière à pouvoir tourner, sur le moyeu 19 au niveau d'une seconde partie 45, fixe par rapport à la première partie 41, et pouvant tourner autour d'un axe de rotation 47 de pas de pales d'hélice. Des formes de réalisation de l'invention peuvent comporter des configurations dans lesquelles l'axe de rotation 43 de première partie est décalé par rapport à l'axe de rotation 47 de pas de pales d'hélice. Le tube bêta 30 est mobile axialement sur l'axe de rotation 20 d'ensemble d'hélice par rapport au moteur 16, ou au moyeu 19 et au vérin de changement de pas 26. Un exemple du sens du mouvement axial du tube bêta 30 est illustré par une flèche 49. Il est entendu que le mouvement axial 49 du tube bêta 30 correspond à un mouvement de l'extrémité arrière 38 du tube bêta 30. Le mouvement axial 49 du tube bêta 30 n'est indiqué que pour faciliter la compréhension. La longueur et la grosseur de la flèche de mouvement 49 ne constituent qu'un exemple nullement limitatif de mouvement axial.
Le mouvement axial 49 du tube bêta 30 sur l'axe de rotation 20 d'ensemble d'hélice induit un mouvement axial correspondant de la première partie 41 de la pale 18 d'hélice, dont une rotation de la première partie 41 autour de l'axe de rotation 43 de première partie. Comme la première partie 41 de la pale 18 d'hélice est fixe par rapport à la seconde partie 45, la configuration décalée de l'axe de rotation 43 de première partie par rapport à l'axe de rotation 47 de pas induit en outre une rotation des pales 18 d'hélices autour de l'axe de rotation 47 de pas au niveau de la seconde partie 45 des pales 18. En ce sens, la configuration décalée des axes de rotation 43, 47 et le mouvement axial 49 du tube bêta 30 peuvent servir à commander le pas effectif des pales 18 d'hélices par rapport au moyeu 19 ou au vérin de changement de pas 26.
La forme de réalisation illustrée comporte aussi un module électronique de commande 48 de moteur. Le module de commande 48 de moteur peut en outre comprendre un processeur 50 et une mémoire 52. Le module de commande 48 de moteur ou le processeur 50 peut communiquer avec le moteur 16 et/ou le détecteur 46 de cibles et/ou le transducteur 40 et/ou une combinaison de ceux-ci. En ce sens, le module de commande 48 de moteur ou le processeur 50 peut être conçu pour respectivement commander le fonctionnement effectif du moteur 16, recevoir un signal indiquant le passage de la série de cibles 44 devant le détecteur 46 de cibles ou recevoir un signal indiquant la position ou la profondeur de l'extrémité arrière 38 du tube bêta 30 par rapport à la cavité 36, au transducteur 40 ou au moteur 16, comme expliqué ici. Le module de commande 48 de moteur est représenté schématiquement à l'écart de l'ensemble d'hélice 17 et du moteur 16. Cependant, peuvent être incluses des formes nullement limitatives de réalisation de l'invention dans lesquelles le module de commande 48 de moteur est intégré, par exemple, dans le moteur 16, un autre système de commande, un ordinateur de bord ou de gestion de vol ou un module de commande situé tout près du moteur 16 ou à l'écart de celui-ci.
La mémoire 52 du module de commande 48 de moteur peut stocker une série de profils ou programmes de commande de fonctionnement pour configurer ou faire fonctionner le moteur 16, l'ensemble d'hélice 17 ou une combinaison de ceux-ci, notamment coordonnant l'ensemble 17 d'hélice avec le moteur 16. La mémoire 52 peut comprendre une mémoire vive (RAM), une mémoire morte (ROM), une mémoire flash ou un ou plusieurs types différents de mémoire électronique portative, tels que des disques, des DVD, des CD-ROM, etc., ou toute combinaison adéquate de ces types de mémoire. Le module de commande 48 de moteur peut coopérer avec la mémoire 52 de telle sorte que soit le module de commande 48 de moteur soit la mémoire 52 puisse comprendre tout ou partie d'un programme informatique ayant un jeu d'instructions exécutables pour commander le fonctionnement des organes précités, ou un procédé pour commander celui-ci. Le programme peut comprendre un programme informatique qui peut comprendre des supports exploitables par ordinateur destinés à contenir ou sur lesquels sont stockées des instructions ou des structures de données exécutables par ordinateur. Ces supports exploitables par ordinateur peuvent être n'importe quels supports existants, accessibles à un ordinateur polyvalent ou spécialisé ou autre machine à processeur. Globalement, un tel programme informatique peut comprendre des routines, des programmes, des objets, des composants, des structures de données, des algorithmes, etc., qui ont pour effet technique d'exécuter des tâches particulières ou de mettre en œuvre des types de données abstraits particuliers.
Des instructions exécutables par ordinateur, des structures de données associées et des programmes constituent des exemples de code programme pour exécuter l'échange d'informations présenté ici. Les instructions exécutables par ordinateur peuvent comprendre, par exemple, des instructions et des données, qui amènent un ordinateur polyvalent, un ordinateur spécialisé, un module de commande 48 de moteur ou une machine de traitement spécialisée à exécuter une certaine fonction ou un certain groupe de fonctions. Lors de la mise en œuvre, les fonctions peuvent être converties en programme informatique comprenant un jeu d'instructions exécutables, lesquelles peuvent être exécutées par le processeur 50.
Des moteurs 16 d'aéronefs peuvent être conçus pour utiliser, employer, assurer les besoins ou la coordination avec une série de pales 18 d'hélices ou d'ensembles d'hélices 17 différents. En, ce sens, les moteurs 16 peuvent être conçus ou coordonnés pour fonctionner avec des pales 18 d'hélices ou des ensembles d'hélices 17 interchangeables. Par exemples, des ensembles d'hélices différents 17 peuvent comprendre des caractéristiques différentes, dont, à titre nullement limitatif, des caractéristiques de fonctionnement tel que l'angle de pas maximal ou minimal, la vitesse de l'hélice ou la relation de phase de l'hélice. Comme les caractéristiques de l'ensemble d'hélice individuel ou choisi 17 peuvent varier, le moteur 16 ou le module de commande 48 de moteur peut être conçu pour coordonner les aptitudes du moteur 16 avec l'ensemble d'hélice choisi 17. Des formes de réalisation de l'invention comportent un système et un procédé pour coordonner au moins une pale 18 d'hélice d'un ensemble d'hélice 17 avec le moteur 16 ou le module de commande 48 de moteur de telle sorte que le module de commande 48 de moteur puisse identifier la pale 18 d'hélice de l'ensemble d'hélice 17 et ajuster au moins une caractéristique de fonctionnement du moteur 16. D'une manière concrète ou effective, l'ajustement de la/des caractéristique(s) du moteur adapte, coordonne, configure, étalonne ou règle le fonctionnement du moteur en fonction de la pale 18 d'hélice ou de l'ensemble d'hélice 17. Autrement dit, des formes de réalisation de l'invention comportent un système et un procédé dans lesquels le moteur 16 ou le module de commande 48 de moteur peut déterminer, est ou peut être informé, ou “sait” quelle pale 18 d'hélice ou quel ensemble d'hélice 17 est installé(e).
Au début de l'installation d'un ensemble d'hélice 17 avec le moteur 16, l'ensemble d'hélice 17, les pales 18 d'hélice, le moyeu 19, le vérin de changement de pas 26, le tube bêta 30, l'arbre 32 d'hélice ou une combinaison de ceux-ci sont installés dans ou sur le moteur 16. Le moteur 16 ou le module de commande 48 de moteur peut alors exécuter une opération de paramétrage initial, un programme exécutable, un procédé ou un processus. Des exemples nullement limitatifs de l'opération de paramétrage initial peuvent comprendre un déplacement axial 49 du tube bêta 30 pour agir sur un angle de pas maximal et un angle de pas minimal des pales d'hélice. Des exemples nullement limitatifs supplémentaires de l'opération de paramétrage initial peuvent comprendre une rotation au moins partielle de l'ensemble d'hélice 17 autour de l'axe de rotation 20 d'ensemble d'hélice, par exemple par l'intermédiaire de la force motrice exercée par le moteur 16 ou la boîte de transmission 34, ou par l'intermédiaire d'une force extérieure exerçant une force motrice.
Dans une première forme de réalisation de l'invention, dans laquelle les opérations de paramétrage initial comprennent le déplacement axial 49 du tube bêta 30, le transducteur 40 peut être employé pour mesurer ou détecter au moins un paramètre exclusif de l'ensemble d'hélice 17. Par exemple, le transducteur 40 peut mesurer ou détecter un paramètre exclusif tel qu'une position en profondeur 42 de l'extrémité arrière 38 du tube bêta 30, et envoyer au module de commande 48 de moteur ou au processeur 50 un signal représentatif du/des paramètre(s) exclusif(s). Dans un exemple nullement limitatif, le transducteur 40 peut mesurer ou détecter une profondeur maximale recevable de l'extrémité arrière 38 dans la cavité 36 correspondant à un angle de pas maximal ou minimal de la pale 18 d'hélice. Dans un autre exemple nullement limitatif, le transducteur 40 peut mesurer ou détecter une profondeur minimale recevable de l'extrémité arrière 38 dans la cavité correspondant à l'autre des angles de pas maximal ou minimal de la pale 18 d'hélice. Les premières formes de réalisation de l'invention peuvent en outre comporter la mesure ou la détection, par le transducteur 40, d'une série de positions en profondeur 42 dont, d'une manière nullement limitative, la profondeur maximale, la profondeur minimale, une série de profondeurs entre celles-ci, un changement ou variation de profondeurs ou une combinaison de celles-ci.
La première forme de réalisation fournit donc au module de commande 48 de moteur ou au processeur 50 le paramètre exclusif ou la série de paramètres exclusifs mesuré(s) ou détecté(s) de l'ensemble d'hélice 17, le module de commande 48 de moteur ou le processeur 50 étant conçu pour identifier les pales 18 d'hélice ou l'ensemble d'hélice 17 d'après le paramètre exclusif ou la série de paramètres exclusifs. Le module de commande 48 de moteur ou le processeur 50 peut donc être conçu pour efficacement adapter, coordonner, configurer, étalonner ou régler le fonctionnement ou les performances du moteur 16 d'après l'identification des pales 18 d'hélice ou de l'ensemble d'hélice 17. Par exemple, le module de commande 48 de moteur ou le processeur 50 peut déterminer ou identifier les pales 18 d'hélice de l'ensemble d'hélice 17 en comparant le/les paramètre(s) exclusif(s), tel(s) que les mesures de profondeur, avec une table de correspondance stockée dans la mémoire 52, la table de correspondance comprenant toutes sortes de pales exclusives 18 d'hélices ou d'ensembles d'hélices exclusifs 17. Selon une autre possibilité, la table de correspondance peut être stockée dans une mémoire séparée ou distante du module de commande 48 de moteur, quoique accessible au module de commande 48 de moteur ou au processeur 50, par exemple, via un réseau électronique. Par exemple, la table de correspondance peut se trouver dans une mémoire 52 distante de l'aéronef.
Dans une seconde forme de réalisation de l'invention, dans laquelle les opérations de paramétrage initial comprennent le mouvement de rotation des pales 18 d'hélice ou de l'ensemble d'hélice 17, le détecteur 46 de cibles peut être employé pour mesurer ou détecter au moins un paramètre exclusif de l'ensemble d'hélice 17, tel que la série de cibles 44 lorsqu'elles tournent par rapport au détecteur 46 de cibles ou qu'elles dépassent celui-ci. Par exemple, le détecteur 46 de cibles peut mesurer ou détecter un paramètre exclusif tel que le passage en rotation d'une cible 44, ou d'une série ou d'un ensemble de cibles 44, et envoyer au module de commande 48 de moteur ou au processeur 50 un signal représentatif du/des paramètre(s) exclusif(s).
Dans un exemple nullement limitatif, le détecteur 46 de cibles peut mesurer ou détecter une série de signaux indicatifs tels qu'un train d'impulsions, la série de signaux d'indications pouvant être manipulée, adaptée, coordonnée avec ou correspondre à une pale exclusive 18 d'hélice ou à un ensemble d'hélice exclusif 17. En ce sens, la série de cibles 44 peut avoir une organisation ou un agencement exclusif(ve) autour du flasque arrière 28 de moyeu de telle sorte que le passage de la série de cibles 44 à organisation ou agencement exclusif(ve) par rapport au détecteur 46 de cibles puisse correspondre à un codage des pales 18 d'hélice ou de l'ensemble d'hélice 17.
La seconde forme de réalisation fournit donc au module de commande 48 de moteur ou au processeur 50 le paramètre exclusif ou la série de paramètres exclusifs de l'ensemble d'hélice 17, mesuré(s) ou détecté(s), le module de commande 48 de moteur ou le processeur 50 étant conçu pour identifier les pales 18 d'hélice ou l'ensemble d'hélice 17 d'après le paramètre exclusif ou la série de paramètres exclusifs. Le module de commande 48 de moteur ou le processeur 50 peut donc être conçu pour efficacement adapter, coordonner, configurer, étalonner ou ajuster le fonctionnement ou les performances du moteur d'après l'identification des pales 18 d'hélice ou de l'ensemble d'hélice 17.
La Figure 3 représente une vue schématique en perspective, orientée vers l'arrière, de la seconde forme de réalisation prise depuis l'avant de l'ensemble d'hélice 17, sur laquelle les pales 18 d'hélice ont été représentées en pointillé pour faciliter la compréhension. La série de cibles 44 à disposition exclusive autour d'un rayon commun ou d'un pourtour commun du flasque arrière 28 de moyeu tournent avec le flasque arrière 28 de moyeu par rapport au détecteur 46 de cibles.
Le module de commande 48 de moteur ou le processeur 50 peut déterminer ou identifier les pales 18 d'hélice ou l'ensemble d'hélice 17 en comparant le/les paramètre(s) exclusif(s), tels que l'agencement de la série de cibles 44 ou le train d'impulsions, avec une table de correspondance stockée dans la mémoire 52, la table de correspondance contenant toutes sortes de pales exclusives 18 d'hélices ou d'ensembles exclusifs d'hélices 17. Comme expliqué plus haut, la table de correspondance peut être stockée dans une mémoire séparée ou distante du module de commande 48 de moteur, quoique accessible au module de commande de moteur, par exemple, via un réseau électronique ou à distance de l'aéronef.
Peuvent être incluses des configurations supplémentaires nullement limitatives de la seconde forme de réalisation, dans lesquelles, par exemple, la série de cibles 44 peuvent être organisées ou agencées suivant une combinaison prédéterminée afin de correspondre à des pales d'hélices connues 18 ou à un ensemble d'hélice connu 17. Dans cet exemple de forme de réalisation, le module de commande 48 de moteur ou le processeur 50 peut déterminer ou identifier les pales 18 d'hélice ou l'ensemble d'hélice 17 en adaptant la combinaison prédéterminée à une entrée correspondante sur la table de correspondance.
Dans une autre configuration nullement limitative de la seconde forme de réalisation, la série de cibles 44 peuvent être organisées ou agencées suivant une combinaison codée qui, lorsqu'elle est détectée par le détecteur 46 de cibles et fournie au module de commande 48 de moteur ou au processeur 50, peut être traitée ou calculée afin de déterminer ou d'identifier la pale 18 d"hélice ou l'ensemble d'hélice 17 sans le recours à une table de correspondance. Par exemple, la série de cibles 44 peuvent coder un jeu d'instructions binaires à exécuter par le processeur 50, ou un indicateur textuel des pales 18 d'hélice ou de l'ensemble d'hélice 17, tel qu'un numéro de série ou de modèle. Peuvent être inclus des exemples supplémentaires de message codé ou d'indicateurs aptes à communiquer au-delà de juste un train d'impulsions.
Par ailleurs, la série de cibles 44 peuvent être conçues ou sélectionnées indépendamment par taille, forme, longueur et autres, de telle sorte que le passage des cibles 44 à conception ou sélection indépendante produise différentes mesures ou valeurs détectées fournies par le capteur 46 de cibles, de telle sorte que les cibles variables 44 puissent produire des signaux variables, en étendant encore les types, styles ou procédés utilisables de codage des pales 18 d'hélice ou de l'ensemble d'hélice 17. L'agencement de la série de cibles 44 peut également comprendre une cible indicatrice 44 ou un sous-ensemble de cibles 44 pour indiquer le “début” du codage. De plus, la série de cibles codées 44 peut être dupliquée ou répétée sur le rayon ou le pourtour du flasque arrière 28 de moyeu, par exemple, afin d'améliorer ou d'accroître la probabilité d'une détection, d'une mesure ou d'une “lecture” correcte de la combinaison ou du message codé(e), ou pour contrebalancer suffisamment l'équilibre rotationnel de l'ensemble d'hélice 17. Dans une autre forme de réalisation nullement limitative de l'invention, le flasque arrière 28 de moyeu peut comprendre des cibles non lisibles, non mesurables ou “factices” destinées à contrebalancer suffisamment l'équilibre rotationnel de la série “lisible” de cibles 44 de l'ensemble d'hélice 17. Des formes de réalisation de l'invention peuvent en outre comporter une opération de paramétrage initial durant laquelle la rotation de l'ensemble d'hélice 17 autour de l'axe de rotation 20 d'ensemble d'hélice s'effectue d'une manière connue ou prédéterminée, notamment à une vitesse prédéterminée pour permettre ou assurer une détection ou une mesure précise de la série de cibles 44 par le détecteur 46 de cibles. Dans encore une autre forme de réalisation nullement limitative de l'invention, un sous-ensemble de cibles 44 peuvent être disposées d'une manière sélective ou exclusive sur la/les pale(s) 18 d'hélice, le détecteur 46 de cibles étant placé afin de détecter la série de cibles 44 lorsqu'elles tournent. Dans encore une autre forme de réalisation nullement limitative de l'invention, un sous-ensemble de cibles 44 peuvent avoir un agencement exclusif ou une disposition sélective par rapport à un déploiement classique de cibles, le déploiement classique de cibles n'étant pas lié à l'identification des pales 18 d'hélice ni de l'ensemble d'hélice 17. De même, un sous-ensemble de cibles 44 peut avoir un agencement exclusif ou une position sélective par rapport à un déploiement classique de cibles en plus de la suppression sélective d'un sous-ensemble de cibles à déploiement classique afin de permettre le codage de la pale 18 d'hélice ou de l'ensemble d'hélice 17.
Quel que soit l'emploi de la première ou de la seconde forme de réalisation présentée plus haut ou d'une combinaison de celles-ci, le module de commande 48 de moteur ou le processeur 50 est conçu pour identifier la pale 18 d'hélice ou l'ensemble d'hélice 17 et pour ajuster les performances du moteur 16 d'après la pale 18 d'hélice ou l'ensemble d'hélice 17.
La Figure 4 représente un organigramme illustrant un procédé 100 pour coordonner une pale 18 d'hélice ou un ensemble d'hélice 17 avec un module de commande 48 de moteur ou un moteur 16. Le procédé 100 commence par la réception, en 102, par le moteur 16 d'aéronef, d'une hélice montée sur un tube bêta 30 ou un arbre 32 d'hélice au niveau d'un moyeu 19 et ayant un paramètre exclusif du tube bêta 30 et/ou de l'arbre 32 d'hélice et/ou du moyeu 19. Le procédé 100 passe ensuite, en 104, au fonctionnement du moteur 16 d'aéronef, par exemple en mode étalonnage. Ensuite, pendant le fonctionnement, le procédé 100 peut détecter, à l'aide d'un détecteur monté sur le moteur 16 d'aéronef, le paramètre exclusif du tube bêta 30 et/ou de l'arbre 32 d'hélice et/ou du moyeu 19. Ensuite, en 108, à l'aide du module de commande 48 de moteur, le procédé 100 identifie l'hélice d'après la détection du paramètre exclusif. Enfin, en 110, le procédé 100 ajuste au moins une caractéristique de performances du moteur 16 d'aéronef, l'ajustement coordonnant l'hélice avec le moteur 16 d'aéronef, comme expliqué ici.
La suite d'étapes présentée ne sert que d'exemple nullement limitatif du procédé 100, étant entendu que les étapes du procédé peuvent se succéder dans un ordre logique différent, que des étapes supplémentaires ou intermédiaires peuvent y être incluses ou que des étapes décrites du procédé peuvent être divisées en multiples étapes, ou que des étapes décrites du procédé peuvent être omises sans qu'on ne s'écarte du procédé décrit.
Bien d'autres formes de réalisation et configurations possibles, s'ajoutant à celles représentées sur les figures décrites plus haut, sont envisagées par la présente invention. Par exemple, des formes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'exécution des procédés décrits plus haut ou le fonctionnement du système pendant des périodes n'incluant pas le paramétrage initial. Des exemples nullement limitatifs de périodes n'incluant pas le paramétrage initial peuvent comprendre des périodes de maintenance, des périodes de rotation continue, des périodes de rotation périodique, des périodes de démarrage normal de moteurs, la période succédant à un étalonnage de pas d'hélice, ou une combinaison de celles-ci. En outre, des formes de réalisation de l'invention peuvent comporter un paramétrage ou un réglage par défaut du moteur ou du module de commande de moteur, au cours duquel, par exemple, lorsque le moteur ou le système n'est pas à même d'identifier les pales d'hélice ni l'ensemble d'hélice, le procédé ou le système comporte l'indication d'une alerte ou d'une erreur ou la mise par défaut du module de commande de moteur dans une configuration générique d'hélice. La configuration générique d'hélice peut comprendre une configuration appropriée ou sûre pour tous les types ou configurations d'hélices connus ou non connus.
Les formes de réalisation décrites ici proposent un système et un procédé pour coordonner une pale 18 d'hélice ou un ensemble d'hélice 17 avec un moteur 16 ou un module de commande 48 de moteur. Les formes de réalisation décrites plus haut ont pour effet technique de permettre une identification de types d'hélices installées dans le moteur d'aéronef et une configuration automatique du moteur par un ajustement de caractéristiques de fonctionnement pour les adapter à l'hélice. Un avantage qui peut être réalisé est que des éléments de la présente invention peuvent assurer ou permettre l'identification automatisée de l'hélice et une configuration du moteur ou du module de commande de moteur spécifique pour cette hélice. L'identification et l'ajustement automatisés peuvent empêcher ou réduire des erreurs d'utilisation dues à des utilisateurs procédant à des opérations similaires.
Un autre avantage des formes de réalisation décrites plus haut est qu'en permettant à de multiples formes de réalisation de réaliser une identification et un ajustement similaires, une pluralité de redondances peuvent être exécutées pour assurer une conformité, une vérification ou une validation d'hélice, de moteur ou de module de commande de moteur avant la conduite d'un vol d'aéronef. L'identification et l'ajustement automatisés, ainsi que l'amélioration de la redondance pour assurer un usage correct de la combinaison d'une hélice et d'un moteur, peuvent aboutir à une réduction du temps de maintenance ou d'immobilisation au sol et à une amélioration de la fiabilité de la combinaison d'un moteur et d'une hélice. Des avantages concurrentiels peuvent résulter de la réduction du temps d'immobilisation au sol et de l'amélioration de la fiabilité.
Encore un autre avantage des formes de réalisation décrites plus haut permet un système évolutif dans lequel de nouvelles hélices ou de nouveaux moteurs peuvent être intégrés dans une mémoire ou des programmes exécutables au fur et à mesure de leur mise sur le marché sans qu'il soit nécessaire de publier ni de créer de nouvelles versions de guides d'utilisateurs. Un autre avantage des formes de réalisation décrites plus haut consiste en ce que des ajustements précis de performances pour la combinaison de moteur et d'hélice peuvent être réalisés, améliorant les performances globales de l'aéronef (p.ex. en réduisant la consommation de carburant, en réduisant les contraintes subies par le moteur, en accroissant l'autonomie, etc ). De plus, même dans le cas où l'hélice ne peut pas être identifiée, le système et le procédé peuvent encore régler par défaut le moteur ou le module de commande de moteur dans une configuration prédéterminée ou connue appropriée ou sûre pour toutes les hélices connues et non connues.
Dans la mesure où cela n'est pas déjà décrit, les différents détails et structures des diverses formes de réalisation peuvent, si cela est souhaitable, être utilisés en combinaison les uns avec les autres. Le fait qu'un détail ne puisse pas être illustrée dans la totalité des formes de réalisation n'est pas censé signifier que c'est impossible ; cela vise seulement à rendre la description plus concise. Ainsi, les divers détails des différentes formes de réalisation peuvent être mêlés et adaptés comme souhaité pour former de nouvelles formes de réalisation, que les nouvelles formes de réalisation soient expressément décrites ou non. De plus bien que “une série” de divers éléments aient été décrits, “une série” peut comprendre n'importe quel nombre des éléments respectifs, y compris un seul élément. Des combinaisons ou des permutations de détails décrits ici sont couvertes par la présente invention. En outre, bien d'autres formes de réalisation et configurations possibles, s'ajoutant à celles représentées sur les figures décrites plus haut, sont envisagées par la présente invention.
Liste des repères 10 Aéronef 12 Fuselage 14 Demi-voilures 16 Moteur turbopropulseur 17 Ensemble d'hélice 18 Pale d'hélice 19 Moyeu 20 Axe de rotation 22 Rotation 24 Poussée 26 Vérin 28 Flasque arrière de moyeu 30 Tube bêta 32 Arbre d'hélice 34 Boîte de transmission 36 Cavité 3 8 Extrémité arrière 40 Transducteur 41 Première partie 42 Série de positions en profondeur 43 Axe de rotation de première partie 44 Série de cibles 45 Seconde partie 46 Détecteur de cibles 47 Axe de rotation de pas de pale d'hélice 48 Module de commande de moteur 49 Flèche 50 Processeur 52 Mémoire 100 Procédé 102 Etape de réception 104 Etape de fonctionnement 106 Etape de détection 108 Etape d'identification 110 Etape d'ajustement

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé pour coordonner une hélice (18) avec un module électronique de commande (48) de moteur, le procédé comportant : la réception, dans un moteur (16), d'une hélice (18) montée sur un arbre (32) d'hélice au niveau d'un moyeu (19), l'arbre (32) d'hélice et/ou le moyeu (19) ayant un paramètre exclusif ; le fonctionnement du moteur (16) en mode étalonnage ; pendant le fonctionnement, la détection, par un détecteur monté sur le moteur (16), du paramètre exclusif de l'arbre (32) d'hélice et/ou du moyeu (19) ; l'identification de l'hélice (18) par le module de commande (48) de moteur d'après la détection du paramètre exclusif ; et l'ajustement d'au moins une caractéristique de performances du moteur (16) afin de coordonner l'hélice (18) avec le moteur (16).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la détection comprend la détection d'une profondeur d'insertion de l'arbre (32) d'hélice après installation ou d'une gamme de profondeurs d'insertion après installation, liées à des changements de pas d'hélice.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la détection comprend la détection d'une série de cibles (44) disposées sur le moyeu (19), le fonctionnement du moteur dans le mode étalonnage faisant tourner la série de cibles (44) par rapport à un détecteur (46) de cibles.
  4. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'identification comprend une comparaison du paramètre exclusif avec une table de correspondance pour identifier l'hélice (18), et la table de correspondance comprend toutes sortes de pales exclusives (18).
  5. 5. Machine, comportant : un module électronique de commande (48) ; une hélice (18) montée sur un arbre (32) d'hélice au niveau d'un moyeu (19), l'arbre (32) d'hélice étant reçu dans la machine ; et un détecteur monté sur la machine, connecté au module électronique de commande (48), et conçu pour détecter au moins un paramètre exclusif de l'hélice (18) et pour envoyer au module électronique de commande (48) un signal représentatif du/des paramètre(s) exclusif(s) quand l'arbre (32) d'hélice est entraîné en rotation par rapport à la machine ; le module électronique de commande (48) étant conçu pour identifier l'hélice (18) et ajuster les performances de la machine par rapport à l'hélice (18) d'après le signal.
  6. 6. Machine selon la revendication 5, dans laquelle le détecteur comprend au moins un capteur magnétique (46) et le/les paramètre(s) exclusif(s) comprend/comprennent des cibles (44) disposées d'une manière exclusive sur l'hélice (18) pour arriver à portée du/des capteur(s) magnétique(s) lorsque tourne l'hélice (18).
  7. 7. Machine selon la revendication 6, dans laquelle les cibles sont disposées d'une manière exclusive en plaçant sélectivement des cibles (44) sur une ou plusieurs pale(s) de l'hélice (18), en plaçant sélectivement des cibles (44) sur un flasque arrière (28) du moyeu (19) ou en retirant ou en ajoutant des cibles (44) d'un/dans un groupe classique de cibles.
  8. 8. Machine selon la revendication 6, dans laquelle le module de commande électronique (48) compare le/les paramètre(s) exclusif(s) avec une table de correspondance afin d'identifier l'hélice (18), et la table de correspondance contient toutes sortes d'hélices exclusives (18).
  9. 9. Machine selon la revendication 5, dans laquelle le détecteur comprend au moins un transducteur (40) fixe dans la machine par rapport à l'arbre (32) et le/les paramètre(s) exclusifs) comprend/comprennent une position de l'arbre (32) à l'intérieur de la machine.
  10. 10. Machine selon la revendication 5, la machine étant un moteur électrique, un alternateur ou un moteur (16) à carburant.
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