FR3116511A1 - Ensemble propulsif comprenant deux hélices contrarotatives - Google Patents

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Abstract

Un ensemble propulsif (EP) pour aéronef comprenant : un arbre moteur (4) s’étendant selon un axe moteur (X) et configuré pour être relié à un moteur (M) d’aéronef, une première hélice propulsive (1) s’étendant dans un plan de rotation (P) orthogonal à l’axe moteur (X), la première hélice propulsive (1) étant configurée pour être entrainée dans un mouvement de rotation autour dudit arbre moteur (4) selon un premier sens de rotation (SR1), une deuxième hélice propulsive (2), etun système de transmission (3) configuré pour entrainer la deuxième hélice propulsive (2) en rotation selon un deuxième sens de rotation (SR2) opposé au premier sens de rotation (SR1),ensemble propulsif (EP) dans lequel la première hélice propulsive (1) et la deuxième hélice propulsive (2) s’étendent dans le même plan de rotation (P) orthogonal à l’axe moteur (X). Figure de l’abrégé : Figure 3

Description

Ensemble propulsif comprenant deux hélices contrarotatives
La présente invention concerne le domaine des systèmes de propulsion pour aéronef et vise plus particulièrement un ensemble propulsif comprenant deux hélices contrarotatives.
Dans la suite de ce document, on entend par ensemble propulsif tout dispositif rotatif à hélice relié à un moteur d’aéronef. Le terme « hélice » se rapporte aussi bien à une hélice carénée d’une soufflante d’un turboréacteur d’un avion, qu’à une hélice non carénée d’un turbopropulseur ou à un rotor d’hélicoptère. De même, par la suite, le terme moteur désigne tout aussi bien un turboréacteur, un turbopropulseur ou un moteur d’entrainement du rotor d’un hélicoptère.
De manière connue, un aéronef comprend un ou plusieurs systèmes de propulsion pour permettre son déplacement. Chaque système de propulsion comprend un moteur et un ensemble propulsif entrainé en rotation par le moteur.
De manière connue, un ensemble propulsif comprend une hélice reliée à un arbre de transmission, désignée arbre moteur, lui-même relié au moteur de l’aéronef. L’hélice convertit le mouvement de rotation en un flux d’air qui permet la propulsion de l’aéronef. Dans un ensemble propulsif comprenant une unique hélice, la rotation de l’hélice génère un flux d’air axial permettant la propulsion de l’aéronef, mais également un flux d’air tangentiel, qui limite la puissance du moteur et donc la vitesse de déplacement de l’aéronef. De plus, le flux d’air tangentiel entraine un couple de torsion qui est subit par le moteur de l’aéronef et peut le détériorer.
Aussi, comme représenté sur la , on connait un ensemble propulsif 100 comprenant deux hélices 101, 102 montées successivement suivant un axe moteur X correspondant au sens de circulation du flux d’air dans le moteur d’amont vers l’aval. Les deux hélices 101, 102 sont contrarotatives, c’est-à-dire qu’elles sont entrainées dans des sens de rotation opposés de manière à annuler le couple de torsion généré par le flux d’air tangentiel. Pour cela, les deux hélices 101, 102 sont montées de manière connue, sur deux arbres-moteur 103, 104, montés en parallèle et reliés chacun à un moteur distinct. Un tel ensemble propulsif est par exemple décrit dans le document FR2997681A1.
Cependant, l’ajout d’une deuxième hélice, analogue à première hélice, augmente l’encombrement et la complexité du système propulsif. De plus, une telle configuration augmente la masse de l’aéronef. En outre, deux hélices contrarotatives selon l’art antérieur présentent l’inconvénient de générer des nuisances sonores importantes, ce qui ne permet pas toujours leur montage dans un aéronef commercial.
De même, dans le cas d’un hélicoptère, le flux d’air tangentiel généré par un premier rotor entraine un mouvement de rotation du corps de l’hélicoptère dans le sens inverse de rotation du rotor. Aussi, comme représenté sur la , un hélicoptère comprend, de manière connue, un deuxième rotor 102 dit anti-couple pour annuler le flux d’air tangentiel généré par le premier rotor 101. Le deuxième rotor 102, monté en parallèle du premier rotor 101, est généralement relié à l’arbre moteur 103 par un train épicycloïdal 105, permettant d’inverser le sens de rotation de la deuxième hélice 102 pour l’entrainer dans le sens opposé au sens de rotation de l’arbre moteur 103. De manière analogue à précédemment, cela augmente l’encombrement et la complexité du système propulsif et génère des nuisances sonores importantes.
L’invention vise à éliminer au moins certains de ces inconvénients en proposant un ensemble propulsif simple et efficace permettant de limiter le flux d’air tangentiel tout en limitant la masse, l’encombrement et les nuisances sonores issues du système de propulsion. De plus, l’invention vise un ensemble propulsif qui peut être monté sur un avion ou sur un hélicoptère.
PRESENTATION DE L’INVENTION
L’invention concerne un ensemble propulsif pour aéronef comprenant :
  • un arbre moteur s’étendant selon un axe moteur et configuré pour être relié à un moteur d’aéronef,
  • une première hélice propulsive reliée mécaniquement à l’arbre moteur et s’étendant dans un plan de rotation orthogonal à l’axe moteur, la première hélice propulsive étant configurée pour être entrainée dans un mouvement de rotation autour dudit arbre moteur selon un premier sens de rotation, la première hélice propulsive comportant une pluralité de premières aubes radiales s’étendant entre un pied et une tête,
  • une deuxième hélice propulsive comportant une pluralité de deuxièmes aubes radiales s’étendant entre un pied et une tête, et
  • un système de transmission, relié mécaniquement, d’une part, à la première hélice propulsive et/ou à l’arbre moteur, et, d’autre part, à la deuxième hélice propulsive de manière à entrainer la deuxième hélice propulsive en rotation à partir du mouvement de la première hélice propulsive et/ou de l’arbre moteur, le système de transmission étant configuré pour entrainer la deuxième hélice propulsive en rotation selon un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation,
  • ensemble propulsif dans lequel la première hélice propulsive et la deuxième hélice propulsive s’étendent dans le même plan de rotation orthogonal à l’axe moteur.
L’ensemble propulsif selon l’invention comprend avantageusement deux hélices contrarotatives s’étendant dans un même plan et reliées à un unique arbre moteur, ce qui permet de limiter la masse et l’encombrement axial de l’ensemble propulsif et donc du système de propulsion de l’aéronef, par rapport à la masse des ensembles propulsifs à deux hélices propulsives de l’art antérieur. De manière avantageuse, le volume d’air déplacé est important du fait du diamètre radial, ce qui augmente avantageusement le taux de dilution et réduit ainsi la consommation de carburant.
La configuration de l’ensemble propulsif permet avantageusement l’utilisation de l’ensemble propulsif sur tout type d’aéronef, c’est-à-dire sur tout type d’avion ou d’hélicoptère. En outre, l’ensemble propulsif selon l’invention peut être installé sur tout système de propulsion existant configuré pour utiliser une unique hélice propulsive, ce qui est particulièrement avantageux parce qu’il n’est pas nécessaire d’adapter les systèmes de propulsion existants pour intégrer l’ensemble propulsif de l’invention.
Grâce à l’invention, deux hélices propulsives coplanaires permettent à l’ensemble propulsif de s’affranchir de l’interaction de deux flux d’air successifs, ce qui permet de limiter les nuisances sonores. A ce titre, l’ensemble propulsif peut aisément être utilisé sur des vols commerciaux par exemple.
De manière avantageuse, le mouvement de rotation de la deuxième hélice propulsive est entrainé simplement par le mouvement de rotation de la première hélice propulsive. Aussi, la puissance du moteur n’est pas limitée pour entrainer deux hélices propulsives en parallèle.
De manière préférée, la deuxième hélice propulsive est disposée extérieurement à la première hélice propulsive par rapport à l’axe moteur, permettant l’entrainement des deux hélices propulsives en rotation autour d’un même arbre moteur. Une telle configuration permet également avantageusement le montage d’une double hélice sur un système propulsif de manière analogue au montage d’une simple hélice propulsive.
De manière préférée, le système de transmission se présente sous la forme d’un train épicycloïdal, de préférence, comprenant un engrenage soleil, une pluralité d’engrenages satellites, un engrenage couronne, et un porte-satellites, la première hélice propulsive est reliée mécaniquement à l’engrenage soleil, la deuxième hélice propulsive est reliée mécaniquement à l’engrenage couronne et le porte-satellites est destiné à être fixé à une structure d’aéronef.
Un train épicycloïdal permet l’utilisation d’un système de transmission simple, permettant d’entrainer en rotation deux éléments selon des sens de rotation opposés. Un train épicycloïdal permet également de simplifier les connexions et les liaisons mécaniques dans l’ensemble propulsif.
L’utilisation d’un train épicycloïdal permet également d’apporter une stabilité importante à l’ensemble propulsif grâce à une répartition uniforme de la masse.
Le train épicycloïdal permet en outre de régler de manière avantageuse le rapport de vitesse entre la première hélice propulsive et la deuxième hélice propulsive.
Dans une forme de réalisation préférée, le système de transmission comprend un premier cylindre reliant la tête des premières aubes. Ainsi, le premier cylindre permet de transmettre de l’énergie au système de propulsion.
De préférence encore, l’engrenage soleil du train épicycloïdal comporte le premier cylindre reliant la tête des premières aubes.
De manière préférée, le système de transmission comprend un deuxième cylindre reliant les pieds des deuxièmes aubes. Ainsi, le deuxième cylindre permet de transmettre l’énergie du système de propulsion à la deuxième hélice propulsive.
De préférence, le système de transmission est intégré dans un premier carénage de la première hélice propulsive. De préférence, le premier cylindre et/ou le deuxième cylindre sont montés dans le premier carénage.
Une hélice propulsive carénée permet avantageusement d’améliorer l’aérodynamisme de l’aéronef. Un premier carénage permet avantageusement d’éviter un mélange des flux d’air contrarotatifs tout en limitant les perturbations aérodynamiques liées au système de transmission.
De manière préférée, le système de transmission appartient au plan de rotation. Ainsi, le système de transmission s’étend dans le même plan de rotation que la première hélice propulsive et la deuxième hélice propulsive, permettant d’améliorer la transmission du couple de rotation entre la première hélice propulsive et la deuxième hélice propulsive. Ainsi, la masse et l’encombrement du système de transmission et donc de l’ensemble propulsif sont limités.
De préférence, l’engrenage couronne du train épicycloïdal comporte le deuxième cylindre reliant le pied des deuxièmes aubes.
Dans une forme de réalisation, la deuxième hélice propulsive est carénée, de manière à améliorer l’aérodynamisme de l’aéronef. De plus, deux hélices propulsives carénées permettent d’améliorer le taux de dilution du système propulsif de l’aéronef en permettant le passage d’un flux d’air important dans la première hélice propulsive et dans la deuxième hélice propulsive par rapport au flux d’air entrant dans la chambre de combustion du moteur.
De manière alternative, la deuxième hélice propulsive est non carénée, ce qui permet de limiter l’encombrement et la masse de l’ensemble propulsif. Une deuxième hélice propulsive non carénée permet également l’utilisation de l’ensemble propulsif sur un hélicoptère.
De manière préférée, le nombre de premières aubes de la première hélice propulsive est strictement supérieur au nombre de deuxièmes aubes de la deuxième hélice propulsive, permettant de compenser une poussée limitée due par exemple à une quantité d’air absorbée plus faible en raison d’un diamètre plus petit de la première hélice propulsive.
L’invention concerne également un aéronef comprenant un système propulsif comprenant un moteur et un ensemble propulsif tel que décrit précédemment entrainé par le moteur pour la propulsion de l’aéronef.
Enfin, l’invention se rapporte à un procédé d’utilisation d’un ensemble propulsif tel que décrit précédemment, dans lequel la première hélice propulsive et la deuxième hélice propulsive sont entrainées de manière contrarotative dans le même plan de rotation.
PRESENTATION DES FIGURES
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple, et se référant aux figures suivantes, données à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.
La est une représentation schématique d’un premier ensemble propulsif de l’art antérieur.
La est une représentation schématique d’un deuxième ensemble propulsif de l’art antérieur.
La est une représentation schématique en coupe longitudinale d’un ensemble propulsif selon une première forme de réalisation de l’invention.
La est une représentation schématique vue de l’amont de l’ensemble propulsif de la .
La et
la sont des représentations schématiques d’un ensemble propulsif selon une deuxième forme de réalisation de l’invention monté sur un système propulsif d’un avion.
La est une représentation schématique d’une vue en perspective de l’amont de l’ensemble propulsif de la .
La est une représentation schématique du fonctionnement d’un train épicycloïdal selon l’invention.
La est une représentation schématique d’un hélicoptère comprenant l’ensemble propulsif de la .
Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
L’invention concerne un ensemble propulsif destiné à être monté sur un aéronef pour assurer sa propulsion. Pour rappel, on entend par ensemble propulsif tout dispositif rotatif à hélice relié à un moteur d’aéronef, le terme « hélice » se rapportant aussi bien à une hélice carénée d’une soufflante d’un turboréacteur qu’à une hélice non carénée d’un turbopropulseur ou bien encore à un rotor d’hélicoptère.
Comme indiqué précédemment, un aéronef comprend un ou plusieurs systèmes propulsifs, comprenant chacun un moteur et un ensemble propulsif entrainé en rotation par le moteur de manière à permettre la propulsion de l’aéronef.
En référence à la , l’ensemble propulsif EP selon l’invention s’étend longitudinalement selon un axe moteur X, latéralement selon un axe Y et transversalement selon un axe Z, de manière à former un repère orthogonal (X, Y, Z). Dans cet exemple, l’axe moteur X est orienté horizontalement d’amont vers l’aval en fonction du sens de circulation du flux d’air.
Par souci de clarté, l’ensemble propulsif EP selon l’invention est décrit par rapport à son application sur un avion, dans lequel l’axe de rotation, c’est-à-dire l’axe moteur X, s’étend horizontalement, comme cela est représenté sur les figures 5 à 7. Cependant, l’ensemble propulsif EP selon l’invention s’applique également à un hélicoptère. Dans ce cas, l’axe de rotation s’étend verticalement comme cela est représenté sur la . Plus généralement, l’ensemble propulsif EP selon l’invention s’applique à tout aéronef.
En référence à la , l’ensemble propulsif EP selon l’invention comprend une première hélice propulsive 1, une deuxième hélice propulsive 2, un système de transmission 3, monté entre la première hélice propulsive 1 et la deuxième hélice propulsive 2, et un arbre moteur 4.
L’arbre moteur 4 s’étend longitudinalement selon l’axe moteur X et est relié à un moteur M de l’aéronef de manière à permettre sa mise en rotation selon un premier sens de rotation SR1.
La première hélice propulsive 1 est reliée mécaniquement à l’arbre moteur 4, de manière à ce que la première hélice propulsive 1 soit entrainée en rotation lorsque l’arbre moteur 4 est lui-même entrainé en rotation par le moteur M. La première hélice propulsive 1 s’étend dans un plan de rotation P orthogonal à l’axe moteur X. Par l’expression « s’étend dans un plan », on entend que la première hélice propulsive 1 présente un plan médian orthogonal à l’axe moteur X qui s’étend selon le plan de rotation P, comme cela est représenté sur la .
La première hélice propulsive 1 est entrainée dans un mouvement de rotation autour de l’arbre moteur 4 selon le premier sens de rotation SR1 de l’arbre moteur 4.
Dans une forme de réalisation préférée de l’invention, comme cela est représenté sur la , la première hélice propulsive 1 s’étend dans le plan de rotation P, intérieurement dans l’ensemble propulsif EP. Autrement dit, dans le plan de rotation P, la première hélice propulsive 1 est centrale comme cela sera décrit plus en détail par la suite.
En référence à la , la première hélice propulsive 1 comporte une pluralité de premières aubes A1 s’étendant radialement entre un pied et une tête. Le pied de chaque première aube A1 est relié mécaniquement à l’arbre moteur 4. La première hélice propulsive 1 comprend un nombre de premières aubes A1 qui dépend du domaine d’application.
Dans cet exemple, comme représenté sur la , chaque première aube A1 présente une première longueur L1 prédéterminée, correspondant à la distance entre le pied et la tête de chaque première aube A1.
Dans l’ensemble propulsif EP selon l’invention, en référence aux figures 3 et 4, la deuxième hélice propulsive 2 s’étend dans le même plan de rotation P que la première hélice propulsive 1. Autrement dit, la première hélice propulsive 1 et la deuxième hélice propulsive 2 selon l’invention sont coaxiales et coplanaires. Deux hélices propulsives 1, 2 s’étendant dans un même plan permettent de limiter l’encombrement axial, la masse de l’aéronef ainsi que les nuisances sonores.
La deuxième hélice propulsive 2 est entrainée dans un mouvement de rotation selon un deuxième sens de rotation SR2, opposé au premier sens de rotation SR1, comme cela sera décrit plus en détails par la suite. La deuxième hélice propulsive 2 comporte une pluralité de deuxièmes aubes A2 radiales s’étendant entre un pied et une tête.
Comme représenté sur la , la deuxième hélice propulsive 2 s’étend dans le plan de rotation P extérieurement par rapport à la première hélice propulsive 1, par rapport à l’axe moteur X. Autrement dit, la deuxième hélice propulsive 2 s’étend en périphérie de la première hélice propulsive 1. La position radiale d’une tête d’une première aube A1 est à proximité de la position radiale d’un pied d’une deuxième aube A2.
De préférence, la deuxième hélice propulsive 2 comprend un nombre de deuxièmes aubes A2 qui dépend du domaine d’application. Dans une forme de réalisation préférée, le nombre de premières aubes A1 de la première hélice propulsive 1 est strictement supérieur au nombre de deuxièmes aubes A2 de la deuxième hélice propulsive 2, ce qui permet de compenser une poussée limitée due par exemple à une quantité d’air absorbée plus faible en raison d’un diamètre plus petit. De plus, cela permet de limiter la masse de la deuxième hélice propulsive 2 dont le diamètre global est plus grand.
Dans cet exemple, comme représenté sur la , chaque deuxième aube A2 présente une deuxième longueur L2 prédéterminée, correspondant à la distance entre le pied et la tête de chaque deuxième aube A2. De préférence, la deuxième longueur L2 dépend du domaine d’application selon la poussée nécessaire à l’aéronef. La deuxième longueur L2 est limitée, de manière à limiter la vitesse en bout d’aube, afin que celle-ci n’atteigne pas une vitesse supersonique, comme cela était le cas dans l’art antérieur.
De préférence, le système de transmission 3 remplit une fonction de réducteur de vitesse de manière à entrainer la première hélice propulsive 1 à une vitesse supérieure à celle de la deuxième hélice propulsive 2. Ainsi, l’ensemble propulsif EP selon l’invention permet de bénéficier d’une première hélice propulsive 1 intérieure centrale ayant une vitesse de rotation élevée permettant une compression importante et d’une deuxième hélice propulsive 2 extérieure périphérique ayant une vitesse de rotation plus faible mais permettant de déplacer un volume d’air plus importante tout en limitant l’apparition de chocs supersoniques au niveau de la tête des deuxièmes aubes A2. Cela permet d’augmenter de manière importante le taux de dilution comme cela sera présenté par la suite.
Comme décrit précédemment, l’ensemble propulsif EP selon l’invention comprend en outre un système de transmission 3 relié mécaniquement à la première hélice propulsive 1 et à la deuxième hélice propulsive 2. Dans cette forme de réalisation, le système de transmission 3 est relié directement à la première hélice propulsive 1, en particulier, au niveau de sa tête.
Le système de transmission 3 est configuré pour entrainer la deuxième hélice propulsive 2 en rotation selon le deuxième sens de rotation SR2 opposé au premier sens de rotation SR1. Dans cet exemple, le système de transmission 3 entraine la deuxième hélice propulsive 2 à partir du mouvement de la première hélice propulsive 1 qui est entrainée par l’arbre moteur 4. Une telle architecture en série permet de limiter l’encombrement et de gagner en compacité. Néanmoins, il va de soi que le système de transmission 3 pourrait être relié directement à l’arbre moteur 4 (architecture en parallèle).
Dans une forme de réalisation préférée représentée sur la , le système de transmission 3 se présente sous la forme d’un train épicycloïdal comprenant un engrenage soleil 31, une pluralité d’engrenages satellites 32, un engrenage couronne 33 et un porte-satellites 34. Dans cet exemple, la première hélice propulsive 1 est reliée directement à l’engrenage soleil 31, la deuxième hélice propulsive 2 est reliée directement à l’engrenage couronne 33 et le porte-satellites 34 est destiné à être fixé sur une structure de l’aéronef, afin de fixer le système de transmission 3 par rapport à l’aéronef. Ainsi, le mouvement de rotation de la première hélice propulsive 1 selon le premier sens de rotation SR1 entraine en rotation l’engrenage soleil 31 selon le même premier sens de rotation SR1, qui entraine en rotation les engrenages satellites 32 selon le deuxième sens de rotation SR2, qui entrainent eux-mêmes en rotation l’engrenage couronne 33 selon le même deuxième sens de rotation SR2, entrainant ainsi la deuxième hélice propulsive 2 en rotation selon le deuxième sens de rotation SR2. Un train épicycloïdal est connu en soi de l’homme du métier et ne sera pas présenté plus en détails.
Dans une forme de réalisation préférée, le système de transmission 3 comprend un nombre d’engrenages satellites 32 supérieur ou égal à 3, de manière à partager un couple de rotation important entre les différents engrenages satellites 32, tout en limitant la masse du système de transmission 3. La puissance du couple moteur est alors plus élevée.
De manière préférée, le système de transmission 3 s’étend dans le même plan de rotation P que la première hélice propulsive 1 et la deuxième hélice propulsive 2, comme cela est représenté sur la . L’encombrement de l’ensemble propulsif EP est alors réduit. De plus, tous les éléments de l’ensemble propulsif EP selon l’invention sont montés sur un unique arbre moteur 4, ce qui permet un gain de masse important.
Dans une forme de réalisation préférée, en référence à la , le système de transmission 3 comprend un premier cylindre 35 reliant la tête des premières aubes A1. De préférence, l’engrenage soleil 31 est solidaire du premier cylindre 35, comme représenté sur la . De préférence encore, le premier cylindre 35 s’étend selon l’axe moteur X de manière à former une partie de carénage de la première hélice propulsive 1, comme représenté sur la .
En référence à la , le système de transmission 3 comprend un deuxième cylindre 36 reliant le pied des deuxièmes aubes A2. De préférence, l’engrenage couronne 33 est solidaire du deuxième cylindre 36, comme représenté sur la . De préférence encore, le deuxième cylindre 36 s’étend selon l’axe moteur X de manière à former une partie du carénage de la première hélice propulsive 1, comme représenté sur la .
L’ensemble propulsif EP selon l’invention permet de monter deux hélices contrarotatives dans un même plan ce qui permet de limiter la masse et l’encombrement dans l’aéronef. De plus, deux hélices propulsives 1, 2 coplanaires permettent de s’affranchir de l’interaction de deux flux d’air successifs qui proviendraient de deux hélices propulsives 1, 2 positionnées successivement selon l’axe moteur X, ce qui permet de limiter les nuisances sonores.
De plus, l’ensemble propulsif EP selon l’invention peut être monté dans tout type d’aéronef, c’est-à-dire dans tout type d’avion ou d’hélicoptère, comme représenté sur la , utilisant une seule hélice principale par système de propulsion.
Plusieurs applications différentes vont être dorénavant présentées en référence aux figures 5 à 7.
Dans une forme de réalisation préférée, représentée sur la , la première hélice propulsive 1 présente un premier carénage C1, de manière à améliorer la circulation du flux d’air dans le moteur M, circulant d’amont en aval, suivant l’axe moteur X. Le premier carénage C1 s’étend longitudinalement entre la première hélice propulsive 1 et la deuxième hélice propulsive 2. La première hélice propulsive 1 carénée permet d’améliorer les performances du moteur M et donc la vitesse de l’aéronef. Dans cet exemple, le système de transmission 3 est intégré au premier carénage C1 et ne perturbe pas la circulation du flux d’air. En particulier, le premier carénage C1 comporte le premier cylindre 35 et le deuxième cylindre 36 qui sont mobiles en rotation.
Dans cette forme de réalisation, représentée sur la , la deuxième hélice propulsive 2 est non carénée, permettant de limiter l’encombrement et la masse de l’ensemble propulsif EP.
Dans une autre forme de réalisation, représentée sur les figures 6 et 7, la deuxième hélice propulsive 2 présente un deuxième carénage C2, ce qui permet d’augmenter le taux de dilution dans le moteur M de l’aéronef, permettant d’améliorer ses performances. Le deuxième carénage C2 s’étend extérieurement à la deuxième hélice propulsive 2. L’utilisation d’un carénage C1, C2 pour chaque hélice propulsive 1, 2 permet de guider le flux d’air accéléré, ce qui augmente l’effort de propulsion. De manière avantageuse, le taux de dilution est augmenté de manière importante, ce qui engendre une économie d’énergie importante.
Il va dorénavant être décrit un procédé d’utilisation de l’ensemble propulsif EP tel que décrit précédemment, dans lequel la première hélice propulsive 1 et la deuxième hélice propulsive 2 sont entrainées de manière contrarotative dans le même plan de rotation P.
Comme cela est représenté sur la , lorsque le moteur M de l’aéronef est mis en marche, celui-ci entraine la rotation de l’arbre moteur 4 dans le premier sens de rotation SR1.
Dans cet exemple, la rotation de l’arbre moteur 4 entraine la rotation de la première hélice propulsive 1 dans le même premier sens de rotation SR1, qui entraine le système de transmission 3. Dans cet exemple, l’engrenage soleil 31 est entrainé dans le premier sens de rotation SR1, entrainant l’ensemble des engrenages satellites 32 en rotation autour de l’engrenage soleil 31 et sur eux-mêmes selon le deuxième sens de rotation SR2. L’engrenage couronne 33 est alors entrainé en rotation selon le deuxième sens de rotation SR2, entrainant la deuxième hélice propulsive 2 à laquelle l’engrenage couronne 33 est relié, en rotation dans ce même deuxième sens de rotation SR2.
Les deux hélices propulsives 1, 2 sont entrainées dans le même plan, ce qui limite l’encombrement axial, les efforts de torsion ainsi que les nuisances sonores. De manière avantageuse, le système de transmission 3 est également intégré dans le même plan, en particulier, dans un carénage afin de ne pas engendrer de perturbation aérodynamique entre les flux d’air des deux hélices propulsives 1, 2.

Claims (10)

  1. Ensemble propulsif (EP) pour aéronef comprenant :
    • un arbre moteur (4) s’étendant selon un axe moteur (X) et configuré pour être relié à un moteur (M) d’aéronef,
    • une première hélice propulsive (1) reliée mécaniquement à l’arbre moteur (4) et s’étendant dans un plan de rotation (P) orthogonal à l’axe moteur (X), la première hélice propulsive (1) étant configurée pour être entrainée dans un mouvement de rotation autour dudit arbre moteur (4) selon un premier sens de rotation (SR1), la première hélice propulsive (1) comportant une pluralité de premières aubes (A1) radiales s’étendant entre un pied et une tête,
    • une deuxième hélice propulsive (2) comportant une pluralité de deuxièmes aubes (A2) radiales s’étendant entre un pied et une tête, et
    • un système de transmission (3), relié mécaniquement, d’une part, à la première hélice propulsive (1) et/ou à l’arbre moteur (4), et, d’autre part, à la deuxième hélice propulsive (2) de manière à entrainer la deuxième hélice propulsive (2) en rotation à partir du mouvement de la première hélice propulsive (1) et/ou de l’arbre moteur (4), le système de transmission (3) étant configuré pour entrainer la deuxième hélice propulsive (2) en rotation selon un deuxième sens de rotation (SR2) opposé au premier sens de rotation (SR1),
    • ensemble propulsif (EP) dans lequel la première hélice propulsive (1) et la deuxième hélice propulsive (2) s’étendent dans le même plan de rotation (P) orthogonal à l’axe moteur (X).
  2. Ensemble propulsif (EP) selon la revendication 1, dans lequel la deuxième hélice propulsive (2) est disposée extérieurement à la première hélice propulsive (1) par rapport à l’axe moteur (X).
  3. Ensemble propulsif (EP) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel le système de transmission (3) se présente sous la forme d’un train épicycloïdal, de préférence, comprenant un engrenage soleil (31), une pluralité d’engrenages satellites (32), un engrenage couronne (33), et un porte-satellites (34), la première hélice propulsive (1) est reliée mécaniquement à l’engrenage soleil (31), la deuxième hélice propulsive (2) est reliée mécaniquement à l’engrenage couronne (33) et le porte-satellites (34) est destiné à être fixé à une structure d’aéronef.
  4. Ensemble propulsif (EP) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le système de transmission (3) comprend un premier cylindre (35) reliant la tête des premières aubes (A1).
  5. Ensemble propulsif (EP) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel, le système de transmission (3) comprend un deuxième cylindre (36) reliant les pieds des deuxièmes aubes (A2).
  6. Ensemble propulsif (EP) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel, le système de transmission (3) est intégré dans un premier carénage (C1) de la première hélice propulsive (1).
  7. Ensemble propulsif (EP) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel, le système de transmission (3) appartient au plan de rotation (P).
  8. Ensemble propulsif (EP) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel la deuxième hélice propulsive (2) est carénée.
  9. Aéronef comprenant un système propulsif comprenant un moteur (M) et un ensemble propulsif (EP) selon l’une des revendications 1 à 8 entrainé par le moteur (M) pour la propulsion de l’aéronef.
  10. Procédé d’utilisation d’un ensemble propulsif (EP) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel la première hélice propulsive (1) et la deuxième hélice propulsive (2) sont entrainées de manière contrarotative dans le même plan de rotation (P).
     
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