FR3078681A1 - Procede pour pallier un deficit de puissance en cas de panne d'un moteur sur un aeronef a voilure tournante multimoteur - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un aéronef (1) ayant au moins une voilure tournante (3) qui nécessite une puissance mécanique fournie par une installation motrice comprenant au moins deux moteurs (16). Les au moins deux moteurs (16) sont commandés par au moins un calculateur (50) pour pouvoir fonctionner selon un régime temporaire d'urgence utilisable en continu pendant un temps limité et un nombre prédéterminé de fois uniquement lorsqu'un desdits au moins deux moteurs (16) est en panne. L'aéronef (1) comporte au moins un propulseur-fusée (20) commandé au moins par ledit au moins un calculateur (50), ledit au moins un calculateur (50) étant configuré pour requérir l'allumage d'un dit propulseur-fusée (20) lorsque que ledit au moins un calculateur (50) commande la mise en œuvre dudit régime temporaire d'urgence sur un desdits au moins deux moteurs (16).

Description

Procédé pour pallier un déficit de puissance en cas de panne d’un moteur sur un aéronef à voilure tournante multimoteur

La présente invention concerne un procédé pour pallier un déficit de puissance en cas de panne d’un moteur sur un aéronef à voilure tournante multimoteur, et un aéronef à voilure tournante multimoteur.

Un aéronef peut comporter une voilure tournante ainsi qu’un dispositif anticouple de contrôle du mouvement en lacet de cet aéronef. Par exemple, un hélicoptère peut comprendre un rotor principal participant à sa sustentation et à sa propulsion ainsi qu’un dispositif anticouple de contrôle du mouvement en lacet de type rotor arrière ou NOTAR® éventuellement. Un aéronef hybride peut comprendre une voilure tournante et un dispositif anticouple de contrôle du mouvement en lacet qui comporte par exemple au moins une hélice propulsive ou tractrice.

L’aéronef peut de plus comporter un dispositif de secours fonctionnant en cas de panne du dispositif anticouple de contrôle du mouvement en lacet.

Notamment, le document US 7032860 décrit un système muni d’un propulseur. Ce propulseur est alimenté par un réservoir de carburant pour remplir une fonction anticouple en cas de défaut d’un dispositif anticouple principal.

Le document EP1787907 décrit l’utilisation d’un moteur à combustible solide à cet effet.

Le document US 2009/0101753 décrit un système de secours comprenant un réservoir de gaz pressurisé. Ce réservoir est relié à une tuyère de sortie par une valve.

Par ailleurs, un aéronef à voilure tournante comporte une installation motrice mettant en mouvement la voilure tournante et le dispositif anticouple de contrôle du mouvement en lacet. Le dispositif anticouple de contrôle du mouvement en lacet peut nécessiter une puissance importante à déduire de la puissance délivrée par l’installation motrice, du moins durant certaines phases de vol. Sur un hélicoptère, un rotor arrière peut nécessiter une puissance importante délivrée par l’installation motrice durant les phases de vol stationnaire et les phases de vol à haute vitesse.

Selon un autre aspect, l’installation motrice peut comprendre plusieurs moteurs.

Les limitations thermiques des moteurs voire les limitations en couple de boîtes de transmission de puissance permettent de définir des régimes normaux d’utilisation des moteurs. Ces régimes normaux incluent par exemple:

- un régime de décollage, utilisable pendant cinq à dix minutes, durant lequel chaque moteur peut fournir une puissance maximale au décollage PMD,

- un régime maximal continu utilisable sans restriction de temps durant lequel chaque moteur peut fournir une puissance maximale en continu PMC inférieure à la puissance maximale au décollage PMD,

- un régime maximal en fonctionnement transitoire utilisable pendant un temps limité durant lequel chaque moteur peut fournir une puissance maximale en fonctionnement transitoire PMT supérieure à la puissance maximale au décollage PMD.

Sur un aéronef multimoteur, Il existe aussi des régimes de surpuissance en urgence qui sont utilisés en cas de panne d’un moteur. Ces régimes de surpuissance en urgence peuvent comprendre:

- un régime d’urgence continu parfois utilisable trente minutes ou sans restriction de temps durant lequel chaque moteur en fonctionnement peut fournir une puissance d’urgence continue OEICONT,

- un régime d’urgence maximale utilisable parfois pendant trente secondes consécutives, au maximum, et trois fois pendant un vol, chaque moteur en fonctionnement pouvant fournir une puissance d’urgence maximale OEI30” supérieure à la puissance d’urgence continue OEICONT durant ce régime d’urgence maximale;

- un régime d’urgence intermédiaire utilisable parfois pendant environ deux minutes après la puissance d’urgence maximale OEI30” ou deux minutes trente secondes consécutives, chaque moteur en fonctionnement pouvant fournir une puissance d’urgence intermédiaire OEI2’ supérieure à la puissance d’urgence continue OEICONT et inférieure à la puissance d’urgence maximale OEI30”.

Les puissances d’urgence à fournir pour atteindre les performances requises en cas de panne d’un moteur sont alors utilisées pour dimensionner l’aéronef. Des moteurs peuvent notamment être surdimensionnés pour pouvoir fournir les puissances requises à la voilure tournante en cas de panne d’un moteur. Un tel surdimensionnement peut s’avérer pénalisant en termes de masse.

Le document US8683933 n’appartient pas au domaine technique de l’invention en ayant trait à un moteur à combustible solide utilisé pour freiner un véhicule.

De même, le document US4676457 est éloigné de l’invention en ayant trait à un système d’atterrissage qui est muni de fusées.

L’invention vise dans ce contexte à équiper un aéronef muni d’un moteur entraînant en rotation une voilure tournante d’au moins un propulseur fusée. Le propulseur-fusée peut être allumé pour améliorer les performances de l’aéronef.

La présente invention a notamment pour objet un procédé pour pallier un déficit de puissance en cas de panne d’un moteur sur un aéronef à voilure tournante multimoteur.

L’invention vise ainsi un aéronef, cet aéronef ayant au moins une voilure tournante et un dispositif anticouple de contrôle du mouvement en lacet, ladite au moins une voilure tournante et ledit dispositif anticouple nécessitant une puissance mécanique fournie par une installation motrice de l’aéronef, ladite installation motrice comprenant au moins deux moteurs, lesdits au moins deux moteurs étant commandés par au moins un calculateur qui est configuré pour piloter au moins un desdits au moins deux moteurs en appliquant un régime choisi parmi une pluralité de régimes mémorisés, ladite pluralité de régimes comprenant au moins un régime normal pouvant être mis en oeuvre lorsqu’aucun moteur n’est en panne ainsi qu’un régime temporaire d’urgence pouvant être utilisé en continu pendant un temps limité et un nombre prédéterminé de fois et uniquement lorsqu’un moteur est en panne, ledit nombre prédéterminée étant supérieur ou égal à deux. Cet aéronef comporte au moins un propulseur-fusée, ledit au moins un propulseur-fusée voire chaque propulseur-fusée étant positionné pour exercer une poussée complémentaire, ledit au moins un propulseur-fusée étant commandé au moins par ledit au moins un calculateur, ledit calculateur étant configuré pour requérir l’allumage d’un propulseur-fusée en cas d’utilisation dudit régime temporaire d’urgence sur un dit moteur.

Par exemple, au moins un calculateur peut mémoriser les paramètres relatifs aux régimes normaux et d’urgence décrits précédemment, et pilote au moins un moteur pour appliquer à chaque instant un de ces régimes. En particulier, chaque calculateur peut être configuré pour régler un doseur de carburant afin d’atteindre avec le moteur la puissance PMC, PMD, PMT, OEICONT, OEI2’, OEI30” requise par le régime appliqué à un instant donné.

Un propulseur-fusée est parfois appelé « moteur-fusée ». Un propulseur-fusée peut être du type connu sous l’expression anglaise « solid rocket engine » ou l’expression « moteur à ergols solides »

Ainsi, l’aéronef comporte un voire des propulseurs-fusées exerçant chacun une poussée qualifiée de complémentaire lorsqu’ils sont allumés. Une telle poussée complémentaire agit directement ou indirectement sur le mouvement en lacet de l’aéronef.

Selon un exemple, la poussée complémentaire s’exerce sur un fuselage de l’aéronef, par exemple sur une poutre de queue ou un empennage ou une dérive, pour générer sur ce fuselage une force afin de contrer le couple en lacet induit par la voilure tournante.

Selon un autre exemple, la poussée complémentaire est exercée sur une pale de la voilure tournante pour participer à la mise en rotation de cette voilure tournante afin de réduire le couple en lacet induit par la mise en rotation de la voilure tournante par l’installation motrice. A isopuissance développée par le dispositif anticouple, le mouvement de l’aéronef en lacet est donc modifié.

Indépendamment de la réalisation, lorsqu’une panne d’un moteur est détectée, au moins un calculateur peut requérir le passage d’un moteur encore en fonctionnement dans un mode mettant en œuvre un régime temporaire d’urgence à durée d’utilisation limitée. Ce régime temporaire d’urgence peut être par exemple le régime d’urgence maximale et/ou le régime d’urgence intermédiaire décrit précédemment. Un tel calculateur peut être un « calculateur moteur >> d’un système connu sous l’acronyme FADEC et l’expression anglaise « Full Authority Digital Engine Control >>.

Cet aéronef comporte alors un voire des propulseurs-fusées qui sont allumés sur ordre d’un calculateur moteur. Eventuellement, deux propulseurs-fusées ne sont jamais allumés et en fonctionnement en même temps. Chaque propulseur-fusée peut être allumé avant, en même temps ou après le commencement de l’utilisation d’un régime temporaire d’urgence à durée d’utilisation limitée lorsque ce régime temporaire d’urgence est utilisé.

Lorsqu’une panne d’un moteur est détectée, un calculateur peut requérir l’allumage d’un propulseur-fusée puis une modification du régime de fonctionnement d’un moteur pour mettre en œuvre un régime temporaire d’urgence, ou peut requérir en même temps l’allumage d’un propulseur-fusée et une modification du régime de fonctionnement d’un moteur pour mettre en œuvre un régime temporaire d’urgence, ou encore peut requérir une modification du régime de fonctionnement d’un moteur pour mettre en œuvre un régime temporaire d’urgence puis l’allumage d’un propulseur-fusée. Le régime d’un moteur peut être modifié en modifiant la puissance développé par ce moteur, par exemple en modifiant le débit de carburant transmis au moteur avec un doseur de carburant.

Par exemple, à chaque fois qu’un moteur fonctionne selon le régime d’urgence maximale OEI30”, un unique propulseur-fusée est mis à feu.

Les propulseurs-fusées n’ont pas pour vocation principale de se substituer à un dispositif anticouple en panne. En dehors de cas de panne spécifique, le dispositif anticouple reste fonctionnel lorsque les propulseurs-fusées sont mis à feu. Les propulseursfusées ont alors principalement pour fonction d’exercer une poussée complémentaire visant à réduire la poussée à générer avec le dispositif anticouple. L’expression « poussée complémentaire >> est utilisée volontairement pour indiquer qu’un propulseur-fusée fournit une poussée supplémentaire, et non pas une poussée visant à se substituer à la poussée générée par le dispositif anticouple.

L’apport de la poussée complémentaire permet de réduire la puissance nécessaire pour le fonctionnement du dispositif anticouple. Un pilote humain ou automatique peut alors agir sur des commandes pour réduire la puissance délivrée au dispositif anticouple afin de maintenir une position en lacet de l’aéronef, éventuellement à l’aide de capteurs gyroscopiques. Au regard de l’art antérieur, une plus grande partie de la puissance délivrée par l’installation motrice peut donc être utilisée pour l’entraînement en rotation de la voilure tournante. Si la panne d’un moteur intervient en vol d’avancement, un propulseur-fusée est mis à feu lorsque le régime d’urgence est activé. Le pilote peut alors réduire la puissance consommée par l’aéronef en réduisant sa vitesse jusqu’à une vitesse refuge, ou peut manoeuvrer ses commandes instantanément pour générer davantage de portance avec la voilure tournante.

Si la panne d’un moteur intervient dans une phase proche du vol stationnaire, le pilote pourra demander davantage de portance au rotor principal instantanément.

Dans ce contexte, les moteurs voire certains ensembles mécaniques peuvent être dimensionnés pour fournir une puissance plus faible au regard de l’art antérieur pendant certains régimes temporaires d’urgence puisque les propulseurs-fusées minimisent la puissance nécessaire pour le fonctionnement du dispositif anticouple lorsque ces régimes temporaires d’urgence sont utilisés. Un tel dimensionnement peut tendre à optimiser la masse de l’installation.

Un propulseur-fusée n’est donc pas nécessairement utilisé pour pallier une défaillance du dispositif anticouple, mais pour qu’une partie maximisée de la puissance développée par l’installation motrice soit sollicitée pour l’entraînement de la voilure tournante.

Par ailleurs, le dispositif anticouple restant actif, un pilote humain ou automatique peut toujours manoeuvrer l’aéronef en contrôlant ce dispositif anticouple.

Un tel système est notamment intéressant pour les giravions dont la fonction anticouple nécessite une puissance importante, par exemple de l’ordre de 20% de la puissance totale générée par l’installation motrice hors cas de panne de moteurs.

En outre, le partage du contrôle du mouvement en lacet entre le dispositif anticouple et les propulseurs-fusées peut tendre à sécuriser le système de propulseurs-fusées. En effet, en cas de déclenchement intempestif d’un propulseur-fusée, la poussée complémentaire générée par ce propulseur-fusée peut être compensée par le dispositif anticouple.

Selon un autre aspect, en dehors des cas de panne d’un moteur, il est possible d’allumer les propulseurs-fusées suite à un dysfonctionnement du dispositif anticouple nécessitant un atterrissage d’urgence, par exemple un arrêt d’un rotor anticouple. Il est aussi possible d’allumer les propulseurs-fusées pour améliorer momentanément les performances de l’aéronef, par exemple pour réaliser une manoeuvre d’évitement.

Cet aéronef peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui suivent.

Selon un aspect, le dispositif anticouple peut être configuré pour pouvoir générer une poussée nominale prédéterminée, ladite poussée complémentaire pouvant être inférieure à la poussée nominale.

La poussée complémentaire peut être limitée à une puissance bien inférieure à la puissance nominale développée par le dispositif anticouple pour conserver une bonne maniabilité en lacet de l’aéronef quelle que soit la phase de vol. De plus, au sol cette caractéristique peut tendre à permettre le maintien de l’aéronef dans une position d’équilibre statique.

Selon un aspect, l’aéronef peut comporter un dispositif d’armement, ledit dispositif d’armement étant configuré pour interdire le fonctionnement dudit au moins un propulseur-fusée tant que ce dispositif d’armement n’est pas commandé par un pilote humain ou automatique.

Par défaut, le dispositif d’armement peut interdire le fonctionnement de tous les propulseurs-fusées. Lorsque le dispositif d’armement est manoeuvré, un calculateur a alors la possibilité de commander l’allumage des propulseurs-fusées.

Afin d’assurer la sécurité, le dispositif d’armement peut permettre d’inhiber les propulseurs-fusées lorsque l’aéronef se trouve au sol avec les moteurs à l’arrêt.

Le dispositif d’armement peut comprendre un organe situé au plus près des propulseurs-fusées afin de limiter les risques d’interférences, et/ou les risques liés à de l’électricité statique pouvant créer un déclenchement intempestif des propulseursfusées.

Par exemple, le dispositif d’armement peut comprendre au moins un bouton manoeuvrable par un pilote et commandant un système rompant sur requête une liaison entre un propulseur-fusée et un calculateur, tel qu’un interrupteur ou équivalent éventuellement.

Selon un aspect, ledit au moins un voire chaque propulseurfusée peut être à usage unique et dépourvu de système de régulation.

Lorsqu’un propulseur-fusée est mis à feu, un pilote n’a pas d’action de régulation de la poussée complémentaire à réaliser. Le pilote peut par contre ajuster une commande du pas collectif des pales de la voilure tournante pour augmenter la portance générée par la voilure tournante et/ou peut commander le dispositif anticouple.

L’absence de régulation du système peut permettre de ne pas perturber les systèmes avioniques ou de pilotage automatique.

Selon un aspect, ledit au moins un voire chaque propulseurfusée peut comporter une enveloppe tubulaire, ladite enveloppe tubulaire s’étendant d’une extrémité fermée jusqu’à une extrémité ouverte, ladite enveloppe contenant un carburant solide entourant un canal creux, ledit au moins un propulseur-fusée comprenant un allumeur relié par une liaison au dit au moins un calculateur.

Un tel carburant solide peut par exemple être du propergol. Un allumeur usuel peut de plus être utilisé.

Lorsque le système est le cas échéant armé par un dispositif d’armement et qu’un régime temporaire d’urgence prédéterminé est utilisé, un calculateur commande la mise à feu d’un propulseurfusée en transmettant un signal à l’allumeur dédié de ce propulseur-fusée.

Cette architecture peut éviter la mise à feu simultanée des propulseurs-fusées.

Eventuellement, le canal creux a une géométrie de type fynocil.

Cette géométrie peut tendre à obtenir une poussée complémentaire régulière au cours du temps.

Une telle géométrie est illustrée à l’adresse internet suivante : https://en.wikipedia.org/wiki/Solid- propellant_rocket#/media/Fi le: Fi no_ex.jpg

Selon un aspect, l’aéronef peut comprendre un empennage, ledit au moins un voire chaque propulseur-fusée étant au moins partiellement agencé dans l’empennage, ledit au moins un voire chaque propulseur-fusée comprenant une ouverture d’éjection de gaz en regard d’un milieu extérieur situé à l’extérieur de l’aéronef.

L’expression « ledit au moins un voire chaque propulseurfusée étant au moins partiellement agencé dans l’empennage >> signifie qu’un propulseur-fusée peut être par exemple entièrement agencé dans un caisson d’empennage, peut être entièrement agencé dans un caisson d’empennage à l’exception d’une partie de sa tuyère, peut être agencé dans un caisson d’empennage d’une extrémité fermée de ce propulseur-fusée jusqu’à une section située en amont de ladite ouverture, ou encore peut être agencé nulle part ailleurs que dans l’empennage...

Les propulseurs-fusées s’étendent ainsi à l’intérieur du caisson de l’empennage voire aussi à l’extérieur de l’empennage, par exemple l’un à côté de l’autre. Ainsi, chaque propulseur-fusée est naturellement dirigé au moins transversalement dans le repère de l’aéronef générant ainsi une poussée complémentaire anticouple. De plus, cet agencement ne nécessite pas un contenant supplémentaire qui devrait être protégé et caréné.

Selon une autre variante, un propulseur-fusée génère une poussée complémentaire en étant situé au bout d’une pale de la voilure tournante. Cette position a l’avantage de réduire la puissance à fournir au dispositif anticouple pour contrer le couple en lacet induit par la voilure tournante.

Selon un aspect, l’aéronef peut comporter au moins un dispositif d’activation de secours manœuvrable par un pilote humain, ledit au moins un dispositif d’activation de secours étant relié à au moins un propulseur-fusée et étant configuré pour commander l’allumage de cet au moins un propulseur-fusée.

Selon un aspect, l’aéronef peut comporter un nombre de propulseurs-fusées au moins égal au dit nombre prédéterminé. Par exemple, ledit nombre prédéterminé peut être égal à trois et ledit aéronef peut comprendre trois propulseurs-fusées identiques.

En effet, certaines réglementations requiert de pouvoir déclencher le régime d’urgence maximale OEI30” trois fois au cours d’un vol. Sur un tel aéronef, trois propulseurs-fusées sont alors par exemple utilisés, un propulseur-fusée étant mis à feu à chaque fois qu’un régime d’urgence maximale OEI30” est activé.

Selon un aspect, le dispositif anticouple peut comprendre au moins un rotor anticouple et/ou une hélice propulsive voire tractive et/ou une soufflante éjectant un gaz au travers d’une poutre de queue de l’aéronef.

Selon un aspect, chaque propulseur-fusée peut être démontable pour former un équipement optionnel. Par exemple, l’aéronef peut être équipé de cet équipement optionnel seulement lorsque l’aéronef doit évoluer dans un environnement défavorable à ses performances.

L’invention vise de plus un procédé pour pallier un déficit de puissance en cas de panne d’un moteur sur un aéronef à voilure tournante selon cette invention. Ce procédé comporte les étapes de :

- détection d’une panne d’un desdits au moins deux moteurs,

- activation par ledit au moins un calculateur du régime temporaire d’urgence et activation par ledit au moins un calculateur d’un dit propulseur-fusée qui exerce une poussée complémentaire.

Selon un aspect, le procédé peut comporter une étape d’armement dudit au moins un propulseur-fusée, ledit au moins un propulseur-fusée étant inhibé avant ladite étape d’armement.

Selon un aspect, le dispositif anticouple peut être configuré pour pouvoir générer une poussée nominale prédéterminée, ladite poussée complémentaire étant inférieure à la poussée nominale.

L’invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent :

- les figures 1 à 3, des schémas présentant des aéronefs selon l’invention,

- la figure 4, un schéma illustrant des propulseurs-fusées dans un empennage,

- la figure 5, un schéma illustrant un propulseur-fusée,

- la figure 6, un schéma illustrant un propulseur-fusée muni d’un canal de type fynocil, et

- la figure 7, un schéma illustrant le procédé selon l’invention.

Les figures 1 à 3 présentent divers aéronefs 1 munis chacun d’un système d’assistance 200 selon l’invention.

Indépendamment de la nature de l’aéronef et en référence à la figure 1, un aéronef 1 selon l’invention comporte un fuselage 2 et au moins une voilure tournante 3. Cette voilure tournante 3 comprend une pluralité de pales 4 qui participent au moins à la sustentation de l’aéronef 1 voire à la propulsion de l’aéronef 1. La voilure tournante 3 peut être portée par une structure porteuse de l’aéronef 1, et peut être agencée au dessus du fuselage 2.

Cette voilure tournante 3 est mise en rotation par une installation motrice 15 multimoteur, par exemple d’un type usuel. Cette installation motrice 15 possède au moins deux moteurs 16, par exemple des turbomoteurs et/ou des moteurs à pistons et/ou des moteurs électriques... Les moteurs 16 entraînent en rotation la voilure tournante directement ou via une chaîne mécanique. Une telle chaîne mécanique peut comprendre au moins une boîte de transmission de puissance principale 17, au moins un arbre de transmission, au moins un dispositif d’accouplement, au moins une roue libre ou équivalent... Par exemple, les moteurs 16 mettent en mouvement une boîte de transmission de puissance principale 17 via au moins un arbre de transmission et/ou une roue libre, la boîte de transmission de puissance principale 17 mettant en rotation la voilure tournante via un mât rotor.

Par ailleurs, les moteurs sont pilotés par au moins un calculateur moteur dit plus simplement « calculateur 50 », par exemple un calculateur d’un système de type

FADEC.

Eventuellement, chaque moteur est piloté par son propre calculateur 50, les calculateurs 50 communiquant entre eux.

Chaque calculateur 50 peut comprendre par exemple au moins un processeur, au moins un circuit intégré, au moins un système programmable, au moins un circuit logique, ces exemples ne limitant pas la portée donnée à l’expression « calculateur ». Chaque calculateur peut communiquer ou comprendre des capteurs divers mesurant des paramètres des moteurs, tels que des capteurs de couple, de température, de vitesse de rotation, de positions...

Chaque calculateur peut piloter au moins un moteur de manière à respecter un régime de fonctionnement. Eventuellement, un calculateur mémorise les paramètres de plusieurs régimes, et pilote un moteur pour suivre un des ces régimes, sur ordre d’un pilote humain ou un pilote automatique par exemple. Ces régimes peuvent inclure au moins un régime normal pouvant être mis en œuvre lorsqu’aucun moteur n’est en panne ainsi qu’au moins un régime d’urgence. Ledit au moins un régime d’urgence peut comprendre au moins un régime temporaire d’urgence pouvant être utilisé en continu pendant un temps limité ainsi qu’un nombre prédéterminé de fois et uniquement lorsqu’un des moteurs 16 est en panne.

Ainsi, un calculateur peut par exemple appliquer un des régimes normaux décrits précédemment développant respectivement les puissances PMC, PMD, PMT. A titre illustratif, chaque calculateur pilote au moins un moteur pour fonctionner selon le régime de décollage au décollage de l’aéronef, puis selon le régime maximal continu voire selon le régime maximal en fonctionnement transitoire si besoin durant des phases de vol spécifiques. Si un calculateur signale la panne d’un moteur le rendant inutilisable, les moteurs restants en fonctionnement peuvent être pilotés par au moins un calculateur pour appliquer un des régimes d’urgence. A titre illustratif, chaque calculateur pilote au moins un moteur pour fonctionner selon le régime d’urgence continu voire selon un régime temporaire d’urgence qui comprend le régime d’urgence maximale et/ou le régime d’urgence intermédiaire si besoin durant des phases de vol spécifiques.

Dans ce contexte et indépendamment de la réalisation de l’installation motrice 15, la rotation des pales 4 de la voilure tournante sous l’action de moteurs 16 via une chaîne mécanique induit la création d’un couple en lacet sur le fuselage de l’aéronef 1.

Dès lors, l’aéronef comporte un dispositif anticouple 10 de contrôle du mouvement en lacet, et notamment un dispositif anticouple 10 motorisé par l’installation motrice permettant à un pilote humain ou automatique de piloter le mouvement en lacet de l’aéronef. L’aéronef peut aussi comprendre un empennage 6. L’aéronef peut aussi comprendre une dérive participant au contrôle du mouvement en lacet, et éventuellement munie d’un volet.

Selon un autre aspect, ce dispositif anticouple 10 est configuré pour générer une poussée nominale prédéterminée. Par exemple, la poussée nominale est de l’ordre de 80% à 90% de la poussée maximale que peut exercer ce dispositif anticouple 10.

Selon la figure 1, le dispositif anticouple 10 comporte au moins une hélice 11 portée par une aile. L’hélice 11 est mise en rotation par les moteurs 16, par exemple via la boîte de transmission de puissance principale 17.

Selon la figure 2, le dispositif anticouple 10 comporte une « soufflante >> 13 éjectant de l’air via des orifices 14 d’une poutre de queue 5 du fuselage 2. La soufflante 13 prend la forme d’une hélice mise en rotation par les moteurs 16, par exemple via la boîte de transmission de puissance principale 17.

Selon la figure 3, le dispositif anticouple 10 comporte un rotor arrière 12 porté par une poutre de queue 5 du fuselage 2. Le rotor arrière 12 est mis en rotation par les moteurs 16, par exemple via la boîte de transmission de puissance principale 17 et/ou une boîte de transmission de puissance arrière 18.

Quelle que soit la variante et de manière illustrative en référence à la figure 3, chaque voilure tournante 3 et le dispositif anticouple 10 nécessitent alors chacun une partie de la puissance mécanique fournie par l’installation motrice 15.

Par ailleurs, l’aéronef 1 comporte au moins un propulseurfusée 20 à allumer lorsqu’un régime temporaire d’urgence à durée d’utilisation limitée est activé.

Chaque propulseur-fusée peut être à usage unique et dépourvu de système de régulation. Lorsqu’un propulseur-fusée est allumé, il exerce alors une poussée complémentaire tant que le carburant contenu dans ce propulseur-fusée n’est pas consumé.

Selon un autre aspect, la poussée complémentaire exercée par un propulseur-fusée peut être inférieure à la poussée nominale exercée par le dispositif anticouple 10.

Par exemple, l’aéronef 1 comporte un nombre de propulseurs-fusées qui est au moins égal voire strictement égal au nombre prédéterminé d’utilisations du régime temporaire d’urgence ou des régimes temporaires d’urgence associés aux propulseursfusées.

Il est éventuellement possible de prévoir d’allumer un propulseur-fusée lors de la mise en oeuvre de chaque régime temporaire d’urgence à durée d’utilisation limité. Lorsque les moteurs peuvent fonctionner une fois selon le régime d’urgence maximale OEI2’ et trois fois selon le régime d’urgence intermédiaire OEI30” par exemple, l’aéronef peut comprendre quatre propulseurs-fusées.

Il est possible de prévoir d’allumer un propulseur-fusée lors de la mise en oeuvre de chaque régime temporaire d’urgence à durée d’utilisation limité.

Alternativement, il est éventuellement possible de prévoir d’allumer un propulseur-fusée uniquement lors de l’utilisation du régime d’urgence à durée limitée permettant de développer la plus grande puissance, soit le régime d’urgence maximale OEI30” selon l’exemple décrit. Lorsque les moteurs peuvent fonctionner une fois selon le régime d’urgence intermédiaire OEI2’ et trois fois selon le régime d’urgence maximale OEI30”, l’aéronef peut comprendre trois propulseurs-fusées allumés respectivement lors de l’activation des trois utilisations du régime d’urgence maximale OEI30”.

Par exemple, un propulseur-fusée peut être allumé lorsqu’un régime d’urgence maximale OEI30” est activé. Lorsque l’aéronef comporte un calculateur autorisant le fonctionnement d’un moteur selon le régime d’urgence maximale trois fois au cours du vol, l’aéronef peut alors comporter trois propulseurs-fusées, un unique propulseur-fusée étant allumé à chaque fois que le régime d’urgence intermédiaire est utilisé.

Selon un aspect, chaque propulseur-fusée 20 est agencé dans l’aéronef de façon à exercer une poussée complémentaire ayant un effet sur le mouvement en lacet de l’aéronef.

Selon une variante, chaque propulseur-fusée est agencé sur une pale 4 de la voilure tournante.

Selon la figure 4, au moins un propulseur-fusée 20 peut être au moins partiellement agencé dans l’empennage 6. Par exemple, chaque propulseur-fusée est au moins contenu dans un caisson 64 de l’empennage 6. Un tel caisson 64 peut être délimité selon une direction de corde de l’empennage par deux longerons 61, selon une direction d’envergure de l’empennage par au moins une voire deux nervures 62 et selon une direction d’épaisseur par des peaux 63. Une zone 66, par exemple d’une nervure, est en outre percée pour que chaque propulseur présente une ouverture 65 d’éjection de gaz en regard d’un milieu extérieur EXT. Par exemple, une tuyère d’un propulseur-fusée débouche sur l’ouverture 65 ou traverse une ouverture 65.

Selon un autre aspect, un propulseur-fusée 20 peut être du type décrit sur la figure 5

Un tel propulseur-fusée 20 comporte alors une enveloppe 21 tubulaire creuse. Cette enveloppe 21 tubulaire s’étend selon sa longueur d’une première extrémité dite « extrémité fermée 22 >> jusqu’à une extrémité dite « extrémité ouverte 23 >>. La première extrémité est qualifiée « d’extrémité fermée >> en raison de la présence d’un fond 220 qui obture cette première extrémité. A l’inverse, la deuxième extrémité est qualifiée « d’extrémité ouverte >> en raison de la présence d’un accès 230 vers le milieu extérieure EXT.

Le propulseur-fusée comporte de plus un carburant solide 24 qui est contenu dans l’enveloppe 21. Ce carburant solide 24 peut être accolé à une paroi de l’enveloppe.

Selon une variante, ce carburant solide peut comporter une cavité longitudinale formant un canal 25 creux qui traverse ce carburant solide. Dès lors, le carburant solide entoure le canal 25, ce canal formant une chambre de combustion. Selon la figure 5, ce canal 25 peut avoir une géométrie de type fynocil.

Un propulseur-fusée dépourvu d’un tel canal est aussi envisageable en fonction du niveau de puissance à produire et/ou de la durée de fonctionnement à atteindre.

En référence à la figure 5, le propulseur-fusée 20 peut comprendre une tuyère 35. Cette tuyère 35 peut par exemple être munie d’un convergent 351 agencé dans l’enveloppe 21, éventuellement contre le carburant solide 24, puis un divergent 352 qui s’étend au moins partiellement dans le milieu extérieur EXT. Selon l’exemple illustré, un col 353 de la tuyère 35 interposé entre le convergent 351 et le divergent 352 est positionné sensiblement dans l’accès 230.

Par ailleurs, le propulseur-fusée 20 peut comprendre un allumeur 30 usuel. Par exemple, cet allumeur est agencé dans l’enveloppe 21, entre le fond 220 et le carburant solide 24. Cet allumeur peut être relié par une liaison 40 à au moins un calculateur 50. Une telle liaison peut comprendre au moins un fil, au moins un interrupteur...

En effet et conformément à la figure 7, chaque propulseurfusée 20 peut être commandé par au moins un calculateur 50, chaque calculateur 50 étant configuré pour requérir l’allumage d’un dit propulseur-fusée 20 lors de la mise en oeuvre d’un régime temporaire d’urgence à durée d’utilisation limitée.

Par exemple, chaque calculateur 50 moteur est relié directement ou indirectement par une liaison 40 à l’allumeur de chaque propulseur-fusée 20. Chaque liaison 40 illustrée comporte des fils 41 et un interrupteur 42.

Par ailleurs, l’aéronef 1 peut comporter un dispositif 55 d’armement. Par exemple, le dispositif 55 d’armement comporte un ou plusieurs boutons 56 relié(s) à des interrupteurs 42 des liaisons 40. A défaut, les interrupteurs sont ouverts ce qui interdit l’allumage des propulseurs-fusées. Par contre, lorsqu’un pilote manoeuvre le ou les boutons, le dispositif 55 d’armement ferme les interrupteurs par des moyens usuels. Ainsi, le dispositif d’armement est configuré pour interdire le fonctionnement des propulseurs-fusées 20 tant que ce dispositif 55 d’armement n’est pas commandé par un pilote humain ou automatique.

Selon un autre aspect, l’aéronef 1 peut comporter au moins un dispositif d’activation de secours 70. Par exemple, le dispositif d’activation de secours 70 comporte plusieurs boutons 71 reliés respectivement aux allumeurs 30. La manoeuvre d’un bouton 71 entraîne alors l’allumage du propulseur-fusée 20 associé.

Dès lors, l’invention vise aussi un procédé pour pallier un déficit de puissance en cas de panne d’un moteur 16.

Selon ce procédé, un calculateur 50 peut détecter une panne d’un des moteurs 16, et par exemple une panne rendant ce moteur inutilisable. Si besoin, ce calculateur 50 ou un autre calculateur 50 pilote alors au moins un moteur en fonctionnement pour appliquer un régime temporaire d’urgence à durée d’utilisation limitée. En même temps, ou avant ou après, ce calculateur envoie un signal à un allumeur 30 d’un propulseur-fusée 20 qui exerce une poussée 5 complémentaire avant de s’éteindre définitivement. Eventuellement ce procédé peut être répété plusieurs fois, par exemple trois fois à l’aide respectivement de trois propulseurs-fusées lorsque l’aéronef limite l’utilisation du régime temporaire d’urgence à trois fois.

Le cas échéant, ce procédé n’est autorisé que si le dispositif 10 d’armement a été manœuvré durant une étape d’armement.

Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en œuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu’il n’est pas concevable d’identifier de manière exhaustive tous 15 les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS

   1. Aéronef (1), ledit aéronef (1) ayant au moins une voilure tournante (3) et un dispositif anticouple (10) de contrôle du mouvement en lacet, ladite au moins une voilure tournante (3) et ledit dispositif anticouple (10) nécessitant une puissance mécanique fournie par une installation motrice (15) de l’aéronef, ladite installation motrice (15) comprenant au moins deux moteurs (16), lesdits au moins deux moteurs (16) étant commandés par au moins un calculateur (50) qui est configuré pour piloter au moins un desdits au moins deux moteurs en appliquant un régime choisi parmi une pluralité de régimes mémorisés, ladite pluralité de régimes comprenant au moins un régime normal pouvant être mis en oeuvre lorsqu’aucun moteur n’est en panne ainsi qu’un régime temporaire d’urgence pouvant être utilisé en continu pendant un temps limité et un nombre prédéterminé de fois et uniquement lorsqu’un desdits au moins deux moteurs (16) est en panne, ledit nombre prédéterminée étant supérieur ou égal à deux, caractérisé en ce que ledit aéronef (1) comporte au moins un propulseur-fusée (20), ledit au moins un propulseur-fusée (20) étant positionné pour exercer une poussée complémentaire, ledit au moins un propulseur-fusée (20) étant commandé au moins par ledit au moins un calculateur (50), ledit au moins un calculateur (50) étant configuré pour requérir l’allumage dudit au moins un propulseur-fusée (20) en cas d’utilisation dudit régime temporaire d’urgence sur un desdits au moins deux moteurs (16).
2. 2. Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif anticouple (10) étant configuré pour pouvoir générer une poussée nominale prédéterminée, ladite poussée complémentaire est inférieure à la poussée nominale.
3. 3. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ledit aéronef (1) comporte un dispositif (55) d’armement, ledit dispositif (55) d’armement étant configuré pour interdire le fonctionnement dudit au moins un propulseur-fusée (20) tant que ce dispositif (55) d’armement n’est pas commandé par un pilote humain ou automatique.
4. 4. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit au moins un propulseur-fusée (20) est à usage unique et dépourvu de système de régulation.
5. 5. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit au moins un propulseur-fusée (20) comporte une enveloppe (21) tubulaire, ladite enveloppe (21) tubulaire s’étendant d’une extrémité fermée (22) jusqu’à une extrémité ouverte (23), ladite enveloppe (21) tubulaire contenant un carburant solide (24) entourant un canal (25) creux, ledit au moins un propulseur-fusée (20) comprenant un allumeur (30) relié par une liaison (40) au dit au moins un calculateur (50).
6. 6. Aéronef selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit canal (25) creux a une géométrie de type fynocil.
7. 7. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit aéronef (1) comprend un empennage (6), ledit au moins un propulseur-fusée (20) étant au moins partiellement agencé dans l’empennage (6), ledit au moins un propulseur-fusée (20) comprenant une ouverture (65) d’éjection de gaz en regard d’un milieu extérieur (EXT) situé à l’extérieur de l’aéronef (1 ).
8. 8. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit aéronef (1) comporte au moins un dispositif d’activation de secours (70) manœuvrable par un pilote humain, ledit au moins un dispositif d’activation de secours (70) étant relié au dit au moins un propulseur-fusée (20) et étant configuré pour commander l’allumage de cet au moins un propulseur-fusée (20).
9. 9. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit aéronef comporte un nombre de propulseurs-fusées (20) au moins égal au dit nombre prédéterminé.
10. 10. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit dispositif anticouple (10) comprend au moins un rotor anticouple (12) ou une hélice (11) ou une soufflante (13) éjectant un gaz au travers d’une poutre de queue (5) de l’aéronef (1 ).
11. 11. Procédé pour pallier un déficit de puissance en cas de panne d’un moteur (16) sur un aéronef (1) à voilure tournante (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes de :

    - détection d’une panne d’un desdits au moins deux moteurs (16),

    - activation par ledit au moins un calculateur (50) du régime temporaire d’urgence et activation par ledit au moins un calculateur (50) d’un dit propulseur-fusée (20) qui exerce une poussée complémentaire.

    5
12. 12. Procédé selon la revendication 11 caractérisé en ce que ledit procédé comporte une étape d’armement dudit au moins un propulseur-fusée (20), ledit au moins un propulseur-fusée (20) étant inhibé avant ladite étape d’armement.

    10
13. 13. Procédé selon l’une quelconque des revendications 11 à 12, caractérisé en ce que ledit dispositif anticouple (10) étant configuré pour pouvoir générer une poussée nominale prédéterminée, ladite poussée complémentaire est inférieure à la 15 poussée nominale.