FR3100799A1 - Aeronef comportant des etais de soutien pour des ailes dans lesquelles sont agences des conduites d’hydrogene ou des conducteurs electriques - Google Patents
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Abstract
AERONEF COMPORTANT DES ETAIS DE SOUTIEN POUR DES AILES DANS LESQUELLES SONT AGENCES DES CONDUITES D’HYDROGENE OU DES CONDUCTEURS ELECTRIQUES L’invention concerne un aéronef (100) comportant un fuselage (102) comportant un espace pressurisé supérieur au-dessus du plancher (105) et un espace inférieur sous le plancher (105), une aile (104), un étai de soutien (150) qui est creux et qui est fixé entre le fuselage (102) au niveau de l’espace inférieur et l’aile (104), un système de propulsion à hélice (106) fixé sous chaque aile (104) et comportant un moteur électrique (108) dont l’arbre de sortie entraîne en rotation une hélice (110), un système de production (112) qui comporte une pile à combustible qui produit de l’énergie électrique alimentant en électricité le moteur électrique (108) par l’intermédiaire de conducteurs électriques (114), un réservoir d’hydrogène (118) fixé dans l’espace inférieur, et une conduite d’arrivée d’hydrogène (116) qui assure l’acheminement de l’hydrogène d’un réservoir d’hydrogène (118) vers le système de production (112), où la conduite d’arrivée d’hydrogène (116) transite à l’intérieur de l’étai de soutien (150). Avec un tel arrangement, les conducteurs électriques ou les conduites d’hydrogène passent dans les étais qui sont à l’extérieur du fuselage et donc à distance des passagers et des systèmes électroniques de l’aéronef Fig. 1
Description
La présente invention concerne un aéronef comportant des étais de soutien pour des ailes dans lesquelles sont agencés des conduites d’hydrogène ou des conducteurs électriques qui alimentent des systèmes de propulsion.
Un aéronef comporte classiquement un fuselage qui présente une zone passagers qui se situe à l’intérieur du fuselage où sont présents les passagers.
Afin de se déplacer, l’aéronef comporte des systèmes de propulsion où chacun comporte par exemple un moteur électrique et une hélice. Le moteur génère un mouvement rotatif qui est transmis à l’hélice.
Pour alimenter le moteur électrique, il est connu d’utiliser des piles à combustible et afin d’alimenter chaque pile à combustible, l’aéronef comporte des réservoirs d’hydrogène.
Selon un premier agencement, les réservoirs sont disposés au-dessus du fuselage et les piles à combustible sont disposées au niveau des moteurs électriques.
Afin d’alimenter les piles à combustible, l’aéronef comporte alors des conduites de gaz qui s’étendent entre le réservoir d’hydrogène et les piles à combustible, et les conduites de gaz transitent au niveau du plafond du fuselage au plus près de la zone passagers.
Afin d’éviter un risque de contamination de l’intérieur de la zone passagers par l’hydrogène en cas de fuite de l’une des conduites de gaz, il est nécessaire d’ajouter une protection de la conduite, ce qui entraîne une augmentation de la masse et du coût de l’aéronef.
Selon un autre agencement, les réservoirs d’hydrogène et les piles à combustible sont disposés au-dessus du fuselage.
Afin d’alimenter les moteurs électriques, l’aéronef comporte alors des conducteurs électriques qui s’étendent entre les piles à combustible et les moteurs électriques, et les conducteurs électriques transitent au niveau du plafond du fuselage.
Avec un tel agencement, il est nécessaire d’ajouter des blindages afin d’éviter que les systèmes électroniques de l’aéronef et les passagers soient soumis à des perturbations électromagnétiques. Cela entraîne une augmentation de la masse et du coût de l’aéronef.
Il est donc nécessaire de trouver un arrangement qui permet de positionner différemment les conduites de gaz et les conducteurs électriques afin de les éloigner de la zone passagers.
Un objet de la présente invention est de proposer un aéronef comportant des étais de soutien pour des ailes dans lesquelles sont agencés des conduites d’hydrogène ou des conducteurs électriques qui alimentent des systèmes de propulsion.
A cet effet, est proposé un aéronef comportant :
- un fuselage comportant une structure, des panneaux de fuselage qui sont fixés à la structure et qui délimitent un volume intérieur et un plancher qui divise le volume intérieur en un espace pressurisé supérieur au-dessus du plancher et un espace inférieur sous le plancher,
- de part et d’autre du fuselage, une aile avec un châssis fixé à la structure,
- pour chaque aile, un étai de soutien qui est creux et qui est fixé entre la structure du fuselage au niveau de l’espace inférieur et le châssis de l’aile,
- au moins un système de propulsion fixé à chaque aile,
- au moins une source d’énergie située dans l’espace inférieur, ladite source d’énergie comprenant un réservoir d’hydrogène fixé à la structure dans l’espace inférieur, et
- pour chaque aile, au moins un moyen de transport d’énergie configuré pour assurer l’acheminement d’énergie de la source d’énergie vers le système de propulsion, où ledit au moins un moyen de transport d’énergie transite à l’intérieur de l’étai de soutien.
Avec de tels arrangements, les conducteurs électriques ou les conduites d’hydrogène passent dans les étais qui sont à l’extérieur du fuselage et donc à distance des passagers et des systèmes électroniques de l’aéronef.
Selon un mode de réalisation particulier, chaque système de propulsion est un système de propulsion à hélice fixé à chaque aile et comportant un moteur électrique dont l’arbre de sortie entraîne en rotation une hélice, et ledit aéronef comporte en outre au moins un système de production qui comporte une pile à combustible qui produit de l’énergie électrique.
Avantageusement, ledit au moins un système de production alimente en électricité le moteur électrique de chaque système de propulsion à hélice par l’intermédiaire de conducteurs électriques, où chaque système de production est disposé au niveau de l’aile ou dudit au moins un système de propulsion, et ledit au moins un moyen de transport d’énergie comprend une conduite d’arrivée d’hydrogène qui assure l’acheminement de l’hydrogène du réservoir d’hydrogène de la source d’énergie vers le système de production.
Avantageusement, ledit au moins un moyen de transport d’énergie comprend des conducteurs électriques, et la source d’énergie comprend ledit au moins un système de production qui alimente en électricité le moteur électrique de chaque système de propulsion à hélice par l’intermédiaire desdits conducteurs électriques, où chaque système de production est disposé dans l’espace inférieur et où pour chaque système de production, une conduite d’arrivée d’hydrogène assure l’acheminement de l’hydrogène d’un réservoir d’hydrogène vers le système de production.
Selon un autre mode de réalisation particulier, chaque système de propulsion est un système de propulsion à combustion interne fixé à chaque aile, et ledit au moins un moyen de transport d’énergie comprend une conduite d’arrivée d’hydrogène qui assure l’acheminement de l’hydrogène du réservoir d’hydrogène de la source d’énergie vers le système de propulsion à combustion interne.
Avantageusement, l’aéronef comporte au moins un réservoir additionnel d’hydrogène où chaque réservoir additionnel d’hydrogène est fixé au châssis de l’aile, la conduite d’arrivée d’hydrogène comporte une partie amont qui s’étend à partir du réservoir d’hydrogène et une partie aval qui s’étend à partir du système de propulsion à hélice, l’aéronef comporte une conduite secondaire amont, une conduite secondaire aval hydrauliquement connectée au réservoir additionnel d’hydrogène, une conduite secondaire d’arrivée d’hydrogène assurant l’acheminement de l’hydrogène vers le système de production, une première vanne trois voies, une deuxième vanne trois voies, et une unité de contrôle qui commande le positionnement de la première vanne trois voies et le positionnement de la deuxième vanne trois voies, où une première voie de la première vanne trois voies est hydrauliquement connectée à la partie amont, une deuxième voie de la première vanne trois voies est hydrauliquement connectée à la partie aval et une troisième voie de la première vanne trois voies est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire amont, et où une première voie de la deuxième vanne trois voies est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire amont, une deuxième voie de la deuxième vanne trois voies est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire aval et une troisième voie de la deuxième vanne trois voies est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire d’arrivée d’hydrogène.
Avantageusement, l’aéronef comporte au moins un réservoir additionnel d’hydrogène où chaque réservoir additionnel d’hydrogène est fixé au châssis de l’aile, la conduite d’arrivée d’hydrogène comporte une partie amont qui s’étend à partir du réservoir d’hydrogène et une partie aval qui s’étend à partir du système de propulsion à combustion interne, l’aéronef comporte une conduite secondaire hydrauliquement connectée au réservoir additionnel d’hydrogène, une vanne trois voies, et une unité de contrôle qui commande le positionnement de la vanne trois voies, où une première voie de la vanne trois voies est hydrauliquement connectée à la partie amont, une deuxième voie de la vanne trois voies est hydrauliquement connectée à la partie aval et une troisième voie de la vanne trois voies est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION
La Fig. 1 montre un aéronef 100 selon un premier mode de réalisation de l’invention, la Fig. 2 montre un aéronef 200 selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, et la Fig. 3 montre un aéronef 300 selon un troisième mode de réalisation de l’invention.
L’aéronef 100, 200, 300 comporte un fuselage 102 comportant une structure et des panneaux de fuselage qui sont fixés à la structure et qui délimitent un volume intérieur 101 au fuselage 102.
Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X la direction longitudinale de l’aéronef orientée positivement dans le sens d'avancement de l'aéronef, on appelle Y la direction transversale de l’aéronef qui est horizontale lorsque l’aéronef est au sol, et Z la direction verticale ou hauteur verticale lorsque l'aéronef est au sol, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre elles. Le plan XZ est le plan de symétrie verticale de l’aéronef.
L’aéronef 100, 200, 300 comporte également un plancher 105 qui divise le volume intérieur 101 en un espace pressurisé supérieur au-dessus du plancher 105 et un espace inférieur sous le plancher 105 qui est par ailleurs fixé à la structure.
L’espace pressurisé supérieur constitue une zone passagers et l’espace inférieur peut être pressurisé ou non et constitue une zone de fret.
De part et d’autre du fuselage 102, l’aéronef 100, 200, 300 présente une aile 104 avec un châssis fixé à la structure.
Dans chacun des modes de réalisation présentés sur les Figs. 1 à 3, l’aéronef 100, 200, 300 comporte au moins une source d’énergie située dans l’espace inférieur, où ladite source d’énergie comprend au moins un réservoir d’hydrogène 118 fixé à la structure du fuselage 102 dans l’espace inférieur.
Dans chacun des modes de réalisation décrits ici, il y a un réservoir d’hydrogène 118, mais il est possible de prévoir un arrangement différent avec un réservoir tribord et un réservoir bâbord ou une pluralité de réservoirs d’hydrogène où tous les réservoirs d’hydrogène sont alignés selon une direction parallèle à la direction longitudinale les uns derrière les autres.
Chaque réservoir d’hydrogène 118 prend ici la forme d’un cylindre à section elliptique dont l’axe est parallèle à la direction longitudinale X mais il est possible de prévoir une section différente, par exemple circulaire.
Pour chaque aile 104, l’aéronef 100, 200, 300 comporte un étai de soutien (« strut » en anglais) 150 qui est creux et qui est fixé entre la structure du fuselage 102 et le châssis de l’aile 104 afin de la soutenir. A cette fin, l’étai de soutien 150 comporte une première extrémité fixée à la structure au niveau de l’espace inférieur, et une deuxième extrémité fixée au châssis de l’aile 104. Un tel étai de soutien 150 est ainsi agencé en dehors du fuselage 102, et s’étend depuis une partie basse du fuselage 102 et l’aile 104.
Dans chaque mode de réalisation, l’aéronef 100, 200, 300 comporte au moins un système de propulsion 106, 306 fixé à chaque aile 104, en particulier sous l’aile 104. Dans les modes de réalisation des Figs. 1 et 2, chaque système de propulsion 106 est un système de propulsion à hélice 106 et dans le mode de réalisation de la Fig. 3, chaque système de propulsion 306 est un système de propulsion à combustion interne 306 qui prend la forme d’un moteur à combustion interne alimenté en hydrogène.
Pour chaque aile 104, l’aéronef 100, 200, 300 comporte au moins un moyen de transport d’énergie 116, 114, 316 configuré pour assurer l’acheminement d’énergie de la source d’énergie vers le système de propulsion 106, 306, où ledit au moins un moyen de transport d’énergie 116, 114, 316 transite à l’intérieur de l’étai de soutien 150. Ainsi chaque moyen de transport d’énergie 116, 114, 316 est éloigné de l’espace pressurisé supérieur.
Chaque système de propulsion à hélice 106 comporte un moteur électrique 108 dont l’arbre de sortie entraîne en rotation une hélice 110.
L’aéronef 100, 200 comporte également au moins un système de production 112 comportant au moins une pile à combustible qui produit de l’énergie électrique servant à alimenter en électricité le moteur électrique 108 de chaque système de propulsion à hélice 106 par des conducteurs électriques 114 qui s’étendent entre un système de production 112 et un système de propulsion à hélice 106.
La pile à combustible est une pile dans laquelle la génération d'une tension électrique se fait grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur, ici l'hydrogène, couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, ici l'oxygène, et plus particulièrement ici l’oxygène de l'air.
Dans le mode de réalisation de la Fig. 1, le système de production 112 est disposé au niveau de l’aile 104 à l’extérieur du système de propulsion à hélice 106, mais il pourrait être disposé au niveau de l’aile 104 à l’intérieur du système de propulsion à hélice 106.
Dans le mode de réalisation de la Fig. 2, chaque système de production 112 est disposé dans l’espace inférieur.
Dans les modes de réalisation des Figs. 1 et 2, pour l’approvisionnement de chaque système de production 112, l’aéronef 100, 200 comporte, pour chaque système de production 112, une conduite d’arrivée d’hydrogène 116 qui assure l’acheminement de l’hydrogène d’un réservoir d’hydrogène 118 vers le système de production 112 et les piles à combustible associées, et une conduite d’arrivée d’oxygène 122 qui assure l’acheminement de l’oxygène depuis une source d’oxygène 120 vers ledit système de production 112 et les piles à combustible associées.
Pour chaque conduite d’arrivée d’hydrogène 116, l’aéronef 100 comporte une pompe qui entraîne l’hydrogène en mouvement dans la conduite d’arrivée d’hydrogène 116, typiquement la pompe est à la sortie du réservoir d’hydrogène.
La conduite d’arrivée d’hydrogène 116 est hydrauliquement connectée entre un réservoir d’hydrogène 118 et le système de production 112.
La conduite d’arrivée d’oxygène 122 est hydrauliquement connectée entre une source d’oxygène 120 et le système de production 112. La source d’oxygène 120 est par exemple une écope 120 au niveau de la peau extérieure de l’aéronef 100 ou un réservoir d’oxygène.
Dans le mode de réalisation de l’invention de la Fig. 1, la conduite d’arrivée d’hydrogène 116 transite à l’intérieur de l’étai de soutien 150 pour rejoindre l’aile 104. La conduite d’arrivée d’hydrogène 116 est ainsi éloignée de l’espace pressurisé supérieur. Dans ce mode de réalisation, chaque moyen de transport d’énergie comprend une conduite d’arrivée d’hydrogène 116 qui assure l’acheminement de l’hydrogène du réservoir d’hydrogène 118 de la source d’énergie vers le système de production 112.
Dans le mode de réalisation de l’invention de la Fig. 2, chaque moyen de transport d’énergie comprend les conducteurs électriques 114 qui transitent à l’intérieur de l’étai de soutien 150 pour rejoindre l’aile 104. Les conducteurs électriques 114 sont ainsi éloignés de l’espace pressurisé supérieur. Dans ce mode de réalisation, la source d’énergie comprend ledit au moins un système de production 112 qui alimente en électricité le moteur électrique 108 de chaque système de propulsion à hélice 106 par l’intermédiaire desdits conducteurs électriques 114.
Dans le mode de réalisation de la Fig. 3, l’aéronef 300 comporte sous chaque aile 104, au moins un système de propulsion à combustion interne 306 qui prend la forme d’un moteur à combustion interne alimenté en hydrogène. Ce moteur peut être un réacteur ou un turbopropulseur.
Chaque système de propulsion à combustion interne 306 brûle de l’hydrogène afin de générer la force de propulsion nécessaire à l’aéronef 300.
Pour l’approvisionnement de chaque système de propulsion à combustion interne 306, l’aéronef 300 comporte, pour chaque système de propulsion à combustion interne 306, une conduite d’arrivée d’hydrogène 316 qui assure l’acheminement de l’hydrogène d’un réservoir d’hydrogène 118 vers le système de propulsion à combustion interne 306. Ainsi dans ce mode de réalisation, ledit au moins un moyen de transport d’énergie comprend une conduite d’arrivée d’hydrogène 316 qui assure l’acheminement de l’hydrogène du réservoir d’hydrogène 118 de la source d’énergie vers le système de propulsion à combustion interne 306.
Pour chaque conduite d’arrivée d’hydrogène 316, l’aéronef 100 comporte une pompe qui entraîne l’hydrogène en mouvement dans la conduite d’arrivée d’hydrogène 316, typiquement la pompe est à la sortie du réservoir d’hydrogène.
La conduite d’arrivée d’hydrogène 316 est hydrauliquement connectée entre un réservoir d’hydrogène 118 et le système de propulsion à combustion interne 306.
Dans le mode de réalisation de l’invention de la Fig. 3, la conduite d’arrivée d’hydrogène 316 transite à l’intérieur de l’étai de soutien 150 pour rejoindre l’aile 104. La conduite d’arrivée d’hydrogène 316 est ainsi éloignée de l’espace pressurisé supérieur.
Dans chacun des trois modes de réalisation présentés sur les Figs. 1 à 3, le flux d’élément potentiellement perturbateur, que ce soit l’hydrogène ou l’électricité, est ainsi éloigné de l’espace pressurisé supérieur dans lequel logent les passagers et les systèmes électroniques de l’aéronef.
Dans les modes de réalisation des Figs. 1 et 3, l’aéronef 100, 300 peut également comporter au moins un réservoir additionnel d’hydrogène 160, 360 où chaque réservoir additionnel d’hydrogène 160, 360 est fixé au châssis de l’aile 104 ou au système de propulsion 106, 306. Dans les modes de réalisation des Figs. 1 et 3, le réservoir additionnel d’hydrogène 160, 360 est fixé au-dessus de l’aile 104, mais il peut être intégré à l’intérieur de l’aile 104, voire à l’intérieur du système de propulsion 106, 306.
De tels réservoirs additionnels d’hydrogène 160, 360 peuvent être remplis avant le décollage pour avoir une capacité accrue de carburant.
En vol, de tels réservoirs additionnels d’hydrogène 160, 360 peuvent également servir de réservoirs tampons pour limiter le transfert d’hydrogène dans la conduite d’arrivée d’hydrogène 116, 316. Dans ce dernier cas, le réservoir additionnel d’hydrogène 160, 360 est rempli d’hydrogène à partir du réservoir d’hydrogène 118 et lorsqu’il est plein, l’hydrogène qui alimente le système de production 112 ou le système de propulsion à combustion interne 306 est prélevé dans le réservoir additionnel d’hydrogène 160, 360, jusqu’à ce que le niveau d’hydrogène dans ledit réservoir additionnel d’hydrogène 160, 360 atteigne une limite basse, où il est alors à nouveau rempli à partir du réservoir d’hydrogène 118.
L’aéronef 300 comporte une pompe qui entraîne l’hydrogène en mouvement depuis le réservoir additionnel d’hydrogène 160, 360 dans la conduite d’arrivée d’hydrogène 116, 316, typiquement la pompe est à la sortie du réservoir additionnel d’hydrogène 160, 360.
Dans le mode de réalisation de la Fig. 1, l’aéronef 100 comporte une conduite secondaire amont 162, une conduite secondaire aval 164, une conduite secondaire d’arrivée d’hydrogène 166, une première vanne trois voies 168 et une deuxième vanne trois voies 170.
La conduite secondaire aval 164 est hydrauliquement connectée au réservoir additionnel d’hydrogène 160.
La conduite secondaire d’arrivée d’hydrogène 166 assure l’acheminement de l’hydrogène vers le système de production 112 et les piles à combustible associées.
Dans ce mode de réalisation, la conduite d’arrivée d’hydrogène 116 comporte une partie amont 116a qui s’étend à partir du réservoir d’hydrogène 118 et une partie aval 116b qui s’étend à partir du système de propulsion à hélice 106, et la première vanne trois voies 168 est hydrauliquement connectée entre la partie amont 116a et la partie aval 116b.
Une première voie de la première vanne trois voies 168 est hydrauliquement connectée à la partie amont 116a, une deuxième voie de la première vanne trois voies 168 est hydrauliquement connectée à la partie aval 116b et une troisième voie de la première vanne trois voies 168 est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire amont 162.
Une première voie de la deuxième vanne trois voies 170 est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire amont 162, une deuxième voie de la deuxième vanne trois voies 170 est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire aval 164 et une troisième voie de la deuxième vanne trois voies 170 est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire d’arrivée d’hydrogène 166.
L’aéronef 100 comporte également une unité de contrôle qui commande le positionnement de la première vanne trois voies 168 et le positionnement de la deuxième vanne trois voies 170 en fonction des besoins, en reliant hydrauliquement soit la partie amont 116a avec la partie aval 116b, soit la partie amont 116a avec la conduite secondaire amont 162 et la conduite secondaire amont 162 avec la conduite secondaire aval 164, soit la conduite secondaire aval 164 avec la conduite secondaire d’arrivée d’hydrogène 166.
Dans le mode de réalisation de la Fig. 3, l’aéronef 300 comporte une conduite secondaire 362 qui est hydrauliquement connectée au réservoir additionnel d’hydrogène 360 et une vanne trois voies 364.
Dans ce mode de réalisation, la conduite d’arrivée d’hydrogène 316 comporte une partie amont 316a qui s’étend à partir du réservoir d’hydrogène 118 et une partie aval 316b qui s’étend à partir du système de propulsion à combustion interne 306, et la vanne trois voies 364 est hydrauliquement connectée entre la partie amont 316a et la partie aval 316b.
Une première voie de la vanne trois voies 364 est hydrauliquement connectée à la partie amont 316a, une deuxième voie de la vanne trois voies 364 est hydrauliquement connectée à la partie aval 316b et une troisième voie de la vanne trois voies 364 est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire 362.
L’aéronef 300 comporte également une unité de contrôle qui commande le positionnement de la vanne trois voies 364 en fonction des besoins, en reliant hydrauliquement soit la partie amont 316a avec la partie aval 316b, soit la partie amont 316a avec la conduite secondaire 362, soit la conduite secondaire 362 avec la partie aval 316b.
Claims (7)
- Aéronef (100, 200, 300) comportant :
- un fuselage (102) comportant une structure, des panneaux de fuselage qui sont fixés à la structure et qui délimitent un volume intérieur (101) et un plancher (105) qui divise le volume intérieur (101) en un espace pressurisé supérieur au-dessus du plancher (105) et un espace inférieur sous le plancher (105),
- de part et d’autre du fuselage (102), une aile (104) avec un châssis fixé à la structure,
- pour chaque aile (104), un étai de soutien (150) qui est creux et qui est fixé entre la structure du fuselage (102) au niveau de l’espace inférieur et le châssis de l’aile (104),
- au moins un système de propulsion (106, 306) fixé à chaque aile (104),
- au moins une source d’énergie située dans l’espace inférieur, ladite source d’énergie comprenant un réservoir d’hydrogène (118) fixé à la structure dans l’espace inférieur, et
- pour chaque aile (104), au moins un moyen de transport d’énergie (116, 114, 316) configuré pour assurer l’acheminement d’énergie de la source d’énergie vers le système de propulsion (106, 306), où ledit au moins un moyen de transport d’énergie (116, 114, 316) transite à l’intérieur de l’étai de soutien (150). - Aéronef (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque système de propulsion est un système de propulsion à hélice (106) fixé à chaque aile (104) et comportant un moteur électrique (108) dont l’arbre de sortie entraîne en rotation une hélice (110), et en ce que ledit aéronef comporte en outre au moins un système de production (112) qui comporte une pile à combustible qui produit de l’énergie électrique.
- Aéronef (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit au moins un système de production (112) alimente en électricité le moteur électrique (108) de chaque système de propulsion à hélice (106) par l’intermédiaire de conducteurs électriques (114), où chaque système de production (112) est disposé au niveau de l’aile (104) ou dudit au moins un système de propulsion (106), et en ce que ledit au moins un moyen de transport d’énergie comprend une conduite d’arrivée d’hydrogène (116) qui assure l’acheminement de l’hydrogène du réservoir d’hydrogène (118) de la source d’énergie vers le système de production (112).
- Aéronef (200) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit au moins un moyen de transport d’énergie comprend des conducteurs électriques (114), et en ce que la source d’énergie comprend ledit au moins un système de production (112) qui alimente en électricité le moteur électrique (108) de chaque système de propulsion à hélice (106) par l’intermédiaire desdits conducteurs électriques (114), où chaque système de production (112) est disposé dans l’espace inférieur et où pour chaque système de production (112), une conduite d’arrivée d’hydrogène (116) assure l’acheminement de l’hydrogène d’un réservoir d’hydrogène (118) vers le système de production (112).
- Aéronef (300) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque système de propulsion est un système de propulsion à combustion interne (306) fixé à chaque aile (104), et en ce que ledit au moins un moyen de transport d’énergie comprend une conduite d’arrivée d’hydrogène (316) qui assure l’acheminement de l’hydrogène du réservoir d’hydrogène (118) de la source d’énergie vers le système de propulsion à combustion interne (306).
- Aéronef (100) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un réservoir additionnel d’hydrogène (160) où chaque réservoir additionnel d’hydrogène (160) est fixé au châssis de l’aile (104), en ce que la conduite d’arrivée d’hydrogène (116) comporte une partie amont (116a) qui s’étend à partir du réservoir d’hydrogène (118) et une partie aval (116b) qui s’étend à partir du système de propulsion à hélice (106), en ce que l’aéronef (100) comporte une conduite secondaire amont (162), une conduite secondaire aval (164) hydrauliquement connectée au réservoir additionnel d’hydrogène (160), une conduite secondaire d’arrivée d’hydrogène (166) assurant l’acheminement de l’hydrogène vers le système de production (112), une première vanne trois voies (168), une deuxième vanne trois voies (170), et une unité de contrôle qui commande le positionnement de la première vanne trois voies (168) et le positionnement de la deuxième vanne trois voies (170), où une première voie de la première vanne trois voies (168) est hydrauliquement connectée à la partie amont (116a), une deuxième voie de la première vanne trois voies (168) est hydrauliquement connectée à la partie aval (116b) et une troisième voie de la première vanne trois voies (168) est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire amont (162), et où une première voie de la deuxième vanne trois voies (170) est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire amont (162), une deuxième voie de la deuxième vanne trois voies (170) est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire aval (164) et une troisième voie de la deuxième vanne trois voies (170) est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire d’arrivée d’hydrogène (166).
- Aéronef (300) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un réservoir additionnel d’hydrogène (360) où chaque réservoir additionnel d’hydrogène (360) est fixé au châssis de l’aile (104), en ce que la conduite d’arrivée d’hydrogène (316) comporte une partie amont (316a) qui s’étend à partir du réservoir d’hydrogène (118) et une partie aval (316b) qui s’étend à partir du système de propulsion à combustion interne (306), en ce que l’aéronef (100) comporte une conduite secondaire (362) hydrauliquement connectée au réservoir additionnel d’hydrogène (360), une vanne trois voies (364), et une unité de contrôle qui commande le positionnement de la vanne trois voies (364), où une première voie de la vanne trois voies (364) est hydrauliquement connectée à la partie amont (316a), une deuxième voie de la vanne trois voies (364) est hydrauliquement connectée à la partie aval (316b) et une troisième voie de la vanne trois voies (364) est hydrauliquement connectée à la conduite secondaire (362).
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2507069A (en) * | 1945-11-20 | 1950-05-09 | Vincent H Farley | Detachable auxiliary fuel tank for aircraft |
| US20140339367A1 (en) * | 2013-05-20 | 2014-11-20 | The Boeing Company | Efficient low carbon emission airplane integrating jet fuel and cryogenic fuel systems |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2557438A (en) * | 1945-06-18 | 1951-06-19 | Lockheed Aircraft Corp | Fuel transfer system, including automatic and sequential selection of fuel tanks |
| US7281681B2 (en) * | 2000-04-03 | 2007-10-16 | Aerovironment Inc. | Hydrogen powered aircraft |
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| US7648103B2 (en) * | 2006-12-13 | 2010-01-19 | EMBRAER—Empresa Brasileira de Aeronautica S.A. | Aircraft fuel tanks, systems and methods for increasing an aircraft's on-board fuel capacity |
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| WO2020003181A1 (fr) * | 2018-06-27 | 2020-01-02 | H3 Dynamics Holdings Pte. Ltd. | Réseau de nacelles d'énergie électrique distribuée et véhicule électrique associé |
| US11365012B2 (en) * | 2018-12-10 | 2022-06-21 | Textron Innovations Inc. | Fuel cell powered aircraft with a cathode convertible between oxygen and air and method for use thereof |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2507069A (en) * | 1945-11-20 | 1950-05-09 | Vincent H Farley | Detachable auxiliary fuel tank for aircraft |
| US20140339367A1 (en) * | 2013-05-20 | 2014-11-20 | The Boeing Company | Efficient low carbon emission airplane integrating jet fuel and cryogenic fuel systems |
| US20170327219A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-11-16 | Sikorsky Aircraft Corporation | Vertical take-off and landing aircraft with hybrid power and method |
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