Un Turbopropulseur pour avions légers...

[Philippe Dejean]

Bonjour Damien

Tu dis que je suis un « fervent » partisan de l’avion économique (motoplaneur)...

C'est à la fois vrai et... faux !

C'est faux dans la mesure où je rêve d'escalader le ciel avec un F104S (Starfighter avec un "gros" moteur) où Ye266 (Proto du Mig25 qui à ma connaissance est toujours détenteur du record de vitesse asecentionnelle et/ou de prise d'altitude !)
Mais comme je suis de la même époque que ces deux machines, je sais aussi que ça restera un rêve...
Plus accessible serait un petit Racer style CP80 (sur lequel ta turbine ferait sûrement merveille...)

Mais c'est quand même vrai dans la mesure où le motoplaneur, ou plus précisément le TMG (Tourism Motor Glider) m'intéresse particulièrement parce que je pense qu'il est une (pas la seule, bien sûr) des formules d'avion nécessaires dans un parc d'aéroclub.

1/ Les finances étant ce qu'elles sont, le prix de l'heure de vol doit être le plus faible possible.

2/ L'aviation légère étant majoritairement de loisir, (sans autre but final que le plaisir de voler), elle sera d'autant plus décriée qu'elle sera considérée (à tort ou à raison) comme une source de nuisances diverses et un gouffre pour un carburant de plus en plus précieux. Or notre activité, comme toutes les autres, a besoin si possible de la sympathie et de la bienveillance de la majorité non-pratiquante, et a minima de son indifférente neutralité.

3/ Dans la plupart des aéroclubs, la part des heures de vol réellement consacrée à voyager au sens strict est très minoritaire.
Quand je dis au sens strict, je parle de voyage dont le but est primordial (par exemple aller se poser à Mandelieu pour aller voir le festival de Cannes) Mais on peut exclure le voyage dont la destination se définit en fonction de la vitesse de vol : (par exemple, en décollant à 10h00, où peut-on aller pour faire un déjeuner sympa et faire un petit tour de la région avant de rentrer ? La réponse courante 400 km est due à la vitesse de vol 200 km/h environ, mais 250 km en volant à 125 km/h serait tout aussi recevable...)
Donc, pour la grande majorité des heures de vol effectués en club, la vitesse de croisière n'est pas un critère primordial.

4/ La France, et même l'Europe, sont moins étendus que les USA ou l'Australie. Si dans ces grandes étendues, une vitesse de croisière élevée est indispensable, c'est beaucoup moins vrai chez nous. Sur un week-end, un périple de 1500 km en quatre demi-journées de trois heures de vol (ce qui ne correspond une vitesse de croisière de 125 km/h seulement) est envisageable si le plaisir du vol lui même et du survol de la campagne est aussi partagé par les passagers. Et pour 5 litres de kéro, de gazole ou de fuel domestique aux 100 km soit 75 litres au total, pour 4 passagers, (c'est le volume de 100LL que consomme le quadriplace de 180 CV moyen qu'on trouve en club pour parcourir un peu moins de 500 km) :
A mon humble avis, le TMG quadriplace risque de séduire une clientelle qui se limitait au tour de piste, faute d'argent.

Ce TMG peut éventuellement planer moteur coupé (ou juste réduit - attention à la réglementation : avion ou planeur, il faut toujours choisir, comme à l'époque du RF3...) et profiter des ascendances, mais ce n'est pas un motoplaneurs au sens strict du terme (planeur équipé d'un dispositif d'envol autonome) et encore moins un planeur de performance équipé d'un "turbo"
Il n'est donc pas optimisé dans cette optique : Sa finesse est comprise entre 20 et 25 à 120 km/h environ, alors que suivant les mission une finesse de 30 à 40, à 90 ou 100 km/h est maintenant considéré comme normal pour un planeur à dispositif d'envol autonome. C'est donc un avion un peu différent, mais un avion à part entière.

Le TMG est naturellement économique en énergie tant en terme de consommation horaire qu'en terme de consommation sur une distance donnée, mais cette économie n'est pas obtenue au prix d'une réduction de sûreté :
- Par son faible taux de chute et sa faible vitesse, il conserve une pente de montée importante malgré sa motorisation réduite.
- Par son faible taux de chute et sa finesse, il laisse un important temps de réaction au pilote et reste parfaitement fiable en cas de panne moteur.
- En "arrivée rapide" il s'insère parfaitement au milieu du trafic des autres avions légers, mais par sa faible vitesse d'approche
naturelle, il laisse le temps au pilote non-confirmé de "préparer sa machine" et se pose beaucoup plus facilement "aux vaches"

Le concept n'est pas nouveau : René Fournier l'a développé juste après la seconde guerre mondiale... Avec les technologies disponibles à l'époque. (Si tu ne l'as pas encore lu, je te recommande son livre : "Mon rêve, mes combats" c'est une merveille édifiante de bien des points de vue !)

Le TMG existe actuellement en mono et biplace, mais ni en triplace ni en quadriplace... Et c'est là que je pense qu'il y a quelque chose à faire.

Certes, le TMG ne pourra jamais se qualifier comme "une machine rapide", mais il peut parfaitement être "une machine « qui se pilote »… manœuvrante", avec des taux de roulis, de tangage et de lacet parfaitement respectables... et éventuellement des coefficients de charge permettant la voltige en biplace !

Tu écris que pour réduire le prix de l’heure de vol, le plus simple et le plus efficace est de jouer sur le poste motorisation :
- en réduisant la conso
- en utilisant un carburant moins cher
- en augmentant la TBO du moteur

C’est évidemment nécessaire de produire de la puissance avec un bon rendement à l'aide d'un moteur léger et endurant, mais il faut aussi utiliser cette puissance avec un maximum d'efficacité.

Un turbomoteur qui :
- possède une conso spécifique inférieure de 20 à 30% par rapport au moteur essence
- brûle du kéro (ou autre carburant pas cher)
- possède une TBO de 4000H minimum
Le tout pour une masse de GMP divisée par 3 par rapport au moteur essence et par 4 par rapport au Diesel… et dans un bruit feutré, sans vibration… C'est effectivement le rêve !

Continue !

Bons Vols

[Philippe Dejean]

Bonjour

Bonsoir

Damien, tu as trouvé une cellule pour les essais grandeur ?

Le moteur est prévu à 50 kW, un peu plus de 65 CV... Si c'est en continu, ça correspondrait même à un moteur de 90HP à 75%

Il faudrait un biplace : dans un premier temps Pilote + instrumentation d'essais
ensuite Pilote + observateur (Journaliste ?)

Une emeraude CP301 me semblerait bien adaptée...
Quelqu'un aurait une cellule d'Emeraude ?

A défaut, on pourrait se rabattre sur un RF5, RF9, RF10, SF25 ou SF28... (Ah TMG quand tu nous tiens!)

Bons vols

[FAUVET Damien]

La cellule pour les essais sera une………..remorque plateau ! Car vous vous doutez bien qu’avant de faire voler des personnes avec ce moteur, il faudra accumuler quelques centaines d’heures de fonctionnement pour la mise au point et la fiabilisation.

Je suis plutôt à la recherche de locaux (pour installer le banc mobile) que d’une cellule d’essai.

Je pense qu’il faudra au moins 1 an entre les premiers essais du moteur complet et le début du montage sur une cellule.

Le moteur fera 50kW de puissance @ 100%. La TET est alors de 950°C. Elle peut être augmentée jusqu’à 1000°C, ce qui permettrait de gagner une dizaine de kW.

Avec un moteur de 50kW (un peu plus de 65ch), on peut motoriser sans problème un Emeraude (les premier Emeraudes faisaient 65cv) , surtout si on gagne 50 à 60 kg sur la masse à vide grâce au poids réduit du moteur.

[Philippe Dejean]

Bonsoir,

La cellule pour les essais sera une………..remorque plateau !

Je suis plutôt à la recherche de locaux (pour installer le banc mobile) que d’une cellule d’essai.

Je pense qu’il faudra au moins 1 an entre les premiers essais du moteur complet et le début du montage sur une cellule.

Je m'avance peut-être un peu, mais on voit un banc d'essai moteur au bout côté route d'accès d'un bâtiment en bord de piste à la Ferté Alais, et il me semble qu'il dépendrait plus ou moins partiellement d'un lycée technique.
Ce bâtiment est accollé au hangar principal de l'A.J.B.S. (Amicale Jean-Baptiste Salis). Ces derniers pourraient sûrement t'en dire plus.

Le moteur fera 50kW de puissance @ 100%. La TET est alors de 950°C. Elle peut être augmentée jusqu’à 1000°C, ce qui permettrait de gagner une dizaine de kW.

Attention à la durée de vie!
( j'ai vu "griller" une turbine heavy duty par l'essayeur du fournisseur... Pour nous, client, c'était un gros retard de planning... mais pour le fournisseur, ça faisait en plus une grosse perte d'argent !)

Et puis 50 kW, c'est une très bonne valeur :
C'est encore bon réglementairement pour un ULM monoplace, c'est bon pour un ULM Biplace qui profiterait du gain de masse sur le moteur pour rentrer dans les clous de la réglementation côté masse...
Et toujours bon pour des avions CNRA mono et biplaces...
Pourquoi tenter le diable par l'augmentation de la TET ?

Avec un moteur de 50kW (un peu plus de 65ch), on peut motoriser sans problème un Emeraude (les premier Emeraudes faisaient 65cv) , surtout si on gagne 50 à 60 kg sur la masse à vide grâce au poids réduit du moteur.

Au fait, c'est quoi la masse objectif de ton moteur complet en ordre de marche ?

A moins de faire un bâti-moteur monstrueusement long, il est probable qu'il faudra rajouter pas mal de poids à l'avant... (c'est dommage, mais faire voler un CP avec le CG au delà des 33% de la corde, ce serait suicidaire !)

Bons vols

Philippe Dejean

[FAUVET Damien]

Bonjour Philippe,

Le banc dont tu parles appartient au lycée technique de la Ferté je crois…une piste peut-être (un peu loin de Paris tout de même).

Pour la TET, je suis d’accord, il ne faut pas dépasser les limites. Cependant, de nos jours, le calcul des durée de vie de rouets « blisk » (pour bladed disk ou rouet monobloc) est parfaitement maîtrisé : en fonction du matériau utilisé, il est possible de réaliser des prédictions très précises.
Actuellement, j’utilise de l’Inconel 713LC pour les parties HP, et de l’Inconel 718 pour le BP.
Avec l’Inco 713, on peut aller jusqu’à 950° de T° sur les parties mobiles. Comme j’utilise une turbine à 50% de degré de réaction (50% de la chute d’enthalpie est réalisée dans le distributeur et 50% dans le rouet), la moitié de la chute de T° totale de l’étage est faite dans le distributeur (soit 60°C environ…T2=T1-(Delta H/Cp)…). Donc, pour une TET de 950°C, le rouet voit 890°C, il y a un peu de marge.
De plus, j’utilise les critères de chargement mécanique issus de l’industrie aéronautique (le N^2.A.10^-6 : surface balayée par les aubes*régime de rotation^2 doit être inférieure à une valeur donnée).
En respectant ces critères, il est possible d’avoir des durées de vie très importantes.
De plus, les rouets que j’utilise ont été radiographiés selon des spec aéro…
Un matériau plus réfractaire, le « MAR M 247 », permet une TET de 1050°C. Il est utilisé dans les turbines aéro modernes. Au delà de ces T°, il faut refroidir la turbine, ce qui est impossible à mon échelle (trop petit).

Comme tu le sais Philippe, la T° est la clé de la performance : plus on fonctionne chaud, plus le moteur est puissant (ou léger) et économique.
Mais la fiabilité est le critère le plus important : 950°C est donc une bonne valeur je pense.

Pour ce qui est du bâti, j’y ai déjà songé : il faudra effectivement un nez assez long, avec des batteries avancées à l’extrême pour maintenir le CG.

Je vise 30kg pour le démonstrateur du moteur complet, dont 20kg d’échangeur (sans les batteries).

Pour l’histoire, je ne suis pas le premier à vouloir tester des turbines régénératives en aéronautique.
Il y a eu plusieurs projets entre 1945 et nos jours :
- le Bristol Theseus, turboprop de 2200 cv
- l’Allison T56, moteur du C130 Hercules (4000cv) modifié avec un échangeur : conso réduite de 20% en croisière
- l’Allison T78, une T56 encore améliorée (rendement de l’échangeur augmenté) : conso réduite de 30% en croisière
- l’Allison T63, une Allison 250 (300cv) modifiée avec deux échangeurs, testée sur un hélico OH6 (Hugues 500) : augmentation de 30% du rayon d’action.

Voir photos ci-dessous.

Tous ces projets n’ont pas été produits en série à cause du faible coût du carburant de l’époque, comparé au surcoût lié à l’échangeur. De plus, les gros turbomoteurs ont un bon rendement même sans échangeur… ce qui n’est pas le cas pour les petites turbines, ou l’effet d’échelle rend indispensable l’utilisation d’échangeurs pour conserver un bon rendement !

[Philippe Dejean]

Bonjour,

Voici de nouveau le retour, non pas du Jedi, mais du moteur à eau !

L'idéal serai pour moi un moteur comme selui de damien qui est capable de bruler de l'hydrogene car sela permetrai d'utiliser le procéder d 'électrolyse inversée de stanley meyers , procéder révolutionnaire permettant de transformer h2o en 2*(2h2)+o² , cela permettrai de volai exclusivement a l'eau sans les risque inhérent au transport de l'hydrogène et d'augmenter l'autonomie en vole avec une même masse de carburants,un coup nul a la pompe et en extra que des rejet de vapeur d'eau après la combustion.
http://moteuraeau.free.fr/index1.htm
http://www.moteuraeau.fr.st/
http://essenceciel.tk.free.fr/phpBB2/index.php.

Bon c'est vrai, ce serait une merveilleuse chose de remplir son réservoir d'eau, voire de collecter l'humidité des nuages pour faire tourner un moteur d'avion...

Mais la réalité des moteurs à eau est toute autre !

D'abord qu'appelle-t-on moteur à eau ?
Si on part de la définition la plus large, un moteur est une machine qui transforme l'énergie stockée sous une certaine forme en une autre forme d'énergie utilisable...
Un moteur à eau serait donc : Une machine qui transforme l'énergie stockée sous forme d'une masse d'eau en une autre forme d'énergie utilisable.

Et bien il ya longtemps que ça existe :
- 1/ Les moteurs qui utilisent l'énergie potentielle gravitationnelle contenue dans une masse d'eau : il s'agit de certains moulins à eau et de leurs descendantes directes, les centrales hydroélectrique à barrage...
- 2/ Les moteurs qui utilisent l'énergie cinétique d'un flux d'eau : il s'agit encore de moulins à eau et de leurs descendantes directes, les centrales hydroélectrique au fil de l'eau et marémotrices... auquelles on peut ajouter les hydrauliennes (utilisation des courants marins) et des machines qui utilisent l'énergie des vagues (Chercher Pelamis sur internet)
- 3/ Les moteurs qui utilisent la pression et le changement d'état de l'eau : La machine à vapeur sous toutes ses formes.

Mais dans tous ces cas, l'eau n'est pas la source d'énergie primaire, qui reste le soleil (fusion nucléaire naturelle de l'Hydrogène), un combustible brûlé dans une chaudière (donc au départ de l'énergie solaire... fossilisée ou pas), l'énergie thermique fossile de la terre et de sa radioactivité naturelle (géothermie), ou encore des réactions nucléaires de fission.

Si on mettait industriellement au point au point la fusion nucléaire de l'hydrogène léger H2, on pourrait tirer cet hydrogène de l'eau, et donc considérer l'eau comme le matériau naturel brut du combustible de ce "moteur". (Il est probable qu'on préfèrerait fusionner de l'hydrogène plus lourd du Deutérium ou même du Tritium qui serait fabriqué à partir du Lithium6 présent en quantité respectable dans la mer, et là on ne pourrait plus parler de moteur à eau...

Maintenant, si on définit le moteur à eau comme un appareil de taille et de masse raisonnable pour nos applications, qui "brûle" uniquement de l'eau (en rejetant de la vapeur d'eau ???) et qui produit de l'énergie mécanique...
Je pense qu'à moins d'une découverte qui bouleverse tous les fondements de la physique du début du 21eme siècle, ça restera un rêve !

L'idée qui consiste à vouloir craquer, ou électrolyser, ou produire de l'hydrogène par n'importe quel moyen, afin de le brûler dans un moteur, dont une partie de la puissance est utilisée pour produire l'hydrogène repose sur l'idée suivante :

Puissance mécanique totale produite par le moteur > Puissance mécanique soutirée pour produire l'hydrogène

Puisque la différence, c'est la puissance nette utile.
On peut présenter celà a autrement :

Puissance mécanique totale produite par le moteur / Puissance mécanique soutirée pour produire l'hydrogène > 1

ou encore par unité de temps

(Energie mécanique totale produite par le moteur / Energie de l'hydrogène consommé) x (Energie de l'hydrogène produit /Puissance mécanique soutirée pour produire l'hydrogène) > 1

ou en simplifiant et en supposant qu'on ne consomme que l'hydrogène qu'on produit, ce qui me semble implicite dans la question

(rendement du moteur à hydrogène) x (rendement de la production d'hydrogène) > 1

Le rendement du moteur thermique à hydrogène est au mieux celui des meilleurs diesel (<50%) ou des meilleures piles à combustibles couplées à un moteur électrique (60% ?) en tout cas inférieur à 100%

Le rendement de la production d'hydrogène varie selon le procédé, mais là encore on est encore très en dessous des 100%

Alors le produit des deux...

Si quelqu'un fait une démo d'un système de ce genre, il faut nécessairement que le bilan du stock d'hydrogène tampon baisse... autrement dit, on n'a réussi qu'à faire un moteur à hydrogène plus lourd, plus compliqué et moins efficace que le moteur à hydrogène seul.

Oui, mais il y a déjà eu des expériences où des moteurs tournaient à l'eau, diront certains...
Exact !...
Mais aucun de ces essais n'a été effectué (et pour cause !) avec de l'eau pure !

Des mélanges binaires (eau + méthanol ou éthanol) ou ternaires (mélange précédent + huiles végétales ou produits pétroliers divers) ont été utilisés dans les "moteurs à eau"
Toute l'astuce consiste à augmenter progressivement la proportion d'eau du mélange une fois que celui-ci est assez chaud...
Et de montrer un beau graphique des résultats obtenus et d'en extrapoler la date où on tournera à l'eau pure...

Je me souviens d'un moteur à essence de Jeep, bardé de toutes sortes de dispositifs de polarisation des gaz frais (air + eau + alcool) qui tournait encore avec la proportion d'eau énorme de 85%, (certes le moteur avalait plus de dix litres de mélange en un quart d'heure - c'est à dire plus de 6 litres d'alcool pur à l'heure - pour n'entraîner que lui-même, mais c'est déjà un bel exploit en terme de combustion !)
Par contre, ce moteur n'a jamais été capable de tourner à l'eau pure. Pour moi, c'est peut-être un "moteur à vin" (dont le principe pourrait être fort utile dans une exploitation agriciole où on pourrait produire localement un jus fermenté, sommairement distillé à l'aide d'un alambic à chauffage solaire) , mais comme tous les autres ce n'est pas un "moteur à eau" !

L'eau est injectée dans les moteurs thermique (pure ou mélangée à un autre combustible) en plus de son combustible normal, bien sûr, pour
- augmenter temporairement la puissance (l'injection d'eau-méthanol dans le moteur du P47 lui permettait de passer de 2300 à 2700 HP) sans augmenter la température culasse et piston au delà du supportable
- augmenter la puissance d'une turbine à gaz sans dépasser la TET
- diminuer la température de combustion (moteur diesel ou turbine à combustion pour réduire la production de NOx)
...mais là encore, ça n'en fait pas des "moteurs à eau"

Et si on évoque des possibilités beaucoup plus lointaines, il y a une spéculation sur les univers parallèles.
L'idée, c'est que notre univers n'est que l'un d'une infinité d'univers dont les constantes physiques varient de l'un à l'autre.
Si on pouvait établir une passerelle entre un de ces autres univers et le nôtre, certains moments (masse-energie, quantité de mouvement, etc. ) se déverseraient du notre vers l'autre, ou dans l'autre sens suivant les valeurs de ses constantes.
Dans "Les dieux eux-mêmes", Isaac Asimov présente très bien cette idée, ainsi que le besoin d'établir deux passerelles (l'une vers un univers disons "plus chaud", et l'autre vers "un plus froid", pour que le notre reste "tempéré")...
Potentiellement, ça se traduirait par des machines qui, en brisant un des fondement de la thermodynamique (Un système fermé) se comporteraient pour nous comme des puits d'énergie sans fond, nous aurions un semblant de mouvement perpétuel, mais en considérant le méta-univers des univers mis en relation comme un système fermé, on respecterait bien les lois de la thermo... On n'y échappe pas !

Mais avant qu'on puisse faire ce genre de choses (et en supposant que ce soit souhaitable !) on aura la fusion contrôlée depuis longtemps... plus intéressant serait de savoir si nous aurons la fusion, avant la fin du pétrole, du charbon ou de l'uranium...

Dans le doute, la voie des énergies renouvelables est inévitable... et le "moteur à vin" pourrait bien y avoir sa place, au même titre que le diesel à l'huile végétale brute...

Bons vols

Philippe Dejean

[diamant78]

Il y a certainement un kador en thermodynamique qui pourrait expliquer aux rêveurs que l'énergie que l'on compte utiliser en brûlant l'H2 il a bien fallu la dépenser en amont pour produire cet h2 à partir de la molécule d'eau ! soit c'est fait au sol et on embarque l'H2, soit c'est fait en vol et on embarque l'usine à gaz avec l'énergie nécessaire stockée !!!
Un plein avec de l'eau signifie d'embarquer l'énergie et le procédé nécessaire à sa dissociation pour utiliser l'hydrogène. L'électrolyse? Quel intérêt par rapport à utiliser directement l'énergie électrique stockée nécessaire directement sur un moteur électrique de très bon rendement ? Les cycles thermochimiques ? suffit de faire passer une rafinerie dans le fuselage toujours en plus de l'énergie nécessaire. Un petit réacteur nucléaire ? même si c'était faisable pas forcément envie ...
La thermo c'est la thermo et aucun ingénieur ne saura jamais la prendre en défaut.
Chris

[FAUVET Damien]

Et oui, le moteur à eau, c'est comme le mouvement perpétuel : ça n’existe pas. Tout simplement parce-que réaliser une électrolyse consomme plus d’énergie qu’elle n’en produit sous forme d’hydrogène (sans compter le rendement du moteur qui brûle cet hydrogène). Le rendement d’un tel dispositif est négatif, il ne tournera pas…même pas à vide.

Et a part ça, vous les trouvez comment les projets de turborpops des Ricains... un peu gros pour un Emeraude (sauf l'Allison 250 peut-être...).

[sinoet]

Bonsoir tout le monde pour en revenir au réacteur de meyers se n 'est pas un procédé d électrolyse classique.
Il s' appuie sur le haute fréquence électrique pour m'être les électrode en résonance (similaire a une armée qui marche en rythme sur un pont) pour casser et recombiner les molécule d'eau en gaz d hydrogène (2H2+O²), sont invention est breveter partout dans le monde sauf au états unis ,il me semble que pour breveter une invention il faut encore que celle ci marche ,non?
Je vous conseille d'aller voir cette page avant de continuer se débats sur les principe de conservation d'énergie qui ne mènera nulle part!
http://quanthomme.free.fr/carburant/WFCMeyer.htm
Se site regroupe pas mal d'info sur pas mal de système et d'expérience intéressante .

ps: le termes moteur a eau est générique .

[FAUVET Damien]

Bonjour,

J'ai regardé le site en lien ci-dessus : toutes les infos contenues dans ce site ne reposent que sur des approximations et de l'à peu-près (en restant gentil)…tout est mélangé, électrolyse, fission atomique, etc…

Je ne suis pas un grand scientifique, mais tout de même ! Pour moi, tout cela n’existe pas…et je ne souhaite pas trop associer le développement de mon projet à ce genre d’élucubration !

Un passage m’a tout de même fait rigoler, je site :
« Une seule goutte d'eau de 7,4 µl (micro litre) suffit à faire fonctionner un moteur à injection à combustion interne de 50 chevaux. Avec une gouttelette d'eau de 148 µl par cycle d'injection, c’est un moteur à injection de 1000 chevaux qui peut fonctionner »…

Super !!! Il y a des milliardaires qui s’ignorent !

Après, ça n’est que mon opinion, chacun est libre d’y croire .

[FAUVET Damien]

PS : j'ai fait quelques formations avec l'INPI (le service national des brevets) : il n'est pas necessaire qu'une invention marche pour être brevetée. 90 % des brevets déposés n'ont jamais été testés !

[Philippe Dejean]

Bonjour,

PS : j'ai fait quelques formations avec l'INPI (le service national des brevets) : il n'est pas necessaire qu'une invention marche pour être brevetée. 90 % des brevets déposés n'ont jamais été testés !

Exact Damien !

J'ai moi même déposé un brevet.
(En fait c'est l'entreprise pour laquelle je travaillais à l'époque qui a déposé le brevet, et qui en est propriétaire, je ne suis que le concepteur du "bidule")
Et je suis bien placé pour savoir que l'appareil n'a jamais fonctionné, non qu'il y ait le moindre problème de principe, mais juste parce qu'il n'a jamais été construit faute de finances...

Dans le dépot de brevet, il y a plusieurs étapes, mais aucune n'impose que l'invention soit réalisable : il y a juste une incitation financière puis un délai limite pour éviter le blocage d'une invention utile.

Au plus bas de l'échelle, il y a la lettre soleau.
C'est juste une enveloppe cachetée qui est déposée à l'INPI, pour une somme modique, et qui ne fait l'objet d'aucune publication.
Si un jour, l'auteur de la lettre soleau (A) voit apparaitre "son" invention brevetée ultérieurement par quelqu'un d'autre (B), il peut faire ouvrir sa lettre pour prouver qu'il avait l'antériorité de l'idée. Cela ne remet pas en cause le brevet déposé par (B) puisqu'aucune publication n'avait été faite par (A). Par contre (A) peut exploiter son idée pour son compte sans payer de droits à (B)...

Ensuite, il y a le brevet proprement dit.
Il faut déposer un texte, qui sera publié. Cela demande un certain nombre de phases :
1/ Recherche de l'antériorité (s'assurer que personne d'autre n'a pas déjà déposé un brevet sur la même base, ou que l'idée n'est pas déjà dans le domaine public : on ne peut pas breveter la roue...)
2/ Rédaction du brevet dans un style technico-juridique qui nécessite l'intervention d'un bureau de professionnels
Ces deux phases ne sont donc pas gratuites
3/ Déposer ce texte auprès de l'INPI qui se charge de le publier.
Aux droits de dépose et de publication, s'ajoute une redevance annuelle qui augmente avec le temps. Si l'inventeur cesse de payer, son invention tombe dans le domaine public.

L'idée de cette redevance croissante est de faire le ménage :
Si l'invention est une ineptie irréalisable, l'inventeur qui n'en tire forcément aucun revenu, jette généralement assez vite l'éponge, et la liste des brevets se décante naturellement.

Si l'invention est réalisable mais ne mêne pas à un développement rentable, le résultat est le même, mais le passage de l'invention dans le domaine public peut lui donner une nouvelle jeunesse (notamment chez les amateurs)

Si l'invention est réalisable, que l'inventeur n'a pas les moyens de la développer, mais qu'elle intéresse un industriel qui souhaite le développer seul, l'inventeur peut vendre une licence exclusive ou non.

Enfin si l'inventeur développe son idée et en tire un revenu substantiel, la redevance de son brevet devient un coût minime devant l'exclusivité dont il profite.

Dans tous les cas, au bout de vingt ans, l'idée tombe dans le domaine public. Cela permet d'éviter qu'un groupe financier puissant ne bloque indéfiniment une invention qui la gênerait et qu'elle aurait achetée pour la faire tomber dans l'oubli.

En général, tous les groupes industriels font de la "veille technologique" une partie de cette veille consiste à éplucher les brevets du monde entier, d'évaluer leur intéret par rapport à l'activité du groupe, et éventuellement de préparer un développement sur la base des brevets qui vont tomber dans le domaine public... Pour ne pas être pris de vitesse par un concurrent.

DONC :
1/ Qu'une invention soit brevetée ne prouve pas sa valeur
2/ Qu'une invention brevetée retombe rapidement dans le domaine public prouve qu'elle n'a pas intéressé grand monde.

Le bon critère n'est donc pas le brevet, mais le délai avant que l'invention tombe dans le domaine public !

(Pour info, la mienne est retombée vite dans le domaine public : trop petite entreprise pour la développer, et marché trop réduit pour intéresser un investisseur plus gros... )

Mais il se pourrait bien que je dépose une ou deux lettres soleau...

Bons vols

Philippe Dejean

[FAUVET Damien]

Salut Philippe,

Connaissais-tu les divers projets de turboprops régénératifs ci-dessus ?

L’échangeur du Theseus a grillé en 1945, sur « démarrage chaud ».

Les T56 et T78 étaient destinées à des patrouilleurs type P3 Orion : les essais ont donnés de bons résultats avec une diminution de conso. spé. de 25 à 30 % en croisière.

La T63 a été essayée avec succès durant 50H sur un hélico OH6A, avec une augmentation de près de 30% du range…

[Philippe Dejean]

Bonjour,

Bonjour,

J'ai regardé le site en lien ci-dessus : toutes les infos contenues dans ce site ne reposent que sur des approximations et de l'à peu-près (en restant gentil)…tout est mélangé, électrolyse, fission atomique, etc…

Je ne suis pas un grand scientifique, mais tout de même ! Pour moi, tout cela n’existe pas…et je ne souhaite pas trop associer le développement de mon projet à ce genre d’élucubration !

Un passage m’a tout de même fait rigoler, je site :
« Une seule goutte d'eau de 7,4 µl (micro litre) suffit à faire fonctionner un moteur à injection à combustion interne de 50 chevaux. Avec une gouttelette d'eau de 148 µl par cycle d'injection, c’est un moteur à injection de 1000 chevaux qui peut fonctionner »…

Super !!! Il y a des milliardaires qui s’ignorent !

Après, ça n’est que mon opinion, chacun est libre d’y croire .

Moi non plus, je ne suis pas un grand scientifique, même si je crois que ma formation et ma curiosié me permettent de comprendre un peu mieux la physique que la moyenne de mes concitoyens...

Si je résume, la plupart des idées (si tout inculpé est présumé innocent, il n'y a pas de raison de comdamner a priori) de sources d'énergie non standard, reposent sur un moyen nouveau de tirer beaucoup d'énergie de très petites quantité de matière.

Il est vrai que la relation masse-énergie connue depuis un bon siècle (le fameux E = MC²) a de quoi faire rêver.
C = 300 000 000 m/s
C² = 90 000 000 000 000 000 m²/s²
Ce qui revient à dire que si on transformait totalement un kg de matière en énergie (chaleur) on obtiendrait 90 000 000 000 000 000 Joules, c'est à dire de quoi échauffer de 22°C un cube d'eau de 10 kilomètres de côté !
C'est véritablement énorme...

Alors de là à se dire que si, par un moyen quelconque, on pouvait...
Seulement c'est là que le bât blesse !

Selon la relation masse-énergie, on sait que lorsqu'une relation chimique est exoergique, la masse des produits de la réaction est inférieure (mais de si peu que ce n'est pas mesurable) à celle des produits de départ.
Mais quand on a dit ça, on n'a pas avancé, on tourne toujours autour des oxydo-réductions... donc des moteurs thermiques

Pour convertir de la masse (atomique) en énergie, il faut des réactions nucléaires :
- La fission de noyaux lourds : ça marche, mais de là à l'appliquer à l'avion leger... Au mieux, on peut faire un avion électrique dont les batteries sont chargées par des l'énergie produite par des centrales nucléaires...
- La fusion de noyaux légers :
La bombe H, ça marche et même bien ! La réaction à partir du lithium6 est autocatalytique (ce qui veut dire que tant qu'il y a du lithium, la fission en tritium et la réaction de fusion en hélium continue d'elle même) c'est juste un peu trop brutal pour en faire un moteur.
La fusion de noyaux d'hydrogène ne peut se faire que s'ils sont très proches, la voie "chaude" consiste à chauffer et concentrer magnétiquement des noyaux de deutérium (1 neutron en plus du proton de l'hydrogène léger) jusqu'à ce qu'ils se rentre dedans avec suffisamment de violence pour qu'ils fusionnent.
La "fusion froide" semblait assez géniale : l'idée consistait à piéger les noyaux de deuterium dans le réseau d'un métal. On forme ainsi un hydrure métallique (on a pensé faire des réservoirs d'hydrogène par ce principe)
Ensuite, un champ électrique devait faire circuler les noyaux d'un piège à un autre, avec une petite proportion qui serait arrivé dans un piège occuppé. La proximité des deux noyaux auraient permis leur fusion!

Le problème, c'est que ça n'a pas marché !
On pourrait tenter de comprimer brutalement l'hydrure métallique saturé par magnétostriction... mais rien ne prouve que ça donnerait quoi que ce soit de plus.

Alors il reste l'idée qui ressort régulièrement sous toutes sortes de formes, de faire "résonner" quelque chose pour susciter des réaction isotopique (entre le carbone12 et le bore12 par exemple) un neutron du noyau se transforme spontanément ou presque en un proton, un électron et un neutrino, avec au passage un petite perte de masse (énergie de liaison) qui se retrouve libérée...
Le problème, c'est que là encore, il est très difficile de suivre et de voir les erreurs d'un raisonnement.

Par exemple, quelqu'un propose que c'est de tourner la cuillère qui rend le café moins amer, le sucre n'étant qu'un catalyseur indispensable à la réaction.
Nous savons tous que c'est faux mais dans un domaine aussi peu courant et intuitif que la fusion, il faut réfléchir un bon moment pour se dire que ça ne tient pas la route, sans pour autant pouvoir argumenter efficacement.

La source d'énergie miracle ?
Pour l'instant je n'ai rien vu qui m'ait semblé tenir la route, mais ça ne prouve rien...

Bons vols

Philippe Dejean

[Philippe Dejean]

Salut Damien

Salut Philippe,

Connaissais-tu les divers projets de turboprops régénératifs ci-dessus ?

L’échangeur du Theseus a grillé en 1945, sur « démarrage chaud ».

Les T56 et T78 étaient destinées à des patrouilleurs type P3 Orion : les essais ont donnés de bons résultats avec une diminution de conso. spé. de 25 à 30 % en croisière.

La T63 a été essayée avec succès durant 50H sur un hélico OH6A, avec une augmentation de près de 30% du range…

Non, je ne conaissais pas ces projets...

Par contre lors d'une formation sur les turbines à gaz et les cycles combinés, on m'avait parlé d'un cycle régénératif étudié pour qu'une turbine Rolls-Royce (Olympus, Pégasus, Avon, Spey?... Je ne sais plus) puisse avoir le même rendement à 25% de puissance qu'à pleine puissance.
L'application était la propulsion de vedettes militaires. Croisière/Combat
Finalement, le projet a été abandonné, l'amirauté britannique ayant trouvé qu'il était plus interessant, plus fiable et plus souple de monter 4 petites turbines en parallèle et d'en utiliser une ou 4 en même temps...

Bons vols

Philippe Dejean

[Philippe Dejean]

Bonjour,

Laurent, l'objet de mon message te paraitra peut-être hors sujet... encore que ?

En réfléchissant à ce que j'avais appelé par provocation "moteur à vin", par opposition au "moteur à eau", il est clair qu'utiliser comme carburant un mélange qui contient une grande proportion d'eau ne peut pas amener à un bon rendement, tout simplement parce que le PCI (pouvoir calorifique inférieur) diminue plus vite que le PCS (pouvoir calorifique supérieur).
Dit plus simplement, quand on dilue un mélange d'alcool avec de l'eau, le pouvoir calorifique supérieur (la chaleur qu'on peut produire en brûlant un kg de mélange) est proportionnel à la quantité d'alcool pur que contient le mélange.
La chaleur qu'on peut récupérer dans un moteur diminue encore plus vite, car une bonne partie de la chaleur produite sert à vaporiser l'eau qui sort sous forme de vapeur dans les fumées...

Donc, si on veut faire un moteur (principalement utilisable à poste fixe en zone agricole) qui utilise avec une efficacité correcte un mélange fermenté brut (qui contient entre 5 et 15% en volume d'un mélange d'éthanol et de méthanol), il faut... distiler... ce qui est interdit, ou du moins très précisément réglementé.

Mais je pense qu'il y a tout de même une solution : La distillation intégrée à un cycle combiné.
Un moteur à piston (ou une turbine comme celle de Damien) transforme en gros 1/4 de l'énergie qu'il consomme en energie mécanique, le reste, c'est de la chaleur.
Toute cette chaleur n'est pas récupérable, mais une bonne partie l'est, à une température tout à fait suffisante pour alimenter une petite tour de distillation.
(La température d'ébullition de l'éthanol est de 78°C alors qu'on a 95°C sortie du circuit d'eau de refroidissement du moteur et près de 300°C température d'échappement après un turbo ou l'échangeur de la turbine de Damien)

Le démarrage peut se faire à l'essence ou au "bio éthanol" officiel.
En fonctionnement, le moteur tourne sur un mélange éthanol/Méthanol (pas besoin de jeter les têtes de distillation !), et aspire les volatils duhaut de la tour de distillation dans l'air d'admission. La chaleur résiduelle sert à distiller le carburant.
En bas de la tour, on récupère un mélange très pauvre (moins de 1% d'alcool en volume) qu'on peut soit valoriser soit "traiter sur évapo" c'est à dire finir de déshydrater en utilisant les gaz d'échappement.
Un petit calcul approché me laisse à penser que la chaleur produite est plus importante que celle nécessaire à distiller le carburant, et qu'on pourrait donc "prendre de l'avance" pour avoir de quoi démarrer la foi suivante... ou même faire tourner le moteur d'un avion !

Dites, ça vous dirait de voler encore en CP quand il n'y aura plus de pétrole ?

Malheureusement, là (dès qu'on commence à se créer un petit stock tampon de distillat) je crois qu'on entre dans l'illégalité !
A défaut, l'excédent de chaleur peut être utilisé comme chauffage (Séchoirs, étables, serres, habitation... Dans une exploitation agricole, les besoins de chaleur ne manquent pas, même les jours d'hiver où l'énergie solaire ne suffit pas forcément !)

Damien, ne serait-ce pas un autre débouché pour ta turbine ?

Bons vols

Philippe Dejean

[FAUVET Damien]

Salut Philippe. Effectivement, entre la motorisation d’un Emeraude et la motorisation…d’une ferme, on est un peu hors sujet ! Mais bon, c’est intéressant tout de même.

Comme explicité dans un post précédent, l’application turboprop est loin d’être la seule à laquelle j’ai pensé : la cogénération sur une exploitation agricole est une option intéressante, et qui plus est assez répandue en Allemagne et en Belgique…mais pas trop en France, en raison de contraintes réglementaires je crois.

Bref, je pense que le débouché le plus prometteur est la fabrication de groupes électrogènes ultra compacts / légers.
La motorisation de voitures hybrides serait également tout à fait adaptée à cette turbine.

En attendant, voici quelques vues 3D du moteur quasi-complet (sans les échangeurs).

[Philippe Dejean]

Bonjour,

En attendant, voici quelques vues 3D du moteur quasi-complet (sans les échangeurs).

Damien, aurais-tu des données dimensions/masse/CG (préliminaires mais enveloppe) de l'ensemble Réducteur/Turbine/Echangeur ?...

J'aimerai voir ce que ça donne sous un capot de CP20... Ou de CP30ULM

Merci d'avance

Philippe Dejean

[FAUVET Damien]

Philippe,

Voici quelques dimensions du moteur sans les échangeurs. Je te prépare un fichier avec échangeur ce WE + une notion de CG.

A+

[cp1315]

Salut Damien

Et en terme de coût, si l'estimation a déjà été calculé, on peut envisager un moteur prêt à installer à combien ?

[Philippe Dejean]

Bonjour,

Salut Damien

Et en terme de coût, si l'estimation a déjà été calculé, on peut envisager un moteur prêt à installer à combien ?

La question est bien évidemment, très pertinente, mais en général, ça ne veut pas dire grand chose avant la série, et un objectif de vente raisonnable.

En gros, le développement d'un nouveau moteur automobile coûte environ un milliard d'euros.
Il faut donc en vendre un million pour que le cout des études se limite à 1000 euros par moteur (en plus du coût marginal de fabrication).
ça devient vraiment une bonne affaire quand on en vend nettement plus de 10 millions, ce qui est le cas, par exemple du 1900 TDI de VAG.

Pour un moteur aéro, même pour le rotax 912 ou les lycoming les plus courants, on n'ose même pas rêver de plusieurs centaines de miliers, alors...

Bons vols

Philippe Dejean

[FAUVET Damien]

Bonjour à tous,

Laurent, comme expliqué par Philippe, les faibles volumes de production ne sont pas favorables pour l'amortissement des NRC (Non Récurring Cost) : la conception et la mise en place des divers outils industriels.
C'est pour cette raison qu'il ne faut pas se lancer trop tôt dans la création d'une société, ou alors limiter au maximum le "burning rate" (tous les coûts avant la mise en vente)...

Cependant, j'aimerais pouvoir proposer ce moteur à environ 15 000€....

Philippe, comme promis voici les éléments demandés : le CG est repéré par les lettres...CG. Prendre environ 30kg pour le moteur complet (avec hélice) mais sans batterie.

A+

[Philippe Dejean]

Bonjour Damien,

Merci pour ces dessins... Qui me laissent un peu perplexes.

1/ Je ne comprends pas vraiment le circuit de l'air.
Si je ne me trompe pas, il y a une volute simple qui récupère les fumées (gaz chauds après détente) pour les envoyer vers les échangeurs... Où est le circuit de l'air réchauffé ?

2/ Si j'ai bien compris, tu as deux échangeurs rectangulaires en parrallèles entre deux cônes de section carrée. Je crains que l'angle très ouvert de ces cônes ne créent pas mal de pertes de charges, surtout pour ce qui est du diffuseur d'admission (zones de culot) D'autre part, je crains que l'étanchéite de la zone entre les deux échangeurs ne soit un peu difficile à réaliser.

3/ L'ensemble n'a pas une section énorme, mais la longueur n'est pas négligeable, d'autant qu'il semble qu'il faille rajouter un coude vers le bas pour canaliser l'échappement. (on ne doit plus être loin de 1,5m...)

Ne serait-il pas intéressant de transformer la volute simple en volute double et de placer un échangeur de chaque côté du moteur (à peu près où se trouveraient les cylindres arrières si on avait un "quatre-à-plat" pour entrainer l'hélice), avec un diffuseur plus progressif et un échappement latéral (ou vers le bas) de chaque côté ?

Bons vols

Philippe Dejean

[FAUVET Damien]

Philippe,

Ces images sont un avant projet que j’ai réalisé vite fait avant mon départ en vacances : il n’y a pas les canaux d’arrivée d’air comprimé et de retour d’air réchauffé, car c’est très long a modéliser en 3D, et comme le placement des échangeurs ne me convient pas moi non plus, je ne voulais pas refaire cette modélisation 36 fois…

Les bains de mer aidant à la réflexion , voici une nouvelle mouture qui me convient mieux (et à toi aussi j’espère)…

Pour les pertes de charges dans les changements de section « violentes », elles sont assez limitées du fait des sections de canaux amont importantes, qui conduisent à des vitesses d’écoulement assez faibles. Voir solution adoptée sur la turbine industrielle Mercury 50.

[FAUVET Damien]

Pour illustrer le débat...