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Title:
INERTIAL ACTUATOR FOR STABILIZING AND/OR POINTING A PLATFORM IN A PREDETERMINED DIRECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/068154
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an actuator (10) including a magnetohydrodynamic wheel (20) comprising a fluidic ring and at least one magnetohydrodynamic pump for moving a conductive liquid. Each magnetohydrodynamic pump comprises a means for creating the magnetic field along a magnetic axis and a means for creating the electric field along a current path. The inner portion of the fluidic ring comprises at least two separate basic channels. For each basic channel, the means for creating the electric field comprises one pair of electrodes arranged on either side of this basic channel and capable of creating an electric current that passes through the liquid in said basic channel along the current path.

Inventors:
LEFEVRE, Yvan (17 rue Louis Pasteur, Saint-Jean, 31240, FR)
CASTERAS, Christophe (17 rue Louis Mene, Toulouse, 31400, FR)
SARRAUTE, Emmanuel (23 Chemin de la Craille, Auzeville Tolosane, 31320, FR)
HARRIBEY, Dominique (27 rue Saint-Christophe, Portet sur Garonne, 31120, FR)
Application Number:
EP2016/075453
Publication Date:
April 27, 2017
Filing Date:
October 21, 2016
Export Citation:
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Assignee:
CENTRE NATIONAL D'ETUDES SPATIALES (2 Place Maurice Quentin, Paris, Paris, 75001, FR)
INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE (6 Allée Emile Monso, Toulouse, Toulouse, 31400, FR)
CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE (3 rue Michel Ange, Paris, Paris, 75016, FR)
International Classes:
B64G1/28; H02K44/08
Domestic Patent References:
WO2013124225A12013-08-29
Foreign References:
DE10230350A12004-01-15
DE102009036327A12011-02-10
Attorney, Agent or Firm:
BLOT, Philippe et al. (Lavoix, 2 place d'Estienne d'Orves, Paris, 75009, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 .- Actionneur (10 ; 1 10) inertiel de stabilisation et/ou de pointage d'une plateforme selon une direction prédéterminée comprenant une roue (20 ; 120) magnétohydrodynamique comportant :

- un anneau (23 ; 123) fluidique comportant une partie intérieure (60 ; 160) contenant un liquide conducteur, l'anneau fluidique (23 ; 123) définissant un trou (27 ; 127) d'anneau central traversé par un axe (Α-Α') central ;

- au moins une pompe (24A,...,24D ; 124A,...,124D) magnétohydrodynamique de mise en mouvement du liquide conducteur autour de l'axe central (Α-Α') de l'anneau fluidique (23 ; 123), la ou chaque pompe magnétohydrodynamique (24A,...,24D ; 124A,...,124D) comportant au moins deux bornes (76A,...,76D, 77A,...,77D ; 176A,...,176D, 177A,...,177D) d'alimentation électrique permettant de raccorder cette pompe (24A,...,24D ; 124A,...,124D) à au moins un générateur (14 ; 1 14) de tension ; l'anneau fluidique (23 ; 123) délimitant pour la ou chaque pompe magnétohydrodynamique (24A,...,24D ; 124A,...,124D) une zone (75A,...,75D ; 175A,...,175D) active de mise en mouvement du liquide apte à être traversée par un champ magnétique ;

la ou chaque pompe magnétohydrodynamique (24A,...,24D ; 124A,...,124D) étant disposée dans la zone active de mise en mouvement du liquide (75A,...,75D ; 124A,...,124D) de l'anneau fluidique (23 ; 123), et comportant un moyen de création du champ magnétique selon un axe magnétique et un moyen de création du champ électrique selon un parcours de courant, à travers ladite zone active (75A,...,75D ; 175A,...,175D) ;

caractérisé :

- en ce que la partie intérieure (60 ; 160) de l'anneau fluidique (23 ; 123) comporte au moins deux canaux (74a,..., 74d ; 174a,...,174d) élémentaires séparés, chaque canal élémentaire étant disposé autour de l'axe central (Α-Α') et empli du liquide conducteur ; et

- en ce que, pour chaque canal élémentaire (74a,...,74d ; 174a,...,174d), le moyen de création du champ électrique de la ou de chaque pompe magnétohydrodynamique

(24A,...,24D ; 124A,...,124D) comporte une paire d'électrodes (79a,...,79d ; 179a,...,179d) disposées de part d'autre de ce canal élémentaire (74a,...,74d ; 174a,...,174d) et apte à engendrer un courant électrique traversant le liquide dans ce canal élémentaire (74a,...,74d ; 174a,...,174d) selon le parcours de courant.

2. - Actionneur (10 ; 1 10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la partie intérieure (60 ; 160) de l'anneau fluidique (23 ; 123) comporte au moins deux canaux élémentaires (74a,...,74d ; 174a,...,174d) disposés radialement de manière concentrique l'un par rapport à l'autre.

3. - Actionneur (10 ; 1 10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie intérieure (60 ; 160) de l'anneau fluidique (23) comporte au moins deux canaux élémentaires (74a,..., 74d ; 174a,...,174d) disposés axialement l'un par rapport à l'autre. 4.- Actionneur (10 ; 1 10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour chaque canal élémentaire (74a,..., 74d ; 174a,...,174d), le moyen de création du champ magnétique d'au moins une pompe magnétohydrodynamique (24A,...,24D ; 124A,...,124D) comporte au moins une paire d'aimants (78a,..., 78d ; 178a,...,178d) permanents disposée de part d'autre de ce canal élémentaire (74a,...,74d ; 174a,...,174d) et apte à engendrer un champ magnétique traversant ce canal élémentaire (74a,..., 74d ; 174a,... ,174d) selon l'axe magnétique.

5. - Actionneur (10 ; 1 10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe magnétique d'au moins une pompe magnétohydrodynamique (24A,...,24D ; 124A,...,124D) coïncide avec une direction radiale de l'anneau fluidique (23 ; 123).

6. - Actionneur (10 ; 1 10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe magnétique d'au moins une pompe magnétohydrodynamique (24A,...,24D ; 124A,...,124D) est parallèle à l'axe central (Α-Α').

7. - Actionneur (10 ; 1 10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque direction du parcours de courant d'au moins une pompe magnétohydrodynamique (24A,...,24D ; 124A,...,124D) coïncide avec une direction radiale de l'anneau fluidique (23 ; 123).

8. - Actionneur (10 ; 1 10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque direction de parcours de courant d'au moins une pompe magnétohydrodynamique (24A,...,24D ; 124A,...,124D) est parallèle à l'axe central (Α-Α').

9. - Actionneur (10 ; 1 10) selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins certaines des paires d'électrodes (79a,...79d ; 179a,...179d) d'une même pompe magnétohydrodynamique (24A,...,24D ; 124A,...,124D) sont connectées en série aux bornes d'alimentation électrique (76A,...,76D, 77A,...,77D ; 176A,...,176D, 177A,...,177D) de la pompe (24A,...,24D ; 124A, ... , 124D) correspondante.

10. - Actionneur (10 ; 1 10) selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que la roue magnétohydrodynamique (20 ; 120) comporte au moins deux pompes magnétohydrodynamiques (24A,...,24D ; 124A,...,124D) espacées angulairement autour de l'anneau fluidique (23 ; 123) et connectés en série par un circuit (25 ; 125) externe d'alimentation, le circuit externe d'alimentation étant raccordé à au moins un générateur de tension (14 ; 1 14). 1 1 .- Actionneur (10 ; 1 10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou chaque générateur de tension (14 ; 1 14) est apte à fournir un courant continu.

12. - Actionneur (10 ; 1 10) selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce qu'au moins une pompe magnétohydrodynamique (24A,...,24D ; 124A,...,124D) comporte en outre au moins un hacheur (102) interne multiphasé comportant au moins une entrée (104) raccordée à au moins un générateur de tension (14) et une pluralité de sorties (108a,...,108e) correspondant à une pluralité de phases internes d'alimentation, chaque phase interne d'alimentation étant apte à fournir un courant interne partiel.

13. - Actionneur (10 ; 1 10) selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'au moins certaines des phases internes d'alimentation sont raccordées à une même électrode (80a,..., 80e ; 180a,..., 180e) du moyen de création du champ électrique de la pompe magnétohydrodynamique (24A,...,24D ; 124A,...,124D) correspondante pour alimenter cette électrode (80a,...,80e ; 180a,...,180e) par un courant interne total composé de l'ensemble des courants internes partiels fournis par ces phases d'alimentation.

14. - Actionneur (10 ; 1 10) selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'au moins certaines des phases internes d'alimentation sont raccordées à des électrodes (80a,...,80e ; 180a,...,180e) distinctes du moyen de création du champ électrique de la pompe magnétohydrodynamique (24A,...,24D ; 124A,...,124D) correspondante, chacune de ces phases internes d'alimentation étant apte à alimenter l'électrode (80a,..., 80e ; 180a,..., 180e) correspondante par le courant interne partiel.

15.- Actionneur (10 ; 1 10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé :

- en ce qu'il comporte au moins une paire de pompes magnétohydrodynamiques (24A,...,24D ; 124A,...,124D) ; et

- en ce qu'il comporte en outre un multiplexeur (98) configurable pour alimenter la ou chaque paire de pompes magnétohydrodynamiques (24A,...,24D ; 124A,...,124D) en parallèle ou en série.

Description:
Actionneur inertiel de stabilisation et/ou de pointage d'une plateforme selon une direction prédéterminée

La présente invention concerne un actionneur inertiel de stabilisation et/ou de pointage d'une plateforme selon une direction prédéterminée comprenant une roue magnétohydrodynamique comportant :

- un anneau fluidique comportant une partie intérieure contenant un liquide conducteur, l'anneau fluidique définissant un trou d'anneau central traversé par un axe central ;

- au moins une pompe magnétohydrodynamique de mise en mouvement du liquide conducteur autour de l'axe central de l'anneau fluidique, la ou chaque pompe magnétohydrodynamique comportant au moins deux bornes d'alimentation électrique permettant de raccorder cette pompe à au moins un générateur de tension ;

l'anneau fluidique délimitant pour chaque pompe magnétohydrodynamique une zone active de mise en mouvement du liquide apte à être traversée par un champ magnétique ;

la ou chaque pompe magnétohydrodynamique étant disposée dans la zone active de mise en mouvement du liquide de l'anneau fluidique, et comportant un moyen de création du champ magnétique selon un axe magnétique et un moyen de création du champ électrique selon un parcours de courant, à travers ladite zone active.

Un tel type d'actionneurs inertiels est déjà connu dans l'état de la technique. Ainsi, par exemple, le document WO 2013/124225 A1 décrit une roue magnétohydrodynamique fondée sur la mise en rotation d'une masse liquide dans une boucle fluidique par une pluralité de pompes magnétohydrodynamiques.

Cette roue est principalement utilisée dans le domaine aérospatial et plus particulièrement dans un Sous-système de Contrôle d'Attitude et d'Orbite de précision pour des engins ou véhicules spatiaux pour des missions exigeant un pointage précis. La taille de ces engins ou véhicules peut aller de celle d'une station spatiale à celle d'un nanosatellite.

Chaque pompe magnétohydrodynamique est associée à une zone active où le liquide conducteur est mis mouvement par une force de Laplace engendrée par un champ électrique et par un champ magnétique.

Le champ électrique au sein de chaque pompe magnétohydrodynamique est engendré par une paire d'électrodes connectée à une source de tension et le champ magnétique est engendré par une bobine d'induction alimentée par une source de courant. Cette solution est mise en œuvre par une structure relativement encombrante et lourde ce qui représente un inconvénient majeur notamment pour le domaine aérospatial.

Pour remédier à cet inconvénient, il a été proposé dans l'état de la technique de remplacer les bobines d'induction par des aimants permanents ce qui rend la structure moins encombrante et moins lourde.

Cependant, cette solution nécessite une alimentation très particulière difficile à réaliser qui doit notamment être apte à fournir une très faible tension (de l'ordre de quelques dizaines de millivolts) et un très fort courant continu (de l'ordre de quelques centaines d'ampères).

La présente invention a pour but de proposer un actionneur inertiel ne nécessitant pas une alimentation aussi particulière.

À cet effet, la présente invention a pour objet un actionneur inertiel de stabilisation et/ou de pointage d'une plateforme selon une direction prédéterminée, dans lequel la partie intérieure de l'anneau fluidique comporte au moins deux canaux élémentaires séparés, chaque canal élémentaire étant disposé autour de l'axe central et empli du liquide conducteur ; et

dans lequel, pour chaque canal élémentaire, le moyen de création du champ électrique de la ou de chaque pompe magnétohydrodynamique comporte une paire d'électrodes disposées de part d'autre de ce canal élémentaire et apte à engendrer un courant électrique traversant le liquide dans ce canal élémentaire selon le parcours de courant.

Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, l'actionneur inertiel comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :

- la partie intérieure de l'anneau fluidique comporte au moins deux canaux élémentaires disposés radialement de manière concentrique l'un par rapport à l'autre ;

- la partie intérieure de l'anneau fluidique comporte au moins deux canaux élémentaires disposés axialement l'un par rapport à l'autre ;

- l'anneau fluidique est de forme cylindrique ;

- chaque canal élémentaire est de forme cylindrique ;

- pour chaque canal élémentaire, le moyen de création du champ magnétique d'au moins une pompe magnétohydrodynamique comporte au moins une paire d'aimants permanents disposée de part d'autre de ce canal élémentaire et apte à engendrer un champ magnétique traversant ce canal élémentaire selon l'axe magnétique ;

- l'axe magnétique d'au moins une pompe magnétohydrodynamique coïncide avec une direction radiale de l'anneau fluidique ; - l'axe magnétique d'au moins une pompe magnétohydrodynamique est parallèle à l'axe central ;

- chaque direction du parcours de courant d'au moins une pompe magnétohydrodynamique coïncide avec une direction radiale de l'anneau fluidique ;

- chaque direction de parcours de courant d'au moins une pompe magnétohydrodynamique est parallèle à l'axe central ;

- au moins certaines des paires d'électrodes d'une même pompe magnétohydrodynamique sont connectées en série aux bornes d'alimentation électrique de la pompe correspondante ;

- la roue magnétohydrodynamique comporte au moins deux pompes magnétohydrodynamiques espacées angulairement autour de l'anneau fluidique et connectés en série par un circuit externe d'alimentation, le circuit externe d'alimentation étant raccordé à au moins un générateur de tension ;

- le ou chaque générateur de tension est apte à fournir un courant continu ;

- au moins une pompe magnétohydrodynamique comporte en outre au moins un hacheur interne multiphasé comportant au moins une entrée raccordée à au moins un générateur de tension et une pluralité de sorties correspondant à une pluralité de phases internes d'alimentation, chaque phase interne d'alimentation étant apte à fournir un courant interne partiel ;

- au moins certaines des phases internes d'alimentation sont raccordées à une même électrode du moyen de création du champ électrique de la pompe magnétohydrodynamique correspondante pour alimenter cette électrode par un courant interne total composé de l'ensemble des courants internes partiels fournis par ces phases d'alimentation ;

- au moins certaines des phases internes d'alimentation sont raccordées à des électrodes distinctes du moyen de création du champ électrique de la pompe magnétohydrodynamique correspondante, chacune de ces phases internes d'alimentation étant apte à alimenter l'électrode correspondante par le courant interne partiel ;

- il comporte au moins une paire de pompes magnétohydrodynamiques ; et

- il comporte en outre un multiplexeur configurable pour alimenter la ou chaque paire de pompes magnétohydrodynamiques en parallèle ou en série.

Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un actionneur inertiel selon un premier mode de réalisation de l'invention, l'actionneur inertiel comprenant une roue magnétohydrodynamique ;

- la figure 2 est une vue schématique en coupe suivant le plan I I de la roue magnétohydrodynamique de la figure 1 , la roue magnétohydrodynamique comportant au moins une pompe magnétohydrodynamique ;

- la figure 3 est une vue schématique de la roue magnétohydrodynamique en demi-coupe suivant la ligne ΙΙ Ι-Ι Ι Γ de la figure 2 ;

- la figure 4 est un schéma électrique équivalent de l'actionneur de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 3 d'une roue magnétohydrodynamique selon une variante du premier mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 6 est un schéma électrique équivalent de l'actionneur de la figure 5 ;

- les figures 7 à 1 0 illustrent différentes méthodes d'alimentation de l'actionneur inertiel de la figure 1 ;

- la figure 1 1 est une vue schématique d'un actionneur inertiel selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, l'actionneur inertiel comprenant une roue magnétohydrodynamique ;

- la figure 1 2 est une vue schématique en coupe suivant le plan XI I de la roue magnétohydrodynamique de la figure 1 1 ;

- la figure 13 est une vue schématique de la roue magnétohydrodynamique en demi-coupe suivant la ligne ΧΙ Ι Ι-ΧΙ Ι Γ de la figure 12 ; et

- la figure 14 est une vue analogue à la figure 13 d'une roue magnétohydrodynamique selon une variante du deuxième mode de réalisation de l'invention.

Sur la figure 1 , l'actionneur inertiel 1 0 est installé sur une structure de support 12 reliée mécaniquement à une plateforme d'un satellite.

L'actionneur inertiel 1 0 permet ainsi de corriger le moment angulaire de la plateforme autour d'un axe central A-A' visible sur la figure 1 , afin de modifier par exemple l'altitude du satellite ou le pointage de celui-ci.

L'actionneur inertiel 1 0 est alimenté par un générateur 14 de tension. Le fonctionnement de l'actionneur inertiel 1 0 est piloté par un module 1 6 de pilotage.

Le générateur de tension 14 est par exemple une batterie du satellite reliée électriquement à l'actionneur inertiel 1 0 et apte à fournir un courant continu à celui-ci à une tension U globale en fonction de commandes données par le module de pilotage 1 6. Le générateur de tension 14 comporte une borne P positive ayant un potentiel électrique φ Ρ et une borne N négative ayant un potentiel électrique φ Ν de sorte que

U = φ Ρ - φ Ν .

Le module de pilotage 16 est par exemple un calculateur embarqué apte à exécuter un logiciel de pilotage du satellite et en particulier, de l'actionneur inertiel 10.

L'actionneur inertiel 10 comprend une roue 20 magnétohydrodynamique ayant une forme d'anneau cylindrique circulaire de diamètre extérieur compris par exemple entre 10 cm et 10 m.

La roue magnétohydrodynamique 20 présente une paroi protectrice 22 délimitant un espace intérieur de la roue 20 qui est apte à recevoir différents composants électroniques comme ceci sera expliqué par la suite.

Ainsi, en référence à la figure 2, l'espace intérieur de la roue magnétohydrodynamique 20 est apte à recevoir un anneau fluidique 23 de forme cylindrique de section rectangulaire (voir le plan de la figure 3), quatre pompes 24A à 24D magnétohydrodynamiques disposées successivement autour de l'anneau 23 dans des secteurs adjacents et des éléments de connexion reliant les pompes 24A à 24D au générateur de tension 14 et au module de pilotage 16.

Selon un exemple de réalisation (non-illustré), la roue magnétohydrodynamique 20 est apte à recevoir une seule pompe magnétohydrodynamique.

Les éléments de connexion comprennent plus particulièrement un circuit externe

25 d'alimentation raccordant les pompes 24A à 24D au générateur de tension 14 via des moyens 26 de contrôle d'alimentation pilotés par le module de pilotage 16. Les pompes 24A à 24D sont connectées entre elles en série par le circuit externe d'alimentation 25.

L'anneau 23 définit un trou 27 d'anneau central traversé par l'axe central A-A' et comporte une partie 60 intérieure délimitée par deux parois 64a, 64e cylindriques extérieures s'étendant suivant l'axe central A-A' et disposés de manière concentrique autour de l'axe central A-A', et deux parois planes 70, 73 annulaires extérieures (visibles sur la figure 3) disposées perpendiculairement à l'axe central A-A'.

La partie intérieure 60 de l'anneau 23 comporte au moins une paroi cylindrique intérieure disposée autour de l'axe central A-A' entre les parois cylindriques extérieures 64a, 64e de manière concentrique avec ces parois, pour former au moins deux canaux élémentaires radiaux de forme cylindrique. Les canaux sont séparés les uns des autres par l'au moins une paroi cylindrique intérieure.

Ainsi, suivant la figure 2, la partie intérieure 60 comporte trois parois cylindriques intérieures 64b, 64c, 64d pour former quatre canaux élémentaires radiaux 74a à 74d. Chaque canal élémentaire 74a à 74d est empli d'un liquide conducteur de densité élevée comme par exemple un métal liquide tel que le gallium liquide.

Pour chaque pompe magnétohydrodynamique 24A à 24D, l'anneau fluidique 23 délimite une zone active 75A à 75D de mise en mouvement du liquide apte à être traversée par un champ magnétique. Chaque zone de mise en mouvement 75A à 75D a une forme de section circulaire.

Les zones de mise en mouvement 75A à 75D sont espacées angulairement entre elles et sont disposées uniformément autour de l'axe central A-A'.

Sur la figure 2, chaque zone de mise en mouvement 75A à 75D est espacée de chacune des deux zones 75A à 75D voisines par un secteur angulaire de l'anneau fluidique 23 d'angle central compris entre 5° et 45°.

Chaque pompe magnétohydrodynamique 24A à 24D est disposée dans la zone active de mise en mouvement du liquide 75A à 75D correspondante, et apte à mettre en rotation le liquide conducteur dans chaque canal élémentaire 74a à 74d autour de l'axe central A-A'.

Pour ce faire, chaque pompe magnétohydrodynamique 24A à 24D comporte un moyen de création d'un champ magnétique B selon un axe magnétique à travers la zone active de mise en mouvement 75A à 75D correspondante et un moyen de création d'un champ électrique E selon un parcours de courant à travers ladite zone active.

Selon le premier mode de réalisation, le champ magnétique B est un champ magnétique axial et le champ électrique E est un champ électrique radial. Dans ce cas, l'axe magnétique est parallèle à l'axe central A-A' et le parcours de courant coïncide avec une direction radiale de l'anneau 23.

Chaque pompe magnétohydrodynamique 24A à 24D comporte en outre une borne d'alimentation d'entrée 76A à 76D et une borne d'alimentation de sortie 77A à 77D pour relier la pompe correspondante 24A à 24D au circuit externe d'alimentation 25, et par conséquent, au générateur de tension 14.

Sur la figure 2, le circuit 25 relie la borne d'entrée 76A à la borne positive du générateur de tension 14 via les moyens de contrôle d'alimentation 26, la borne de sortie 77A à la borne d'entrée 76B, la borne de sortie 77B à la borne d'entrée 76C, la borne de sortie 77C à la borne d'entrée 76D, et la borne de sortie 77D à la borne négative du générateur de tension 14.

L'espacement angulaire entre chaque paire des pompes 24A à 24D est adapté pour éviter un court-circuit ente différents composants électriques des pompes 24A à 24D voisines. De préférence, cet espacement est adapté pour éviter tout autre courant perturbateur susceptible d'apparaître entre différents composants électriques des pompes 24A à 24D voisines.

Les pompes 24A à 24D sont sensiblement identiques. Ainsi, seule la pompe 24A sera décrite par la suite en référence à la figure 3 illustrant une demi-coupe transversale de la roue 20 suivant la ligne ΙΙΙ-ΙΙΓ de la figure 2.

Sur la figure 3, cette coupe est orientée selon un axe longitudinal Oz défini par le vecteur z parallèle à l'axe central A-A' et selon un axe radial Or défini par le vecteur parallèle à la direction radiale de l'anneau 23 correspondant à la ligne de coupe ΙΙΙ-ΙΙΓ.

Selon le premier mode de réalisation, le moyen de création du champ magnétique B de chaque pompe magnétohydrodynamique 24A à 24D comprend une paire d'aimants permanents pour chaque canal élémentaire 74a à 74d. Chaque paire d'aimants permanents est disposée de part et d'autre du canal élémentaire 74a à 74d correspondant pour engendrer un champ magnétique B traversant ce canal.

Plus particulièrement, suivant la figure 3, le moyen de création du champ magnétique B de la pompe 24A comprend quatre paires 78a à 78d d'aimants permanents associées respectivement aux canaux élémentaires 74a à 74d. Les paires d'aimants 78a à 78d sont disposées le long de l'axe radial Or et forment des secteurs concentriques de rayons croissants et s'écartant de l'axe A-A' de la paire 78d vers la paire 78a comme ceci est illustré sur la figure 2.

Les aimants d'une même paire 78a à 78d sont disposés de part et d'autre du canal élémentaire 74a à 74d correspondant, selon l'axe longitudinal Oz. Chaque aimant est adjacent à l'une des deux parois annulaires extérieures 70, 73 de l'anneau 23. En variante, chaque aimant est intégré dans l'une de ces parois annulaires extérieures 70, 73.

Les paires d'aimants 78a à 78d ainsi disposées permettent d'engendrer dans le liquide conducteur du canal élémentaire 74a à 74d correspondant un champ magnétique de valeur B selon l'axe magnétique parallèle à l'axe longitudinal Oz. Autrement dit, le champ magnétique B dans l'anneau fluidique 23 est déterminé par la formule suivante :

B = BT Z .

Le moyen de création du champ électrique É de chaque pompe magnétohydrodynamique 24A à 24D comprend une paire d'électrodes pour chaque canal élémentaire 74a à 74d. Chaque paire d'électrodes est disposée de part et d'autre du canal élémentaire 74a à 74d correspondant pour engendrer un champ électrique E traversant ce canal perpendiculairement au champ magnétique B. Plus particulièrement, suivant la figure 3, le moyen de création du champ électrique È de la pompe 24A comprend quatre paires d'électrodes 79a à 79d associées respectivement aux canaux élémentaires 74a à 74d.

Chaque paire d'électrodes 79a à 79d comprend deux plaques conductrices, l'une d'entre elles formant l'anode de la paire d'électrodes 79a à 79d correspondante et l'autre sa cathode.

Les paires d'électrodes 79a à 79d sont connectées en série entre elles suivant l'axe radial Or. Ainsi, les paires d'électrodes 79a et 79b, 79b et 79c, et 79c et 79d sont adjacentes entre elles.

Avantageusement, les paires d'électrodes 79a à 79d adjacentes partagent une même plaque conductrice présentant l'anode pour l'une des paires et la cathode pour l'autre.

Ainsi, sur la figure 3, la paire d'électrodes 79a est formée des plaques conductrices 80a et 80b, la paire d'électrodes 79b est formée des plaques conductrices 80b et 80c, la paire d'électrodes 79c est formée des plaques conductrices 80c et 80d, et la paire d'électrodes 79d est formée des plaques conductrices 80d et 80e.

Les plaques conductrices 80a à 80e sont par exemple intégrées dans les parois cylindriques 64a à 64e de l'anneau 23 pour engendrer un courant électrique selon une direction de parcours de courant parallèle à l'axe radial Or. À cet effet, les plaques conductrices 80a à 80e sont incurvées en forme de secteurs cylindriques suivant la forme des parois cylindriques 64a à 64e.

En variante, les plaques conductrices 80a à 80e forment au moins une partie des parois cylindriques 64a à 64e de l'anneau 23.

Les extrémités des plaques conductrices 80a à 80e sont suffisamment éloignées des extrémités des plaques conductrices de chaque pompe 24A à 24D voisine pour éviter un court-circuit entre ces extrémités.

La plaque conductrice d'extrémité 80a correspondant à l'anode de la paire d'électrodes 79a, est reliée à la borne d'entrée 76A du circuit externe 25 imposant un potentiel électrique φρ sur cette plaque 80a.

La plaque conductrice d'extrémité 80e correspondant à la cathode de la paire d'électrodes 79d, est relié à la borne de sortie 77A du circuit externe 25 imposant un potentiel électrique sur cette plaque 80e.

La différence de potentiel ou une tension locale U i} est ainsi créée entre chaque plaque conductrice d'une même paire d'électrodes 79a à 79d ce qui engendre un courant électrique local 1^ de densité / selon la direction de parcours de courant dans le liquide conducteur de chaque canal élémentaire 80a à 80d. Autrement dit, la densité de courant / dans le liquide conducteur de chaque canal élémentaire 74a à 74d est déterminée par la formule suivante :

J = ί ,

où j est la valeur du vecteur /.

Dans les notations U tj et 1^, l'indice i varie entre « A » et « D » pour indiquer la pompe 24A à 24D dans laquelle est située la paire d'électrodes 79a à 79d considérée, et l'indice j varie entre « a » et « d » pour indiquer la paire d'électrodes 79a à 79d considérée au sein de la pompe 24A à 24D correspondant à l'indice i.

L'interaction de la densité de courant / et du champ magnétique B à l'intérieur de chaque canal élémentaire 74a à 74d crée une force / donnée par la loi de Laplace qui met en mouvement le liquide conducteur selon une direction ë£ tangentielle par rapport à l'anneau fluidique 23. C'est-à-dire :

/ = A B = f

où / est la valeur de la force /.

Le fonctionnement de l'actionneur inertiel 10 selon le premier mode de réalisation va désormais être expliqué en référence à la figure 4 sur laquelle un schéma électrique équivalent à l'actionneur inertiel 10 est illustré.

Initialement, le circuit d'alimentation 25 est coupé du générateur de tension 14 par les moyens de contrôle d'alimentation 26.

Lorsqu'il est nécessaire d'animer le satellite d'un moment angulaire autour de l'axe central A-A', le module de pilotage 16 envoie une commande adaptée aux moyens de contrôle d'alimentation 26 pour connecter le circuit d'alimentation 25 au générateur de tension 14.

Les deux extrémités du circuit 25 sont alors mises sous tension globale U et un courant global / s'établit entre les bornes P et N du générateur de tension 14. Ceci engendre un courant local radial 1^ dans chacun des canaux élémentaires 74a à 74d.

Le champs électrique E créé ainsi dans chaque canal élémentaire 74a à 74d interagit avec le champs magnétique B crée par les paires d'aimants permanents 78a à 78d en engendrant la force / de Laplace. Cette force / entraine alors le liquide conducteur en un mouvement circulaire autour de l'axe central A-A'.

Suivant la figure 4, sur laquelle les pompes 24A à 24D sont raccordées en série, la tension aux bornes 76A à 76D et 77A à 77D de chaque pompe 24A à 24D, est inférieure à la tension globale U aux bornes P et N du générateur de tension 14.

De plus, étant donné que les paires d'électrodes 79a à 79d au sein de chaque pompe 24A à 24D sont raccordées en série, la tension locale υ ί} entre chaque paire d'électrodes 79a à 79d est inférieure à la tension aux bornes 76A à 76D et 77A à 77D de la pompe 24A à 24D correspondante.

Plus particulièrement, la relation suivante relie les tensions locales U t j et la tension globale U :

u = ∑ ∑ u tJ D

i=A...D j=a...d

Par ailleurs, suivant la figure 4, le courant local 1^ entre chaque paire d'électrodes

79a à 79d reste sensiblement inchangé et est égal sensiblement au courant global /.

Lorsque le mouvement animé par l'actionneur 1 0 n'est plus nécessaire, le module de pilotage 1 6 commande les moyens de contrôle d'alimentation 26 de couper le circuit 25 du générateur de tension 14.

On conçoit alors que l'actionneur 1 0 selon l'invention permet d'alléger considérablement les contraintes imposées sur l'alimentation de la roue magnétodynamique 20.

Plus particulièrement, la mise en série des pompes 24A à 24D et des paires d'électrodes 79a à 79d permet de choisir une tension globale U du générateur de tension 14 égale à des valeurs conventionnelles tout en gardant une tension locale U t j très faible, proche du court-circuit, dans chaque canal élémentaire 74a à 74d.En effet, suivant la relation (1 ), la tension globale U est distribuée entre les pompes 24A à 24D et les paires d'électrodes 79a à 79d de la pompe 24A à 24D correspondante.

Ainsi, il est possible de déterminer le nombre de pompes 24A à 24D et le nombre de paires d'électrodes 79a à 79d nécessaires pour une valeur conventionnelle de la tension globale U qui est par exemple de 1 0 3 à 10 5 fois supérieure à celles des tensions locales U i} .

Par ailleurs, le courant local I i} entre chaque paire d'électrodes 79a à 79d est inférieur à un courant nécessaire pour un actionneur inertiel avec un anneau fluidique constitué d'un seul canal, classiquement utilisé dans l'état de la technique.

Ceci permet alors d'utiliser des générateurs de courant conventionnels pour alimenter un actionneur inertiel de puissance élevée.

Finalement, l'actionneur 1 0 selon l'invention permet de rendre le pilotage de là roue magnétodynamique 20 plus fin notamment au voisinage de la vitesse nulle, par rapport aux actionneurs existants. L'actionneur présente une grande résolution et une grande précision, car un pilotage en courant continu est doux. De plus, l'actionneur selon l'invention émet moins de rayonnements électromagnétiques EMC par rapport aux actionneurs existants ce qui diminue les perturbations de la plateforme. Selon une variante du premier mode de réalisation de l'invention illustrée sur la figure 5, la partie intérieure 60 de l'anneau 23 comporte en outre au moins une paroi plane annulaire intérieure 71 , 72 disposée perpendiculairement à l'axe central A-A' entre les parois annulaires extérieures 70, 73 de manière coaxiale avec ces parois, pour former au moins deux canaux élémentaires axiaux de forme cylindrique

Suivant la figure 5 illustrant une demi-coupe de la roue magnétodynamique 20 selon cette variante, la partie intérieure 60 comporte deux parois annulaires intérieures 71 , 72 pour former trois groupes de canaux élémentaires radiaux 74a ! à 74d 1 ; 74a 2 à 74d 2 et 74a 3 à 74d 3 . Les groupes de canaux élémentaires radiaux 74ai à 74d 1 ; 74a 2 à 74d 2 et 74a 3 à 74d 3 sont disposés axialement. L'anneau fluidique 23 est ainsi divisé en douze canaux élémentaires disposé radialement et/ou axialement l'un par rapport à l'autre, autour de l'axe central A-A'.

Selon un exemple de réalisation, les parois annulaires intérieures 71 , 72 sont réalisées d'un matériau isolant apte à être traversée par le champ magnétique B engendré par les paires d'aimants permanents 78a à 78d intégrés dans les parois annulaires extérieures 70, 73.

Dans l'exemple illustré sur la figure 5, le moyen de création du champ magnétique B de chaque pompe 24A à 24D comprend en outre quatre paires 90a à 90d d'aimants permanents disposés de part et d'autre respectivement des canaux élémentaires 74a 2 à 74d 2 du deuxième groupe. Ces aimants sont par exemple intégrés dans les parois annulaires intérieures 71 , 72, et sont aptes à interagir avec les aimants 78a à 78d intégrés dans les parois annulaires extérieures 70, 73 pour engendrer un champ magnétique B selon la même direction dans l'ensemble de canaux élémentaires 74ai à 74d 1 ; 74a 2 à 74d 2 et 74a 3 à 74d 3 .

Le moyen de création du champ électrique É de chaque pompe magnétohydrodynamique 24A à 24D comprend trois groupes 91 à 93 d'électrodes.

Chaque groupe d'électrodes 91 à 93 est associé à l'un des groupes de canaux élémentaires 74ai à 74d 1 ; 74a 2 à 74d 2 et 74a 3 à 74d 3 .

Ainsi, sur le figure 5, le premier groupe d'électrodes 91 est associé au premier groupe de canaux élémentaires 74ai à 74di , le deuxième groupe d'électrodes 92 au deuxième groupe de canaux élémentaires 74a 2 à 74d 2 , et le troisième groupe d'électrodes

93 au deuxième groupe de canaux élémentaires 74a 3 à 74d 3 .

Chaque groupe d'électrodes 91 à 93 est constitué de quatre paires d'électrodes sensiblement identiques aux paires d'électrodes 79a à 79d précédemment décrites. Ainsi, chaque paire d'électrodes est disposée de part et d'autre de l'un des canaux élémentaires

74ai à 74di , 74a 2 à 74d 2 et 74a 3 à 74d 3 du groupe correspondant, et est formée de deux plaques conductrices 80ai à 80ei , 80a 2 à 80e 2 et 80a 3 à 80e 3 intégrées respectivement dans les parois cylindriques 64a à 64e.

Les plaques conductrices 80ai à 80ei , 80a 2 à 80e 2 et 80a 3 à 80e 3 ainsi disposées permettent d'engendrer dans le canal élémentaire correspondant un champ électrique E selon une direction de parcours de courant parallèle à l'axe radial Or.

Comme dans le cas précédent, les paires d'électrodes d'un même groupe d'électrodes 91 à 93 sont raccordées en série.

De plus, les groupes d'électrodes 91 à 93 sont raccordés en série entre eux de sorte que :

- la plaque conductrice d'extrémité 80ai du premier groupe d'électrodes 91 est raccordée à la borne d'entrée 76A de la pompe 24A à 24D correspondante ;

- la plaque conductrice d'extrémité 80ei du premier groupe d'électrodes 91 est raccordée à la plaque conductrice d'extrémité 80a 2 du deuxième groupe d'électrodes 92 par un fil 95 ;

- la plaque conductrice d'extrémité 80e 2 du deuxième groupe d'électrodes 92 est raccordée à la plaque conductrice d'extrémité 80a 3 du troisième groupe d'électrodes 93 par un fil 96 ;

- la plaque conductrice d'extrémité 80e 3 du troisième groupe d'électrodes 91 est raccordée à la borne de sortie 77 A de la pompe 24A à 24D correspondante.

Le fonctionnement de l'actionneur inertiel 10 selon ladite variante du premier mode de réalisation de l'invention est analogue au fonctionnement de l'actionneur inertiel 10 décrit précédemment.

Ainsi, suivant la figure 6 illustrant un schéma électrique équivalent de l'actionneur inertiel 10 selon ladite variante, les tensions locales uj entre chaque paire d'électrodes et la tension globale U fournie par le générateur de tension 14 sont reliées par la relation suivante : u = ∑ ∑ ∑ u v (2)

i=A...D j=a...d k=1..3

Par ailleurs, suivant la figure 6, le courant local ij entre chaque paire d'électrodes reste sensiblement inchangé et est égal sensiblement au courant global /.

Dans la notation uj j , ij , l'indice i varie entre « A » et « D » pour indiquer la pompe 24A à 24D dans laquelle est située la paire d'électrodes considérée, l'indice k varie entre « 1 » et « 3 » pour indiquer respectivement le premier 91 , le deuxième 92 ou le troisième 93 groupe d'électrodes dans lequel est située la paire d'électrodes considérée, et l'indice j varie entre « a » et « d » pour indiquer la paire d'électrodes considérée au sein du groupe d'électrodes correspondant à l'indice k dans la pompe 24A à 24D correspondant à l'indice i.

Suivant la relation (2), on conçoit que ladite variante du première mode de réalisation de l'invention permet d'utiliser une tension globale U du générateur de tension 14 de valeurs conventionnelles pour des valeurs des tensions locales uj appliquées à chaque paire d'électrodes encore plus faibles que dans le cas précédent.

Sur la figure 6, les électrodes de chaque pompe 24A à 24D connectées en série entre la borne d'entrée 76A à 76D et la borne de sortie 77A à 77D correspondantes, forment un ensemble d'électrodes en série. Ces ensembles d'électrodes correspondant aux pompes 24A à 24D sont désignés par les références E A à E D sur la figure 6.

Selon un autre exemple de réalisation, les ensembles d'électrodes en série E A à E D sont formés par une pluralité de paires d'électrodes quelconques mis en série. Ces paires correspondent à une même pompe 24A à 24D ou aux pompes 24A à 24D différentes. En complément, au moins un ensemble d'électrode E A à E D est formé d'une seule paire d'électrodes et donc associé à un seul canal élémentaire.

Différentes méthodes d'alimentation des ensembles d'électrodes E A à E D sont possibles.

Ainsi, la figure 7 illustre une méthode d'alimentation en parallèle des ensembles d'électrodes E A à E D via les moyens de contrôle d'alimentation 26A à 26D. Les moyens de contrôle 26A à 26D présentent par exemple des convertisseurs. Selon cette méthode, les moyens de contrôle d'alimentation 26A à 26D sont connectés en parallèle ce qui permet de diminuer le courant entre chaque paire d'électrodes dans les ensembles d'électrodes E A à E D .

La figure 8 illustre une autre méthode d'alimentation via deux multiplexeurs simples 97A, 97B et les moyens de contrôle d'alimentation 26A à 26D mis en parallèle. Le multiplexeur simple 97A est associé aux moyens de contrôle 26A d'un côté et aux ensembles d'électrode E A et E B de l'autre. Le multiplexeur simple 97B est associé aux moyens de contrôle 26B d'un côté et aux ensembles d'électrode E c et E D de l'autre.

Chaque multiplexeur simple 97A, 97B comprend cinq interrupteurs commandés par les moyens de contrôle 26A, 26B correspondants.

Ainsi, il est possible, en modifiant l'ouverture de ces interrupteurs, de mettre les ensembles d'électrodes E A , E B ou E c , E D en parallèle ou en série, ou de couper l'alimentation électrique au moins pour l'un de ces ensembles E A à E D .

La figure 9 illustre encore une autre méthode d'alimentation via les moyens de contrôle d'alimentation 26A à 26D mis en parallèle et un multiplexeur composé 98. Le multiplexeur composé 98 est connecté entre les moyens de contrôle d'alimentation 26A à 26D et les ensembles d'électrodes E A à E D , et comporte une pluralité d'interrupteurs commandés par les moyens de contrôle d'alimentation 26A à 26D. Ainsi, en choisissant l'ouverture adaptée de ces interrupteurs, il est possible d'alimenter les ensembles d'électrodes E A à E D en parallèle ou en série ou en combinant ces deux modes pour des groupes d'ensembles différents. Il est également possible de couper l'alimentation d'au moins un de ces ensembles E A à E D .

On conçoit alors que les méthodes d'alimentation précitées permettent de discrétiser l'alimentation de paires d'électrodes en choisissant une alimentation adaptée de chaque paire ou au moins d'un groupe de paires. Ceci permet alors d'augmenter considérablement la précision de l'actionneur inertiel 10.

En complément à chacune des méthodes d'alimentation précitées, au moins une pompe magnétohydrodynamique 24A à 24D comporte en outre un hacheur interne multiphasé connu en soi et propre à diviser le courant à l'entrée de cette pompe en une pluralité de courants internes partiels.

La figure 10 illustre un schéma électrique de la pompe 24A comportant un hacheur interne multiphasé 102 permettant de diviser le courant sur la borne d'entrée 76A en une pluralité de courants internes partiels. Chaque courant interne partiel est propre à alimenter une paire d'électrodes 79a à 79d.

Le hacheur interne 102 comporte deux entrées 104, 105 raccordées respectivement aux bornes d'entrée 76A et de sortie 77A de la pompe 24A et une pluralité de sorties 108a à 108e.

Chaque sortie 108a à 108e correspond à une phase interne d'alimentation apte à fournir un courant interne partiel. Ces phases internes d'alimentation sont par exemple magnétiquement indépendantes. Selon un autre exemple de réalisation, les phases internes d'alimentation sont magnétiquement dépendantes.

Dans l'exemple illustré sur la figure 10, chaque sortie 108a à 108e est raccordée à une électrode, respectivement 80a à 80e, pour fournir un courant interne partiel à cette électrode 80a à 80e.

Ainsi, la borne d'entrée 76A est reliée à l'électrode 80a via le hacheur 102 et la borne de sortie 77A est reliée à l'électrode 80e via le hacheur 102.

Selon un autre exemple de réalisation (non-illustrée), au moins certaines de sorties 108a à 108e sont raccordées à une même électrode 80a à 80e pour fournir à cette électrode un courant interne composé de plusieurs courants internes partiels.

Le hacheur interne 102 est raccordé en outre à des moyens de contrôle de conversion 109 par un circuit de commande. Ces moyens 109 permettent de piloter le fonctionnement du hacheur interne 102 pour modifier les valeurs de tension et/ou de courant sur chaque phase interne d'alimentation.

On conçoit alors qu'un raccordement des électrodes 80a à 80e au générateur de tension 14 via le hacheur interne 102 permet d'augmenter la valeur de courant entre chaque paire de ces électrodes par rapport aux exemples de réalisation décrits précédemment, tout en utilisant un générateur de tension 14 conventionnel.

En outre, le raccordement via le hacheur interne 102 permet de piloter le fonctionnement de chaque paire d'électrodes indépendamment des autres. Ceci permet par exemple de couper certaines de paires d'électrodes du circuit d'alimentation, lorsque celles-ci sont par exemple défaillantes ou lorsqu'une manœuvre du satellite particulièrement précise est nécessaire.

Finalement, un tel hacheur interne 102 offre naturellement la réversibilité ce qui permet de changer la direction de mouvement du liquide dans la roue 20.

Bien entendu, d'autres méthodes d'alimentation de l'actionneur inertiel 10 sont également possibles.

Ainsi, il est également possible de munir un tel actionneur d'un système d'alimentation plus complexe combinant les différentes méthodes d'alimentation précitées afin d'obtenir une faible tension et un fort courant dans chacun des canaux élémentaires tout en gardant la possibilité de contrôler le courant dans chacun de ces canaux de façon indépendante.

Un actionneur 1 10 inertiel selon un deuxième mode de réalisation est illustré sur la figure 1 1 .

L'actionneur inertiel 1 10 est analogue à l'actionneur inertiel 10 selon le premier mode de réalisation. Ainsi, en référence à la figure 1 1 , l'actionneur inertiel 1 10 est installé sur une structure de support 1 12, alimenté par un générateur 1 14 de tension et son fonctionnement est piloté par un module 1 16 de pilotage.

L'actionneur inertiel 1 10 comprend une roue 120 magnétohydrodynamique ayant une forme d'anneau cylindrique et présentant une paroi protectrice 122.

En référence à la figure 12 illustrant une coupe axiale suivant le plan VIII de la figure 1 1 , la roue magnétohydrodynamique 120 délimite un espace intérieur apte à recevoir un anneau fluidique 123 de forme cylindrique de section rectangulaire, quatre pompes 124A à 124D magnétohydrodynamiques disposées successivement autour de l'anneau 123 dans des secteurs adjacents et des éléments de connexion reliant les pompes 124A à 124D au générateur de tension 1 14 et au module de pilotage 1 16.

Les éléments de connexion comprennent plus particulièrement un circuit externe

125 d'alimentation raccordant les pompes 124A à 124D au générateur de tension 1 14 via des moyens 126 de contrôle d'alimentation pilotés par le module de pilotage 1 16. Les pompes 124A à 124D sont connectées entre elles en série par le circuit externe d'alimentation 125.

L'anneau 123 définit un trou 127 d'anneau central traversé par l'axe central A-A' et comporte une partie 160 intérieure.

La partie intérieure 160 est délimitée par deux parois 170, 173 cylindriques extérieures s'étendant suivant l'axe central A-A' et disposés de manière concentrique autour de l'axe central A-A', et deux parois 164a, 164e annulaires extérieures (visibles sur la figure 13) disposées perpendiculairement à l'axe central A-A'.

À la différence au premier mode de réalisation, la partie intérieure 160 de l'anneau

123 comporte au moins une paroi annulaire intérieure disposée autour de l'axe central A- A' entre les parois annulaires extérieures 164a, 164e de manière axiale avec ces parois, pour former au moins deux canaux élémentaires axiaux de forme cylindrique.

Ainsi, suivant la figure 13 illustrant une demi-coupe de la roue magnétohydrodynamique 120 suivant la ligne IX-IX' de la figure 12, la partie intérieure 160 comporte trois parois annulaires intérieures 164b, 164c, 164d pour former quatre canaux élémentaires axiaux 174a à 174d empilés suivant l'axe central A-A'.

Comme dans le premier mode de réalisation, chaque canal élémentaire 174A à 174D est empli d'un liquide conducteur.

Suivant la figure 12, pour chaque pompe magnétohydrodynamique 124A à 124D, l'anneau fluidique 123 délimite une zone active 175A à 175D de mise en mouvement du liquide apte à être traversée par un champ magnétique.

Les zones de mise en mouvement 175A à 175D sont espacées angulairement entre elles et sont disposées uniformément autour de l'axe central A-A'.

Chaque pompe magnétohydrodynamique 124A à 124D est disposée dans la zone active de mise en mouvement du liquide 175A à 175D correspondante, et apte à mettre en mouvement le liquide conducteur dans chaque canal élémentaire 174a à 174d autour de l'axe central A-A'.

Pour ce faire, chaque pompe magnétohydrodynamique 124A à 124D comporte un moyen de création du champ magnétique B selon un axe magnétique à travers la zone active de mise en mouvement 175A à 175D correspondante et un moyen de création du champ électrique E selon un parcours de courant à travers ladite zone active.

Selon le deuxième mode de réalisation, le champ magnétique B est un champ magnétique radial et le champ électrique E est un champ électrique axial. Dans ce cas, l'axe magnétique coïncide avec une direction radiale de l'anneau 123, et le parcours de courant est parallèle à l'axe central A-A'. Comme dans le premier mode de réalisation, chaque pompe magnétohydrodynamique 124A à 124D comporte en outre une borne d'alimentation d'entrée 176A à 176D et une borne d'alimentation de sortie 177A à 177D pour relier la pompe correspondante 124A à 124D au circuit externe d'alimentation 125, et par conséquent, au générateur de tension 1 14. Le raccordement de pompes 124A à 124D est analogue est raccordement de pompes 24A à 24D décrit précédemment.

Les pompes 124A à 124D sont sensiblement identiques. Ainsi, seule la pompe 124A sera décrite par la suite en référence à la figure 13.

Sur la figure 13, la coupe est orientée selon un axe longitudinal Oz défini par le vecteur T z parallèle à l'axe central A-A' et selon un axe radial Or défini par le vecteur r parallèle à la direction radiale de l'anneau 123 correspondant à la ligne de coupe ΙΙΙ-ΙΙΓ.

Selon le deuxième mode de réalisation, le moyen de création du champ magnétique B de chaque pompe magnétohydrodynamique 124A à 124D comprend une paire d'aimants permanents pour chaque canal élémentaire 174a à 174d. Chaque paire d'aimants permanents est disposée de part et d'autre du canal élémentaire 174a à 174d correspondant pour engendrer un champ magnétique B traversant ce canal.

Plus particulièrement, suivant la figure 13, le moyen de création du champ magnétique B de la pompe 124A comprend quatre paires 178a à 178d d'aimants permanents associées respectivement aux canaux élémentaires 174a à 174d. Les paires d'aimants 178a à 178d sont disposées le long de l'axe central A-A'.

Les aimants d'une même paire 178a à 178d sont disposés de part et d'autre du canal élémentaire 174a à 174d correspondant, selon l'axe radial Or. Chaque aimant est adjacent à l'une des deux parois cylindriques extérieures 170, 173 de l'anneau 123 et suit sensiblement la forme de cette paroi. En variante, chaque aimant est intégré dans l'une de ces parois cylindriques extérieures 170, 173.

Les paires d'aimants 178a à 178d ainsi disposées permettent d'engendrer dans le liquide conducteur du canal élémentaire 174a à 174d correspondant un champ magnétique de valeur B selon l'axe radial Or. Autrement dit, le champ magnétique B dans l'anneau fluidique 123 est déterminé par la formule suivante :

B = BT r .

Le moyen de création du champ électrique É de chaque pompe magnétohydrodynamique 124A à 124D comprend une paire d'électrodes pour chaque canal élémentaire 174a à 174d. Chaque paire d'électrodes est disposée de part et d'autre du canal élémentaire 174a à 174d correspondant pour engendrer un champ électrique E traversant ce canal perpendiculairement au champ magnétique B. Plus particulièrement, suivant la figure 13, le moyen de création du champ électrique È de la pompe 24A comprend quatre paires d'électrodes 179a à 179d associées respectivement aux canaux élémentaires 174a à 174d.

Chaque paire d'électrodes 179a à 179d comprend deux plaques conductrices, l'une d'entre elles formant l'anode de la paire d'électrodes 179a à 179d correspondante et l'autre sa cathode.

Les paires d'électrodes 179a à 179d sont connectées en série entre elles suivant l'axe longitudinal Oz. Ainsi, les paires d'électrodes 179a et 179b, 179b et 179c, et 179c et 79d sont adjacentes entre elles.

Avantageusement, les paires d'électrodes 179a à 179d adjacentes partagent une même plaque conductrice présentant l'anode pour l'une des paires et la cathode pour l'autre.

Ainsi, sur la figure 13, la paire d'électrodes 179a est formée des plaques conductrices 180a et 180b, la paire d'électrodes 179b est formée des plaques conductrices 180b et 180c, la paire d'électrodes 179c est formée des plaques conductrices 180c et 180d, et la paire d'électrodes 179d est formée des plaques conductrices 180d et 180e.

Les plaques conductrices 180a à 180e sont par exemple intégrées dans les parois cylindriques 164a à 164e de l'anneau 123 pour engendrer un courant électrique selon une direction de parcours de courant parallèle à l'axe longitudinal Or.

Les plaques conductrices 180a à 180e sont sensiblement identiques et présentent des secteurs annulaires disposés le long de l'axe longitudinal Oz.

Les extrémités des plaques conductrices 180a à 180e sont suffisamment éloignées des extrémités des plaques conductrices de chaque pompe 124A à 124D voisine pour éviter un court-circuit entre ces extrémités.

En variante, les plaques conductrices 180a à 180e forment au moins une partie des parois annulaires 164a à 164e de l'anneau 123.

La plaque conductrice d'extrémité 180a correspondant à l'anode de la paire d'électrodes 179a, est reliée à la borne d'entrée 176A du circuit externe 125 imposant un potentiel électrique φρ sur cette plaque 180a.

La plaque conductrice d'extrémité 180e correspondant à la cathode de la paire d'électrodes 179d, est relié à la borne de sortie 177A du circuit externe 125 imposant un potentiel électrique sur cette plaque 180e.

La différence de potentiel ou une tension locale U i} est ainsi créée entre chaque plaque conductrice d'une même paire d'électrodes 179a à 179d ce qui engendre un courant électrique local l de densité / selon la direction de parcours de courant dans le liquide conducteur de chaque canal élémentaire 1 80a à 180d. Autrement dit, la densité de courant / dans le liquide conducteur de chaque canal élémentaire 174a à 1 74d est déterminée par la formule suivante :

J = 7¾.

où j est la valeur du vecteur /.

Dans les notations U t j et /y , l'indice i varie entre « A » et « D » pour indiquer la pompe 1 24A à 124D dans laquelle est située la paire d'électrodes 179a à 1 79d considérée, et l'indice j varie entre « a » et « d » pour indiquer la paire d'électrodes 1 79a à 179d considérée au sein de la pompe 1 24A à 124D correspondant à l'indice i.

L'interaction de la densité de courant / et du champ magnétique B à l'intérieur de chaque canal élémentaire 1 74a à 1 74d crée une force / donnée par la loi de Laplace qui met en mouvement le liquide conducteur selon une direction ë tangentielle par rapport à l'anneau fluidique 123. C'est-à-dire :

/ = J A B = f

où / est la valeur de la force /.

Le fonctionnement de l'actionneur inertiel 1 10 selon le deuxième mode de réalisation est analogue à celui de l'actionneur inertiel 1 0 selon le premier mode de réalisation. Par ailleurs, le schéma électrique équivalent de l'actionneur inertiel 1 0 selon le premier mode de réalisation et illustré sur la figure 4, correspond en outre au schéma électrique de l'actionneur inertiel 1 1 0 selon le deuxième mode de réalisation.

Selon une variante du deuxième mode de réalisation de l'invention analogue à la variante du premier mode de réalisation décrite précédemment, la partie intérieure 160 de l'anneau 1 23 comporte en outre au moins une paroi cylindrique intérieure disposée autour de l'axe central A-A' entre les parois cylindriques extérieures 1 70, 173 de manière concentrique avec ces parois, pour former au moins deux canaux élémentaires radiaux de forme cylindrique

Suivant la figure 14 illustrant une demi-coupe de la roue magnétodynamique 1 20 selon ladite variante du deuxième mode de réalisation de l'invention, la partie intérieure 160 comporte deux parois cylindriques intérieures 1 71 , 172 pour former trois groupes de canaux élémentaires axiaux 1 74ai à 1 74d 1 ; 174a 2 à 1 74d 2 et 1 74a 3 à 174d 3 . Les groupes de canaux élémentaires axiaux 1 74ai à 1 74d 1 ; 1 74a 2 à 1 74d 2 et 1 74a 3 à 1 74d 3 sont disposés radialement. L'anneau fluidique 1 23 est ainsi divisé en douze canaux élémentaires disposé radialement et/ou axialement l'un par rapport à l'autre, autour de l'axe central A-A'. Selon un exemple de réalisation, les parois annulaires intérieures 171 , 172 sont réalisées d'un matériau isolant apte à être traversée par le champ magnétique B engendré par les paires d'aimants permanents 178a à 178d intégrés dans les parois annulaires extérieures 170, 173.

Dans l'exemple illustré sur la figure 14, le moyen de création du champ magnétique B de chaque pompe 124A à 124D comprend en outre quatre paires 190a à 190d d'aimants permanents disposés de part et d'autre respectivement des canaux élémentaires 174a 2 à 174d 2 du deuxième groupe. Ces aimants sont par exemple intégrés dans les parois annulaires intérieures 171 , 172, et sont apte à interagir avec les aimants 178a à 178d intégrés dans les parois annulaires extérieures 170, 173 pour engendrer un champ magnétique B selon la même direction dans l'ensemble de canaux élémentaires 174ai à 174di , 174a 2 à 174d 2 et 174a 3 à 174d 3 .

Le moyen de création du champ électrique É de chaque pompe magnétohydrodynamique 124A à 124D comprend trois groupes 191 à 193 d'électrodes. Chaque groupe d'électrodes 191 à 193 est associé à l'un des groupes de canaux élémentaires 174ai à 174d 1 ; 174a 2 à 174d 2 et 174a 3 à 174d 3 .

Ainsi, sur la figure 14, le premier groupe d'électrodes 191 est associé au premier groupe de canaux élémentaires 174ai à 174di , le deuxième groupe d'électrodes 192 au deuxième groupe de canaux élémentaires 174a 2 à 174d 2 , et le troisième groupe d'électrodes 193 au deuxième groupe de canaux élémentaires 174a 3 à 174d 3 .

Chaque groupe d'électrodes 191 à 193 est constitué de quatre paires d'électrodes sensiblement analogues aux paires d'électrodes 179a à 179d précédemment décrites. Ainsi, chaque paire d'électrodes est disposée de part et d'autre de l'un des canaux élémentaires 174ai à 174di , 174a 2 à 174d 2 et 174a 3 à 174d 3 du groupe correspondant, et est formée de deux plaques conductrices 180ai à 180ei , 180a 2 à 180e 2 et 180a 3 à 180e 3 intégrées respectivement dans les parois annulaires 164a à 164e.

Les plaques conductrices 180a ! à 180e 1 ; 180a 2 à 180e 2 et 180a 3 à 180e 3 ainsi disposées permettent d'engendrer dans le canal élémentaire correspondant un champ électrique É selon une direction de parcours de courant parallèle à l'axe longitudinal Oz.

Comme dans le cas précédent, les paires d'électrodes d'un même groupe d'électrodes 191 à 193 sont raccordées en série.

De plus, les groupes d'électrodes 191 à 193 sont raccordés en série entre eux de sorte que :

- la plaque conductrice d'extrémité 180ai du premier groupe d'électrodes 191 est raccordée à la borne d'entrée 176A de la pompe 124A à 124D correspondante ; - la plaque conductrice d'extrémité 180ei du premier groupe d'électrodes 191 est raccordée à la plaque conductrice d'extrémité 180a 2 du deuxième groupe d'électrodes 192 par un fil 195 ;

- la plaque conductrice d'extrémité 180e 2 du deuxième groupe d'électrodes 192 est raccordée à la plaque conductrice d'extrémité 180a 3 du troisième groupe d'électrodes 193 par un fil 196 ;

- la plaque conductrice d'extrémité 180e 3 du troisième groupe d'électrodes 191 est raccordée à la borne de sortie 177A de la pompe 124A à 124D correspondante.

Le fonctionnement de l'actionneur inertiel 1 10 selon ladite variante du deuxième mode de réalisation de l'invention est analogue au fonctionnement de l'actionneur inertiel 10 décrit précédemment. Par ailleurs, le schéma électrique équivalent de l'actionneur inertiel 10 selon ladite variante du premier mode de réalisation et illustré sur la figure 6, correspond en outre à un schéma électrique de l'actionneur inertiel 1 10 selon ladite variante du deuxième mode de réalisation.

Bien entendu, chacune des méthodes d'alimentation précitées est compatible avec l'actionneur inertiel 1 10 selon le deuxième mode de réalisation.