FR2926117A1

FR2926117A1 - Systeme hydraulique protege des impacts exterieurs

Info

Publication number: FR2926117A1
Application number: FR0800071A
Authority: FR
Inventors: Francois Cros; Roger Morvan
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2008-01-07
Filing date: 2008-01-07
Publication date: 2009-07-10
Anticipated expiration: 2028-01-07
Also published as: US8240141B2; US20090242705A1; FR2926117B1

Abstract

L'invention concerne un système hydraulique comportant au moins un circuit hydraulique (1a, 1b, 1c) comportant au moins une pompe (10), un ou des équipements consommateurs (4), au moins une canalisation de refoulement HP (31) comportant au moins une dérivation (31a), ladite dérivation étant située entre, d'une part la pompe (10) et d'autre part les équipements (4), au moins une canalisation de retour (34) comportant au moins une dérivation (34a), ladite dérivation étant située entre, d'une part une bâche (5) et d'autre part les équipements (4). Le système hydraulique comporte en outre au moins un élément d'obturation (6) sur la au moins une canalisation HP (31) entre, d'une part la dérivation (31a) et d'autre part les équipements (4), et au moins un clapet anti-retour (7) sur la au moins une canalisation de retour (34) entre, d'une part la dérivation (34a) et d'autre part les équipements (4). L'élément d'obturation (6) est placé automatiquement dans la position fermée lorsqu'une rupture de la canalisation HP (31) est détectée en aval de l'élément d'obturation (6) de ladite canalisation HP.

Description

Système hydraulique protégé des impacts extérieurs

La présente invention appartient au domaine des systèmes hydrauliques utilisés à bord des avions pour la commande d'éléments mobiles tels que des gouvernes aérodynamiques et des parties de train d'atterrissage. Plus particulièrement, l'invention concerne un système hydraulique protégé contre les conséquences de la rupture de certaines canalisations suite à un impact extérieur. Sur la majorité des avions de transport modernes, de nombreuses parties mobiles sont mues par des actionneurs mettant en oeuvre une puissance transportée dans un fluide hydraulique sous pression.

Les gouvernes aérodynamiques sont les principaux systèmes mus par des actionneurs hydrauliques, leurs bons fonctionnements et leurs alimentations en fluide par des systèmes de distribution hydraulique sont essentiels, toute défaillance non maîtrisée pouvant mettre en danger l'avion. Pour ces raisons de sécurité, les systèmes hydrauliques d'un avion, comportant des générations hydrauliques, des distributions hydrauliques et des actionneurs, sont agencés suivant des architectures qui cherchent entre autre à limiter les conséquences des défaillances possibles des différents composants desdits systèmes et dans tous les cas à éviter qu'une défaillance probable ne puisse entraîner des conséquences susceptibles de mettre en jeu l'intégrité de l'avion concerné. Des principes communs à toutes les architectures connues, au moins pour celles utilisées à bord des avions civils devant respecter des règles sévères de certification, consistent à agencer plusieurs circuits hydrauliques indépendants, en général trois circuits, chaque circuit pouvant comporter deux ou plusieurs fois certains composants, par exemple deux pompes de génération de la pression hydraulique (règles de redondance), et en outre à agencer les composants des dits circuits à bords de l'avion de sorte que le risque d'endommagement de deux ou plusieurs circuits ou composants en redondance, en raison d'un même événement cause de l'endommagement, soit improbable (règle de ségrégation). Cependant, dans le cas d'un événement extérieur, type collision en vol ou impact de missile sur une des deux ailes d'une voilure de l'avion, le risque est élevé de sectionner simultanément des canalisations de tous les circuits hydrauliques ayant des canalisations sur ladite aile, et les circuits hydrauliques affectés par l'évènement perdent rapidement du fluide hydraulique et deviennent inutilisables. Dans ce cas, la pression hydraulique n'étant plus distribuée aux systèmes qui participent au contrôle de l'avion en vol, le contrôle du vol de l'avion est considéré comme impossible à assurer. Pour pallier à la perte de tout le fluide hydraulique des circuits hydrauliques en cas de sectionnement d'une canalisation lors d'une collision en vol affectant l'extrémité d'une aile ou d'une dérive, une solution consiste à intercaler des fusibles hydrauliques, dans les lignes de canalisations auxdites extrémités des ailes ou à l'emplanture de la dérive. Cette solution n'est toutefois pas satisfaisante car les emplacements desdits fusibles hydrauliques ne permettent pas d'isoler le ou les circuits hydrauliques des endommagements causés par un impact de missile ou de tout engin destructeur sur une des ailes de l'avion, entre l'emplanture de ladite aile au niveau du fuselage et son extrémité. Un système adapté de protection des circuits hydrauliques au niveau des ailes de la voilure est nécessaire afin de maintenir des capacités de contrôle de l'avion par les systèmes hydrauliques protégés. La présente invention décrit un système hydraulique qui comporte au 25 moins un circuit hydraulique, ledit circuit hydraulique comportant : - au moins une pompe hydraulique de génération d'un débit haute pression d'un fluide hydraulique du au moins un circuit hydraulique, ladite pompe définissant une direction amont du circuit hydraulique, - un ou des équipements consommateurs d'une première zone 30 utilisant le fluide hydraulique, lesdits équipements consommateurs définissant une direction aval du circuit hydraulique, - au moins une canalisation de refoulement HP dans laquelle le fluide hydraulique circule depuis la pompe vers les équipements consommateurs, ladite canalisation de refoulement HP comportant au moins une dérivation vers des équipements consommateurs d'une seconde zone, dans laquelle seconde zone est située la pompe hydraulique, ladite dérivation étant située entre, d'une part la pompe et d'autre part les équipements consommateurs, - au moins une canalisation de retour dans laquelle le fluide hydraulique circule depuis les équipements consommateurs vers une bâche hydraulique, ladite canalisation de retour comportant au moins une dérivation vers des équipements consommateurs d'une seconde zone, ladite dérivation étant située entre, d'une part la bâche et d'autre part les équipements consommateurs. Suivant l'invention, le système hydraulique comporte en outre : - au moins un élément d'obturation sur la au moins une canalisation de refoulement HP du au moins un circuit hydraulique entre, d'une part la dérivation et d'autre part les équipements consommateurs, -au moins un clapet anti-retour sur la au moins une canalisation de retour du au moins un circuit hydraulique entre, d'une part la dérivation et d'autre part les équipements consommateurs, et s'opposant à la circulation du fluide depuis la pompe vers les équipements consommateurs. Ledit au moins un élément d'obturation comporte une position ouverte dans laquelle le fluide hydraulique circule librement dans la canalisation de refoulement HP entre l'amont et l'aval de l'élément d'obturation dans un mode de fonctionnement normal du circuit hydraulique et comporte une position fermée dans laquelle le fluide hydraulique est empêché de circuler entre l'amont et l'aval de l'élément d'obturation, l'élément d'obturation étant placé automatiquement dans la position fermée lorsqu'une rupture de la canalisation de refoulement HP est détectée en aval de l'élément d'obturation de ladite canalisation de refoulement HP.

Dans un premier mode de réalisation, le au moins un élément d'obturation est au moins un fusible qui est normalement ouvert et qui se ferme, sans action extérieure, lorsqu'un débit traversant la canalisation au niveau dudit fusible est supérieur à un débit seuil prédéterminé, caractéristique du calibre du fusible considéré. Lorsque le système hydraulique comporte au moins deux fusibles sur une canalisation de refoulement HP, le second fusible est en aval du premier. La distance entre deux fusibles consécutifs sur une canalisation de refoulement HP est déterminée de sorte que : - le calibre du fusible est au moins supérieur au débit maximal d'utilisation normale de l'ensemble des équipements consommateurs situés en aval du fusible, le calibre du fusible est inférieur au débit en cas de rupture de la canalisation de refoulement HP en aval du fusible et en amont du 15 fusible aval suivant. Le nombre de fusibles nécessaires et leurs agencements sont déterminés, pour une température donnée du fluide hydraulique, pour détecter une rupture en tout point de la canalisation de refoulement HP. Par exemple, la première zone comportant un ou des équipements 20 consommateurs est une aile d'un avion. Dans un autre mode de réalisation, le au moins un élément d'obturation est une vanne commandée. La vanne est commandée lorsqu'un signal issu d'au moins un capteur de pression détecte une pression inférieure à un seuil prédéfini dans une 25 canalisation de refoulement HP en un point proche d'un équipement consommateur parmi les plus éloignés de la vanne commandée. De préférence, le au moins un capteur est positionné sur une canalisation de refoulement HP à proximité d'une extrémité d'une aile d'avion. L'invention est également relative à un avion comportant au moins deux 30 circuits hydrauliques, chaque circuit alimentant des équipements consommateurs qui lui sont propres et dans lequel au moins un circuit, comportant des canalisations au niveau des deux ailes dudit avion, est conforme à l'une des revendications précédentes. La description détaillée de l'invention est faite en référence aux figures qui représentent : Figure 1, un exemple schématique d'une architecture d'un circuit hydraulique d'un avion, suivant l'art antérieur. Figure 2, un exemple d'un système hydraulique sur une aile droite d'un avion, comportant des éléments d'obturation suivant un mode de réalisation de l'invention, Figure 3, un exemple d'un système hydraulique sur une aile droite d'un avion, comportant des éléments d'obturation suivant un autre mode de réalisation de l'invention, Figure 4, un exemple d'architecture d'un système hydraulique sur un avion bimoteur comportant trois circuits hydrauliques, Figure 5, un exemple d'architecture d'un système hydraulique sur un avion quadrimoteur comportant trois circuits hydrauliques, Figure 6a, un exemple d'illustration des positions des éléments d'obturation sur un circuit hydraulique et les tronçons de circuits hydrauliques associés dans l'aile droite d'un avion quadrimoteur, Figure 6b, un tableau de caractéristiques de débits de tronçons d'un circuit hydraulique et des fusibles associés, Figure 7a, un exemple d'illustration des positions des éléments d'obturation sur un circuit hydraulique et les tronçons de circuits hydrauliques associés dans l'aile gauche du même avion quadrimoteur, Figure 7b, un tableau illustrant les caractéristiques de débits de tronçons d'un circuit hydraulique et des fusibles associés. Suivant l'invention, un système hydraulique comporte au moins un circuit hydraulique alimenté par au moins une pompe hydraulique et comportant des canalisations qui se trouvent dans une zone susceptible d'endommagement par un impact d'un engin destructeur, par exemple un impact de missile.

L'invention est décrite dans le cas d'un système hydraulique d'un avion où l'impact d'un missile endommage simultanément tous les circuits hydrauliques dans une aile de l'avion, formant une première zone. L'invention peut également être applicable à des systèmes hydrauliques dans tout dispositif fixe ou mobile, en particulier dans des machines terrestres ou navales. La figure 1 illustre un exemple schématique d'une architecture d'un circuit hydraulique 1 d'un avion suivant l'art antérieur. Les figures 2 et 3 illustrent l'exemple schématique de la même architecture du circuit hydraulique 1 suivant l'invention. Sur les figures 1, 2 et 3, les mêmes équipements ou parties de circuit sont identifiés par les mêmes repères. Le circuit hydraulique 1 comporte une pompe hydraulique 10 qui est entraînée, dans l'exemple considéré, par un moteur de propulsion de l'avion (non représenté). Le circuit hydraulique 1 comporte des canalisations d'une distribution hydraulique dans lesquelles circule en circuit fermé un fluide hydraulique, qui alimente en énergie hydraulique une partie des équipements consommateurs 4 de l'aile considérée, tels que des actionneurs, des moteurs hydrauliques ..., nécessaires par exemple à des commandes de vol, à des dispositifs hypersustentateurs, à des inverseurs de poussée de moteurs et à des systèmes de train d'atterrissage. Certains équipements consommateurs 4a d'une aile 101 sont alimentés en énergie hydraulique par d'autres circuits hydrauliques non représentés. Le circuit hydraulique 1 comporte également une bâche hydraulique 5, réservoir sous pression qui contient une réserve de fluide hydraulique.

Ladite bâche permet de compenser des pertes de fluide hydraulique, en particulier en raison des micro fuites inévitables dans un système hydraulique et de compenser les variations de niveau du fluide induites par le fonctionnement des équipements et par des variations de température en service, sources de variations de volume du fluide.

La bâche 5 est donc un élément essentiel d'un circuit hydraulique et en particulier son volume qui caractérise une capacité de la bâche à compenser des pertes de fluide hydraulique. La pompe 10 est raccordée au circuit hydraulique par des canalisations dans lesquelles le fluide hydraulique circule des équipements consommateurs vers la pompe via la bâche et des canalisations dans lesquelles le fluide hydraulique repart de la pompe vers les équipements consommateurs. Sur les exemples des figures 1,2, et 3, la pompe 10 comporte, suivant une architecture de pompe connue pour un circuit hydraulique donné, quatre canalisations principales : - une première canalisation 31, dite refoulement HP, (représenté sur les figures 1 à 3 par un trait continu épais) correspondant à un départ de fluide hydraulique à haute pression depuis la pompe 10, à destination des équipements consommateurs 4 de l'aile 101. - une dérivation 31a de la canalisation de refoulement HP forme un départ vers d'autres équipements consommateurs non représentés, par exemple vers l'autre aile ou vers d'autres parties de l'avion. - une seconde canalisation 32, dite aspiration, (représenté sur les figures 1 à 3 par un trait continu fin) correspondant à l'arrivée de fluide hydraulique à basse pression vers la pompe 10, fluide arrivant des équipements consommateurs 4 via la bâche 5. - une troisième canalisation 33, dite drain, (représenté sur les figures 1 à 3 par un trait discontinu) correspondant à un départ de fluide hydraulique à basse pression depuis un carter de drainage de la pompe 10. La canalisation de drain envoie vers la bâche le fluide hydraulique qui arrive dans le carter de la pompe 10 en raison de fuites internes à ladite pompe. - Une quatrième canalisation 34, dite retour, (représenté sur les figures 1 à 3 par un double trait continu) correspondant à un retour de fluide hydraulique à basse pression vers la bâche 5, fluide arrivant des éléments consommateurs 4. - une dérivation 34a de la canalisation de retour 34 forme un départ vers d'autres équipements consommateurs non représentés, par exemple vers l'autre aile ou vers d'autres parties de l'avion. Lesdits équipements consommateurs 4 sont généralement répartis en différents emplacements de l'avion et en particulier sur chaque aile 101 de la voilure, entre une emplanture 103, du coté d'un fuselage 102, et une extrémité 104 de l'aile 101, du coté opposé au fuselage 102. Dans la description, l'expression canalisation de refoulement HP désigne, de manière générale, toutes ou parties des canalisations de refoulement HP, c'est à dire une canalisation principale qui sort de la pompe 10 et ou des canalisations secondaires de distribution, de dérivation ou d'équipement raccordées à la canalisation principale ou à une autre canalisation secondaire. L'expression canalisation de retour désigne, de manière générale, toutes ou parties des canalisations de retour, c'est à dire une canalisation principale qui arrivent à la bâche 5 de la pompe 10 et ou des canalisations secondaires de distribution, de dérivation ou d'équipement raccordées à la canalisation principale ou à une autre canalisation secondaire. Dans la description, en un point d'une canalisation considérée, le terme aval désigne la partie de la canalisation qui est située du coté de l'équipement consommateur 4 par rapport au point considéré, et le terme amont désignera la partie de la canalisation qui est située du coté de la pompe 10 par rapport au point considéré. De manière connue, chacune des canalisations de drain 33, d'aspiration 32 et de retour 34 est pourvue d'au moins un clapet anti-retour 11, chaque clapet anti-retour étant agencé sur la canalisation correspondante de sorte que le fluide hydraulique circule librement dans la canalisation depuis la pompe 10 vers le circuit hydraulique et ne peut pas circuler dans le sens inverse. Suivant l'invention, le circuit hydraulique 1 comporte en outre au moins un élément d'obturation 6 agencé sur la canalisation de refoulement HP 31, en 30 aval de la dérivation 31a, comme illustré sur la figure 2. Un élément d'obturation 6 consiste en des moyens qui comportent une position dite ouverte dans laquelle la circulation du fluide dans la canalisation de refoulement HP 31 est autorisée et une position fermée dans laquelle la circulation du fluide dans la canalisation de refoulement HP 31 est interdite au niveau dudit élément d'obturation.

Suivant l'invention, en fonctionnement normal, l'élément d'obturation 6 est ouvert. Lorsqu'une rupture est détectée dans la canalisation de refoulement HP 31, l'élément d'obturation 6 le plus proche en amont de la rupture sur le circuit est identifié puis fermé. L'élément d'obturation 6 permet, lorsqu'il est placé en position fermée, d'isoler une partie de la canalisation, située en aval sur la canalisation considérée, sans interrompre l'arrivée de fluide dans les équipements consommateurs 4 situés en amont. Ainsi, lorsque l'avion est touché par un impact de missile, l'élément d'obturation 6 isole la fuite en son amont, évitant ainsi une perte significative de fluide qui ne pourrait pas être compensée par la bâche 5. Il reste ainsi suffisamment de fluide pour que les équipements consommateurs alimentés par le reste du circuit hydraulique touché, notamment les équipements consommateurs alimentés pour la dérivation 31a, restent approvisionnés en fluide sous pression et donc opérationnels. En tout point, la canalisation de refoulement HP 31 comporte une section adaptée au débit maximum susceptible d'être nécessaire compte tenu des équipements consommateurs 4 pouvant fonctionner simultanément en aval du point considéré dans la canalisation de refoulement HP 31. Au niveau de l'emplanture 103, la section est généralement maximale pour permettre un passage de débit égal à une somme maximale des débits des équipements consommateurs 4 simultanés que ladite canalisation de refoulement HP alimente, lesdits équipements consommateurs ayant le plus souvent des débits instantanés différents à un moment donné. Lorsque l'on considère la canalisation de refoulement HP en différents points de l'envergure 103 de l'aile 101, la somme des débits à considérer pour déterminer la section diminue du fait que le nombre d'équipements consommateurs 4 à alimenter décroît. Pour cette raison, une section de la canalisation de refoulement HP diminue régulièrement entre le premier équipement consommateur 4 alimenté, situé près de l'emplanture 103, et le dernier situé près de l'extrémité 104 de l'aile 101 pour éviter de transporter des masses de canalisations et de fluide hydraulique inutiles.

Le circuit hydraulique 1 comporte en outre au moins un clapet antiretour 7, situé en aval de la dérivation 34a, de préférence agencé sensiblement dans la même zone que le au moins un élément d'obturation 6, sur la canalisation de retour 34, comme illustré sur la figure 2. Ainsi, l'ensemble élément d'obturation 6- clapet anti-retour 7 isole le 10 circuit hydraulique entre un coté amont et un coté aval tant pour le circuit de refoulement HP 31 que pour le circuit de retour 34. Dans un premier mode de réalisation, l'élément d'obturation est un fusible hydraulique. Un fusible hydraulique est un élément d'obturation dont le 15 fonctionnement est autonome, qui est normalement ouvert et qui se ferme, sans action extérieure, lorsqu'un débit traversant la canalisation au niveau dudit fusible est supérieur à un débit seuil prédéterminé, caractéristique du calibre du fusible considéré. Un fusible hydraulique, dont le débit seuil est d'une part supérieur au 20 débit maximal de consommation des équipements consommateurs 4 situés en aval et d'autre part inférieur au débit dans la canalisation en cas de rupture de ladite canalisation, permet d'isoler la partie aval de la canalisation lorsque le débit devient supérieur au débit seuil lors d'une rupture de canalisation. Toutefois, pour des conditions de fonctionnement du circuit hydraulique 25 et notamment pour une température de fluide donnée, l'écart entre le plus fort débit en fonctionnement normal et le plus faible débit de fuite ne permet généralement pas de garantir le déclenchement du fusible lors d'une fuite en particulier lorsque le débit généré par la fuite est trop faible en raison, par exemple, d'une rupture de canalisation éloignée du fusible et ou dans une zone 30 à faible section. Pour résoudre cette difficulté, au moins deux fusibles sont agencés en série sur la canalisation de refoulement HP 31 afin de déterminer des segments de ladite canalisation, dits tronçons, chaque fusible étant agencé sur la canalisation en un point amont du tronçon. Chaque tronçon est déterminé de sorte que : - le fusible a un débit seuil supérieur au débit maximal d'utilisation normale des équipements consommateurs 4 situés en aval du fusible, - en cas de rupture de la canalisation sur le tronçon considéré, c'est à dire entre deux fusibles successifs, le débit de fuite est supérieur au débit seuil du fusible. Le nombre de fusibles nécessaires sur une canalisation dépend de la température considérée pour le fluide hydraulique. En effet, la température modifie la viscosité du fluide et par conséquent les pertes de charges au travers du fusible. Hors, ce sont les pertes de charge qui déterminent la fermeture du fusible. Le nombre de fusibles nécessaire est donc d'autant plus faible que la limite inférieure de température du fluide pour laquelle la protection doit être assurée est élevée. Dans un second mode de réalisation, l'élément d'obturation 6 est une 20 vanne d'obturation commandée, dite vanne, par exemple une vanne commandée par une action mécanique. La vanne 6 comporte une première position, dite position ouverte, dans laquelle le fluide hydraulique circule librement dans la canalisation de refoulement HP correspondante, et une seconde position, dite position fermée, 25 dans laquelle le fluide hydraulique ne peut plus circuler entre une partie aval, coté pompe de la vanne, et une partie amont, coté circuit hydraulique et équipements consommateurs, de la canalisation de refoulement HP 31. La vanne 6 est agencée sur la canalisation de refoulement HP 31, de préférence hors des zones susceptibles d'endommagements par l'impact de 30 missile, principalement des zones proches d'une source de chaleur, de sorte que ladite vanne ne risque pas d'être endommagée par l'impact de missile, et en aval d'une dérivation 31a. La vanne est par exemple installée dans une zone du fuselage ou au niveau de l'emplanture des ailes, au plus près en aval de la dérivation 31a qui alimente les équipements dont le fonctionnement doit être préservé.

La canalisation de refoulement HP 31 du circuit hydraulique est en outre équipée d'un capteur de pression 9 qui délivre une information de pression du fluide hydraulique dans la canalisation correspondante. La pression mesurée permet de détecter la rupture d'une canalisation, compte tenu des pertes de charges, lorsque, en particulier, le débit est supérieur au débit maximum en fonctionnement normal du circuit. Avantageusement le capteur de pression est agencé sur la canalisation de refoulement HP, à proximité de l'extrémité 104 d'une aile 101, comme illustré sur la figure 3. Dans ce cas, une rupture de la canalisation de refoulement HP en n'importe quel point situé entre la vanne 6 et le capteur de pression 9 se traduit par une quasi annulation du débit et de la pression au niveau du capteur 9. La chute de la pression au niveau du capteur 9 en dessous d'une valeur minimale, sous réserve que le circuit hydraulique, et en particulier la pompe, ne soit pas considéré comme défaillant par ailleurs, est donc interprété par un dispositif de commande 61 comme une rupture de la canalisation de refoulement HP. En outre, un dispositif de commande 61 de la vanne 6 reçoit des signaux du capteur de pression agencé sur la canalisation de refoulement HP d'une aile de sorte que lorsque la pression mesurée par ledit capteur est inférieure à un seuil, adapté à la canalisation de refoulement HP considérée, ledit dispositif de commande génère un signal ayant pour effet de commander la fermeture de ladite vanne. Du fait de la mesure quasi-instantanée de la pression fournie par le capteur de pression agencé sur la canalisation et de la chute rapide de pression dans la canalisation qu'engendrerait le sectionnement de ladite canalisation par un impact de missile, la détection par le capteur d'une chute de pression en dessous du seuil est interprété par le système de commande 61 de la vanne 6 comme une fuite dans la canalisation correspondante conséquence possible d'un impact missile et ledit système de commande la fermeture de la vanne 6 de la canalisation de refoulement HP 31.

Avantageusement le dispositif de commande 61 de la vanne 6 reçoit un signal pour inhiber la commande de fermeture de la vanne lorsque la pression mesurée par le capteur de pression est normalement en dessous de la valeur seuil, en particulier pendant des phases de démarrage du moteur. La valeur de pression délivrée par un capteur de pression peut être une valeur analogique ou numérique correspondant à une valeur mesurée et qui est alors comparée par le dispositif de commande 61 de la vanne 6 à la valeur seuil associée audit capteur de pression, ou par construction dudit capteur de pression une valeur discrète qui change d'état pour la valeur seuil. Avantageusement, la canalisation de refoulement HP est équipée d'au moins deux capteurs de pression, de préférence en parallèle, de mesure de la pression dans ladite canalisation, lesdits capteurs délivrant chacun une valeur sensiblement identique de pression mesurée du fluide dans la canalisation correspondante. Dans un exemple de réalisation, une fonction logique 'ET' entre les 20 deux capteurs garantit, même en cas de panne d'un des capteurs, la mesure de la pression du fluide dans la canalisation de refoulement HP 31. Dans ce second mode de réalisation, un seul élément d'obturation 6 est nécessaire pour isoler le circuit d'une aile car le capteur de pression déporté permet de détecter la rupture de tuyauterie en tout point du circuit. 25 L'invention est décrite dans le cas d'un circuit hydraulique. L'invention est avantageusement appliquée à une architecture hydraulique d'ensemble comportant deux ou plus circuits hydrauliques, simultanément sectionnés lors d'un impact de missile, dont au moins un comporte une protection par au moins un ensemble élément d'obturation 6 -clapet anti-retour 7. 30 Avantageusement, l'architecture hydraulique est conçue de sorte que au moins un circuit hydraulique alimente des équipements consommateurs répartis sur les deux ailes et de sorte que l'avion puisse être contrôlé en vol, même de façon très dégradé, qu'en utilisant les équipements consommateurs d'une seule aile. Dans ce cas, un seul circuit hydraulique, correspondant au circuit alimentant les équipements consommateurs répartis sur les deux ailes, est équipé d'un ensemble élément d'obturation 6 - clapet anti-retour 7. Cependant, du fait que le missile peut impacter indifféremment l'une ou l'autre aile de l'avion et en fonction de certaine architecture de système hydraulique à bord d'un avion, des ensembles élément d'obturation 6 - clapet anti- retour 7 sur des circuits hydrauliques différents, pour chaque aile, sont de préférence mis en oeuvre. De préférence, l'architecture hydraulique est définie pour que, lors d'un impact sur une aile, le circuit hydraulique protégé, c'est à dire dont le circuit hydraulique du coté de l'aile considérée est isolé, est alimenté par une pompe d'un moteur de l'aile non impactée, ou par tout autre moyen de génération hydraulique dont le risque d'endommagement simultané est considéré comme faible. Avantageusement, la fermeture d'un élément d'obturation, fusible ou vanne, est réalisée dans un délai très court, au plus de l'ordre de quelques secondes, suivant la détection de l'impact pour limiter la perte de fluide hydraulique et la bâche est définie en tenant compte des performances des éléments d'obturation. La pompe, les équipements consommateurs et les zones de canalisations associées susceptibles d'avoir été endommagés par l'impact de missile sont alors isolés du reste du circuit hydraulique par l'élément d'obturation 6, sans qu'une quantité importante de fluide hydraulique n'ait été perdu et donc en maintenant le reste du circuit hydraulique opérationnel. L'isolation d'une partie d'une canalisation de refoulement HP d'un circuit hydraulique d'une aile d'avion concerne uniquement la partie du circuit délimitée par l'élément d'obturation 6 positionné le plus en amont de la fuite et l'extrémité de l'aile considérée. L'isolation par les éléments d'obturation 6 d'une partie des canalisations de haute pression et par les clapets anti-retour 7 d'une partie des canalisations basse pression d'une aile d'avion dans un temps suffisamment bref permet de conserver du fluide dans la partie restant fonctionnelle du circuit hydraulique grâce aux générations de pression hydraulique restantes et donc d'utiliser les équipements consommateurs pour maintenir une capacité minimale de contrôle de l'avion.

Dans les exemples décrits ci-dessous et illustrés sur les figures 4 à 7b, le système hydraulique de l'avion comporte trois circuits hydrauliques indépendants, un premier circuit, dit circuit vert la, un deuxième circuit, dit circuit jaune 1 b et un troisième circuit, dit circuit bleu l c, qui cheminent dans la voilure, comportant l'aile gauche et l'aile droite, dans le fuselage et dans les empennages. Les circuits jaune et bleu sont alimentés chacun par une pompe, tandis que le circuit vert est alimenté par deux pompes.

Dans un premier exemple d'architecture d'un système hydraulique d'un avion bimoteur, illustré sur la figure 4, deux circuits, le circuit jaune lb et le circuit bleu l c, sont alimentés chacun par une pompe entraînée par un moteur différent, et le troisième circuit, le circuit vert 1 a, est alimenté par deux pompes, chacune entraînée par un moteurs différent. Le circuit jaune 1 b est alimenté par une pompe entraînée par le moteur de l'aile droite, le circuit bleu 1c est alimenté par une pompe entraînée par le moteur de l'aile gauche, le circuit vert la est alimenté par une pompe entraînée par le moteur gauche et une pompe entraînée par le moteur droit. Dans le cas où l'aile gauche est impactée par un missile, les circuits bleu 1c et vert la, qui sont alimentés par la pompe entraînée par le moteur de l'aile gauche, sont considérés comme perdu. Le circuit jaune lb, qui est alimenté par la pompe entraînée par le moteur de l'aile droite, alimente en fluide hydraulique sous pression entre autre des équipements consommateurs 4 de l'aile gauche. Dans un premier mode de réalisation, en équipant d'au moins un fusible la partie du circuit jaune située dans l'aile gauche, et suivant l'emplacement d'un impact sur ladite aile gauche, les autres équipements consommateurs du circuit jaune de l'aile droite et du reste de l'avion, ainsi que ceux en amont du fusible qui s'est déclenché dans l'aile gauche, continueront d'être alimentés par la pompe entraînée par le moteur de l'aile droite. Dans un autre mode de réalisation, en équipant d'une vanne et d'au moins un capteur de pression la partie du circuit jaune située dans l'aile gauche, de même les équipements consommateurs du circuit jaune de l'aile droite et du reste de l'avion continueront d'être alimentés par la pompe entraînée par le moteur de l'aile droite. De la même façon, pour prendre en compte le cas où l'aile droite est impactée, les circuits jaune 1b et vert la, qui sont alimentés par la pompe entraînée par le moteur de l'aile droite, sont considérés comme perdu. Le circuit bleu 1c, qui est alimenté par la pompe entraînée par le moteur de l'aile gauche, alimente en fluide hydraulique sous pression entre autre des équipements consommateurs 4 de l'aile droite. En équipant d'au moins un élément d'obturation la partie du circuit bleu située dans l'aile droite, les équipements consommateurs du circuit bleu situés en amont de l'élément d'obturation fermé, continueront d'être alimentés par la pompe entraînée par le moteur de l'aile gauche. Dans un deuxième exemple d'architecture d'un système hydraulique d'un avion quadrimoteur, comme illustré sur la figure 5, deux circuits, le circuit jaune lb et le circuit bleu l c, sont alimentés chacun par une pompe entraînée par un moteur différent et le troisième circuit, le circuit vert 1a, est alimenté par deux pompes entraînées par deux autres moteurs. Le circuit jaune 1 b est alimenté par une pompe entraînée par un des deux moteurs de l'aile droite, le circuit bleu 1c est alimenté par une pompe entraînée par un des deux moteurs de l'aile gauche, le circuit vert la est alimenté par le second moteur de l'aile gauche et le second moteur de l'aile droite. Dans le cas où l'aile gauche est impactée par un missile, les circuits bleu 1c et vert la, qui sont alimentés par des pompes entraînées par les moteurs de l'aile gauche, sont considérés comme perdu. Le circuit jaune 1 b, qui est alimenté par la pompe entraînée par un des moteurs de l'aile droite, alimente en fluide hydraulique sous pression entre autre des équipements consommateurs 4 de l'aile gauche. Dans un premier mode de réalisation, en équipant d'au moins un fusible la partie du circuit jaune située dans l'aile gauche, et suivant l'emplacement de l'impact sur ladite aile gauche, les autres équipements consommateurs du circuit jaune de l'aile droite et du reste de l'avion, ainsi que ceux en amont du fusible qui s'est déclenché dans l'aile gauche, continueront d'être alimentés par la pompe entraînée par le moteur de l'aile droite. Dans un second mode de réalisation, en équipant d'une vanne et d'au moins un capteur de pression la partie du circuit jaune située dans l'aile gauche, de même les équipements consommateurs du circuit jaune de l'aile droite et du reste de l'avion continueront d'être alimentés par la pompe entraînée par le moteur de l'aile droite. De la même façon, pour prendre en compte le cas où l'aile droite est impactée par un missile, les circuits jaune 1 b et vert 1 a, qui sont alimentés par des pompes entraînées par les moteurs de l'aile droite, sont considérés comme perdu. Le circuit bleu l c, qui est alimenté par la pompe entraînée par le moteur de l'aile gauche, alimente en fluide hydraulique sous pression entre autre des équipements consommateurs 4 de l'aile droite. En équipant d'au moins un élément d'obturation la partie du circuit bleu 1c située dans l'aile droite, les équipements consommateurs du circuit bleu situés en amont de l'élément d'obturation fermé, continueront d'être alimentés par la pompe entraînée par le moteur de l'aile gauche. Exemple de positionnement des fusibles sur une voilure A titre d'illustration non restrictive de l'invention, à partir de l'architecture du système hydraulique décrit sur la figure 5 pour un avion type quadrimoteur, la figure 6a illustre un exemple de position des fusibles 6 sur la canalisation de refoulement HP 31 du circuit bleu 1c et des clapets anti-retour 7 sur la canalisation de retour 34 du circuit bleu 1c dans une aile droite du quadrimoteur et le tronçon de débit homogène associé à chaque fusible, pour une limite inférieure de température du fluide de -15°C. Pour prendre en compte les différents évènements pour la canalisation de refoulement HP 31 du circuit bleu 1c de l'aile droite, à cette température, cinq fusibles sont nécessaires. La figure 6b donne un tableau illustrant des caractéristiques du circuit et des fusibles dont les seuils de déclenchement sont fonction des débits de tronçons de circuits en fonctionnement normal et en cas de rupture de canalisation. A titre d'illustration non restrictive de l'invention, à partir de l'architecture du système hydraulique décrit sur la figure 5 pour un avion type quadrimoteur (avion très long courrier), la figure 7a illustre un exemple de position des fusibles 6 sur la canalisation de refoulement HP 31 du circuit jaune lb et des clapets anti-retour 7 sur la canalisation de retour 34 du circuit jaune lb dans une aile gauche du quadrimoteur et le tronçon de débit homogène associé à chaque fusible, pour une limite inférieure de température du fluide de -15°C. Pour prendre en compte les différents évènements pour la canalisation de refoulement HP du circuit jaune 1 b de l'aile gauche, à cette température, trois fusibles sont nécessaires. La figure 7b donne un tableau illustrant des caractéristiques du circuit et des fusibles dont les seuils de déclenchement sont fonction des débits de tronçons de circuits en fonctionnement normal et en cas de rupture de canalisation.

L'invention permet donc d'améliorer, lors d'un impact de missile sur la voilure, la contrôlabilité de l'avion en maintenant opérationnels les équipements consommateurs de l'aile de la voilure non impactée ainsi que ceux de la partie arrière de l'avion, dérive et profondeur et ainsi d'éviter qu'une situation catastrophique n'arrive.

Claims

REVENDICATIONS

1 Système hydraulique comportant au moins un circuit hydraulique (la, 1 b, 1c), ledit circuit hydraulique comportant : - au moins une pompe hydraulique (10) de génération d'un débit haute pression d'un fluide hydraulique du au moins un circuit hydraulique, ladite pompe définissant une direction amont du circuit hydraulique, - un ou des équipements consommateurs (4) d'une première zone utilisant le fluide hydraulique, lesdits équipements consommateurs définissant une direction aval du circuit hydraulique, - au moins une canalisation de refoulement HP (31) dans laquelle le fluide hydraulique circule depuis la pompe (10) vers les équipements consommateurs (4), ladite canalisation de refoulement HP comportant au moins une dérivation (31a) vers des équipements consommateurs d'une seconde zone, dans laquelle seconde zone est située la pompe hydraulique (10), ladite dérivation étant située entre, d'une part la pompe (10) et d'autre part les équipements consommateurs (4), - au moins une canalisation de retour (34) dans laquelle le fluide hydraulique circule depuis les équipements consommateurs (4) vers une bâche hydraulique (5), ladite canalisation de retour comportant au moins une dérivation (34a) vers des équipements consommateurs d'une seconde zone, ladite dérivation étant située entre, d'une part la bâche (5) et d'autre part les équipements consommateurs (4), caractérisé en ce que le système hydraulique comporte : - au moins un élément d'obturation (6) sur la au moins une canalisation de refoulement HP (31) du au moins un circuit hydraulique (la, 1 b, 1c) entre, d'une part la dérivation (31a) et d'autre part les équipements consommateurs (4), - au moins un clapet anti-retour (7) sur la au moins une canalisationde retour (34) du au moins un circuit hydraulique (la, lb, 1c) entre, d'une part la dérivation (34a) et d'autre part les équipements consommateurs (4), et s'opposant à la circulation du fluide depuis la pompe (10) vers les équipements consommateurs (4), ledit au moins un élément d'obturation comportant une position ouverte dans laquelle le fluide hydraulique circule librement dans la canalisation de refoulement HP (31) entre l'amont et l'aval de l'élément d'obturation (6) dans un mode de fonctionnement normal du circuit hydraulique et comportant une position fermée dans laquelle le fluide hydraulique est empêché de circuler entre l'amont et l'aval de l'élément d'obturation (6), l'élément d'obturation (6) étant placé automatiquement dans la position fermée lorsqu'une rupture de la canalisation de refoulement HP (31) est détectée en aval de l'élément d'obturation (6) de ladite canalisation de refoulement HP.
2- Système hydraulique suivant la revendication 1 dans lequel le au moins un élément d'obturation (6) est au moins un fusible qui est normalement ouvert et qui se ferme, sans action extérieure, lorsqu'un débit traversant la canalisation au niveau dudit fusible est supérieur à un débit seuil prédéterminé, caractéristique du calibre du fusible considéré.
3- Système hydraulique suivant la revendication 2 comportant au moins deux 20 fusibles sur une canalisation de refoulement HP (31), le second fusible étant en aval du premier.
4- Système hydraulique suivant la revendication 3 dans lequel une distance entre deux fusibles consécutifs sur une canalisation de refoulement HP est tel que : 25 - le calibre du fusible est au moins supérieur au débit maximal d'utilisation normale de l'ensemble des équipements consommateurs (4) situés en aval du fusible, - le calibre du fusible est inférieur au débit en cas de rupture de la canalisation de refoulement HP (31) en aval du fusible et en amont du 30 fusible aval suivant.
5- Système hydraulique suivant la revendication 4 dans lequel le nombre etl'agencement des fusibles sont tels qu'une rupture en un point quelconque d'une canalisation HP entraîne la fermeture d'un fusible en amont de la rupture sur ladite canalisation HP.
6- Système hydraulique suivant la revendication 5 dans lequel le nombre et l'agencement des fusibles sont déterminés pour une température donnée du fluide hydraulique.
7- Système hydraulique suivant la revendication 1 dans lequel le au moins un élément d'obturation (6) est une vanne commandée.
8- Système hydraulique suivant la revendication 7 dans lequel la vanne est commandée lorsqu'un signal issu d'au moins un capteur de pression détecte une pression inférieure à un seuil prédéfini dans une canalisation de refoulement HP en un point proche d'un équipement consommateur (4) parmi les plus éloignés de la vanne commandée.
9- Système hydraulique suivant la revendication 8 dans lequel le au moins un capteur est positionné sur une canalisation de refoulement HP (31) à proximité d'une extrémité d'une aile d'avion.
10-Avion comportant au moins deux circuits hydrauliques, chaque circuit alimentant des équipements consommateurs qui lui sont propres et dans lequel au moins un circuit, comporte des canalisations au niveau des deux ailes dudit avion, et appartient à un système hydraulique conforme à l'une des revendications 1 à 9.