FR2960912A1

FR2960912A1 - Dispositif de protection d'un calculateur de turbo-machine d'aeronef en cas de feu

Info

Publication number: FR2960912A1
Application number: FR1054488A
Authority: FR
Inventors: Bruno Robert Gaully
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2011-12-09
Anticipated expiration: 2030-06-08
Also published as: FR2960912B1

Abstract

D'une façon générale, l'invention propose un dispositif (100) de protection d'un calculateur de turbo-machine d'aéronef (101), ledit calculateur comportant un boîtier principal contenant : - un calculateur de régulation (200) - un système de protection survitesse (201) caractérisé en ce que le dispositif (100) comporte : - un couvercle (102) recouvrant le boîtier principal, ledit couvercle comportant une zone d'entrée d'air (106) et une zone de sortie d'air - un système de circulation d'air (110) qui assure une circulation d'air entre la zone d'entrée d'air (106) et la zone de sortie d'air.

Description

Dispositif de protection d'un calculateur de turbo-machine d'aéronef en cas de feu

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention a pour objet un dispositif de protection d'un calculateur de turbo-machine d'aéronef en cas de feu. Le domaine de l'invention est, d'une façon générale, celui des turbo-machines d'aéronef, et essentiellement des calculateurs turbo-machines d'aéronefs utilisés pour réguler le comportement de la turbo-machine.

Elle concerne essentiellement les calculateurs de turbo-machines qui réunissent dans un même boîtier un calculateur de régulation et un système de protection survitesse. Une telle réunion de ces deux éléments est en effet plus économique et a une masse plus faible que si ces éléments sont installés dans deux boîtiers séparés.

Le calculateur de régulation a pour fonction de réguler la vitesse de la turbo-machine. Une défaillance du calculateur de régulation peut entraîner une survitesse. C'est pourquoi il est nécessaire d'installer également un système de protection survitesse. Le système de protection survitesse comporte un organe électronique associé à un organe hydromécanique.

L'organe électronique mesure la vitesse de rotation du rotor. Si l'organe électronique détecte une survitesse, il commande alors l'organe hydromécanique, qui coupe le carburant. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION En cas de feu de la turbo-machine, on doit envisager une défaillance de mode commun, c'est-à-dire à la fois une défaillance du calculateur de régulation et une défaillance du système de protection survitesse. Trois cas sont à envisager : Soit le calculateur de régulation défaille en entraînant une survitesse, puis le système de protection défaille.

Soit le calculateur de régulation défaille en entraînant une survitesse, et le système de protection survitesse défaille simultanément.

Soit le système de protection défaille, puis le calculateur de régulation défaille en entraînant une survitesse. Le premier cas n'est pas gênant, car le système de protection stoppe la survitesse causée par la défaillance du calculateur de régulation. Au contraire, les deux derniers cas sont gênants, car le système de protection n'est pas en mesure de stopper la survitesse causée par la défaillance du calculateur de régulation. Des solutions existent pour empêcher une défaillance de mode commun du calculateur de régulation et du système de protection survitesse : Utiliser des composants électroniques haute température pour le système de protection survitesse. Ainsi, en cas de surchauffe, on garantit une défaillance du système de sécurité survitesse postérieure à la défaillance du calculateur de régulation. L'inconvénient est que ces composants sont chers, difficiles à se procurer, et posent des problèmes d'obsolescence. Implémenter un « auto-shutdown » commandé par un fusible thermique dans l'enceinte du calculateur de la turbo-machine : à partir d'une certaine température, on informe d'un dysfonctionnement. Une telle solution a un inconvénient si la marge thermique entre le fonctionnement nominal et à chaud est faible, à cause des coupures intempestives. Installer les calculateurs de régulation en zone non feu (il s'agit d'une zone dans laquelle le carburant ne peut pas pénétrer). Il peut être installé dans une zone non feu séparée du compartiment de la turbo-machine par des cloisons pare-feu, ou bien être installé dans le fuselage de l'avion. Cependant, une telle solution a des contraintes en terme d'installation, d'impact sur la masse, de surcoût si il faut créer la zone non feu. 20 25 30 Utiliser des harnais incendie qui entourent le calculateur de la turbo-machine. Mais une telle solution entraîne un surcoût, des connectiques supplémentaires, une difficulté d'installation et de maintenance.

DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION L'objet de l'invention propose une solution aux problèmes qui viennent d'être exposés. La présente invention a essentiellement pour but de réaliser de manière économique une zone non feu au plus près du calculateur de la turbo-machine. Avantageusement, on réalise ladite zone non feu avec un maintien d'un écart de température entre la zone accueillant le système de protection survitesse et le contrôleur de régulation, que l'avion soit à l'arrêt de la turbo-machine tournant ou en vol, pour faciliter le dimensionnement thermique du calculateur. L'invention concerne donc essentiellement un dispositif de protection d'un calculateur de turbo-machine d'aéronef, ledit calculateur comportant un boîtier principal contenant : - un calculateur de régulation - un système de protection survitesse caractérisé en ce que le dispositif comporte : - un couvercle recouvrant le boîtier principal, ledit couvercle comportant une zone d'entrée d'air et une zone de sortie d'air - un système de circulation d'air qui assure une circulation d'air entre la zone d'entrée d'air et la zone de sortie d'air Outre les caractéristiques principales qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, le dispositif selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes combinaisons techniquement possibles - le système de circulation d'air comporte : - un tuyau relié à la zone d'entrée d'air du couvercle - un moyen de compression d'air apte à envoyer de l'air compressé dans le tuyau - le moyen de compression d'air est un compresseur de turbo-machine. - le tuyau comporte une ouverture apte à aspirer de l'air extérieur à la nacelle de l'aéronef sous l'effet de l'air compressé envoyé dans le tuyau - la zone d'entrée d'air est positionnée en regard d'une zone du calculateur de turbo-machine dans laquelle est positionné le système de protection survitesse - la zone de sortie d'air est constituée par au moins une encoche dans la couvercle, ladite encoche formant une ouverture traversée par un connecteur relié à une fiche du boîtier. - la zone d'entrée d'air et la zone de sortie d'air sont positionnées sur des faces du couvercle distinctes. - le couvercle est réalisé en matériau calorifuge. - le couvercle est réalisé en matériau étanche. - le couvercle est réalisé en tôle. L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - à la figure 1, un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention en cours d'installation. - à la figure 2, un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention en cours d'utilisation. DESCRIPTION DETAILLEE DES FORMES DE REALISATION PREFEREES DE L'INVENTION Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. Sur la figure 1 est représenté un exemple de dispositif 100 selon l'invention, en cours d'installation. Le dispositif 100 comporte notamment un calculateur de turbo-machine 101 et un couvercle 102 posé sur le calculateur de turbo-machine 101. Le calculateur de turbo-machine 101 comporte notamment deux zones : une première zone correspond à l'espace occupé par un calculateur de régulation 200, et une deuxième zone correspond à l'espace occupé par un système de protection survitesse 201.

A l'avant du calculateur de la turbo-machine 101 se trouvent des fiches 103 servant à connecter des connecteurs 104 (ces connecteurs servent à communiquer avec des vérins et des capteurs qui sont présents sur la turbo-machine). Le couvercle 102 possède des encoches 105 qui s'emboîtent, quand le couvercle 102 est abaissé, sur les fiches 103 (voir figure 2). Sur la face supérieure du couvercle se situe une arrivée d'air 106. Sur cette arrivée d'air 106 est fixé un système de circulation d'air 110. Le système de circulation d'air 110 est constitué d'un tuyau 107 et d'un moyen de compression d'air 108. Le tuyau 107 est fixé à la zone d'arrivée d'air 106. Le tuyau 107 comporte une ouverture 111 apte à aspirer de l'air extérieur à la nacelle de l'aéronef sous l'effet d'air compressé envoyé dans le tuyau 107. Avantageusement, le moyen de compression d'air 108 est le compresseur de la turbo-machine, la turbo-machine.

Grâce au système de circulation d'air 110, l'arrivée d'air est toujours maintenue, même si l'avion n'est pas en mouvement. Ceci facilite le dimensionnement thermique du calculateur de la turbo-machine 101. Par calibration du débit d'air compressé par le moyen de compression 108, de la taille de l'ouverture sur le tuyau 107, et de la taille des encoches 105 sur le couvercle 102, on maîtrise la pression dans l'enceinte formée par l'espace entre le couvercle 102 et le calculateur de régulation 101. Avantageusement, le calculateur de la turbo-machine 101 est en surpression par rapport à l'extérieur du dispositif 100. Une telle surpression permet de chasser le carburant et les vapeurs de carburant hors de l'enceinte : on a ainsi une zone non feu. Avantageusement, on positionne la zone d'arrivée d'air 106 en regard de la zone où se trouve le système de protection survitesse 201. En réglant de manière appropriée la température d'air aspiré, on permet une température de la zone où se trouve le système de protection survitesse 201 inférieure à la température de la zone où se trouve le calculateur de régulation 200. Sur la figure 2, le dispositif 100 est représenté en cours de fonctionnement. On retrouve les mêmes éléments que ceux présents sur la figure 1.

Le couvercle 102 est avantageusement réalisé en matériau calorifuge, pour améliorer l'isolation du calculateur de la turbo-machine 101 vis-à-vis d'un feu. Le couvercle 102 est avantageusement étanche pour permettre un débit d'air compressé plus faible.5

Claims

REVENDICATIONS1 - Dispositif (100) de protection d'un calculateur de turbo-machine d'aéronef (101), ledit calculateur comportant un boîtier principal contenant : - un calculateur de régulation (200) - un système de protection survitesse (201) caractérisé en ce que le dispositif (100) comporte : - un couvercle (102) recouvrant le boîtier principal, ledit couvercle comportant une zone d'entrée d'air (106) et une zone de sortie d'air - un système de circulation d'air (110) qui assure une circulation d'air entre la zone d'entrée d'air (106) et la zone de sortie d'air
2 - Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système de circulation d'air (110) comporte : - un tuyau (107) relié à la zone d'entrée d'air (106) du couvercle (102) - un moyen de compression d'air (108) apte à envoyer de l'air compressé dans le tuyau (107)
3 - Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de compression d'air (108) est un compresseur de la turbo-machine.
4 - Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le tuyau (107) comporte une ouverture (111) apte à aspirer de l'air extérieur à la nacelle de l'aéronef sous l'effet du passage de l'air compressé envoyé dans le tuyau (107)
5 - Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la zone d'entrée d'air (106) est positionnée en regard d'une zone du calculateur turbo-machine (101) dans laquelle est positionné le système de protection survitesse (201)
6 - Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la zone de sortie d'air est constituée par au moins uneencoche (105) dans le couvercle (102), ladite encoche formant une ouverture traversée par un connecteur (104) relié à une fiche (103) du boîtier principal.
7 - Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes 5 caractérisé en ce que la zone d'entrée d'air (106) et la zone de sortie d'air sont positionnées sur des faces du couvercle (102) distinctes.
8 - Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le couvercle (102) est réalisé en matériau calorifuge.
9 - Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le couvercle (102) est réalisé en matériau étanche.
10 - Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes 15 caractérisé en ce que le couvercle (102) est réalisé en tôle. 10