FR3008678A1 - Aeronef comprenant un equipement electrique de puissance et un systeme de ventilation de l'equipement electrique de puissance, element interieur et procede associes - Google Patents

Abstract

Cet aéronef comprend un équipement électrique de puissance (42) et un système (44) de ventilation de l'équipement électrique de puissance (42). Le système de ventilation (44) comprend un guide d'air (52), pour guider un air chauffé par l'équipement électrique de puissance (42) vers un premier compartiment (18) de l'aéronef et/ou vers l'extérieur de l'aéronef. L'aéronef comprend un organe (46) de recirculation d'au moins une partie de l'air chauffé, pour le chauffage d'un compartiment chauffé (14) de l'aéronef autre que ledit premier compartiment (18) au moyen de ladite partie d'air chauffé.

Description

Aéronef comprenant un équipement électrique de puissance et un système de ventilation de l'équipement électrique de puissance, élément intérieur et procédé associés La présente invention concerne un aéronef, du type comprenant un équipement électrique de puissance et un système de ventilation de l'équipement électrique de puissance. L'invention concerne également un procédé de gestion thermique dans un tel aéronef. Enfin, l'invention concerne un élément intérieur d'aéronef, du type comprenant un équipement électrique de puissance d'aéronef et un système de ventilation de l'équipement électrique de puissance. Comme cela est observable dans le domaine de l'aéronautique civile, la puissance électrique embarquée à bord des avions est de plus en plus importante avec l'avènement des électroniques à haute densité de puissance et à haute température. Les générateurs de puissance électrique sont plus importants, la puissance transitant sur le réseau depuis les générateurs jusqu'aux charges augmente, et elle doit transiter par de nombreux équipements électroniques de puissance, typiquement des équipements de conversion et des équipements de filtrage, pour maintenir une bonne qualité et une bonne stabilité du réseau électrique de l'avion. Chacun des éléments présents sur le chemin électrique dissipe plus ou moins d'énergie sous forme de chaleur, chaleur qui doit être évacuée loin des électroniques de puissance afin d'éviter qu'elles ne surchauffent et que leur fiabilité ne se dégrade. Les équipements électroniques de puissance sont sensibles aux grandes amplitudes thermiques, aux variations de pression importantes, à l'humidité, au gel, au brouillard salin, à la corrosion ou à la présence de germes pouvant se développer en ambiance humide notamment. Ces différents paramètres environnementaux sont susceptibles de dégrader la fiabilité de ces équipements. Il est donc souhaitable de placer les équipements électroniques de puissance dans des compartiments dans lesquels ces paramètres environnementaux sont maîtrisés. Néanmoins, multiplier ces compartiments à bord de l'aéronef est coûteux. L'intégration des équipements électroniques de puissance doit donc également être pensée de façon à trouver un juste équilibre entre la fiabilité des équipements électroniques et le coût de l'avion. Couramment, les équipements électroniques de puissance sont répartis dans différentes zones de l'avion en fonction de leur criticité et de leur robustesse.

Dans la cabine pressurisée de l'avion, qui constitue la zone la plus stable en pression et en température puisqu'un grand soin est apporté au confort et à la sécurité des passagers, sont placés les équipements critiques dont la fiabilité est primordiale au bon fonctionnement de l'appareil, et ceux qui sont par construction moins robustes. Un conditionnement d'air pourvoit la cabine en air chaud et froid en quantités suffisantes pour respecter les critères de température par les jours les plus chauds comme les plus froids.

Dans les soutes non pressurisées de l'avion, qui sont souvent soumises à de grandes amplitudes de températures et de pression, auxquelles s'ajoutent d'autres facteurs environnementaux comme l'humidité, le gel ou la présence d'agents corrosifs, sont placés les équipements électroniques dont la fiabilité est moins cruciale au bon fonctionnement de l'appareil, ou ayant une grande robustesse.

Dans les soutes pressurisées (zone sous-plancher, soute à bagages) ou semi- pressurisées (pointe avant), qui constituent un intermédiaire entre la cabine et les soutes non pressurisées, sont placés les équipements dont la fiabilité est importante mais qui ne sont pas forcément critiques, ou dont la robustesse est un peu améliorée pour survivre à l'environnement considéré.

En outre, sur certains avions, il existe des soutes pressurisées dédiées à l'avionique et possédant leur propre conditionnement d'air parallèle à celui de la cabine. Dans tous les cas, l'air qui, ayant servi à ventiler l'électronique de la soute avionique, en ressort chaud, est évacué à l'extérieur de l'avion. Par ailleurs, comme rappelé plus haut, la température est régulée dans la cabine pressurisée de l'avion de façon à la maintenir la plus stable possible dans l'objectif de garantir le confort des passagers. Il est à noter que cette température doit être maintenue relativement stable malgré des températures extérieures très variables, pouvant aller de 70°C à +55°C. A cet effet, de l'air chaud et pressurisé (« bleed air » en anglais) est prélevé sur les moteurs de l'avion pour être injecté dans la cabine pressurisée, une partie dudit air passant dans un système de conditionnement pour y être refroidi préalablement à son injection dans la cabine pressurisée. En ajustant les proportions d'air injecté directement et d'air refroidi, il est possible de régler la température de la cabine. Cela présente l'inconvénient que, par temps froid, il est nécessaire de prélever une grande quantité d'air sur les moteurs pour chauffer la cabine à une température de confort. La consommation et les performances de l'avion s'en trouvent négativement impactées. Un premier objectif de l'invention est donc de permettre le chauffage d'un compartiment d'un aéronef en en minimisant l'impact sur la consommation et/ou les performances de l'aéronef.

Par ailleurs, il existe des situations dans lesquelles le système de prélèvement d'air sur les moteurs tombe en panne. Lorsqu'une telle panne survient, le renouvellement de l'air cabine se fait au moyen d'une écope de secours qui prélève l'air directement à l'extérieur de l'avion. L'air injecté en cabine est donc à la température extérieure, ce qui a pour conséquence que, lorsque l'avion est dans un environnement froid, la température en cabine peut rapidement baisser. Cela risque d'incommoder les occupants de l'appareil et, dans certains environnements très froids, peut même être dangereux pour les occupants de l'appareil. Il a été envisagé des systèmes de secours supposés assurer le chauffage de la cabine en cas de défaillance du système de prélèvement d'air sur les moteurs. Ces systèmes de secours comprennent généralement des réchauffeurs électriques adaptés pour chauffer l'air en cabine. L'ajout de ces réchauffeurs présente cependant l'inconvénient de complexifier l'avion et d'ajouter de la masse à l'avion. En outre, les réchauffeurs électriques sont généralement peu fiables et risquent de se déclencher intempestivement, perturbant la régulation de la température en cabine, et ajoutant au risque de déclencher un feu en cabine. Enfin, les réchauffeurs électriques de design « simple » ne permettent pas un réglage fin de la température en cabine. Un deuxième objectif de l'invention est de permettre le chauffage d'un compartiment d'un aéronef en cas de défaillance du système de prélèvement d'air dudit compartiment, en minimisant l'alourdissement de l'aéronef. D'autres objectifs sont d'éviter de complexifier l'aéronef, d'assurer une bonne fiabilité de la régulation de température dans le compartiment lorsque le système de prélèvement d'air est en fonctionnement, de limiter le risque d'incendie et de permettre un réglage fin de la température dans le compartiment lorsque le système de prélèvement d'air est défaillant. A cet effet, l'invention a pour objet un aéronef du type précité, dans lequel le système de ventilation comprend un guide d'air, pour guider un air chauffé par l'équipement électrique de puissance vers un premier compartiment de l'aéronef et/ou vers l'extérieur de l'aéronef, et en ce que l'aéronef comprend un organe de recirculation d'au moins une partie de l'air chauffé, pour le chauffage d'un compartiment chauffé de l'aéronef autre que ledit premier compartiment au moyen de ladite partie d'air chauffé. Selon des modes de réalisation particuliers de l'invention, l'aéronef présente également l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) : - au moins un compartiment pressurisé, l'équipement de puissance étant placé dans ledit compartiment pressurisé ; - un système de régulation de pression pour réguler la pression qui règne dans le compartiment pressurisé où est placé l'équipement de puissance, ledit système de régulation de pression comprenant une soupape de pressurisation pour l'évacuation d'air à l'extérieur du compartiment pressurisé, le guide d'air étant adapté pour guider l'air chauffé jusqu'à la soupape de pressurisation ; - le guide d'air est adapté pour confiner et guider l'intégralité de l'air chauffé jusqu'à la soupape de pressurisation, à l'exception de la partie d'air chauffé recirculée par l'organe de recirculation ; - le système de ventilation comprend une soupape de surpression, pour l'évacuation d'air hors du guide d'air dans le compartiment pressurisé en cas de surpression dans le guide d'air ; - l'organe de recirculation comprend un conduit de recirculation raccordé fluidiquement à un tronçon du guide d'air disposé en aval de l'équipement électrique de puissance ; - le système de ventilation comprend un clapet anti-retour, pour s'opposer à un reflux d'air provenant du conduit de recirculation vers le guide d'air ; - le système de ventilation comprend au moins un ventilateur de secours, pour forcer la circulation d'air dans le guide d'air ; - l'organe de recirculation comprend un conduit de recirculation et au moins un ventilateur de recirculation, pour forcer la circulation d'air dans le conduit de recirculation ; - un système de régulation de la température du compartiment chauffé, le système de régulation comportant un capteur de température pour mesurer la température dans le compartiment chauffé et un module de commande du ventilateur de recirculation, le module de commande étant programmé pour démarrer le ventilateur de recirculation lorsque la température mesurée est en-dessous d'une première température de consigne, et pour arrêter le ventilateur de recirculation lorsque la température mesurée est au-dessus d'une deuxième température de consigne ; - l'organe de recirculation comprend un conduit de recirculation et une vanne de régulation du débit d'air recirculé, pour réguler le débit d'air chauffé circulant dans le conduit de recirculation ; - un système de régulation de la température du compartiment chauffé, le système de régulation comportant un capteur de température pour mesurer la température dans le compartiment chauffé et un module de commande de la vanne de régulation, le module de commande étant programmé pour commander l'ouverture de la vanne de régulation lorsque la température mesurée est en-dessous d'une première température seuil, et pour commander la fermeture de la vanne de régulation lorsque la température mesurée est au-dessus d'une deuxième température seuil ; - le système de ventilation comprend un mélangeur d'air, pour mélanger la partie d'air recirculée, préalablement à son rejet dans le compartiment chauffé, à de l'air frais prélevé à l'extérieur du compartiment chauffé. L'invention a également pour objet un procédé de gestion thermique dans un aéronef tel que défini ci-dessus, comprenant les étapes suivantes : refroidissement de l'élément de puissance par un flux d'air, guidage de l'air chauffé par l'élément de puissance vers un premier compartiment de l'aéronef et/ou vers l'extérieur de l'aéronef , dans au moins une configuration d'opération de l'aéronef, recirculation d'une partie de l'air chauffé à travers le conduit de recirculation, et chauffage d'un compartiment chauffé de l'aéronef autre que ledit premier compartiment au moyen de ladite partie d'air chauffé.

L'invention a en outre pour objet un élément intérieur d'aéronef du type précité, dans lequel le système de ventilation comporte un guide d'air destiné à guider un air chauffé par l'équipement électrique de puissance vers un premier compartiment de l'aéronef et/ou vers l'extérieur de l'aéronef, et en ce que l'élément intérieur comprend en outre un organe de recirculation d'au moins une partie de l'air chauffé, pour le chauffage d'un compartiment chauffé de l'aéronef autre que ledit premier compartiment au moyen de ladite partie d'air chauffé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de l'invention qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : la Figure 1 est une vue schématique en coupe partielle d'un aéronef selon l'invention, la Figure 2 est une vue schématique d'un élément intérieur de l'aéronef de la Figure 1, dans une première configuration de fonctionnement normal du système de pressurisation, et la Figure 3 est une vue semblable à celle de la Figure 2, l'élément intérieur étant dans une deuxième configuration de fonctionnement défaillant du système de pressurisation. L'aéronef 10, représenté sur la Figure 1, comprend un fuselage 12. Ce fuselage 12 délimite un espace intérieur, divisé en une pluralité de compartiments 14, 16, 18 par des cloisons 20, 22. L'aéronef 10 est par exemple un avion.

Les compartiments 14, 16, 18 comprennent au moins un compartiment pressurisé 14, un compartiment semi-pressurisé 16 et un compartiment non pressurisé 18. Le compartiment pressurisé 14 est constitué par une cabine passager et un cockpit. Le compartiment semi-pressurisé 16 est la pointe avant (en anglais « nose cone »), et le compartiment non pressurisé 18 comprend plusieurs soutes. En option, les compartiments comprennent d'autres compartiments, comme une zone sous-plancher, une soute à bagages, ou une soute avionique. Dans tout ce qui suit, le terme « cabine » sera utilisé pour désigner le compartiment pressurisé 14, englobant au sens large la cabine passager, le cockpit et l'éventuelle soute à bagages, ainsi que la zone sous-plancher. La cabine 14 est équipée pour recevoir des passagers. A cet effet, la cabine 14 comprend un système de régulation de la température et de la pression dans la cabine 14. Le système de régulation de température et de pression comprend un capteur de température 24, pour mesurer la température dans la cabine 14, un système de conditionnement 26, et un module de commande 28. Le module de commande 28 est programmé pour piloter le système de conditionnement 26 en fonction de la température mesurée dans la cabine 14. Le système de régulation de température et de pression comprend en outre une entrée d'air froid 30, une entrée d'air chaud 31, une entrée d'air de secours 33, et, pour chaque entrée d'air 30, 31, 33, une vanne 32 de régulation de l'air passant par ladite entrée 30, 31, 33. Le système de régulation de température et de pression comprend enfin un système 35 de prélèvement d'air moteur (« bleed » en anglais). L'entrée d'air froid 30 est raccordée fluidiquement au système de prélèvement d'air 35 par l'intermédiaire du système de conditionnement 26, de sorte que l'air pénétrant dans la cabine 14 par l'entrée 30 a été préalablement refroidi par le système de conditionnement 26. L'entrée d'air chaud 31 est raccordée fluidiquement au système de prélèvement d'air 35 en dérivation du système de conditionnement 26. L'air pénétrant dans la cabine 14 par l'entrée 31 est ainsi à une température sensiblement supérieure à celle de la cabine. L'entrée d'air de secours 33 est escamotable et n'est déployée qu'en cas de panne empêchant la circulation d'air au niveau des entrées principales 30 et 31 (par exemple en cas de panne de prélèvement d'air moteur). Dans l'exemple représenté, l'entrée d'air de secours 33 est formée dans le fuselage 12, et permet l'entrée d'air provenant directement de l'extérieur de l'aéronef 10.

La vanne 32 est pilotée par le module de commande 28, qui est notamment adapté pour régler ainsi la proportion d'air provenant du système de prélèvement 35 qui est refroidie par le système de conditionnement 26. Le système de régulation de température et de pression comporte également deux sorties d'air 34, pour l'évacuation d'air provenant de la cabine 14 vers l'extérieur de l'aéronef 10 ou vers un compartiment de l'aéronef autre que la cabine 14, et deux soupapes de pressurisation 36, 38. Dans le cas où l'air provenant de la cabine 14 est évacué vers un autre compartiment, ledit autre compartiment est de préférence à une pression inférieure à celle de la cabine 14. Ledit autre compartiment est ainsi de préférence un compartiment semi- pressurisé ou un compartiment non pressurisé. Dans l'exemple représenté, chaque sortie d'air 34 est formée dans la paroi 22 séparant la cabine 14 de la soute non pressurisée 18. En variante, chaque sortie d'air est formée dans la paroi 20 séparant la cabine 14 de la pointe avant 16, ou dans le fuselage 12. Chaque soupape de pressurisation 36, 38 est disposée en travers d'une sortie d'air 34 respective et est adaptée pour obturer ladite sortie d'air 34 lorsque la pression du côté de la cabine 14 est inférieure à une pression prédéterminée. Une première soupape de pressurisation 36 est adaptée pour permettre l'évacuation d'air par la sortie 34 respective lorsque la pression du côté de la cabine 14 est supérieure à la pression prédéterminée. La deuxième soupape de pressurisation 38 est adaptée pour permettre l'évacuation d'air par la sortie 34 respective lorsque la pression du côté de la cabine 14 est supérieure à la pression prédéterminée et que la première soupape 36 est défaillante. L'aéronef 10 comprend également un élément intérieur 40, placé dans la cabine 14. L'élément intérieur 40 comprend, en référence à la Figure 2, un équipement électronique de puissance 42, un système 44 de ventilation dudit équipement 42, et un organe 46 de recirculation de l'air chauffé par ledit équipement 42. L'équipement électronique de puissance 42 est destiné à la conversion et/ou au filtrage du courant électrique transporté par le réseau électrique (non représenté) de l'aéronef 10. A cet effet, il comprend un convertisseur et/ou un filtre de courant/tension. Il dissipe par exemple plus de 1kW d'énergie thermique, notamment 3kW d'énergie thermique. Le système de ventilation 44 est adapté pour ventiler l'équipement 42 par convection forcée et/ou naturelle. Ainsi par « ventilation » on entend une circulation d'air engendrée par une différence de pression, et/ou par un organe actif de ventilation.

Le système de ventilation 44 comprend un échangeur de chaleur 50 et un guide d'air 52 pour guider l'air ayant traversé l'échangeur de chaleur 50 jusqu'à la première soupape de pressurisation 36. L'échangeur de chaleur 50 présente une surface (non représentée) de contact avec l'air, supérieure à la surface de contact de l'équipement 42 avec l'air. L'échangeur de chaleur 50 est raccordé à l'équipement 42 de façon à transférer les calories de l'équipement 42 vers la surface de contact de l'échangeur de chaleur 50. L'échangeur de chaleur 50 est disposé en travers d'une entrée 54 du guide 52, de sorte qu'au moins une partie, avantageusement la majorité, de l'air entrant dans le guide 52 par ladite entrée 54 traverse l'échangeur de chaleur 50. De préférence, un passage d'air résiduel minimum est conservé au voisinage de l'échangeur 50 afin de pouvoir assurer le contrôle de la pression de la cabine dans le cas où l'échangeur 50 serait bouché. En outre, l'échangeur de chaleur 50 est de préférence disposé de sorte que l'intégralité de l'air ayant traversé l'échangeur de chaleur 50 entre dans le guide 52. On notera que cela n'exclut pas que de l'air n'ayant pas traversé l'échangeur de chaleur 50 puisse également entrer dans le guide 52 par l'entrée 54. Grâce au guide d'air 52, la ventilation de l'échangeur de chaleur 50 se fait naturellement sous l'effet du différentiel de pression entre la cabine 14 et la soute non pressurisée 18. En outre, le guide d'air 52 évite que la chaleur dégagée par l'équipement 42 réchauffe la cabine 14 de façon incontrôlée. De préférence, le système de ventilation 44 comprend en outre au moins un ventilateur 56 pour forcer la circulation d'air dans le guide d'air 44 en cas de hausse anormale de la température de l'équipement électronique de puissance 42. A cet effet, les ventilateurs 56 sont asservis en fonction de la température de l'équipement électronique de puissance 42. Dans l'exemple représenté, les ventilateurs 56 sont au nombre de deux pour que la ventilation de l'échangeur de chaleur 42 puisse être poursuivie même en cas de défaillance de l'un des ventilateurs 56. A cet effet, chaque ventilateur 56 a une capacité d'aspiration supérieure à 1 kg/min, notamment de 7,5kg/min. Dans l'exemple représenté, le système de ventilation 40 comprend également une soupape de surpression 58 adaptée pour évacuer une partie de l'air compris dans le guide 52 vers la cabine 14 en cas de surpression dans le guide 52 par rapport au reste de la cabine 14. La soupape de surpression 58 est proche de la deuxième soupape de pressurisation 38, de préférence à moins de 1 mètre de la deuxième soupape de pressurisation 38.

L'organe de recirculation 46 comprend un conduit 60 de recirculation pour le prélèvement d'au moins une partie de l'air ayant traversé l'échangeur de chaleur 50, de façon à chauffer la cabine 14 avec ladite partie d'air. Le conduit de recirculation 60 a une première extrémité 62 débouchant dans le guide 52, en aval de l'échangeur de chaleur 50 relativement à un sens de circulation de l'air dans le guide d'air 52. Son extrémité opposée (non représentée) est de préférence raccordée fluidiquement à un mélangeur d'air (non représenté), pour mélanger la partie d'air recirculée, préalablement à son rejet dans la cabine 14, soit avec l'air provenant de l'entrée d'air 30 en mode de fonctionnement normal, soit avec l'air provenant de l'entrée d'air de secours 33 en mode secours. En variante la partie d'air recirculée est directement envoyée dans la cabine 14. L'organe de recirculation 46 comprend en outre un clapet anti-retour 64, pour s'opposer à un reflux d'air provenant du conduit de recirculation 60 vers le guide d'air 52, un ventilateur de recirculation 66, pour forcer la circulation d'air dans le conduit de recirculation 60, et une vanne de régulation 68, pour réguler le débit d'air recirculé. Le ventilateur de recirculation 66 a par exemple une capacité d'aspiration supérieure à 5 kg/min. Le module de commande 28 est programmé pour commander le ventilateur 66 et la vanne 68 en fonction de la température mesurée par le capteur 24. En particulier, le module de commande 28 est programmé pour : - démarrer le ventilateur 66 lorsque la température est en-dessous d'une première température de consigne, commander l'ouverture de la vanne 68 lorsque la température est en-dessous d'une première température seuil, arrêter le ventilateur 66 lorsque la température mesurée est au-dessus d'une deuxième température de consigne, et - commander la fermeture de la vanne 68 lorsque la température mesurée est au-dessus d'une deuxième température seuil. De préférence, la première température de consigne est égale à la première température seuil, et la deuxième température de consigne est égale à la deuxième température seuil. Un procédé de gestion thermique de la cabine 14 mis en oeuvre par l'aéronef 10 va maintenant être décrit, en référence aux Figures 1 à 3. En fonctionnement normal, de l'air chaud et de l'air froid pénètrent dans la cabine 14 via les entrées d'air 30 et 31. Cet air est mélangé à l'air de la cabine 14 et envoyé en direction des passagers.

Après avoir circulé en cabine 14, cet air est aspiré par la dépression créée à l'entrée du guide d'air 52 par le différentiel de pression entre la cabine 14 et la soute 18. L'air traverse l'échangeur de chaleur 50, où il est chauffé, puis est guidé par le guide 52 jusqu'à la soupape 36, par laquelle il est évacué dans la soute 18.

Néanmoins, une partie de cet air chauffé est prélevée par le conduit de recirculation 60 sous l'effet de la dépression générée par le ventilateur 66 en fonctionnement. Ladite partie d'air traverse la vanne 68, qui assure le contrôle du débit recirculé, et est amenée jusqu'au mélangeur, où elle est mélangée à de l'air plus froid provenant de la cabine 14 ou de l'entrée d'air 31.

Dans le même temps, la température de la cabine 14 est mesurée par le capteur 24, et est comparée aux première et deuxième températures cibles par le module de commande 28. Lorsque la température mesurée dépasse la deuxième température de consigne, le module de commande 28 commande la fermeture de la vanne 68, arrête le ventilateur 66, et commande l'augmentation du débit d'air entrant dans la cabine 14 par l'entrée d'air 30. Ainsi, l'injection d'air chaud dans la cabine 14 cesse. La cabine est progressivement refroidie par l'air froid entrant par l'entrée d'air 30 jusqu'à être en-dessous de la première température de consigne. Lorsque la température mesurée est inférieure à la première température de consigne, le module de commande 28 commande l'ouverture de la vanne 68, démarre le ventilateur 66, et commande la réduction du débit d'air entrant dans la cabine 14 par l'entrée d'air 30. Ainsi, une partie de l'air chauffé par l'équipement 42 recommence à être prélevée par le conduit 60 dans le guide d'air 52 et injectée dans la cabine 14. Cela augmente la température de cabine, jusqu'à ce qu'elle atteigne à nouveau la deuxième température de consigne. Ainsi, il n'est pas nécessaire d'augmenter le débit d'air prélevé sur les moteurs de l'aéronef 10 pour réguler la température dans la cabine 14 : il suffit en effet de jouer sur la proportion d'air recirculé. Le débit d'air prélevé sur les moteurs peut donc être maintenu au minimum nécessaire au renouvellement de l'air dans la cabine 14, ce qui permet de limiter l'impact sur la consommation et sur les performances de l'aéronef 10. En cas de défaillance du système de prélèvement 25, l'aéronef descend à une altitude inférieure à un seuil donné, par exemple 15 000 pieds et l'entrée de secours 33 est ouverte. De l'air à la température extérieure pénètre alors dans la cabine 14. Cet air est mélangé à l'air de la cabine 14 et envoyé en direction des passagers.

Comme en fonctionnement normal, l'air, après avoir circulé dans la cabine 14, est chauffé par l'équipement électronique de puissance 42, puis en partie recirculé au moyen du conduit 60. A la sortie du conduit 60, la partie d'air recirculée est mélangée à de l'air plus froid provenant de la cabine 14 ou de l'entrée d'air 33. Lorsque la température mesurée dépasse la deuxième température de consigne, le module de commande 28 commande la fermeture de la vanne 68, arrête le ventilateur 66, et commande l'augmentation du débit d'air entrant dans la cabine 14 par l'entrée d'air 33. Ainsi, l'injection d'air chaud dans la cabine 14 cesse. La cabine est progressivement refroidie par l'air à température extérieure entrant par l'entrée d'air 30 jusqu'à être en-dessous de la première température de consigne. Lorsque la température mesurée est inférieure à la première température de consigne, le module de commande 28 commande l'ouverture de la vanne 68, démarre le ventilateur 66, et commande la réduction du débit d'air entrant dans la cabine 14 par l'entrée d'air 33. Ainsi, une partie de l'air chauffé par l'équipement 42 recommence à être prélevée par le conduit 60 dans le guide d'air 52 et injectée dans la cabine 14. Cela augmente la température de cabine, jusqu'à ce qu'elle atteigne à nouveau la deuxième température de consigne. Il n'est donc plus nécessaire de disposer d'un réchauffeur électrique de secours dédié pour assurer le réchauffement de l'air entrant par l'entrée de secours 33. En outre, la vanne 68 permet une régulation fine de la température dans la cabine 14. Lorsque l'équipement 42 dépasse une température seuil (par exemple en cas de blocage de la première soupape 36 en position fermée, ou en cas de perte du différentiel de pression), les ventilateurs 56 sont démarrés, de façon à forcer l'aspiration d'air au travers de l'échangeur de chaleur 50. En cas de simple perte du différentiel de pression, l'air ainsi forcé est simplement guidé par le guide 52 jusqu'à la première soupape 36, et évacué par cette dernière.

En cas de blocage de la première soupape 36 en position fermée, les ventilateurs 56 créent une surpression dans le guide d'air 52 sous l'effet de laquelle la soupape de surpression 58 s'ouvre. L'air chaud est ainsi évacué dans la cabine 14 au travers de la soupape 58, comme représenté sur la Figure 3, ce qui permet d'assurer le refroidissement de l'équipement 42. La soupape 58 étant proche de la deuxième soupape 38, l'air chaud est immédiatement aspiré vers la soute 18 sous l'effet du différentiel de pression et ainsi ne réchauffe pas la cabine 14. Dans chacun des cas, le reste du procédé de gestion thermique décrit plus haut reste applicable. Grâce à l'invention décrite ci-dessus, la température est régulée précisément dans la cabine 14 même en cas de panne du système de prélèvement 25.

En outre, la sécurité de l'aéronef 10 est renforcée, du fait de l'absence de réchauffeurs électriques susceptibles de déclencher un incendie. De plus, l'aéronef 10 est allégé du fait de l'absence de ces réchauffeurs électriques.

Enfin, la consommation et les performances de l'aéronef 10 sont peu impactées par le chauffage de la cabine 14. Pour finir, la fiabilité de l'aéronef 10 est améliorée, puisqu'il n'embarque plus de réchauffeur électrique susceptible de démarrer intempestivement. Bien que, dans l'exemple décrit ci-dessus, l'équipement électronique de puissance 42 est placé dans la cabine 14, l'invention n'est pas limitée à ce seul mode de réalisation. En variante, l'équipement électronique de puissance 42 est placé dans un autre compartiment de l'aéronef 10, par exemple une soute avionique.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1.- Aéronef (10) comprenant un équipement électrique de puissance (42) et un système (44) de ventilation de l'équipement électrique de puissance (42), caractérisé en ce que le système de ventilation (44) comprend un guide d'air (52), pour guider un air chauffé par l'équipement électrique de puissance (42) vers un premier compartiment (18) de l'aéronef (10) et/ou vers l'extérieur de l'aéronef (10), et en ce que l'aéronef (10) comprend un organe (46) de recirculation d'au moins une partie de l'air chauffé, pour le chauffage d'un compartiment chauffé (14) de l'aéronef (10) autre que ledit premier compartiment (18) au moyen de ladite partie d'air chauffé.
2. 2.- Aéronef (10) selon la revendication 1, comprenant au moins un compartiment pressurisé (14), l'équipement de puissance (42) étant placé dans ledit compartiment pressurisé (14).
3. 3.- Aéronef (10) selon la revendication 2, comprenant un système de régulation de pression pour réguler la pression qui règne dans le compartiment pressurisé (14) où est placé l'équipement de puissance, ledit système de régulation de pression comprenant une soupape de pressurisation (36) pour l'évacuation d'air à l'extérieur du compartiment pressurisé (14), le guide d'air (52) étant adapté pour guider l'air chauffé jusqu'à la soupape de pressurisation (36).
4. 4.- Aéronef (10) selon la revendication 3, dans lequel le guide d'air (52) est adapté pour confiner et guider l'intégralité de l'air chauffé jusqu'à la soupape de pressurisation (36), à l'exception de la partie d'air chauffé recirculée par l'organe de recirculation (46).
5. 5.- Aéronef (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le système de ventilation (44) comprend une soupape de surpression (58), pour l'évacuation d'air hors du guide d'air (52) dans le compartiment pressurisé (14) en cas de surpression dans le guide d'air (52).
6. 6.- Aéronef (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe de recirculation (46) comprend un conduit de recirculation (60) raccordé fluidiquement à un tronçon du guide d'air (52) disposé en aval de l'équipement électrique de puissance (42).
7. 7.- Aéronef (10) selon la revendication 6, dans lequel le système de ventilation (44) comprend un clapet anti-retour (64), pour s'opposer à un reflux d'air provenant du conduit de recirculation (60) vers le guide d'air (52).
8. 8.- Aéronef (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de ventilation (44) comprend au moins un ventilateur de secours (56), pour forcer la circulation d'air dans le guide d'air (52).
9. 9.- Aéronef (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe de recirculation (46) comprend un conduit de recirculation (60) et au moins un ventilateur de recirculation (66), pour forcer la circulation d'air dans le conduit de recirculation (60).
10. 10.- Aéronef (10) selon la revendication 9, comprenant un système de régulation de la température du compartiment chauffé (14), le système de régulation comportant un capteur de température (24) pour mesurer la température dans le compartiment chauffé (14) et un module (28) de commande du ventilateur de recirculation (66), le module de commande (28) étant programmé pour démarrer le ventilateur de recirculation (66) lorsque la température mesurée est en-dessous d'une première température de consigne, et pour arrêter le ventilateur de recirculation (66) lorsque la température mesurée est au-dessus d'une deuxième température de consigne.
11. 11.- Aéronef (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe de recirculation (46) comprend un conduit de recirculation (60) et une vanne (68) de régulation du débit d'air recirculé, pour réguler le débit d'air chauffé circulant dans le conduit de recirculation (60).
12. 12.- Aéronef (10) selon la revendication 11, comprenant un système de régulation de la température du compartiment chauffé (14), le système de régulation comportant un capteur de température (24) pour mesurer la température dans le compartiment chauffé (14) et un module (28) de commande de la vanne de régulation (68), le module de commande (28) étant programmé pour commander l'ouverture de la vanne de régulation (68) lorsque la température mesurée est en-dessous d'une première température seuil, et pour commander la fermeture de la vanne de régulation (68) lorsque la température mesurée est au-dessus d'une deuxième température seuil.
13. 13.- Aéronef (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de ventilation (44) comprend un mélangeur d'air, pour mélanger la partie d'air recirculée, préalablement à son rejet dans le compartiment chauffé (14), à de l'air frais prélevé à l'extérieur du compartiment chauffé (14)
14. 14.- Elément intérieur d'aéronef (40), comportant un équipement électrique de puissance d'aéronef (42) et un système (44) de ventilation de l'équipement électrique de puissance (42), caractérisé en ce que le système de ventilation (44) comporte un guide d'air (52) destiné à guider un air chauffé par l'équipement électrique de puissance (42) vers un premier compartiment (18) de l'aéronef (10) et/ou vers l'extérieur de l'aéronef (10), et en ce que l'élément intérieur (40) comprend en outre un organe (46) de recirculation d'au moins une partie de l'air chauffé, pour le chauffage d'un compartimentchauffé (14) de l'aéronef (10) autre que ledit premier compartiment (18) au moyen de ladite partie d'air chauffé.
15. 15.- Procédé de gestion thermique dans un aéronef (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : refroidissement de l'élément de puissance (42) par un flux d'air, guidage de l'air chauffé par l'élément de puissance (42) vers un premier compartiment (18) de l'aéronef (10) et/ou vers l'extérieur de l'aéronef (10), dans au moins une configuration d'opération de l'aéronef (10), recirculation d'une partie de l'air chauffé à travers le conduit de recirculation (60), et chauffage d'un compartiment chauffé (14) de l'aéronef (10) autre que ledit premier compartiment (18) au moyen de ladite partie d'air chauffé.