FR3073916A1

FR3073916A1 - Circuit fluidique pour lubrifier et/ou refroidir un ensemble mecanique

Info

Publication number: FR3073916A1
Application number: FR1771233A
Authority: FR
Inventors: Joel MOUTERDE; Gilles Eymard Duvernay
Original assignee: Airbus Helicopters SAS
Current assignee: Airbus Helicopters SAS
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2019-05-24
Anticipated expiration: 2037-11-20
Also published as: FR3073916B1

Abstract

La présente invention concerne un circuit fluidique d'entretien (1) comprenant un réservoir (10), un circuit d'acheminement de liquide d'entretien (20) s'étendant du réservoir (10) jusqu'au moins un moyen de projection (60). Une source (40) de gaz sous pression est reliée à un circuit d'acheminement de gaz (41) qui débouche sur une enceinte (61) dudit au moins un moyen de projection (60). Le moyen de projection (60) comporte au moins un conduit interne (65) qui chemine dans ladite enceinte (61) et qui est relié au circuit d'acheminement de liquide d'entretien (20), ledit conduit interne (65) s'étendant jusqu'à une surface de passage de sortie de liquide (68) en contact avec le milieu extérieur.

Description

Circuit fluidique d’entretien pour lubrifier et/ou refroidir un ensemble mécanique

La présente invention concerne un circuit fluidique d’entretien pour lubrifier et/ou refroidir un ensemble mécanique, et notamment une boîte de transmission principale de puissance d’un aéronef.

La présente invention se rapporte au domaine de la lubrification et/ou du refroidissement des boîtes de transmission, en particulier des boîtes de transmission de puissance destinées à un aéronef à voilure tournante.

Un aéronef de type giravion comporte un rotor participant au moins partiellement à la sustentation de cet aéronef et/ou à sa propulsion. Pour mettre en rotation un tel rotor, un giravion est muni d’une installation motrice comportant au moins un moteur.

En outre, une boîte de transmission de puissance peut être interposée entre au moins un moteur et au moins un rotor.

Une boîte de transmission de puissance comporte des éléments tournants. Ces éléments tournants sont classiquement lubrifiés. Cette lubrification est en condition normale assurée par un dispositif de lubrification principal qui a pour fonctions principales de limiter l’usure et l’échauffement de ces éléments tournants et, par suite, de prolonger leurs durées de vie. Sans un tel dispositif de lubrification principal, le fonctionnement de la boîte de transmission de puissance peut être dégradé.

Durant la lubrification du système mécanique, un liquide de lubrification circulant dans le dispositif de lubrification principal peut être parfois très chaud. Dès lors, ce liquide de lubrification peut être refroidi dans un système de refroidissement. Ce système de refroidissement peut comporter un échangeur thermique, par exemple un échangeur thermique huile/air.

Par ailleurs, la réglementation en vigueur impose d’assurer une tenue mécanique de la boîte de transmission de puissance d’un giravion pendant une durée minimale en cas de fuite du dispositif de lubrification principal, pour permettre de poser l’aéronef sur une aire d’atterrissage.

Certaines boîtes de transmission de puissance sont ainsi conçues pour fonctionner sans liquide de lubrification et sans l’adjonction d’un système de secours durant cette durée minimale.

Certaines solutions techniques alternatives ou complémentaires consistent à prévoir un circuit fluidique d’entretien de secours.

Le document FR 2658577 et le document FR 3045764 proposent des circuits de lubrification de secours distribuant un liquide de lubrification au moyen de systèmes de distribution de type gouttes à gouttes.

Le document EP 2505878 décrit une boîte de vitesse ayant un système de lubrification passif. Ce système de lubrification passif comprend un carter contenant un liquide de lubrification sous pression pour alimenter un gicleur.

Le document FR 2685758 décrit un circuit fluidique d’entretien de secours qui comporte un réservoir de liquide de lubrification de secours qui est indépendant du dispositif de lubrification principal. Selon une réalisation, le réservoir est pressurisé et relié à un système de distribution par une canalisation équipée d’une vanne. Lorsque la vanne est ouverte, le liquide de lubrification s’écoule par la canalisation avant d’être projeté par le système de distribution. Selon une autre réalisation, le réservoir n’est pas pressurisé mais est relié au système de distribution par une canalisation équipée d’une pompe.

Le document FR 2826094 décrit un circuit fluidique d’entretien de secours pour hélicoptère qui comporte un réservoir de liquide de lubrification de secours qui est indépendant du dispositif de lubrification principal. Le réservoir alimente en liquide de lubrification de secours un répartiteur, via un circuit d’acheminement comprenant des conduites ainsi qu’un limiteur de débit et de pression, un clapet anti-retour et un filtre. Ce répartiteur reçoit de plus un gaz propulseur provenant d’un étage de compression d’un moteur via une liaison comprenant une vanne de commande. Le répartiteur alimente alors en gaz sous pression et en liquide à pulvériser chaque buse de pulvérisation via une disposition d’alimentation. Un capteur de pression surveille en outre le circuit fluidique d’entretien principal. Lorsqu’une baisse de pression est détectée dans le dispositif de lubrification principal, la vanne de commande est ouverte. Le gaz comprimé prélevé sur le moteur pénètre alors dans le répartiteur.

En outre, le document FR 2826094 suggère donc d’utiliser une chambre de mélange dans laquelle un gaz et le liquide de lubrification se mélangent. Or, le gaz tend à augmenter la pression régnant dans la chambre de mélange. Ce gaz tend en outre à pénétrer dans le circuit d’acheminement liant la chambre de mélange au réservoir de liquide de lubrification, en exerçant une pression dite « contrepression » par commodité sur le liquide de lubrification qui circule dans le circuit d’acheminement. Ce gaz peut impacter le débit de liquide de lubrification.

Par ailleurs, un système de ce genre peut comprendre un système de surveillance de la pression régnant dans le circuit d’acheminement.

Toutefois, la viscosité du liquide de lubrification au sein du circuit fluidique d’entretien de secours tend à diminuer consécutivement à un échauffement de la boîte de transmission. Cette diminution de la viscosité du liquide de lubrification de secours influe sur la pression régnant au sein du circuit d’acheminement. Ce phénomène rend de fait plus difficile une surveillance basée sur cette pression.

De plus, la contrepression générée par le gaz dans le circuit d’acheminement peut induire des mesures de pression erronées. Le gaz pénétrant dans le circuit d’acheminement à partir de la chambre de mélange peut par exemple faire croire à la présence de liquide de lubrification dans le circuit d’acheminement alors que ce n’est pas le cas. Quand aucun liquide de lubrification ne circule dans le circuit d’acheminement, un capteur de pression mesure en effet la pression du gaz provenant de la chambre de mélange ce qui peut induire une erreur d’appréciation.

Par ailleurs, le document FR 2826094 suggère de prélever un gaz sur un étage de compression d’un moteur. Dès lors, la pression de ce gaz peut varier en fonction de la phase de vol puisque cette pression dépend de la puissance fournie par le moteur et de l’altitude de l’aéronef. Par suite, la qualité du jet projeté par les buses peut varier en fonction de la phase de vol et de la température ambiante d’exploitation de l’hélicoptère. A basse température, une partie du liquide de lubrification peut couler le long des buses au lieu d’être projeté sous la forme d’un jet.

Selon un autre système, un moyen de projection est relié à une source de gaz propulseur et une source de liquide de lubrification. Le moyen de projection comporte alors une chambre de mélange pour mélanger le gaz propulseur et le liquide de lubrification. Un tel moyen de projection peut présenter les inconvénients précités.

La présente invention a alors pour objet de proposer un circuit fluidique d’entretien innovant pouvant tendre à s’affranchir des limitations mentionnées ci-dessus.

L’invention vise notamment un circuit fluidique d’entretien apte à lubrifier et/ou refroidir une boîte de transmission de puissance d’un aéronef, et par exemple suite au dysfonctionnement d’un autre système d’entretien.

Le circuit fluidique d’entretien comprend un réservoir qui contient un liquide d’entretien, un circuit d’acheminement de liquide d’entretien s’étendant du réservoir jusqu’au moins un moyen de projection, le circuit fluidique d’entretien comprenant au moins une source de gaz sous pression reliée à un circuit d’acheminement de gaz qui débouche sur ledit au moins un moyen de projection,

Ledit au moins un moyen de projection comporte une enceinte, l’enceinte comprenant une paroi délimitant un espace intérieur de l’enceinte, le circuit d’acheminement de gaz débouchant sur cette enceinte pour acheminer le gaz dans l’espace intérieur, la paroi étant munie d’au moins une ouverture ménageant un passage entre l’espace intérieur et un milieu extérieur au moyen de projection, ladite ouverture présentant une surface de passage de sortie de gaz en contact avec ledit milieu extérieur ledit au moins un moyen de projection comportant au moins un conduit interne cheminant dans ladite enceinte, le conduit interne étant en communication fluidique avec le circuit d’acheminement de liquide d’entretien, le conduit interne s’étendant jusqu’à une surface de passage de sortie de liquide, ladite surface de passage de sortie de liquide (68) étant en contact avec ledit milieu extérieur pour que l’espace intérieur ne soit pas une chambre de mélange dans laquelle se mélangent ledit gaz et ledit liquide d’entretien, le liquide d’entretien circulant successivement dans le circuit d’acheminement de liquide d’entretien puis dans le conduit interne avant d’être expulsé dans ledit milieu.

L’expression « circuit fluidique d’entretien » désigne un circuit de lubrification et/ou de refroidissement.

L’expression « liquide d’entretien » désigne un liquide de lubrification et/ou de refroidissement. Par exemple, le liquide d’entretien peut comprendre de l’huile, éventuellement de l’huile connue sous les dénominations Turbonycoil 640 ou Eastmann HALO 157. Selon un autre exemple, le liquide d’entretien peut prendre la forme d’un mélange d’eau et de glycol.

Le terme « enceinte » désigne une structure délimitant ledit espace intérieur, tel qu’une structure comprenant un ou plusieurs carters et/ou un ou plusieurs conduits et/ou une ou plusieurs plaques par exemple.

L’expression « le circuit d’acheminement de gaz débouchant sur cette enceinte » signifie que le circuit d’acheminement de gaz achemine un gaz dans l’enceinte. Le circuit d’acheminement de gaz peut par exemple être fixé à l’enceinte, relié à cette enceinte ou encore solidaire de l’enceinte pour qu’un tuyau de ce circuit d’acheminement de gaz puisse acheminer un gaz dans l’enceinte.

Le terme « ouverture » désigne un espace vide laissant passer le gaz de l’enceinte vers le milieu extérieur. Cette ouverture peut être délimitée par la paroi de l’enceinte. Cette paroi peut former localement un conduit délimitant l’ouverture.

Dès lors, la source de gaz sous pression génère un gaz qui s’écoule successivement dans un ou plusieurs tuyaux du conduit d’acheminent de gaz puis dans l’enceinte avant de sortir de l’enceinte par une ouverture de cette enceinte en traversant la surface de passage de sortie de gaz.

En outre, le conduit interne traverse l’enceinte pour mettre en communication fluidique le circuit d’acheminement de liquide d’entretien avec le milieu extérieur sans transiter dans la chambre de mélange. Le liquide d’entretien contenu dans le réservoir s’écoule ainsi dans un ou plusieurs tuyaux du circuit d’acheminement de liquide d’entretien puis traverse le conduit interne avant d’atteindre le milieu extérieur.

Contrairement à un système connu, le liquide d’entretien n’est pas mélangé avec le gaz dans l’enceinte. Le liquide d’entretien et le gaz se rejoignent uniquement dans le milieu extérieur pour que le liquide d’entretien soit propulsé dans ce milieu extérieur. Le gaz fait en effet office de gaz propulseur et permet de diffuser le liquide d’entretien. La forme de l’ouverture peut permettre de propulser le liquide d’entretien sous la forme d’un jet plat, rond ou conique par exemple.

Dès lors, le gaz propulseur généré par la source de gaz sous pression ne tend pas à générer une contrepression dans le conduit interne et le circuit d’acheminement de liquide d’entretien. L’invention tend donc à résoudre les problèmes précités liés à cette contrepression en utilisant un nouveau type de moyen de projection qui est dépourvu d’une chambre de mélange. Ce moyen de projection rend ainsi possible une surveillance du fonctionnement du circuit fluidique d’entretien puisque l’écoulement du liquide dans le circuit d’acheminement de liquide d’entretien n’est pas perturbé par un gaz.

De plus, ce moyen de projection peut tendre à permettre l’obtention d’un jet de liquide d’entretien avec un gaz présentant une pression plus faible que sur un pulvérisateur muni d’une chambre de mélange, notamment sur toute la plage de température atteinte par le liquide à pulvériser sur un équipement d’hélicoptère. Dès lors, le circuit fluidique d’entretien peut éventuellement être moins sensible aux variations de pression du gaz, ce qui présente notamment un intérêt lorsque le gaz est prélevé sur un turbomoteur.

Un tel moyen de projection peut aussi participer à l’obtention d’un liquide d’entretien qui ne coule pas le long du moyen de projection à basse température.

Le circuit fluidique d’entretien peut donc tendre à optimiser la tenue d’une boîte de transmission de puissance en cas de panne d’un système de lubrification/refroidissement principal en optimisant le débit du liquide d’entretien, et/ou la qualité du jet de liquide d’entretien expulsé, et/ou en augmentant son domaine de fonctionnement par le biais d’un bon comportement par temps froid ou d’un fonctionnement moins sensible aux conditions d’exploitation de la machine.

Le circuit fluidique d’entretien peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui suivent.

Selon un aspect, ladite surface de passage de sortie de gaz et ladite surface de passage de sortie de liquide sont coplanaires.

Selon une autre alternative, ladite surface de passage de sortie de liquide est en aval de la surface de passage de sortie de gaz au regard d’un sens de déplacement dudit gaz.

Alternativement, ladite surface de passage de sortie de liquide est en amont d’une distance d’au plus trois millimètres de la surface de passage de sortie de gaz au regard dudit sens de déplacement dudit gaz.

Le décalage de trois millimètres au maximum permet d’éviter que le gaz puisse pénétrer dans le conduit interne.

Selon un aspect, le conduit interne peut comporter un tronçon d’entrée suivi d’un tronçon convergent, le tronçon d’entrée s’étendant à partir de la paroi et étant en communication fluidique avec uniquement le circuit d’acheminement de liquide d’entretien et le tronçon convergent, le tronçon convergent s’étendant du tronçon d’entrée jusqu’à ladite surface de passage de sortie de liquide.

Le liquide d’entretien passe donc du circuit d’acheminement de liquide d’entretien au tronçon d’entrée sans pénétrer dans l’espace intérieur. De même, le gaz contenu dans l’espace intérieur ne peut pas pénétrer dans le conduit interne.

Selon un aspect, ladite au moins une ouverture peut comprendre plusieurs ouvertures disposées autour dudit conduit interne.

Cette architecture peut permettre d’obtenir un jet plat.

Selon un aspect, la surface de passage de sortie de liquide peut être strictement disposée dans ladite ouverture.

Selon un aspect, la surface de passage de sortie de gaz entoure le conduit interne voire la surface de passage de sortie de liquide.

La projection du liquide d’entretien par le gaz propulseur peut ainsi être optimisée.

Selon un aspect, le circuit d’acheminement de gaz peut comporter un ou plusieurs tuyaux. De plus, le circuit d’acheminement de gaz peut comporter au moins une vanne et/ou au moins un filtre et/ou au moins un échangeur thermique.

Selon un aspect, le circuit d’acheminement de gaz peut comporter un régulateur de pression.

En fonction de la nature de la source de gaz sous pression et par exemple si la pression du gaz fournie n’est pas constante, le circuit d’acheminement de gaz peut être régulé à l’aide d’un élément de régulation de pression. Par exemple, le circuit d’acheminement de gaz peut comporter un régulateur de pression passif, tel qu’éventuellement une restriction créant une perte de charge.

De manière alternative, le régulateur de pression circuit d’acheminement de gaz peut être dépourvu d’un régulateur de pression.

Selon un aspect, le gaz pouvant présenter au niveau de la source de gaz sous pression une pression supérieure à un seuil, le circuit d’acheminement de gaz peut comporter au moins un détendeur.

La source de gaz sous pression peut fournir un gaz présentant une pression supérieure à la pression nécessaire pour projeter le liquide d’entretien. Dès lors, un détenteur peut être utilisé pour que la pression du gaz dans le moyen de projection et au niveau de son ouverture soit la plus constante possible afin d’obtenir un jet de liquide d’entretien optimisé.

Par exemple, la source de gaz sous pression est un étage de compression d’un turbomoteur. Ainsi, une variante consiste à prélever de l’air sur un étage de compression d’un moteur et à utiliser un détendeur pour maintenir la pression de cet air dans une plage prédéfinie par l’utilisateur. Lorsque le turbomoteur comporte plusieurs étages de compression, la source de gaz sous pression peut être représentée par l’étage de compression comprimant le plus le gaz.

Le détenteur peut être par exemple agencé entre la source de gaz sous pression et une vanne, entre une vanne et un échangeur thermique, après un échangeur thermique...

Selon un autre aspect, le circuit d’acheminement de liquide d’entretien peut comporter un ou plusieurs tuyaux. De plus, le circuit d’acheminement de liquide d’entretien peut comporter au moins une vanne et/ou au moins un filtre et/ou au moins une pompe et/ou peut être pressurisé...

Par exemple, Le liquide d’entretien contenu dans le réservoir peut être pressurisé par la source de gaz sous pression ou par une source de pression auxiliaire. Un limiteur de débit peut alors être disposé en amont du réservoir.

Selon un aspect, ledit circuit d’acheminement de gaz peut comporter une vanne et ledit circuit d’acheminement de liquide d’entretien peut comporter une pompe, la pompe et la vanne étant commandées par un calculateur de commande pour acheminer ledit liquide d’entretien et ledit gaz vers ledit au moins un moyen de projection sur requête du calculateur de commande.

Par exemple, le calculateur de commande ouvre la vanne et ordonne le fonctionnement de la pompe si un système de lubrification et/ou de refroidissement principal est défectueux.

Par ailleurs, le circuit d’acheminement de liquide d’entretien peut comporter un système d’évaluation d’un débit qui est relié à un calculateur de surveillance, notamment pour générer une alerte si le système d’évaluation d’un débit mesure un débit inférieur à un seuil prédéterminé lorsque le circuit fluidique d’entretien est en fonctionnement.

Eventuellement, le calculateur de commande et le calculateur de surveillance forment le cas échéant une seule et même entité.

Le calculateur de surveillance permet de surveiller le débit du liquide d’entretien dans le circuit d’acheminement de liquide d’entretien lorsque le circuit fluidique d’entretien est en fonctionnement. Le moyen de projection utilisé permet en effet de ne pas perturber la pression régnant dans le circuit d’acheminement de liquide d’entretien avec le gaz propulseur. Dès lors, le calculateur de surveillance peut tendre à émettre un nombre limité de fausses alertes.

Selon un aspect, le système d’évaluation d’un débit peut comporter au moins une sonde chauffante et au moins une sonde de température. La sonde de température est située à proximité de la sonde chauffante, et par exemple en aval de la sonde chauffante selon un sens de circulation dudit liquide d’entretien du réservoir vers ledit au moins un moyen de projection.

La sonde chauffante permet de chauffer le fluide de lubrification. En fonction de la température mesurée par la sonde de température, le calculateur de surveillance peut en déduire le débit du liquide d’entretien, par exemple par le biais de tableaux de mesure ou de formules mathématiques préétablies.

Selon un aspect, le système d’évaluation d’un débit comporte un capteur de pression différentielle qui mesure la différence de pressions entre deux prises de pression du circuit d’acheminement de liquide d’entretien.

Le circuit d’acheminement de liquide d’entretien peut présenter une perte de charge naturelle ou spécifiquement dimensionnée entre les deux prises de pression pour optimiser la mesure de débit.

Selon un aspect, ledit système d’évaluation d’un débit comporte un débitmètre à turbine.

Selon un aspect, le circuit d’acheminement de liquide d’entretien pouvant comprendre une pompe, la pompe étant une pompe à engrenages munie d’un moteur électrique, le système d’évaluation d’un débit peut comporter un capteur de vitesse mesurant une vitesse de rotation dudit moteur.

Lorsque le circuit d’acheminement de liquide d’entretien comporte une pompe pour faire circuler le liquide d’entretien, la vitesse du moteur de la pompe peut être mesurée pour évaluer le débit du liquide d’entretien. Par exemple, le calculateur de surveillance peut vérifier que cette vitesse est constante.

Cette mesure de vitesse de rotation du moteur peut être combinée avec un capteur de fluide qui détecte la présence de liquide d’entretien dans le réservoir, voire dans le circuit d’acheminement de liquide d’entretien. Dès lors, ce circuit d’acheminement de liquide d’entretien peut comprendre un capteur de fluide pour détecter la présence de liquide d’entretien dans ledit réservoir.

Par exemple, une sonde de niveau bas ou une sonde capacitive est agencée dans le réservoir, voire dans le circuit d’acheminement de liquide d’entretien.

Selon un autre aspect, le circuit d’acheminement de liquide d’entretien peut comporter un capteur de pression relié à un calculateur ou un manocontact de pression pour engendrer un ordre à compter d’un seuil de pression. Le moyen de projection selon l’invention peut ne pas perturber la pression du fluide ce qui rend possible sa surveillance.

Selon un aspect, l’invention vise aussi une boîte de transmission de puissance comprenant au moins un système d’entretien. Ainsi, au moins un dit système d’entretien est un circuit fluidique d’entretien selon l’invention du type décrit précédemment.

Selon un aspect, ledit au moins un système d’entretien pouvant comprendre un système principal et un système de secours, ledit système de secours étant employé en présence d’une défaillance du système principal, ledit système de secours inclut un circuit fluidique d’entretien selon l’invention du type décrit précédemment.

L’invention vise aussi un aéronef qui comporte un circuit fluidique d’entretien selon l’invention et éventuellement une boîte de transmission de puissance selon l’invention.

L’invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent :

- les figures 1 à 8, des schémas qui illustrent des circuits de lubrification selon l’invention,

- les figures 9 à 11, des figures présentant un moyen de pulvérisation selon l’invention, et

- la figure 12, un schéma qui présente un aéronef muni d’un circuit fluidique d’entretien selon l’invention.

Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d’une seule et même référence.

Les figures 1 à 8 illustrent diverses réalisations d’un circuit fluidique d’entretien de l’invention.

En référence à la figure 1 et indépendamment de la variante, un tel circuit fluidique d’entretien 1 vise à lubrifier et/ou à refroidir un organe mécanique, et par exemple une boîte de transmission de puissance 103.

Le circuit fluidique d’entretien 1 comprend un réservoir 10. Ce réservoir 10 contient un liquide d’entretien 11. L’expression liquide d’entretien désigne un lubrifiant tel que de l’huile par exemple, ou tout autre liquide apte à lubrifier et/ou à refroidir un organe mécanique.

Pour projeter le liquide d’entretien, le circuit fluidique d’entretien 1 est muni d’au moins un moyen de projection 60. Un circuit d’acheminement de liquide d’entretien 20 s’étend alors du réservoir 10 jusqu’au moins un moyen de projection 60 pour alimenter le moyen de projection 60 avec le liquide d’entretien 11.

Le circuit d’acheminement de liquide d’entretien 20 peut comprendre de multiples éléments. Ainsi, le circuit d’acheminement de liquide d’entretien 20 peut comprendre un ou plusieurs tuyaux 21, au moins un filtre 23, un clapet antiretour...

De plus, le circuit d’acheminement de liquide d’entretien 20 peut comprendre un système de déplacement pour générer le déplacement du liquide d’entretien 11 sur requête. Un tel système de déplacement peut comprendre au moins une pompe 22, et/ou au moins une vanne de liquide, et/ou au moins un système de pressurisation pour pressuriser le liquide d’entretien dans le réservoir.

Le cas échéant, un calculateur de commande 80 peut commander une pompe 22 et/ou une vanne. Le calculateur de commande 80 peut comprendre par exemple un processeur 81 et une mémoire 82 stockant des instructions appliquées par le processeur, un circuit intégré, un système programmable, un circuit logique, ces exemples ne limitant pas la portée donnée à l’expression « calculateur de commande ».

En outre, le circuit fluidique d’entretien 1 est muni d’au moins une source 40 de gaz sous pression fournissant un gaz 48 propulseur au moyen de projection pour projeter le liquide d’entretien. Par exemple, un turbomoteur comporte usuellement un générateur de gaz 1021 et au moins une turbine de travail 1023, la turbine de travail étant par exemple mécaniquement reliée à une boîte de transmission de puissance. Dès lors, un étage de compression 1022 peut représenter une telle source 40 de gaz sous pression.

La source 40 de gaz sous pression est selon un autre aspect reliée à un circuit d’acheminement de gaz 41 qui débouche sur le moyen de projection 60.

Le circuit d’acheminement de gaz 41 peut comprendre de multiples éléments. Ainsi, le circuit d’acheminement de gaz 41 peut comprendre un ou plusieurs tuyaux 46, au moins un régulateur de pression 47, au moins un échangeur thermique, au moins un filtre 45, au moins une vanne 42 tel qu’une électrovanne par exemple, au moins un organe de surveillance 49...

Eventuellement, le régulateur de pression 47 peut comprendre un détenteur 43. En effet, la source de gaz peut générer un gaz à une première pression susceptible de varier, notamment dans le cadre d’un turbomoteur d’aéronef. Le détenteur 43 permet alors de tarer le gaz pour obtenir un gaz à une deuxième pression, la deuxième pression étant certes inférieure à la première pression mais relativement constante. Cette caractéristique permet d’obtenir un gaz ayant une pression sensiblement constante, même si le gaz est prélevé sur un étage de compression d’un turbomoteur.

Le cas échéant, le calculateur de commande 80 peut commander la vanne 42. Ainsi, un même calculateur de commande 80 peut requérir la circulation de gaz et de liquide d’entretien dans des conditions prédéterminées, par exemple en cas de panne d’un autre système d’entretien. Une telle panne peut être détectée par des moyens existants, par exemple un capteur de pression.

Selon l’exemple de la figure 1, le réservoir 10 est relié à une pompe 22 par un tuyau 21, la pompe 22 étant reliée à un filtre 23 par un autre tuyau, le filtre 23 étant relié au moyen de projection via deux tuyaux et un moyen de surveillance 25. La source de gaz 40 est reliée à une vanne 42 par un tuyau 46, la vanne 42 étant reliée à un régulateur de pression 47 par un autre tuyau 46, le régulateur de pression 47 étant relié à un échangeur thermique 44 par un autre tuyau 46, l’échangeur thermique 44 étant relié au moyen de projection 60 via deux tuyaux et un organe de surveillance 49.

Ces divers organes peuvent être agencés selon d’autres ordres.

La figure 2 illustre une autre configuration où la source de gaz peut servir de moyen de pressurisation pour le réservoir 10. La pompe 22 de la figure 1 peut alors être remplacée par une vanne 24.

Selon un autre aspect, un moyen de projection 60 selon l’invention reçoit donc d’une part un liquide d’entretien 11 provenant d’un réservoir 10 et, d’autre part, un gaz 48 provenant d’une source de gaz sous pression.

A cet effet, le moyen de projection 60 comporte une enceinte ménageant un espace intérieur 63 qui forme une chambre d’accueil du gaz. L’enceinte peut être formée d’une unique pièce mécanique ou de plusieurs pièces mécaniques. L’enceinte 61 comprend une paroi 62 délimitant l’espace intérieur 63 de l’enceinte 61. La paroi 62 sépare donc l’espace interne d’un milieu extérieur EXT situé à l’extérieur du moyen de projection. Cette paroi comprend une ou plusieurs cloisons. Le terme « paroi » est donc à interpréter avec un sens large et désigne la périphérie de l’enceinte 61.

Le circuit d’acheminement de gaz 41 débouche sur l’enceinte 61 pour acheminer le gaz dans l’espace intérieur 63. Par exemple, la paroi 62 comporte un raccord 621 à fixer à un raccord 622 du circuit d’acheminement de gaz 41. Des liaisons par soudure sont aussi envisageables.

En outre, la paroi 62 présente une première section qui comprend au moins une ouverture 64. Chaque ouverture 64 représente un passage mettant en communication fluidique l’espace intérieur 63 et le milieu extérieur EXT. Le gaz acheminé dans l’espace intérieur 63 s’échappe alors de cet espace intérieur 63 au travers de chaque ouverture 64. L’ouverture présente donc une surface de passage de sortie de gaz 69 vide interposée entre le milieu extérieur EXT et l’espace intérieur 63 et en contact avec le milieu extérieur EXT.

Par ailleurs, le moyen de projection 60 possède au moins un conduit interne 65 cheminant dans l’enceinte 61. Eventuellement, le moyen de projection 60 comporte un conduit interne 65 par ouverture 64.

Chaque conduite interne 65 est directement en communication fluidique avec le circuit d’acheminement de liquide d’entretien 20. Ce conduit interne 65 s’étend donc à partir d’une deuxième section de la paroi 62. Eventuellement, la paroi 62 comporte un raccord 623 débouchant sur un conduit interne, le raccord 623 étant fixé à un raccord 624 du circuit d’acheminement de liquide d’entretien 20. Des liaisons par soudure sont aussi envisageables.

En outre, chaque conduit interne s’étend de la deuxième section de la paroi 62 jusqu’à une surface de passage de sortie de liquide 68.

Par exemple, le conduit interne 65 est muni d’un tronçon d’entrée 66 suivi d’un tronçon convergent 67. Le tronçon d’entrée s’étend à partir de la deuxième section de la paroi 62 en prolongeant le circuit d’acheminement de liquide d’entretien 20. Le tronçon convergent 67 s’étend alors à partir du tronçon d’entrée 66 jusqu’à la surface de passage de sortie de liquide 68 localisé au niveau de la première section de la paroi. Le tronçon convergent peut par exemple prendre la forme d’un cône.

Selon une première variante, la surface de passage de sortie de liquide 68 peut être disposée dans une ouverture 64. La surface de passage de sortie de gaz 69 et la surface de passage de sortie de liquide 68 sont alors coplanaires. De plus, la surface de passage de sortie de gaz 69 peut entourer la surface de passage de sortie de liquide 68.

Selon une deuxième variante visible sur la figure 2, le conduit interne 65 traverse l’ouverture 64 pour que la surface de passage de sortie de liquide 68 soit située en aval de la surface de passage de sortie de gaz 69 au regard du sens de déplacement du gaz et du liquide d’entretien.

Selon une troisième variante, la surface de passage de sortie de liquide 68 est située en amont de la surface de passage de sortie de gaz 69, une distance d’au plus trois millimètres séparant un premier plan contenant la surface de passage de sortie de liquide 68 et un deuxième plan contenant la surface de passage de sortie de gaz 69. Le premier plan et le deuxième plan sont par exemple parallèles.

Quelle que soit la variante et en référence à la figure 1, l’espace intérieur 63 n’est de fait pas une chambre de mélange dans laquelle se mélangent le gaz et le liquide d’entretien 11.

Lorsque la lubrification d’un organe est ordonnée, par exemple par le calculateur de commande 80, le gaz circule successivement dans le circuit d’acheminement de gaz 41 puis se répand dans l’espace intérieur 63 avant d’en être expulsé au travers de la surface de passage de gaz. Le liquide d’entretien 11 circule successivement dans le circuit d’acheminement de liquide d’entretien 20 puis dans le conduit interne 65 avant d’être expulsé dans le milieu extérieur EXT en rejoignant le gaz dans le milieu extérieur. Le liquide d’entretien est projeté sous la forme d’un jet 200.

Selon un autre aspect, le circuit d’acheminement de liquide d’entretien 20 peut comporter un moyen de surveillance du circuit fluidique d’entretien. Ainsi, le circuit d’acheminement de liquide d’entretien peut comporter un système d’évaluation d’un débit 25. Ce système d’évaluation d’un débit est relié à un calculateur de surveillance 85.

Le calculateur de surveillance 85 peut comprendre par exemple un processeur 86 et une mémoire 87 stockant des instructions appliquées par le processeur, un circuit intégré, un système programmable, un circuit logique, ces exemples ne limitant pas la portée donnée à l’expression « calculateur de surveillance ». Le calculateur de surveillance 85 et le calculateur de commande 80 peuvent former un seul et même calculateur.

Par ailleurs, le circuit d’acheminement de liquide d’entretien peut comporter un capteur de pression 150 relié au calculateur de surveillance 85 ou un manocontact de pression pour surveiller la pression du liquide d’entretien notamment.

Dès lors, le calculateur de surveillance 85 exploite les données du système d’évaluation d’un débit 25 pour générer une alerte si le système d’évaluation d’un débit 25 mesure un débit dans le circuit d’acheminement de liquide d’entretien inférieur à un seuil prédéterminé lorsque le circuit fluidique d’entretien 1 est en fonctionnement. Les données du capteur de pression 150 ou du manocontact de pression peuvent aussi le cas échéant permettre de générer une alerte si la pression mesurée est inférieure à un seuil de pression lorsque le circuit fluidique d’entretien est en fonctionnement.

Selon la réalisation de la figure 2, le système d’évaluation d’un débit 25 peut être un débitmètre à turbine 26.

Selon la réalisation de la figure 3, le système d’évaluation d’un débit 25 peut comporter au moins une sonde chauffante 27 et au moins une sonde de température 28 qui débouchent toutes deux dans le circuit d’acheminement de liquide d’entretien 20 pour être en contact avec ce liquide d’entretien. Dès lors, la sonde de température 28 est positionnée à proximité de la sonde chauffante, et selon l’exemple représenté en aval de la sonde chauffante 27 selon un sens de circulation 29 du liquide d’entretien 11 du réservoir 10 vers le moyen de projection 60. L’expression « sonde chauffante » désigne une sonde apte à chauffer localement le liquide d’entretien. L’expression « sonde de température » désigne une sonde apte à mesurer une température.

Selon la réalisation de la figure 4, le circuit d’acheminement de liquide d’entretien 20 comprend une pompe 22 pour faire circuler le liquide d’entretien 11. Cette pompe 22 est une pompe à engrenages munie d’un moteur électrique 35. Dès lors, le système d’évaluation d’un débit 25 peut comporter un capteur de vitesse 30 mesurant une vitesse de rotation du moteur 35. Un capteur de vitesse de rotation usuel peut être employé.

En complément, le système d’évaluation d’un débit 25 comprend un capteur de fluide 31 pour détecter la présence de liquide d’entretien dans ledit réservoir 10, tel qu’un capteur de bas niveau optique, un capteur de bas niveau à flotteur, un moyen de jaugeage capacitif, un capteur d’immersion, un capteur thermique...

Selon la réalisation de la figure 5, le système d’évaluation d’un débit 25 comprend un capteur de pression différentielle 32 qui mesure la différence de pressions entre deux prises de pression 33.

Le deux prises de pression 33 sont distantes l’une de l’autre pour que le circuit d’acheminement de liquide d’entretien 20 puisse présenter une perte de charge mesurable entre les deux prises de pression 33.

Selon un autre aspect, le circuit d’acheminement de gaz peut comprendre un organe de surveillance 49 relié au calculateur de surveillance 85. L’organe de surveillance 49 est muni d’au moins un des systèmes d’évaluation d’un débit décrits précédemment et/ou d’un capteur de pression.

Le cas échéant, le calculateur de surveillance 85 exploite les données de l’organe de surveillance 49 pour générer une alerte si le débit ou la pression mesurée dans le circuit d’acheminement de gaz est inférieure à un seuil prédéterminé correspondant de débit ou de pression lorsque le circuit fluidique d’entretien 1 est en fonctionnement.

Les figures 1 à 5 illustrent un circuit fluidique d’entretien comprenant un unique moyen de projection muni d’une unique ouverture. Toutefois, le circuit fluidique d’entretien peut comprendre plusieurs ouvertures.

La figure 6 illustre un moyen de projection comprenant un unique conduit interne débouchant sur deux ouvertures.

La figure 7 illustre un moyen de projection comprenant un circuit d’acheminement de liquide d’entretien qui découche sur deux conduits internes 65 d’un même moyen de projection 60.

La figure 8 illustre un circuit d’acheminement de liquide d’entretien et un circuit d’acheminement de gaz qui découchent sur plusieurs moyens de projection 60.

La figure 9 illustre une réalisation d’un moyen de projection 60 selon l’invention. L’enceinte prend la forme d’un conduit qui est muni de deux branches 201, 202. Ces deux branches 201, 202 présentent une angulation non nulle entre elles pour avoir sensiblement en forme de L. Une première branche 201 est connectée au circuit d’acheminement de gaz 41 et une deuxième branche 202 présente lesdites ouvertures 64. Le conduit interne 65 peut cheminer dans la deuxième branche 202.

La figure 10 illustre une variante d’un moyen de projection 60 selon laquelle la surface de passage de sortie de liquide entoure le conduit interne 65.

La figure 11 illustre une variante d’un moyen de projection 60 muni d’une pluralité d’ouvertures disposées autour du conduit interne 65.

Selon un autre aspect, un circuit fluidique d’entretien selon l’invention peut être agencé sur tout système requérant une lubrification pendant une durée prédéterminée.

Ainsi, la figure 12 illustre un aéronef 100 muni d’un tel circuit fluidique d’entretien 1.

Cet aéronef 1 comprend un rotor 101. Un tel rotor 101 peut être un rotor participant au moins partiellement à la sustentation et/ou à la propulsion de l’aéronef 1. Pour mettre en mouvement le rotor 101, l’aéronef 100 comporte au moins un moteur 102 mettant en mouvement une boîte de transmission de puissance 103.

Selon un exemple, la boîte de transmission de puissance 103 comporte une roue d’entraînement 111 mettant en mouvement au moins un étage de réduction de vitesse 115. Par exemple, l’étage de réduction de vitesse de rotation 115 comporte une roue planétaire 116 solidarisée en rotation à la roue d’entraînement 111 par un arbre de transmission de puissance. Cette roue planétaire 116 engrène au moins une roue satellite 117 glissant le long d’une couronne périphérique 118. Chaque roue satellite 117 est en outre portée par un porte-satellite 119. Ce porte-satellite 119 peut être relié mécaniquement au rotor 101, ou peut encore être relié à un autre étage de réduction de vitesse de rotation.

La roue d’entraînement 111 peut par ailleurs être entraînée indirectement en rotation autour d’un axe de rotation par chaque moteur. Ainsi, la boîte de transmission de puissance est pourvue d’un organe mécanique d’entrée 112 par moteur. Chaque organe mécanique d’entrée 11 est muni d’au moins une roue 112’ qui engrène la roue d’entraînement 111.

Indépendamment de son contenu, la boîte de transmission de puissance comporte au moins un système d’entretien 120 pour lubrifier et/ou refroidir les organes mobiles de cette boîte de transmission de puissance. Eventuellement, le système d’entretien 120 comprend un système principal 130 ainsi qu’un système de secours 140. Le système de secours 140 est employé en présence d’une défaillance du système principal 130.

Au moins un de ces deux systèmes d’entretien 120 est un circuit fluidique d’entretien 1 selon l’invention. En particulier, le système de secours 140 peut être un circuit fluidique d’entretien 1 selon l’invention, le système principal 130 étant un système usuel. Le réservoir du circuit fluidique d’entretien 1 peut en outre être indépendant du système principal 130.

Par exemple le système principal 130 peut comprendre une pompe de lubrification 125. La pompe de lubrification 125 peut être mise en mouvement par une roue 113, cette roue 13 étant éventuellement solidaire en rotation de la roue d’entraînement 111. Cette pompe de lubrification 125 puise un liquide de lubrification dans un bac de fond de la boîte de transmission de puissance. De plus, le système principal 130 comprend un circuit fluidique 126 en communication fluidique avec la pompe de lubrification 125. Le circuit fluidique débouche sur au moins un moyen de projection 128 dirigé vers un espace INT d’un carter. Chaque moyen de projection 128 peut comprendre un moyen usuel, ou peut être du type de l’invention.

Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en œuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu’il n’est pas concevable d’identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Circuit fluidique d’entretien (1) apte à lubrifier et/ou refroidir une boîte de transmission de puissance (103) d’un aéronef (100), ledit circuit fluidique d’entretien (1) comprenant un réservoir (10) qui contient un liquide d’entretien (11), un circuit d’acheminement de liquide d’entretien (20) s’étendant du réservoir (10) jusqu’ au moins un moyen de projection (60), ledit circuit fluidique d’entretien (1) comprenant au moins une source (40) de gaz sous pression reliée à un circuit d’acheminement de gaz (41), le circuit d’acheminement de gaz (41) débouchant sur ledit au moins un moyen de projection (60), caractérisé en ce que ledit au moins un moyen de projection (60) comporte une enceinte (61), ladite enceinte (61) comprenant une paroi (62) délimitant un espace intérieur (63) de l’enceinte (61), ledit circuit d’acheminement de gaz (41) débouchant sur cette enceinte (61) pour acheminer un gaz dans ledit espace intérieur (63), ladite paroi (62) étant munie d’au moins une ouverture (64) ménageant un passage entre l’espace intérieur (63) et un milieu extérieur (EXT) situé à l’extérieur du moyen de projection (60), ladite ouverture (64) présentant une surface de passage de sortie de gaz (69) en contact avec ledit milieu extérieur (EXT), ledit au moins un moyen de projection (60) comportant au moins un conduit interne (65) cheminant dans ladite enceinte (61), ledit conduit interne (65) étant en communication fluidique avec le circuit d’acheminement de liquide d’entretien (20), ledit conduit interne (65) s’étendant jusqu’à une surface de passage de sortie de liquide (68), ladite surface de passage de sortie de liquide (68) étant en contact avec ledit milieu extérieur (EXT) pour que l’espace intérieur (63) ne soit pas une chambre de mélange dans laquelle se mélangent ledit gaz et ledit liquide d’entretien (11), ledit liquide d’entretien (11) circulant successivement dans le circuit d’acheminement de liquide d’entretien (20) puis dans le conduit interne (65) avant d’être expulsé dans ledit milieu extérieur (EXT).
2. Circuit fluidique d’entretien selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface de passage de sortie de gaz (69) et ladite surface de passage de sortie de liquide (68) sont coplanaires ou ladite surface de passage de sortie de liquide (68) est en aval de la surface de passage de sortie de gaz (69) au regard d’un sens de déplacement dudit gaz ou ladite surface de passage de sortie de liquide (68) est en amont d’une distance d’au plus trois millimètres de la surface de passage de sortie de gaz (69) au regard dudit sens de déplacement dudit gaz.
3. Circuit fluidique d’entretien selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ledit conduit interne (65) comporte un tronçon d’entrée (66) suivi d’un tronçon convergent (67), ledit tronçon d’entrée (66) s’étendant à partir de ladite paroi (62) et étant en communication fluidique avec uniquement le circuit d’acheminement de liquide d’entretien (20) et le tronçon convergent (67), ledit tronçon convergent (67) s’étendant du tronçon d’entrée (66) jusqu’à ladite surface de passage de sortie de liquide (68).
4. Circuit fluidique d’entretien selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite au moins une ouverture (64) comprend plusieurs ouvertures disposées autour dudit conduit interne.
5. Circuit fluidique d’entretien selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite surface de passage de sortie de gaz (69) entoure ledit conduit interne.
6. Circuit fluidique d’entretien selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit gaz présentant au niveau de la source (40) de gaz sous pression une pression supérieure à un seuil, ledit circuit d’acheminement de gaz (41) comporte au moins un détendeur (43).
7. Circuit fluidique d’entretien selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit circuit d’acheminement de gaz (41) comporte un régulateur de pression (47).
8. Circuit fluidique d’entretien selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit circuit d’acheminement de gaz (41) comporte une vanne (41) et ledit circuit d’acheminement de liquide d’entretien (20) comporte une pompe (22), la pompe (22) et la vanne (41) étant commandées par un calculateur de commande (80) pour acheminer ledit liquide d’entretien (11) et ledit gaz (48) vers ledit au moins un moyen de projection (60) sur requête du calculateur de commande.
9. Circuit fluidique d’entretien selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit circuit d’acheminement de liquide d’entretien (20) comporte un système d’évaluation d’un débit (25) relié à un calculateur de surveillance (85).
10. Circuit fluidique d’entretien selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit système d’évaluation d’un débit (25) comporte au moins une sonde chauffante (27) et au moins une sonde de température (28).
11. Circuit fluidique d’entretien selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit système d’évaluation d’un débit (25) comporte un débitmètre à turbine (26).
12. Circuit fluidique d’entretien selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit circuit d’acheminement de liquide d’entretien (20) comprenant une pompe (22), la pompe (22) étant une pompe à engrenages munie d’un moteur électrique (35), ledit système d’évaluation d’un débit (25) comporte un capteur de vitesse (30) mesurant une vitesse de rotation dudit moteur (35).
13. Circuit fluidique d’entretien selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit circuit d’acheminement de liquide d’entretien (20) comprend un capteur de fluide (31) pour détecter la présence dudit liquide d’entretien dans ledit réservoir (10).
14. Circuit fluidique d’entretien selon la revendication 9, caractérisé en ce que le système d’évaluation d’un débit (25) comporte un capteur de pression différentielle (32) qui mesure une différence de pressions entre deux prises de pression (33) du circuit d’acheminement de liquide d’entretien, le circuit d’acheminement de liquide d’entretien présentant une perte de charge entre les deux prises de pression.
15. Circuit fluidique d’entretien selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le circuit d’acheminement de liquide d’entretien peut comporter un capteur de pression (150) ou un manocontact de pression.
16. Boîte de transmission de puissance (103) comprenant 5 au moins un système d’entretien (120), caractérisée en ce que au moins un dit système d’entretien (120) est un circuit fluidique d’entretien (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 15.
17. Boîte de transmission selon la revendication 16,

10 caractérisée en ce que ledit au moins un système d’entretien (120) comprenant un système principal (130) et un système de secours (140), ledit système de secours (140) étant employé en présence d’une défaillance du système principal (130), ledit système de secours (140) inclut un circuit fluidique d’entretien (1) selon l’une

15 quelconque des revendications 1 à 15.
18. Aéronef (100), caractérisé en ce que ledit aéronef (100) comporte un circuit fluidique d’entretien (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 15.