FR3115286A1 - Couche externe comprenant une surface aérodynamique autonettoyante et véhicule comprenant ladite couche externe - Google Patents

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Cédric Loubat
Agathe BOUVET-MARCHAND
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Abstract

Couche externe comprenant une surface aérodynamique autonettoyante et véhicule comprenant ladite couche externe L'invention a pour objet une couche externe (22) comprenant une surface aérodynamique (S) autonettoyante, configurée pour extraire au moins une partie de l’oxygène présent dans l’atmosphère (A) en contact avec la surface aérodynamique (S), afin de priver au moins partiellement d’oxygène l’hémolymphe des résidus d’insectes (24) présents sur la surface aérodynamique (S) suite à des impacts d’insectes. Ainsi, l’hémolymphe reste plus longtemps dans un état liquide ou pâteux facilitant le détachement des résidus d’insectes (24) de la surface aérodynamique (S). L’invention a également pour objet un véhicule comprenant au moins une telle surface aérodynamique autonettoyante. Figure 3

Description

Couche externe comprenant une surface aérodynamique autonettoyante et véhicule comprenant ladite couche externe
La présente demande se rapporte à une couche externe comprenant une surface aérodynamique autonettoyante ainsi qu’à un véhicule comprenant ladite couche externe.
Lors des phases de roulage au sol, de décollage et d’atterrissage, les surfaces aérodynamiques d’un aéronef peuvent être impactées par des insectes. Les résidus d’insectes collés sur une surface aérodynamique perturbent les écoulements d’air en contact avec cette surface, ce qui conduit à augmenter la traînée de l’aéronef et sa consommation en carburant. Par conséquent, ces salissures doivent régulièrement être nettoyées. Or, ces résidus d’insectes ont tendance à adhérer fortement à la surface, rendant leur retrait difficile.
Selon un mode de réalisation décrit dans le document US2019177572, un revêtement antisalissure comprend deux composants, un premier composant permettant de réduire l’énergie de surface et un deuxième composant hygroscopique permettant de réduire le coefficient de friction. Cette solution favorise le glissement des résidus d’insectes.
La présente invention propose une approche différente qui peut se substituer aux solutions existantes ou les renforcer.
A cet effet, l’invention a pour objet une couche externe comprenant une surface en contact avec une atmosphère, contre laquelle s’écoule un flux d’air en fonctionnement, formant une surface aérodynamique, caractérisée en ce que la couche externe est configurée pour extraire au moins une partie de l’oxygène présent dans l’atmosphère afin de priver, au moins partiellement, d’oxygène l’hémolymphe de résidus d’insectes en contact avec ladite surface aérodynamique suite à des impacts d’insectes.
Ainsi, l’hémolymphe des résidus d’insectes reste plus longtemps dans un état liquide ou pâteux, facilitant le détachement des résidus d’insectes de la surface aérodynamique. Cette propriété de la couche externe, combinée à l’action d’un flux d’air s’écoulant au contact de la surface aérodynamique, permet d’obtenir une surface aérodynamique autonettoyante.
Selon d’autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison :
  1. La couche externe présente une épaisseur supérieure à 20 µm ;
  2. la couche externe est réalisée en un matériau ayant une dureté favorisant le rebond des résidus d’insectes ;
  3. la surface aérodynamique de la couche externe présente une rugosité supérieure ou égale à 5 µm ;
  4. la surface aérodynamique de la couche externe présente une énergie de surface inférieure à 25 mN/m ;
  5. la couche externe est réalisée en un matériau choisi parmi les matériaux à base de polymères super hydrophobes, de polymères hydrophiles, de polytétrafluoroéthylène, ou des matériaux de type SLIPS ou sol-gel, modifiés pour extraire au moins une partie de l’oxygène présent dans l’atmosphère en contact avec la surface aérodynamique ;
  6. la couche externe est réalisée en un matériau comportant au moins un additif et/ou des particules capable(s) d’extraire au moins une partie de l’oxygène présent dans l’atmosphère en contact avec la surface aérodynamique ;
  7. la couche externe est réalisée en un matériau comprenant une résine de polyuréthane obtenue à partir d’au moins un isocyanate et d’au moins un polyol ;
  8. la couche externe est réalisée en un matériau obtenu à partir d’une composition comprenant au moins un composant polyol ayant en moyenne au moins deux groupes hydroxyle par molécule, au moins un composant isocyanate ayant en moyenne au moins deux groupes isocyanate par molécule ainsi qu’au moins un solvant ;
  9. la couche externe est réalisée en un matériau obtenu à partir d’une composition comprenant au moins un composant polysilazane et au moins un solvant.
  10. la couche externe est réalisée en un matériau obtenu à partir d’un mélange de première et deuxième composants, la composition du premier composant comportant au moins un composant polyuréthane à terminaison silane ayant en moyenne au moins deux groupes alcoxysilane par molécule, un orthosilicate de tétraéthyle, au moins un solvant, la composition du deuxième composant comportant au moins un solvant, la composition du premier composant et/ou la composition du deuxième composant comprenant au moins un additif et/ou au moins un catalyseur ;
  11. la couche externe est réalisée en un matériau obtenu à partir d’une composition comportant au moins un additif et/ou des particules lubrifiant(es) présent(e)s sous forme libre dans la composition.
L’invention a également pour objet un véhicule comprenant au moins une couche externe selon l’une des caractéristiques précédentes.
Selon une autre caractéristique, le véhicule est configuré de manière à ce qu’un flux d’air présentant une vitesse supérieure à 30 m/s s’écoule contre la surface aérodynamique.
Enfin, l’invention a également pour objet une entrée d’air d’aéronef comprenant au moins une couche externe selon l’une des caractéristiques précédentes.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l’invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels :
est une vue en perspective d’un aéronef intégrant une vue agrandie en perspective d’une entrée d’air,
est une coupe d’une couche externe présentant une surface aérodynamique soumise à un flux d’air représenté par une flèche illustrant une première configuration de l’invention, et
est une coupe d’une couche externe comprenant une surface aérodynamique soumise à un flux d’air représenté par une flèche illustrant un mode de réalisation de l’invention.
Sur la , un aéronef 10 comprend plusieurs ensembles propulsifs 12 présentant chacun un turboréacteur ainsi qu’une entrée d’air 14 positionnée à l’avant du turboréacteur et permettant de canaliser un flux d’air en direction du turboréacteur. L’invention n’est aucunement limitée à cette application.
Comme illustré sur les figures 2 et 3, cette entrée d’air 14 comprend au moins une surface aérodynamique S sur laquelle s’écoule un flux d’air 16.
Dans le cas d’un aéronef 10, le flux d’air 16 doit être le moins perturbé possible et rester laminaire le plus longtemps possible au contact de la surface aérodynamique S.
Selon une première configuration visible sur la , une pièce 18 est réalisée en un seul matériau et ne comprend pas de revêtement. Cette pièce 18 comprend une surface contre laquelle s’écoule un flux d’air 16 formant la surface aérodynamique S.
Selon une deuxième configuration visible sur la , une pièce 18 comprend un revêtement 20 qui présente une surface contre laquelle s’écoule un flux d’air 16 formant la surface aérodynamique S, la pièce 18 étant réalisée en un premier matériau et le revêtement 20 en un deuxième matériau.
Quelle que soit la configuration, la pièce 18 comprend une couche externe 22 (une partie de la pièce 18, le revêtement 20 de la pièce 18 ou une partie du revêtement 20 de la pièce 18) qui présente une surface en contact avec une atmosphère A, contre laquelle s’écoule un flux d’air 16 en fonctionnement, formant la surface aérodynamique S, et qui est réalisée en un matériau autonettoyant.
Lors des phases de décollage, d’atterrissage et/ou de roulage, des insectes impactent la surface aérodynamique S et génèrent des résidus d’insectes 24 sur la surface aérodynamique S.
Ces résidus d’insectes 24 sont essentiellement composés d’hémolymphe. L’hémolymphe a un état liquide au moment de l’impact ou juste après ce dernier et, assez rapidement après l’impact, l’hémolymphe des résidus d’insectes 24 change de phase et durcit au contact de l’oxygène, renforçant l’adhérence des résidus d’insectes 24 sur la surface aérodynamique S. Après ce changement de phase, il devient alors très difficile de séparer les résidus d’insectes 24 de la surface aérodynamique S.
Selon une caractéristique de l’invention, pour retarder ou empêcher le changement de phase de l’hémolymphe des résidus d’insectes 24, la couche externe 22 est configurée pour extraire au moins une partie de l’oxygène présent dans l’atmosphère A en quantité suffisante afin de priver, au moins partiellement, d’oxygène l’hémolymphe des résidus d’insectes 24 qui reste plus longtemps dans un état liquide ou pâteux, facilitant le détachement des résidus d’insectes 24 de la surface aérodynamique S par le flux d’air 16 s’écoulant au contact de la surface aérodynamique S.
Cette propriété de la couche externe 22, combinée à l’action du flux d’air 16 s’écoulant au contact de la surface aérodynamique S, permet d’obtenir une surface aérodynamique S autonettoyante. Pour obtenir cet effet autonettoyant, le flux d’air doit avoir une certaine vitesse, supérieure à 30 m/s.
L’invention est plus particulièrement adaptée aux surfaces aérodynamiques d’un véhicule et notamment à celles d’un aéronef. Ainsi, les surfaces aérodynamiques S d’un aéronef telles que les entrées d’air 14 et les bords d’attaque par exemple, impactées par les insectes au moment du roulage et du décollage, s’autonettoient si bien qu’en régime de croisière, les perturbations des flux d’air s’écoulant au contact de ces surfaces aérodynamiques S sont limitées, ce qui tend à réduire la traînée et la consommation en carburant de l’aéronef.
Selon un mode de réalisation, la couche externe 22 a une épaisseur supérieure ou égale à 1 µm.
Selon une configuration, la couche externe 22 a une épaisseur supérieure à 20 µm pour que sa capacité à extraire l’oxygène de l’atmosphère A dure suffisamment longtemps, plusieurs jours. Selon un mode de réalisation, la couche externe 22 a une épaisseur comprise entre 20 à 100 µm.
Selon une autre caractéristique, le matériau de la couche externe 22 présente une dureté adaptée pour favoriser le rebond des résidus d’insectes 24. A cet effet, la dureté, obtenue par « pencil hardness », est comprise entre 4B et 9H pour un matériau à base de polyuréthane PUF ou PUH, de préférence comprise entre HB et 9H, et comprise entre 3H et 9H pour un matériau à base de polysilazane, de préférence de l’ordre de 6H. Ainsi, cette propriété du matériau autonettoyant, combinée à la vitesse et/ou au débit du flux d’air en contact avec la surface aérodynamique S, favorise le rebond des résidus d’insectes 24 au moment de l’impact, limitant la stagnation des résidus d’insectes 24 sur la surface aérodynamique S.
Selon une autre caractéristique, la surface aérodynamique S présente une rugosité Rz supérieure ou égale à 5 µm, généralement comprise entre 5 et 35 µm, la rugosité Rz étant la moyenne des amplitudes entre les hauteurs en saillie et les profondeurs en creux.
Cette propriété de la surface aérodynamique S, combinée à la vitesse et/ou au débit du flux d’air 16 en contact avec la surface aérodynamique S, favorise le déchiquètement des insectes au moment de l’impact ce qui tend à réduire les dimensions des résidus d’insectes 24. Le fait de réduire les dimensions des résidus d’insectes 24 permet de réduire la surface de chaque résidu d’insectes 24 susceptible d’être en contact avec l’oxygène.
Selon une autre caractéristique, pour favoriser le glissement, la surface aérodynamique de la couche externe 22 présente une énergie de surface faible, inférieure à 25 mN/m.
En complément, les résidus d’insectes 24 en phase liquide étant de type lipidique, le matériau de la couche externe 22 est oléophobe pour favoriser le glissement desdits résidus d’insectes 24 sur la surface aérodynamique S et leur décollement de ladite surface. Plus généralement, le matériau de la couche externe 22 est omniphobe.
Le matériau de la couche externe 22, conférant à la surface aérodynamique S une capacité autonettoyante, peut être choisi parmi les matériaux existants favorisant le glissement des résidus d’insectes comme les matériaux à base de polymères super hydrophobes, de polymères hydrophiles, de polytétrafluoroéthylène, ou des matériaux de type SLIPS ou sol-gel, qui sont modifiés de manière à ce qu’ils extraient l’oxygène de l’atmosphère A en contact avec la surface aérodynamique S. Ainsi, il est possible de renforcer les capacités autonettoyantes de la surface aérodynamique S en combinant sa capacité à favoriser le glissement et celle à fixer l’oxygène présent dans l’atmosphère A au détriment des résidus d’insectes 24 qui, ainsi, ne durcissent pas rapidement.
Selon un mode de réalisation, le matériau de la couche externe 22 comprend au moins un additif et/ou des particules capable(s) d’extraire l’oxygène présent dans l’atmosphère A en contact avec la surface aérodynamique S.
Pour la présente demande, on entend par particules des particules de toutes tailles comme les particules, les microparticules, les nanoparticules ou autres.
Selon une configuration, l’additif capable d’extraire l’oxygène est dispersé dans une matrice polymère. A titre d’exemple, cet additif capable d’extraire l’oxygène intègre un principe actif comme l’acide ascorbique, de la poudre de fer par exemple.
Selon un autre mode de réalisation, le matériau de la couche externe 22 est obtenu à partir d’une composition polymère configurée pour extraire l’oxygène. A titre d’exemple, cette composition polymère comprend des charges d’azote.
Selon une configuration, le matériau de la couche externe 22 comprend une résine de polyuréthane obtenue à partir d’au moins un isocyanate et d’au moins un polyol. Cette résine de polyuréthane est choisie en fonction des caractéristiques chimique et mécanique souhaitées. Ainsi, elle est choisie de manière à avoir une excellente adhésion avec son support, une excellente résistance aux contraintes environnementales (température, corrosion, rayons UV,…), la dureté recherchée, une excellente résistance à l’impact.
Première famille de composition s :
Le matériau de la couche externe 22 est obtenu à partir de la composition suivante comprenant :
  1. au moins un composant polyol ayant en moyenne au moins deux groupes hydroxyle par molécule,
  2. au moins un composant isocyanate ayant en moyenne au moins deux groupes isocyanate par molécule,
  3. au moins un solvant.
La composition comprend généralement au moins un catalyseur.
Selon une configuration, la composition comprend :
  1. entre 30 et 60 % en poids, de préférence entre 40 et 45% en poids, d’au moins un composant polyol ayant en moyenne au moins deux groupes hydroxyle par molécule,
  2. entre 5 et 20 % en poids, de préférence entre 10 et 15% en poids, d’au moins un composant isocyanate ayant en moyenne au moins deux groupes isocyanate par molécule,
  3. entre 30 et 60 % en poids, de préférence entre 30 et 45% en poids, d’au moins un solvant,
  4. entre 0 et 5% en poids d’au moins un catalyseur.
Les atomes d’azote présents dans le produit obtenu à partir de la composition permettent de capter l’oxygène.
Le composant polyol est un perfluoro vinyl ether de type FEVE comprenant de manière alternée des molécules de fluoroéthylène et d’alkyl vinyl ether :
R étant un groupe fonctionnel dérivé d'éther hydroxybutylique de vinyle, d’éther hydroxyéthylvinylique, d’éther butylvinylique, d’éther éthylvinylique,…
X étant soit égal à H ou à F.
A titre d’exemple et de manière non limitative, le perfluoro vinyl ether de type FEVE correspond au produit commercialisé sous la dénomination « Lumiflon LF 910LM ».
D’autres polyols peuvent être utilisés pour remplacer le perfluoro vinyl ether ou comme additifs parmi les polyéthers, les polyéthers vinyliques, les acryliques, les polyesters, les polyamides, les polyacrylates et les polycarbonates ayant le niveau requis de groupes hydroxyle ; les polyéthers, les polyéthers vinyliques, les acryliques et les polyesters étant privilégiés.
Dans certains cas, le composant polyol est un polyol fluoré, de préférence un polyol perfluoré comme les polyéthers perfluorés, les polyéthers vinyliques perfluorés par exemple.
Dans certains cas, le composant polyol est un polyol aliphatique, de préférence un polyol acrylique. Les polyols aliphatiques permettent d’obtenir un bon compromis entre une bonne résistance aux contraintes environnementales, une bonne résistance chimique, une bonne résistance à l’impact, une bonne adhésion au support et la dureté recherchée.
Des additifs ne présentant qu'un seul hydroxyle peuvent également être introduits. Par exemple, des molécules fluorées à terminaison hydroxyle. Des additifs présentant plusieurs hydroxyles pourraient être introduits.
Selon un mode de réalisation, le composant isocyanate est un polyisocyanate comme un prépolymère isocyanate aliphatique à base de diisocyanate d'hexaméthylène (HDI pour hexamethylene diisocyanate en anglais) et/ou de diisocyanate d’isophorone (IPDI pourisophorone diisocyanate en anglais). A titre d’exemple et de manière non limitative, le diisocyanate d’hexaméthylène correspond au produit commercialisé sous la dénomination « Desmodur ultra N3300 » ou « Desmodur ultra N3400 »
D’autres composants isocyanates pourraient être utilisés, comme les isocyanates aromatiques, les isocyanates aliphatiques étant préférés pour leur meilleure résistance aux UV.
Selon un mode de réalisation, le solvant est un solvant organique choisi parmi les cétones, les acétates, les hydrocarbures aromatiques (toluène, paraxylène),…
A titre d’exemple, le catalyseur est du dilaurate de dibutylétain, noté DBTDL.
Selon un mode opératoire, le composant polyol est dilué dans le solvant pour ajuster la viscosité de la composition. En suivant, le composant isocyanate est introduit et ce mélange est agité pour le rendre homogène. Enfin, le catalyseur est introduit et le mélange est de nouveau agité pour l’homogénéiser.
Deuxième famille de composition s :
Le matériau de la couche externe 22 est obtenu à partir de la composition suivante comprenant :
  1. au moins un composant polyol ayant en moyenne au moins deux groupes hydroxyle par molécule,
  2. au moins un composant isocyanate ayant en moyenne au moins deux groupes isocyanate par molécule,
  3. au moins un solvant.
La composition peut comprendre au moins un catalyseur, au moins un additif anticontaminant et/ou des particules anticontaminantes, au moins un additif hydrophobe et/ou des particules hydrophobes, au moins un additif de surface.
Selon une configuration, la composition comprend :
  1. entre 30 et 60 % en poids, de préférence entre 35 et 45% en poids, d’au moins un composant polyol ayant en moyenne au moins deux groupes hydroxyle par molécule,
  2. entre 5 et 20 % en poids, de préférence entre 8 et 15% en poids, d’au moins un composant isocyanate ayant en moyenne au moins deux groupes isocyanate par molécule,
  3. entre 30 et 60 % en poids, de préférence entre 30 et 45% en poids, d’au moins un solvant,
  4. entre 0 et 5% en poids d’au moins un catalyseur,
  5. entre 0 et 15% en poids d’au moins un additif hydrophobe et/ou de particules hydrophobes,
  6. entre 0 et 10% en poids d’au moins un additif de surface,
  7. entre 0 et 5% en poids d’au moins un additif d’accroche.
Les atomes d’azote présents dans le produit obtenu à partir de la composition permettent de capter l’oxygène.
Le composant polyol est un perfluoro vinyl ether de type FEVE comprenant de manière alternée des molécules de fluoroéthylène et de alkyl vinyl ether. A titre d’exemple et de manière non limitative, le perfluoro vinyl ether de type FEVE correspond au produit commercialisé sous la dénomination « Lumiflon LF 910LM ».
D’autres polyols peuvent être utilisés pour remplacer le perfluoro vinyl ether ou comme additifs parmi les polyéthers, les polyéthers vinyliques, les acryliques, les polyesters, les polyamides, les polyacrylates et les polycarbonates ayant le niveau requis de groupes hydroxyle ; les polyéthers, les polyéthers vinyliques, les acryliques et les polyesters étant privilégiés.
Dans certains cas, le composant polyol est un polyol fluoré, de préférence un polyol perfluoré comme les polyéthers perfluorés, les polyéthers vinyliques perfluorés par exemple.
Dans certains cas, le composant polyol est un polyol aliphatique, de préférence un polyol acrylique. Les polyols aliphatiques permettent d’obtenir un bon compromis entre une bonne résistance aux contraintes environnementales, une bonne résistance chimique, une bonne résistance à l’impact, une bonne adhésion au support et la dureté recherchée.
Selon un mode de réalisation, le composant isocyanate est un polyisocyanate comme un prépolymère isocyanate aliphatique à base de diisocyanate d'hexaméthylène (HDI pour hexamethylene diisocyanate en anglais) et/ou de diisocyanate d’isophorone (IPDI pour isophorone diisocyanate en anglais). A titre d’exemple et de manière non limitative, le diisocyanate d’hexaméthylène correspond au produit commercialisé sous la dénomination « Desmodur ultra N3300 » ou « Desmodur ultra N3400 ».
D’autres composants isocyanates pourraient être utilisés, comme les isocyanate aromatique. Les isocyanates aliphatiques sont préférés pour leur meilleure résistance aux UV.
Selon un mode de réalisation, le solvant est un solvant organique choisi parmi les cétones, les acétates, les hydrocarbures aromatiques (toluène, paraxylène),…
La composition peut comprendre des particules hydrophobes pour obtenir un revêtement super-hydrophobe, comme des particules de dioxyde de silicium par exemple commercialisées sous la dénomination « Zéoflo TL ».
La composition peut comprendre d’autres additifs, comme des additifs silicones, fluorés et alkyls par exemple, pour rendre le matériau de la couche externe 22 hydrophobe.
La composition peut comprendre au moins un additif pour améliorer la durabilité des propriétés anticontaminantes.
Selon une configuration, le composant isocyanate est un prépolymère isocyanate aliphatique à base de diisocyanate d'hexaméthylène commercialisé sous la dénomination « Desmodur ultra N3300 » ou « Desmodur ultra N3400 », le composant polyol est un perfluoro vinyl ether de type FEVE commercialisé sous la dénomination « Lumiflon LF 910LM », le solvant est de l’acétate de butyle et le catalyseur est du dilaurate de dibutylétain, noté DBTDL.
Selon une alternative, le composant polyol peut être le copolymère commercialisé sous la dénomination « Zeffle GK-570 »1.
La composition peut comprendre des particules hydrophobes comme les particules commercialisées sous la dénomination ZEOFLO TL par exemple, un additif de surface comme l’additif commercialisé sous la dénomination BYK-SILCLEAN 3700. Si le support est métallique, la première composition comprend un additif d’accroche comme l’additif commercialisé sous la dénomination BYK 4509 par exemple.
Troisième famille de compositions :
Le matériau de la couche externe 22 est obtenu à partir de la composition suivante comprenant :
  1. au moins un composant polysilazane,
  2. au moins un solvant.
La composition comprend généralement au moins un additif et au moins un catalyseur.
Selon une configuration, la composition comprend :
  1. entre 20 et 60% en poids d’au moins un composant polysilazane,
  2. entre 40 et 70% en poids d’au moins un solvant,
  3. entre 0 et 2% en poids d’au moins un catalyseur,
  4. entre 0 et 15% en poids d’au moins un additif hydrophobe et/ou de particules hydrophobes,
  5. entre 0 et 2% en poids d’au moins un additif de surface.
Les atomes d’azote présents dans le produit obtenu à partir de la composition permettent de capter l’oxygène.
Le composant polysilazane peut être de type organique ou inorganique, un composant polysilazane inorganique favorisant la résistance à la température, un composant polysilazane organique favorisant la flexibilité du revêtement. La composition peut comprendre un mélange de plusieurs polysilaxanes.
Selon une configuration, le composant polysilazane est le polymethyl(hydro)/polydimethylsilazane, comme le composant commercialisé sous la dénomination « Durazane 1500 » ou « Durazane 1800 ».
La composition peut comprendre des particules hydrophobes pour obtenir un revêtement super-hydrophobe, comme des particules de dioxyde de silicium par exemple.
La composition peut comprendre un additif anticontaminant et/ou des particules anticontaminantes comme les compositions de la deuxième famille.
A titre d’exemple, le catalyseur peut être du peroxyde de dicumyle. Les particules hydrophobes peuvent être les particules hydrophobes commercialisées sous la dénomination « Zeoflo TL ». L’additif de surface peut être le produit commercialisé sous la dénomination « Fluorolink S10 ».
Quatrième famille de composition s :
Le matériau de la couche externe 22 est un bi-composant obtenu à partir d’un mélange de première et deuxième composants.
La composition du premier composant comprend :
  1. Au moins un composant polyuréthane à terminaison silane ayant en moyenne au moins deux groupes alcoxysilane par molécule,
  2. Un orthosilicate de tétraéthyle,
  3. Au moins un solvant,
La composition du deuxième composant comprend :
  1. Au moins un solvant,
la composition du premier composant et/ou la composition du deuxième composant comprenant au moins un additif et/ou au moins un catalyseur.
Les atomes d’azote présents dans le produit obtenu à partir de la composition permettent de capter l’oxygène.
La composition du premier composant peut comprendre au moins un additif anticontaminant et/ou des microparticules anticontaminantes, au moins un additif hydrophobe et/ou des particules hydrophobes, au moins un additif de surface.
La composition du premier composant peut également comprendre au moins un additif, parmi les additifs silicones, fluorés et alkyls par exemple, pour rendre le matériau de la couche externe 22 hydrophobe, au moins un additif visant à accroître la résistance à la chaleur, au moins un additif visant à renforcer l’accroche du revêtement.
L’invention n’est pas limitée à ces additifs. D’autres pourraient être ajoutés en fonction des caractéristiques recherchées.
Selon une autre caractéristique, le matériau de la couche externe 22 est choisi de manière à conférer à la couche externe 22 un effet lubrifiant au niveau de la surface aérodynamique S. Cet effet lubrifiant est d’autant plus accentué que la nature chimique du matériau de la couche externe 22 favorise une ségrégation de phase et une orientation des chaînes lubrifiantes au niveau de la surface aérodynamique S.
Selon un mode de réalisation, le matériau de la couche externe 22 est obtenu à partir d’une composition, notamment une composition de la quatrième famille, comportant au moins un additif et/ou des particules lubrifiant(es). Selon une configuration, l’additif et/ou les particules lubrifiant(es) sont présents sous forme libre, et non greffée, dans la composition de manière à obtenir au niveau de la surface aérodynamique S des chaînes pendantes lubrifiantes espacées permettant un démouillage dynamique de tous liquides. L’additif et/ou les particules lubrifiant(es) n’étant pas lié(es) au réseau du matériau de la couche externe 22, le film lubrifiant se formant au niveau de la surface aérodynamique S devient sacrificiel et permet un détachement des résidus d’insectes 24 sous l’effet du flux d’air 16, sans stimuli. Bien que le film de lubrifiant devienne sacrificiel, l’effet autonettoyant est maintenu dans la durée en ajustant la concentration de l’additif et/ou des particules lubrifiant(es) dans la composition afin d’obtenir un film lubrifiant suffisamment épais en surface et une action prolongée dans le temps.
L’additif et/ou les particules lubrifiant(es) ayant tendance à migrer vers la surface aérodynamique S, le film lubrifiant se recharge au fur et à mesure jusqu’à l’épuisement de l’ensemble des additifs et/ou des particules lubrifiant(e)s contenu(e)s dans le matériau de la couche externe 22. Lorsque la couche externe 22 est positionnée au niveau d’une entrée d’air d’un aéronef équipée d’un système de dégivrage thermique, l’élévation de température de la couche externe 22 lors du fonctionnement du système de dégivrage favorise la migration des additifs et/ou des particules lubrifiant(e)s vers la surface aérodynamique S.
Quelle que soit la composition, la couche externe 22, lorsqu’elle se présente sous la forme d’un revêtement 20, est apposée par toute technique d’enduction appropriée, par pulvérisation, par apposition d’un film, etc.
Bien que décrite appliquée à un aéronef, l’invention peut être mise en œuvre sur tout type de véhicule comportant au moins une surface aérodynamique S sur laquelle s’écoule un flux d’air ayant au moins temporairement une vitesse supérieure à 30 m/s.

Claims (14)

  1. Couche externe (22) comprenant une surface en contact avec une atmosphère (A), contre laquelle s’écoule un flux d’air (16) en fonctionnement, formant une surface aérodynamique (S), caractérisée en ce que la couche externe (22) est réalisée en un matériau comprenant au moins un additif et/ou des particules capable(s) d’extraire l’oxygène présent dans l’atmosphère (A) ou en un matériau obtenu à partir d’une composition polymère configurée pour extraire l’oxygène présent dans l’atmosphère (A ) afin de priver, au moins partiellement, d’oxygène l’hémolymphe de résidus d’insectes (24) en contact avec ladite surface aérodynamique (S) suite à des impacts d’insectes.
  2. Couche externe (22) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche externe (22) présente une épaisseur supérieure à 20 µm.
  3. Couche externe (22) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche externe (22) est réalisée en un matériau ayant une dureté favorisant le rebond des résidus d’insectes, comprise entre 4B et 9H pour un matériau à base de polyuréthane PUF ou PUH et comprise entre 3H et 9H pour un matériau à base de polysilazane.
  4. Couche externe (22) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface aérodynamique (S) de la couche externe (22) présente une rugosité (Rz) supérieure ou égale à 5 µm.
  5. Couche externe (22) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface aérodynamique (S) de la couche externe (22) présente une énergie de surface inférieure à 25 mN/m.
  6. Couche externe (22) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche externe (22) est réalisée en un matériau choisi parmi les matériaux à base de polymères super hydrophobes, de polymères hydrophiles, de polytétrafluoroéthylène, ou des matériaux de type sol-gel, modifiés pour extraire au moins une partie de l’oxygène présent dans l’atmosphère (A) en contact avec la surface aérodynamique (S).
  7. Couche externe (22) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche externe (22) est réalisée en un matériau comprenant une résine de polyuréthane obtenue à partir d’au moins un isocyanate et d’au moins un polyol.
  8. Couche externe (22) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la couche externe (22) est réalisée en un matériau obtenu à partir d’une composition comprenant au moins un composant polyol ayant en moyenne au moins deux groupes hydroxyle par molécule, au moins un composant isocyanate ayant en moyenne au moins deux groupes isocyanate par molécule ainsi qu’au moins un solvant.
  9. Couche externe (22) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la couche externe (22) est réalisée en un matériau obtenu à partir d’une composition comprenant au moins un composant polysilazane et au moins un solvant.
  10. Couche externe (22) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la couche externe (22) est réalisée en un matériau obtenu à partir d’un mélange de première et deuxième composants, la composition du premier composant comportant :
    1. Au moins un composant polyuréthane à terminaison silane ayant en moyenne au moins deux groupes alcoxysilanes par molécule,
    2. Un orthosilicate de tétraéthyle,
    3. Au moins un solvant,
    4. la composition du deuxième composant comportant au moins un solvant, la composition du premier composant et/ou la composition du deuxième composant comprenant au moins un additif et/ou au moins un catalyseur.
  11. Couche externe (22) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche externe (22) est réalisée en un matériau obtenu à partir d’une composition comportant au moins un additif et/ou des particules lubrifiant(es) présent(e)s sous forme libre dans la composition.
  12. Véhicule comprenant au moins une couche externe (22) selon l’une des revendications précédentes, ladite couche externe (22) comprenant une surface en contact avec une atmosphère (A), contre laquelle s’écoule un flux d’air (16) en fonctionnement, formant une surface aérodynamique (S), caractérisé en ce que la couche externe (22) est réalisée en un matériau comprenant au moins un additif et/ou des particules capable(s) d’extraire l’oxygène présent dans l’atmosphère (A) ou en un matériau obtenu à partir d’une composition polymère configurée pour extraire l’oxygène présent dans l’atmosphère (A) afin de priver, au moins partiellement, d’oxygène l’hémolymphe de résidus d’insectes (24) en contact avec ladite surface aérodynamique (S) suite à des impacts d’insectes.
  13. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le véhicule est configuré de manière à ce qu’un flux d’air présentant une vitesse supérieure à 30 m/s s’écoule contre la surface aérodynamique (S).
  14. Entrée d’air d’aéronef comprenant au moins une couche externe (22) selon l’une des revendications 1 à 11, ladite couche externe (22) comprenant une surface en contact avec une atmosphère (A), contre laquelle s’écoule un flux d’air (16) en fonctionnement, formant une surface aérodynamique (S), caractérisé en ce que la couche externe (22) est réalisée en un matériau comprenant au moins un additif et/ou des particules capable(s) d’extraire l’oxygène présent dans l’atmosphère (A) ou en un matériau obtenu à partir d’une composition polymère configurée pour extraire l’oxygène présent dans l’atmosphère (A) afin de priver, au moins partiellement, d’oxygène l’hémolymphe de résidus d’insectes (24) en contact avec ladite surface aérodynamique (S) suite à des impacts d’insectes.
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