FR3127933A1 - Piece d’attache pour un ensemble propulsif d’aeronef - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une pièce d’attache (10) pour un ensemble propulsif (1), en particulier d’aéronef, la pièce d’attache (10) comportant un corps métallique présentant une surface extérieure (12) recouverte au moins partiellement par un enrobage de protection (14), cet enrobage de protection (14) comprenant un revêtement anticorrosion (140), l’enrobage de protection (14) comprend en outre au moins un revêtement antichoc (142, 144) réalisé dans un matériau en polymère et/ou en métal, et qui recouvre le revêtement anticorrosion (140). Figure de l’abrégé : Figure 2
Description
Domaine technique de l'invention
Le domaine de la présente invention est celui des ensembles propulsifs, par exemple pour un aéronef, comprenant une turbomachine et des pièces d’attache de la turbomachine à une structure de l’aéronef.
La présente invention a notamment pour objet une pièce d’attache pour un ensemble propulsif.
Arrière-plan technique
Une turbomachine (telle qu’un turbomoteur ou un turboréacteur) d’un ensemble propulsif peut être montée à divers endroits d’un aéronef en étant accrochée à un mât appartenant à une structure de l’aéronef. Le mât peut être suspendu sous les ailes de l’aéronef, fixé à un fuselage de l’aéronef ou monté dans un empennage de l’aéronef par des pièces d’attache. Ces pièces d’attache ont pour fonction d'assurer la transmission des efforts mécaniques entre le moteur et la structure de l’aéronef. Les charges à prendre en considération sont orientées selon les trois directions principales. Ce sont notamment le poids du moteur de la turbomachine, sa poussée, et les charges aérodynamiques latérales. Les charges à transmettre comprennent aussi la reprise du couple de rotation autour de l'axe du moteur. Ces pièces doivent en outre absorber les déformations subies par la turbomachine pendant les différentes phases du vol en raison notamment des variations dimensionnelles dues aux dilatations ou contractions thermiques.
Un mode de suspension, par exemple, dans le cas d'une turbomachine à soufflante, consiste à accrocher la turbomachine à un mât appartenant à la structure de l'aile de l'avion par une suspension ou attache avant et une suspension ou attache arrière. La suspension avant est fixée en particulier sur un carter extérieur de la soufflante et la suspension arrière à un carter d'échappement du flux primaire.
Certaines des pièces d’attache sont essentielles pour le bon fonctionnement de la turbomachine et sont donc classées en catégorie de plus haute criticité. Ainsi, une pièce d’attache avec des endommagements (tels que des chocs, fissures, usures, corrosion, etc.), peut entraîner une perte de performance et de puissance de fonctionnement de la turbomachine ou la turbomachine peut cesser de fonctionner.
Par ailleurs, les pièces d’attache étant à l’extérieur de la turbomachine, peuvent être difficiles d’accès aux opérateurs, ce qui peut rendre complexe les opérations d’avionnage, de manutention, de contrôle et/ou de maintenance de la turbomachine par les opérateurs.
Il est connu de l’état de la technique de réaliser des pièces d’attache qui sont recouvertes d’un revêtement de protection de type sacrificiel pour contrôler la corrosion des pièces.
Par sacrificiel, il est entendu un revêtement qui est moins noble que le matériau de la pièce d’attache qu’il protège dans un environnement corrosif en considération. Ce revêtement se corrode et se consomme donc au fil du temps à la place de la pièce d’attache.
Ce type de revêtement de l’état de la technique protège la pièce uniquement contre la corrosion et de façon limitée dans le temps. Ainsi, le revêtement de l’état de la technique ne protège pas la pièce d’attache contre d’éventuels chocs. De ce fait, en l’absence de contrôle supplémentaire pour détecter des déformations ou dégradations sur la pièce d’attache, cette pièce pourrait tout de même être utilisée (sans avoir été réparée ou remplacée), ce qui ne permettra pas de garantir un fonctionnement fiable de la turbomachine.
Dans ce contexte, il est nécessaire de proposer une solution permettant de pallier au moins un des inconvénients de l’art antérieur, notamment en proposant une pièce d’attache pour un ensemble propulsif avec une tenue à la corrosion et une résistance mécanique renforcées, tout en permettant préférentiellement de contrôler et d’identifier facilement une déformation ou une contrainte sur cette pièce.
L’invention propose une pièce d’attache pour un ensemble propulsif, en particulier d’aéronef, la pièce d’attache comportant un corps métallique présentant une surface extérieure recouverte au moins partiellement par un enrobage de protection, cet enrobage de protection comprenant un revêtement anticorrosion.
Selon l’invention, l’enrobage de protection comprend en outre au moins un revêtement antichoc réalisé dans un matériau en polymère et/ou en métal, et qui recouvre le revêtement anticorrosion.
L’enrobage de protection selon l’invention permet de protéger la pièce d’attache en fonctionnement contre la corrosion et les chocs. Pour cela, l’enrobage de protection comprend une superposition de revêtement antichoc sur le revêtement anticorrosion.
Plus particulièrement, le revêtement anticorrosion recouvre directement au moins une partie de la surface extérieure de la pièce d’attache, pour continuer à protéger le corps métallique de la corrosion dans l’environnement de fonctionnement de l’ensemble propulsif. Le revêtement anticorrosion présente avantageusement un potentiel électrochimique inférieur au corps métallique de la pièce, de façon à ce que le revêtement anticorrosion se corrode préférentiellement et protège le corps métallique de la pièce.
Le revêtement antichoc recouvre le revêtement anticorrosion pour former une couche la plus externe de protection contre des chocs pouvant impacter la pièce d’attache en fonctionnement. Ce revêtement antichoc est notamment réalisé en polymère et/ou en métal, et est avantageusement plus rigide et résistant aux impacts par rapport au revêtement anticorrosion.
L’ajout du revêtement antichoc est peu encombrant et ne nécessite pas ou peu d’adaptation importante dans l’ensemble propulsif.
Avantageusement, ledit au moins un revêtement antichoc réalisé dans le matériau en polymère peut comporter un marqueur colorimétrique configuré pour faire apparaître une marque en cas de déformation ou de contrainte sur la surface extérieure de la pièce d’attache.
L’enrobage de protection selon cette configuration de l’invention permet en outre de détecter par un simple contrôle visuel la présence d’une déformation ou d’une contrainte subie par la pièce d’attache. Pour cela, le revêtement antichoc notamment réalisé en polymère comprend un marqueur colorimétrique.
L’ajout du marqueur colorimétrique permet de garantir par une simple indication visuelle que la pièce d’attache n’a pas subi de chocs pouvant impacter son bon fonctionnement. La détection d’une ou plusieurs déformations ou contraintes en est ainsi accélérée et rendue plus précise. Il est même possible qu’un opérateur puisse prendre connaissance lui-même de la présence de la déformation ou contrainte, une telle observation visuelle ne requérant aucune compétence spécifique. Des retours en service après-vente injustifiés sont ainsi évités, ce qui représente un gain de temps et un moindre coût.
Par déformation ou contrainte, il est entendu une inégalité de surface due à un enlèvement de matière, local et de taille variable, sur une face extérieure du revêtement antichoc de la pièce d’attache.
La pièce d’attache selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
- le marqueur colorimétrique change de couleur lorsqu’une contrainte ou une déformation supérieure à un seuil prédéterminé est appliquée sur ladite surface extérieure ;
- le marqueur colorimétrique se présente sous la forme de nanocapsules contenant un pigment, ces nanocapsules étant configurées pour se casser et libérer ledit pigment, ou sous la forme d’un pigment piézochromique qui est configuré pour changer de couleur lorsqu’il est soumis à une certaine contrainte en pression ;
- le revêtement anticorrosion comprend au moins un élément choisi parmi cadmium, zinc, et aluminium, ou un alliage choisi parmi zinc-nickel et zinc-fer ;
-- ledit revêtement antichoc comprend une première couche réalisée dans un matériau en polymère ou en métal, et qui recouvre le revêtement anticorrosion ;
-- la première couche comporte le marqueur colorimétrique lorsqu’elle est réalisée en polymère ;
- ledit revêtement antichoc comprend une première couche réalisée dans un matériau en métal qui recouvre le revêtement anticorrosion et une seconde couche réalisée dans un matériau en polymère qui recouvre la première couche, dans lequel la seconde couche comprend le marqueur colorimétrique ;
- le matériau en polymère est en polyuréthane, polystyrène, époxy ou polyester ;
- le matériau en polymère est chargé en particules ou en fibres ;
- le matériau en métal est à base d’acier et/ou à base de nickel ;
- ladite pièce est une chape comportant au moins une oreille de fixation ;
-- la première couche présente une épaisseur comprise entre 5μm et 2mm ;
-- la première couche est sous la forme d’une couche de peinture ou sous la forme d’une gaine thermorétractable ;
-- l’épaisseur de la couche de peinture de la première couche est comprise entre 5μm et 500μm ;
-- l’épaisseur de la gaine thermorétractable de la première couche est comprise entre 100μm et 2mm ;
-- le matériau en polymère est chargé en particules d’aluminium, de zinc ou d’oxyde de titane ;
-- le matériau en polymère est chargé en fibres
-- le corps métallique de la pièce d’attache est en acier.
L’invention concerne aussi un ensemble propulsif, en particulier pour un aéronef, comprenant au moins une turbomachine configurée pour être fixée à une structure de l’aéronef, et au moins une pièce d’attache selon l’une des particularités de l’invention. Cette pièce d’attache est portée par la turbomachine et destinée à être fixée sur la structure de l’aéronef.
La turbomachine peut être un turbomoteur ou un turboréacteur.
L’invention concerne également un procédé de détection d’au moins une déformation ou une contrainte sur une surface extérieure d’un corps métallique dans une pièce d’attache selon l’invention. Le procédé comprend les étapes consistant en :
une étape d’observation de la surface extérieure revêtue par l’enrobage de protection, et
une étape de détection visuelle d’une déformation ou une contrainte sur la surface extérieure par identification d’une marque du marqueur colorimétrique.
une étape d’observation de la surface extérieure revêtue par l’enrobage de protection, et
une étape de détection visuelle d’une déformation ou une contrainte sur la surface extérieure par identification d’une marque du marqueur colorimétrique.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :
La est une vue schématique en perspective éclatée d’un ensemble propulsif et une partie d’un aéronef,
La est une vue schématique en perspective d’un exemple d’une pièce d’attache selon un premier mode de l’invention pour l’ensemble propulsif de la ,
La est une vue agrandie représentant schématiquement en coupe partielle d’un enrobage de protection d’une portion non déformée de la pièce d’attache de la ,
La est une vue agrandie représentant schématiquement en coupe partielle d’un enrobage de protection d’une portion déformée de la pièce d’attache de la ,
La est une vue schématique en perspective d’un exemple d’une pièce d’attache selon un second mode de l’invention pour l’ensemble propulsif de la ,
La est une vue agrandie représentant schématiquement en coupe partielle d’un enrobage de protection d’une portion non déformée de la pièce d’attache de la ,
La est une vue agrandie représentant schématiquement en coupe partielle d’un enrobage de protection d’une portion déformée de la pièce d’attache de la ,
La est une vue agrandie représentant schématiquement en coupe partielle d’un enrobage de protection d’une portion non déformée de la pièce d’attache selon un troisième mode de réalisation de l’invention.
Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.
Claims (11)
- Pièce d’attache (10) pour un ensemble propulsif (1), en particulier d’aéronef, la pièce d’attache (10) comportant un corps métallique présentant une surface extérieure (12) recouverte au moins partiellement par un enrobage de protection (14), cet enrobage de protection (14) comprenant un revêtement anticorrosion (140),
caractérisée en ce que l’enrobage de protection (14) comprend en outre au moins un revêtement antichoc (142, 144) réalisé dans un matériau en polymère et/ou en métal, et qui recouvre le revêtement anticorrosion (140). - Pièce d’attache selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit revêtement antichoc (142, 144) réalisé dans le matériau en polymère comprend un marqueur colorimétrique (146) configuré pour faire apparaître une marque (C2) en cas de déformation ou de contrainte sur la surface extérieure (12) de la pièce d’attache (10).
- Pièce d’attache selon la revendication 2, le marqueur colorimétrique (146) change de couleur lorsqu’une contrainte ou une déformation supérieure à un seuil prédéterminé est appliquée sur ladite surface extérieure (12).
- Pièce d’attache selon la revendication 3, caractérisée en ce que le marqueur colorimétrique (146) se présente sous la forme de nanocapsules contenant un pigment, ces nanocapsules étant configurées pour se casser et libérer ledit pigment, ou sous la forme d’un pigment piézochromique qui est configuré pour changer de couleur lorsqu’il est soumis à une certaine contrainte en pression.
- Pièce d’attache selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le revêtement anticorrosion (140) comprend au moins un élément choisi parmi cadmium, zinc, et aluminium, ou un alliage choisi parmi zinc-nickel et zinc-fer.
- Pièce d’attache selon l’une quelconque des revendications 2 à 4 ou selon la revendication 5 en dépendance de l’une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que ledit revêtement antichoc comprend une première couche (142) réalisée dans un matériau en métal qui recouvre le revêtement anticorrosion (140) et une seconde couche (144) réalisée dans un matériau en polymère qui recouvre la première couche (142), dans lequel la seconde couche (144) comprend le marqueur colorimétrique (146).
- Pièce d’attache selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le matériau en polymère est en polyuréthane, polystyrène, époxy ou polyester.
- Pièce d’attache selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le matériau en polymère est chargé en particules ou en fibres.
- Pièce d’attache selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le matériau en métal est à base d’acier et/ou à base de nickel.
- Pièce d’attache selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que ladite pièce est une chape comportant au moins une oreille de fixation.
- Ensemble propulsif (1) pour un aéronef (3), comprenant au moins une turbomachine (2) configurée pour être fixée à une structure (30) de l’aéronef, et au moins une pièce d’attache (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d’attache (10) est portée par la turbomachine (2) et destinée à être fixée sur la structure (30) de l’aéronef.
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- 2021-10-08 FR FR2110691A patent/FR3127933A1/fr active Pending
Patent Citations (5)
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