ITTO20070617A1

ITTO20070617A1 - Paratia antifiamma per un aeromobile

Info

Publication number: ITTO20070617A1
Application number: IT000617A
Authority: IT
Inventors: Daniel Chaniot
Original assignee: Eurocopter France
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2008-03-07
Also published as: US20090134276A1; CN101161548A; CN100537351C; FR2905358B1; FR2905358A1; US7819359B2

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"Paratìa antifiamma per un aeromobile''

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una paratìa antifiamma per un aeromobile, e più in particolare per un aerogiro.

In effetti, un aerogiro comprende almeno un turbomotore che trasmette la sua potenza ad un rotore di sostentamento, oppure di avanzamento, attraverso una scatola di trasmissione principale. Con la scatola di trasmissione principale ed il turbomotore disposti rispettivamente in un primo ed in un secondo compartimento, una paratia antifiamma è generalmente disposta nella struttura dell'aerogiro per separare questo primo e questo secondo compartimento . Così, se il turbomotore incendia accidentalmente il secondo compartimento, il fuoco non si propagherà normalmente nel primo compartimento contenente la scatola di trasmissione principale.

Secondo la tecnica anteriore nota, una paratia antifiamma è costituita da una parete metallica, ad esempio di acciaio o di titanio, al fine di evitare la propagazione di una fiamma.

Durante il funzionamento normale, la superficie fredda della paratia antifiamma diretta verso la scatola di trasmissione principale raggiunge temperature dell'ordine massimo di 180°C quando l'ugello di evacuazione dei gas del turbomotore si trova dal lato opposto alla scatola di trasmissione principale, oppure comprese tra 300°C e 400°C quando l'ugello di evacuazione dei gas del turbomotore si trova dal lato della scatola dì trasmissione principale.

Ma, poiché le norme di certificazione degli aerogiri applicabili in particolare al compartimento meccanico contenente la scatola di trasmissione principale sono particolarmente severe, il rischio di incendio in questo compartimento meccanico deve essere minimizzato al massimo.

La presente invenzione ha allora per oggetto la realizzazione di una paratia antifiamma per un aeromobile che permette in particolare di impedire lo sviluppo di un incendio in un compartimento meccanico sensibile, ad esempio il compartimento della scatola di trasmissione principale di un aerogiro.

Secondo l'invenzione, una paratia antìfiamma di un aeromobile separa un primo ed un secondo compartimento dell'aeromobile, in cui il primo compartimento contiene una molteplicità di elementi. Questa paratia antifiamma è caratterizzata dal fatto che, con la paratia antifiamma suddetta provvista di una prima parete inserita nella struttura dell'aeromobile ed avente una prima superficie rivolta verso il primo compartimento, la paratia antifiamma è munita di un mezzo di regolazione per mantenere la temperatura massima della prima superficie della prima parete ad un valore predeterminato di temperatura inferiore alla temperatura di autoaccensione degli elementi contenuti nel primo compartimento.

Quando l'aeromobile è un aerogiro, una scatola di trasmissione di potenza è vantaggiosamente disposta nel primo compartimento, ed un turbomotore è allora disposto nel secondo compartimento.

La paratia è quindi in particolare munita di una prima parete, ad esempio metallica, per impedire ad un incendio che si sviluppasse nel secondo compartimento di propagarsi nel primo compartimento.

Inoltre, la Richiedente ha scoperto con ingegnosità che una temperatura di parete elevata della paratia antifiamma era in grado di generare un incendio. In effetti, è possibile che la paratia antifiamma raggiunga temperature elevate, dell'ordine di 400°C nell'esempio precedentemente descritto. Ma, se un elemento ha una temperatura di autoaccensione inferiore alla temperatura della paratia antifiamma, questo elemento rischia di incendiarsi. Se una scatola principale è disposta nel primo compartimento, una fuga d'olio che conduca ad una proiezione di olio sulla paratia antifiamma può quindi produrre lo sviluppo di un incendio.

Secondo l'invenzione, la paratia antifiamma è allora provvista di un mezzo di regolazione che mantiene la prima superficie della prima parete ad una temperatura inferiore, vantaggiosamente compresa tra 300°C e 310°C in continuo, alla temperatura di autoaccensione degli elementi del primo compartimento, ad esempio dell'olio.

Questa paratia antifiamma impedisce quindi in modo innovativo la propagazione di un incendio, da un compartimento di aeromobile all'altro, ma anche il suo sviluppo a causa di un contatto tra un elemento del primo compartimento e la paratia antifiamma.

In accordo con una prima forma di attuazione, il mezzo di regolazione comprende una protezione termica della prima parete allo scopo di mantenere la sua prima superficie alla temperatura richiesta.

In accordo con una seconda forma di attuazione, il mezzo di regolazione comprende una seconda parete inserita nella struttura dell'aeromobile in modo che la prima e la seconda parete suddette siano rispettivamente disposte dal lato del primo e del secondo compartimento, con la seconda parete suddetta comprendente eventualmente una protezione termica. Si comprende evidentemente che le due forme di attuazione sono applicabili congiuntamente.

La paratia antifiamma possiede così allora una prima ed una seconda parete inserite nella struttura dell'aeromobile tra il primo ed il secondo compartimento, con la prima e la seconda parete della paratia antifiamma che delimitano un volume interno. Poiché la prima parate è separata dal secondo compartimento dalla seconda parete e dal volume suddetto, la temperatura della sua prima superficie sarà minore.

Inoltre, vantaggiosamente, il volume interno delimitato dalla prima e dalla seconda parete della paratia antifiamma è attraversato da un flusso di aria fresca, con il flusso di aria fresca suddetto che penetra nel volume interno suddetto attraverso almeno un orifizio di ingresso e ne esce attraverso almeno un orifizio di uscita affinché la paratia suddetta sia ventilata. Questa ventilazione diminuisce la temperatura della prima superficie della prima parete. Per ottimizzare il dispositivo, il flusso di aria fresca proviene dall'aria ambiente situata all'esterno dell'aeromobile,· quest'aria ha una temperatura che permette il raffreddamento della paratia antifiamma.

Secondo una variante dell'invenzione, l'orifizio di ingresso è realizzato nella struttura dell'aeromobile compresa tra la prima e la seconda parete della paratia antifiamma.

Secondo un'altra variante, cumulabile con la precedente, l'orifizio di uscita è realizzato in una parete selezionata tra la prima e la seconda parete della paratia antifiamma suddetta. Più in particolare, quando il secondo compartimento contiene un turbomotore, l'orifizio di uscita è realizzato nella seconda parete situata dal lato di questo secondo compartimento.

D'altra parte, per assicurare la ventilazione, il flusso di aria fresca circola nel volume interno della paratia antifiamma essendo aspirato attraverso un mezzo di aspirazione del mezzo di regolazione.

Vantaggiosamente, con la paratia antifiamma provvista di un orifizio di uscita, il mezzo di aspirazione comprende un condotto che collega l'orifizio di uscita ad un ugello di eiezione dei gas di un turbomotore dell'aeromobile, in modo che l'eiezione dei gas crei una depressione atta ad aspirare il flusso di aria fresca.

Secondo una variante dell'invenzione in cui l'ugello suddetto è a gomito, il condotto sbocca su un gomito di questo ugello.

Infine, secondo un'altra variante, il condotto comprende una valvola di non ritorno che impedisce la circolazione di fluidi dall'ugello di eiezione verso la paratia antifiamma.

L'invenzione ed i suoi vantaggi risulteranno con maggiori dettagli nell'ambito della descrizione seguente, che illustra degli esempi di attuazione preferiti, forniti senza nessun carattere limitativo, con riferimento alla figura unica annessa.

La figura unica presenta un primo 1 ed un secondo 2 compartimento di aeromobile, quale ad esempio un aerogiro.

Il primo compartimento 1 contiene una molteplicità di elementi. Quando l'aeromobile è un aerogiro, questi elementi possono essere i diversi componenti di una scatola di trasmissione di potenza, con un turbomotore 9 disposto allora nel secondo compartimento 2.

Inoltre, l'aeromobile suddetto comprende una paratia antifiamma 12 che separa il primo l ed il secondo 2 compartimento allo scopo, da una parte, di evitare che un incendio si propaghi da un compartimento all'altro, e, d'altra parte, di evitare che un incendio si sviluppi nel primo compartimento 1.

La paratia è allora munita di una prima parete 3, inserita nella struttura 5 dell'aeromobile, avente una prima superficie 3' verso il primo compartimento 1, ossia all'interno di questo primo compartimento 1.

Al fine di svolgere le sue funzioni, la paratia antifiamma 12 è provvista di un mezzo di regolazione 11 per mantenere la temperatura della prima superficie 3' ad un valore che non raggiunge la temperatura di autoaccensione degli elementi che si trovano nel primo compartimento.

Così, la prima parete 3 impedisce ad un incendio di propagarsi da un compartimento all'altro, ed il mezzo di regolazione limita la temperatura massima che la prima superficie 3' di questa prima parete 3 può raggiungere, di preferenza ad una temperatura compresa tra 300°C e 310°C. Dì conseguenza, la paratia antifiamma 12 elimina un rischio notevole di incendio nel primo compartimento; ciò permette al costruttore di minimizzare i rischi di incendio. Se i comandi di volo passano in questo primo compartimento, è allora possibile prevederne la realizzazione in alluminio piuttosto che in acciaio o in titanio; ciò riduce considerevolmente, in ultima analisi, la massa dell'aeromobile.

In accordo con una prima forma di attuazione non illustrata nella figura, il mezzo di regolazione comprende una protezione termica della prima parete 3, con un materiale termicamente isolante fissato ad esempio sulla prima parete 3,

In accordo con una seconda forma di attuazione illustrata nella figura unica, il mezzo di regolazione il della paratia antifiamma 12 è munito di una seconda parete 4. La seconda parete 4 è allora inserita nella struttura 5 dell'aeromobile in modo che la prima 3 e la seconda 4 parete delimitino un volume interno 8.

L'aeromobile comprende allora in successione un primo compartimento 1, una prima parete 3 della paratia antifiamma 12, il volume interno suddetto 8, la seconda parete 4 della paratia antifiamma 12 e quindi il secondo compartimento 2.

Si comprende che, nel caso della prima forma di attuazione, la prima parete 3 e/o la seconda parete 4 è munita di una protezione termica.

Il volume interno 8 isola quindi termicamente la paratia antifiamma in modo da mantenere la prima superficie 3' ad una temperatura inferiore alla temperatura di autoaccensione più bassa degli elementi disposti nel primo compartimento l, anche se l'ugello 10 di eiezione dei gas di un turbomotore 9 si trova in prossimità della seconda parete 4 della paratia antifiamma 12.

Di conseguenza, la prima parete 3 non rischia di provocare un incendio infiammando un elemento del primo compartimento 1, ad esempio dell'olio.

Per ottimizzare il raffreddamento della prima superficie 3' della prima parete 3, il volume interno 10 è attraversato da un flusso di aria fresca che si muove secondo le frecce F.

Questo flusso di aria fresca penetra allora nel volume interno 8 attraverso almeno un orifizio di ingresso 6. Come esempio, degli orifizi di ingresso realizzati nella struttura 5 dell'aeromobile tra la prima 3 e la seconda 4 parete sono rappresentati nella figura unica. Il flusso di aria fresca esce allora dal volume interno 8 attraverso almeno un orifizio di uscita 7, realizzato, secondo una variante dell'invenzione, su una parete tra la prima 3 e la seconda 4 parete, e più in particolare sulla seconda parete 4, come è illustrato nella figura unica.

Il flusso di aria fresca crea allora una ventilazione che migliora sostanzialmente l'efficienza del dispositivo, in particolare se il flusso di aria è prelevato all'esterno dell'aeromobile. La ventilazione suddetta è allora facilitata quando il mezzo di regolazione 11 comprende inoltre un mezzo di aspirazione del flusso di aria fresca.

Il mezzo di aspirazione può essere un mezzo normale, quale ad esempio una pompa. Tuttavia, per limitare il peso del dispositivo ma anche per facilitare 1'estrazione del flusso di aria fresca, il mezzo di aspirazione del mezzo di regolazione 11 comprende un condotto 13 che collega l'orifizio di uscita 7 all'ugello 10 di eiezione dei gas del turbomotore 9.

L'eiezione dei gas secondo la freccia F' crea di conseguenza una depressione che permette l'aspirazione del flusso di aria fresca.

Inoltre, se i'ugello è a gomito, come avviene spesso tenuto conto dell'ingombro disponibile, il condotto 13 è collegato all'interno del gomito 10' dell'ugello 10.

D'altra parte, si deve notare che in generale i gomiti 10' degli ugelli 10 sono generalmente molto pronunciati in questa architettura; ciò ha la conseguenza di un distacco dei filetti di gas al livello dell'interno del gomito 10'. Tali distacchi sono dannosi poiché sono all'origine di perdite di carico che producono, di conseguenza, una riduzione della potenza fornita dal turbomotore 9.

Ora, la reiniezione dell'aria al livello dell'interno del gomito 10' dell'ugello 10 permette di migliorare sostanzialmente il flusso dei gas in questa zona e quindi di aumentare la potenza fornita dal turbomotore-Naturalmente, la presente invenzione è soggetta a numerose varianti per quanto riguarda la sua attuazione. Benché siano state descritte varie forme di attuazione, si comprende che non è possibile identificare in modo esaustivo tutte le forme possibili. E' naturalmente possibile sostituire un mezzo descritto con un mezzo equivalente senza uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Paratia antifianuna (12) per un aeromobile che separa un primo (1) ed un secondo (2) compartimento dell 'aeromobile suddetto, in cui il primo compartimento suddetto (1) contiene una molteplicità di elementi, caratterizzata dal fatto che, con la paratia antifiamma suddetta (12) provvista di una prima parete (3) inserita nella struttura (5) dell'aeromobile ed avente una prima superficie (3') verso il primo compartimento suddetto (1), la paratia antifiamma suddetta (12) è munita di un mezzo di regolazione (4, 13) per mantenere la temperatura massima della prima superficie suddetta (3') della prima parete (3) ad un valore predeterminato di temperatura inferiore alla temperatura di autoaccensione degli elementi suddetti .
2. Paratia antifiamma secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la temperatura massima suddetta è compresa tra 300°C e 310°C in continuo.
3. Paratia antifiamma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che, quando l'aeromobile suddetto è un aerogiro, una scatola di trasmissione di potenza è disposta nel primo compartimento suddetto (1), con un turbomotore (9) disposto nel secondo compartimento suddetto (2).
4. Paratia antifiamma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il mezzo di regolazione suddetto comprende una protezione termica della prima parete suddetta (3).
5. Paratia antifiamma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il mezzo di regolazione suddetto comprende una seconda parete (4) inserita nella struttura (5) dell'aeromobile in modo che la prima (3) e la seconda (4) parete suddette siano rispettivamente situate dal lato del primo (1) e del secondo (2) compartimento.
6. Paratia antifiamma secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che il mezzo di regolazione suddetto comprende una protezione termica della seconda parete suddetta (2).
7. Paratia antifiamma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che, con il mezzo di regolazione suddetto comprendente una seconda parete (2) inserita nella struttura (5) dell'aeromobile in modo che la prima (3) e la seconda (4) parete suddette siano rispettivamente situate dal lato del primo (1) e del secondo (2) compartimento, la prima (3) e la seconda (4) parete suddette della paratia antifiamma delimitano un volume interno (8) attraversato da un flusso di aria fresca (F), in cui il flusso di aria fresca suddetto (F) penetra nel volume interno suddetto (8) attraverso almeno un orifizio di ingresso (6) e ne esce attraverso almeno un orifizio di uscita (7) affinché la paratia antifiamma suddetta (12) sia ventilata.
8. Paratia antifiamma secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che il flusso suddetto di aria fresca (F) proviene dall'aria ambiente situata all'esterno dell'aeromobile suddetto.
9. Paratia antifiamma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 7 ed 8, caratterizzata dal fatto che l'orifizio di ingresso suddetto (6) è realizzato nella struttura (5) dell'aeromobile compresa tra la prima (3) e la seconda (4) parete della paratia antifiamma (12).
10. Paratia antifiamma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzata dal fatto che l'orifizio di uscita suddetto (7) è realizzato in una parete selezionata tra la prima (3) e la seconda (4) parete della paratia antifiamma suddetta.
11. Paratia antifiamma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10, caratterizzata dal fatto che, con il secondo compartimento suddetto (2) contenente un turbomotore (9), l'orifizio di uscita suddetto (7) è realizzato nella seconda parete suddetta (4) situata dal lato di questo secondo compartimento (2).
12. Paratia antifiamma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 ad 11, caratterizzata dal fatto che il flusso suddetto di aria fresca (F) circola nel volume interno suddetto (8) della paratia antifiamma suddetta (12) essendo aspirato attraverso un mezzo di aspirazione del mezzo di regolazione.
13. Paratia antifiamma secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che, con la paratia antifiamma suddetta (12) provvista di un orifizio di uscita (7), il mezzo di aspirazione suddetto comprende un condotto (13) che collega l'orifizio di uscita suddetto (7) ad un ugello (10) di eiezione dei gas di un turbomotore (9) dell'aeromobile, in cui 1'eiezione (F') dei gas suddetti crea una depressione atta ad aspirare il flusso suddetto di aria fresca (F).
14. Paratia antifiamma secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che, con l'ugello suddetto (10) a gomito, il condotto suddetto sbocca su un gomito (10') dell'ugello (10).
15. Paratia antifiamma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13 e 14, caratterizzata dal fatto che il condotto suddetto (10) comprende una valvola di non ritorno che impedisce la circolazione di fluidi dall'ugello di eiezione verso la paratia antifianuna.