Brevet FR2234189A1 — publié le 19750117

La présente invention a pour objet un dispositif de rétention par tension superficielle pour le stockage de liquides sur aéronefs. Dans les aéronefs, on place des réservoirs de stockage de liquide et de gaz destinés à être utilisés au cours du vol, comme comburant ou comme carburant. Les réservoirs à séparation de phases liquidegaz par tension superficielle connus comportent un dispositif capillaire dont le but est de puiser le liquide à l'endroit où il se trouve dans ledit réservoir, en géneral sur les parois, et des moyens de stabilisation du centre de gravité du liquide, lesdits moyens étant constitués généralement par des cylindres percés coaxiaux qui délimitent des compartiments pour le liquide après séparation de la phase liquide de la phase gazeuse. Généralement le réservoir de stockage est rempli en état de pesanteur, de liquide et de gaz qui se place au-dessus de ladite masse liquide. De ce fait, au cours du vol de l'aéronef, de même pendant le remplissage du réservoir, il y a parfois des bulles gazeuses qui se forment dans la masse liquide. Ceci a pour effet, lors de la vidange d'un compartiment de liquide, d'entrainer la vidange du liquide contenu dans tous les compartiments, la rétention ne pouvant alors se réaliser. Cela signifie qu'on n'assure plus la limitation de l'excursion du centre de masse du propulsif, ce qui peut entrainer une variation du centre de gravité de l'aéronef et un risque de déstabilisation de ce dernier. Un autre inconvénient réside dans le fait que de tels réservoirs de stockage ne se prêtent pas à des essais au sol c'est-à-dire en état de pesanteur. En effet, étant donné que le gaz et le liquide sont en contact dans le réservoir et que les orifices ménagés dans les cylindres qui sont constitués par des tôles percées sont de l'ordre au moins du mm,il s'ensuit que lors d'une vidange d'un compartiment de liquide, c'est l'ensemble des réservoirs qui se vidange. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précités et de proposer un dispositif apte à éviter toute pénétration du gaz dans le liquide. A cet effet, il est du type comportant un réservoir dans lequel sont disposés des moyens délimitant des compartiments à travers lesquels le liquide est susceptible de se déplacer par l'faction d'un gaz agissant sur sa surface libre, caractérisé en ce que le gaz et le liquide sont emprisonnés, au repos, dans des enceintes distinctes susceptibles d'être mises en communication par un organe de liaison. Un avantage de la présente invention réside dans le fait que la séparation des masses liquide et gazeuse étant réalisée en état de pesanteur, il ne peut y avoir formation de bulles gazeuses dans ladite masse liquide. Selon une autre caractéristique, les cylindres sont constitués par des toiles métalliques dont le diamètre des mailles est inférieur au millimètre et plus précisément de quelques dizaines de microns. De ce fait, le système de rétention est amélioré. De plus, cette disposition permet de faire les essais au sol afin de déterminer avec exactitude le fonctionnement du réservoir en état d'apesanteur. D'autres avantages et caractéristiques apparaitront à la lecture de la description ci-dessous, à titre indicatif mais non limitatif des-modes de réalisation selon l'invention ainsi que du dessin annexé sur lequel La Fig I est une vue en coupe du réservoir selon un mode de réalisation. La Fig. 2 est une vue en coupe selon un autre mode de réalisation. La Fig.3 est une vue en coupe selon un autre mode de réalisation. Selon le mode de réalisation représenté à la Fig.I , le réservoir I comprend deux enceintes 2 et 3 séparées par une cloison métallique 4 dans laquelle est ménagé un orifice 5 obturé par un clapet 6 ou tout autre moyen équivalent tel qu'une membrane associée à un clapet Dans les enceintes 2 et 3 sont introduits, en état de pesanteur, respectivement un gaz et un liquide appropriés au type d'aéronef. Dans l'enceinte 3 sont disposées des cylindres 7 concentriques constitués chacun par une toile métallique à mailles fines dont les dimensions peuvent se situer en fonction de l'utilisation, entre I micron et I00 microns. Les cylindres 7 délimitent entre eux des compartiments 8 à 11. Un canal I2 de récupératiqn et de vidange du liquide contenu dans l'enceinte 3 est disposé le long de la paroi de ladite enceinte afin de vidanger ledit liquide dans le fond local du réservoir dont l'em- placement varie avec la position du réservoir. Du fait de la séparation initiale des phases liquide et gazeuse, on évite le risque de formation des bulles gazeuses dans le liquide qui est préjudiciable au bon fonctionnement du réservoir Le fonctionnement d'un tel réservoir tant en état de simulation au sol qu'en état d'apesanteur est le suivant : on ouvre le robinet de vidange non représenté, monté sur le canal de récupération et de vidange I2, ce qui provoque une dépression dans l'enceinte 3 entrainant la rupture de la membrane fine et l'ouverture du clapet 6.Le gaz de l'enceinte 2 s'échappe et- au fur et à mesure qu'il occupe le premier cylindre 7, il chasse le liquide jusqu'a occuper la totalité du premier cylindre 7. Puis, en pénétrant dans le deuxième compartiment 8, il en amorce la vidange et ainsi de suite jusqu'au compartiment externe II. La vidange a lieu alors compartiment après compartiment, sans qu'à aucun moment, il ne risque de se produire une vidange générale et simultanée de tous les compartiments. Selon le mode de réalisation représenté à la Fig. 2, les deux enceintes sont constituées par deux réservoirs distincts I3 et I4 reliés par une conduite I5 munie dlune vanne I6, par exemple à commande électrique qui sera excitée au début de la vidange du réservoir I4 dans lequel sont disposés comme précédemment, des cylindres concentriques constitués par des toiles métalliques à mailles fines. La vidange du liquide est réalisée au moyen d'un canal de récupération et de vidange. La variante du dispositif représentée à la fig 3 comporte un réservoir unique I6 dans lequel le gaz est emprisonné dans un cylindre central fermé I7 dont le fond est pourvu d'un orifice obturé par un clapet 6 ou tout autre moyen équivalent tel qu'une membrane associée à un clapet. De part et d'autre de ce cylindre I7 sont disposés les cylindres 7 à toiles métalliques tandis que le canal de récupération et de vidange est également prévu sur la paroi dudit réservoir. I1 va de soi que les toiles métalliques délimitant les compartiments 8 à II peuvent être soit disposé en forme de cylindres dans des plans verticaux par rapport au plan horizontal défini par la cloison de séparation, comme cela a été représenté à la fig. I, soit disposées les unes au-dessus des autres dans des plans horizontaux parallèles, les compartiments étant alors délimités par l'espace compris entre deux toiles successives. De même, dans la variante de la fig. 3, les compartiments, au lieu d'être concentriques au cylindre 17 plein de gaz, peuvent être délimités par des toiles métalliques disposées dans des plans horizontaux par rapport à l'axe vertical dudit cylindre I7, la rétention-par tension superficielle se faisant au niveau de la première toile horizontale et se poursuivant d'un compartiment à l'autre au fur et à mesure de la vidange par le canal de récupération et de vidange. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS I. Dispositif de rétention par tension superficielle pour le stockage d'un liquide sur aéronefs, du type comportant un réservoir dans lequel sont disposés des moyens délimitant des compartiments à travers lesquels le liquide est susceptible de se déplacer par l'action d'un gaz agissant sur sa surface libre, caractérisé en ce que le gaz et le liquide sont emprisonnés, au repos, dans des enceintes distinctes susceptibles d'être mises en communication par un organe de liaison. 2. Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que l'organe de liaison est constitué par un clapet obturant un orifice ménagé dans la cloison de séparation des deux enceintes. 3. Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que l'organe de liaison est constitué par une vanne interposée dans la conduite de liaison reliant-deux réservoirs distincts pour le gaz et le liquide. 4. ! Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que l'enceinte pour le gaz est constituée par un cylindre central disposé dans le réservoir de stockage et dont le fond est pourvu d'un orifice obturé par un clapet. 5. Dispositif selon l'une des revendications I à 4, caractérisé en ce que les compartiments sont ménagés dans les enceintes remplies de liquide et sont délimités par des toiles métalliques à mailles fines disposées en cylindres concentriques. 6. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'autour et concentriquement à l'enceinte de gaz sont disposés -des cylindres délimitant des compartiments et constitués par des toiles métalliques à mailles fines. 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que les compartiments sont délimités par des toiles métalliques horizontales disposées les unes au-dessus des autres. 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que les mailles des toiles métalliques sont inférieures au millimètre et de préférence, comprises entre I micron et I00 microns.