Brevet FR2905358A1 — publié le 20080307

Cloison pare-feu d'aéronef La présente invention concerne une cloison pare-feu d'aéronef, et plus particulièrement d'un giravion. En effet, un giravion comporte au moins un turbomoteur qui transmet sa puissance à un rotor de sustentation, voire même d'avancement, via une boite de transmission principale. La boite de transmission principale et le turbomoteur étant agencés respectivement dans des premier et deuxième compartiments, une cloison pare-feu est généralement agencée dans la structure du giravion pour séparer ces premier et deuxième compartiments. Ainsi, si le turbomoteur enflamme par accident le deuxième compartiment, le feu ne se propagera normalement pas dans le premier compartiment contenant la boite de transmission principale. Conformément à l'art antérieur connu, une cloison pare-feu est constituée d'une paroi métallique, de l'acier ou du titane par exemple, afin d'éviter la propagation d'un feu. En fonctionnement normal, la surface froide de la cloison pare-feu dirigée vers la boite de transmission principale atteint soit des températures de l'ordre de 180 C maximum lorsque la tuyère d'évacuation des gaz du turbomoteur se trouve du côté opposé à la boite de transmission principale, soit comprises entre 300 C et 400 C lorsque la tuyère d'évacuation des gaz du turbomoteur se trouve du côté de la boite de transmission principale. 2905358 2 Or, les normes de certification des giravions applicables notamment au compartiment mécanique contenant la boite de transmission principale étant particulièrement sévères, le risque de feu dans ce compartiment mécanique doit être minimisé au 5 maximum. La présente invention a alors pour objet de proposer une cloison pare-feu d'aéronef permettant notamment d'empêcher la formation d'un feu dans un compartiment mécanique sensible, le compartiment de la boite de transmission principale d'un giravion 10 par exemple. Selon l'invention, une cloison pare-feu d'un aéronef sépare un premier et un deuxième compartiments de l'aéronef, le premier compartiment comportant une pluralité d'éléments. Cette cloison pare-feu est remarquable en ce que, ladite cloison pare-feu étant 15 pourvue d'une première paroi insérée dans la structure de l'aéronef et ayant une première surface en regard du premier compartiment, la cloison pare-feu est munie d'un moyen de régulation pour maintenir la température maximale de la première surface de la première paroi à une valeur prédéterminée de température 20 inférieure à la température d'auto-inflammation desdits éléments contenus dans le premier compartiment. Lorsque l'aéronef est un giravion, une boite de transmission de puissance est avantageusement agencée dans le premier compartiment, un turbomoteur étant alors disposé dans le deuxième compartiment. La cloison est donc notamment munie d'une première paroi, en métal par exemple, pour empêcher un feu qui se déclencherait 2905358 3 dans le deuxième compartiment de se propager dans le deuxième compartiment. De plus, la demanderesse a découvert avec ingéniosité qu'une température de parois importante de la cloison pare- feu 5 était susceptible de déclencher un feu. En effet, il est envisageable que la cloison pare-feu atteigne des températures élevées de l'ordre de 400 C dans l'exemple décrit précédemment. Or, si un élément a une température d'auto inflammation inférieure à la température de la cloison pare-feu, cet élément risque de 10 s'enflammer. Si une boite principale est agencée dans le premier compartiment, une fuite d'huile conduisant à une projection d'huile sur la cloison pare-feu peut donc induire la formation d'un feu. Selon l'invention, la cloison pare-feu est alors pourvue d'un moyen de régulation maintenant la première surface de la première 15 paroi a une température inférieure, avantageusement comprise entre 300 C et 310 C en continu, à la température d'auto-inflammation des éléments du premier compartiment, de l'huile par exemple. Cette cloison pare-feu empêche donc de façon innovante la 20 propagation d'un feu, d'un compartiment d'aéronef à l'autre, mais aussi sa formation due à un contact entre un élément du premier compartiment et la cloison pare-feu. Selon un premier mode de réalisation, le moyen de régulation comporte une protection thermique de la première paroi afin 25 maintenir sa première surface à la température requise. 2905358 4 Selon un deuxième mode de réalisation, le moyen de régulation comporte une deuxième paroi insérée dans la structure de l'aéronef de manière à ce que lesdites première et deuxième parois soient respectivement du côté des premier et deuxième 5 compartiments, ladite deuxième paroi comportant éventuellement une protection thermique. On comprend bien évidemment que les deux modes de réalisation sont conjointement applicables. La cloison pare-feu possède donc alors une première et une deuxième parois insérées dans la structure de l'aéronef entre les 10 premier et deuxième compartiments, les première et deuxième parois de la cloison pare-feu délimitant un espace interne. La première paroi étant séparée du deuxième compartiment par la deuxième paroi et ledit espace, la température de sa première surface sera moindre. 15 De plus, avantageusement, l'espace interne délimité par les première et deuxième parois de la cloison pare-feu est traversé par un flux d'air frais, ledit flux d'air frais pénétrant dans ledit espace interne via au moins un orifice d'entrée et en sortant via au moins un orifice de sortie pour que ladite cloison soit ventilée. Cette 20 ventilation refroidit la température de la première surface de la première paroi. Pour optimiser le dispositif, le flux d'air frais provient de l'air ambiant situé à l'extérieur de l'aéronef, cet air étant à une température permettant le refroidissement de la cloison pare-feu. 25 Dans une variante de l'invention, l'orifice d'entrée est réalisé dans la structure de l'aéronef comprise entre les première et deuxième parois de la cloison pare-feu. 2905358 5 Dans une autre variante, cumulable avec la précédente, l'orifice de sortie est réalisé dans une des première et deuxième parois de ladite cloison pare-feu. Plus particulièrement, le deuxième compartiment comportant un turbomoteur, l'orifice de 5 sortie est réalisé dans la deuxième paroi située du côté de ce deuxième compartiment. Par ailleurs, pour assurer la ventilation, le flux d'air frais circule dans l'espace interne de la cloison pare-feu en étant aspiré par un moyen d'aspiration du moyen de régulation. 10 Avantageusement, la cloison pare-feu étant pourvue d'un orifice de sortie, le moyen d'aspiration comporte un conduit reliant l'orifice de sortie à une tuyère d'éjection des gaz d'un turbomoteur de l'aéronef, l'éjection des gaz créant une dépression apte à aspirer le flux d'air frais. 15 Dans une variante de l'invention ou ladite tuyère est coudée, le conduit débouche sur un coude de cette tuyère. Enfin selon une autre variante, le conduit comporte un clapet anti-retour qui empêche la circulation de fluides de la tuyère d'éjection vers la cloison pare-feu. 20 L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description suivante, qui illustre des exemples de réalisation préférés, donnés sans aucun caractère limitatif, en référence à la figure unique annexée. La figure unique présente un premier 1 et un deuxième 2 25 compartiment d'aéronef, tel qu'un giravion par exemple. 2905358 6 Le premier compartiment 1 contient une pluralité d'éléments. Lorsque l'aéronef est un giravion, ces éléments peuvent être les divers composants d'une boite de transmission de puissance, un turbomoteur 9 étant alors agencé dans le deuxième compartiment 5 2. De plus, ledit aéronef comporte une cloison pare-feu 12 qui sépare les premier 1 et deuxième 2 compartiments pour d'une part éviter qu'un feu se propage d'un compartiment à l'autre, et d'autre part qu'un feu se déclenche dans le premier compartiment 1. 10 La cloison est alors munie d'un première paroi 3, insérée dans la structure 5 de l'aéronef, ayant une première surface 3' en regard du premier compartiment 1, c'est-à-dire à l'intérieur de ce premier compartiment 1. Afin de remplir ces fonctions, la cloison pare-feu 12 est 15 pourvue d'un moyen de régulation 11 pour maintenir la température de la première surface 3' à une température n'atteignant pas la température d'auto-inflammation des éléments se trouvant dans le premier compartiment. Ainsi, la première paroi 3 empêche un feu de se propager 20 d'un compartiment à l'autre, et le moyen de régulation limite la température maximale que peut atteindre la première surface 3' de cette première paroi 3, de préférence à une température comprise entre 300 C et 310 C. Par suite, la cloison pare-feu 12 supprime un risque important de feu dans le premier compartiment ce qui 25 permet à l'avionneur de minimiser les risques de feu. Si les commandes de vol passent dans ce premier compartiment, on peut alors envisager de les réaliser en aluminium plutôt qu'en acier ou 2905358 7 en titane ce qui réduit au final considérablement la masse de l'aéronef. Selon un premier mode de réalisation non représenté par une figure, le moyen de régulation comporte une protection thermique 5 de la première paroi 3, un matériau thermiquement isolant étant par exemple fixé sur la première paroi 3. Selon un deuxième mode de réalisation présenté sur la figure unique, le moyen de régulation 11 de la cloison pare-feu 12 est muni d'une deuxième paroi 4. La deuxième paroi 4 est alors 10 insérée dans la structure 5 de l'aéronef de manière à ce que les première 3 et deuxième 4 parois délimitent un espace interne 8. L'aéronef comporte alors successivement un premier compartiment 1, une première paroi 3 de la cloison pare-feu 12, ledit espace interne 8, la deuxième paroi 4 de la cloison pare-feu 15 12 puis le deuxième compartiment 2. On comprend qu'à l'instar du premier mode de réalisation, la première paroi 3 et/ou la deuxième paroi 4 est munie d'une protection thermique. L'espace interne 8 isole donc thermiquement la cloison pare- 20 feu de manière à maintenir la première surface 3' à une température inférieure à la température d'auto-inflammation la plus basse des élément disposés dans le premier compartiment 1, même si la tuyère 10 d'éjection des gaz d'un turbomoteur 9 se trouve à proximité de la deuxième paroi 4 de la cloison pare-feu 25 12. 2905358 8 Par conséquent, la première paroi 3 ne risque pas de déclencher un feu en enflammant un élément du premier compartiment 1, de l'huile par exemple. Pour optimiser le refroidissement de la première surface 3' de 5 la première paroi 3, l'espace interne 10 est traversé par un flux d'air frais se déplaçant suivant les flèches F. Ce flux d'air frais pénètre alors dans l'espace interne 8 via au moins un orifice d'entrée 6. En l'occurrence des orifices d'entrée réalisés dans la structure 5 de l'aéronef entre les première 3 et 10 deuxième 4 parois sont représentés sur la figure unique. Le flux d'air frais sort alors de l'espace interne 8 via au moins un orifice de sortie 7, réalisé conformément à une variante de l'invention sur une des première 3 et deuxième 4 parois et plus particulièrement sur la deuxième paroi 4 tel que représenté sur la figure unique. 15 Le flux d'air frais crée alors une ventilation qui améliore sensiblement l'efficacité du dispositif, notamment si le flux d'air est prélevé à l'extérieur de l'aéronef. Ladite ventilation est alors facilitée lorsque le moyen de régulation 11 comporte de plus un moyen d'aspiration du flux d'air frais. 20 Le moyen d'aspiration peut être un moyen usuel tel qu'une pompe par exemple. Toutefois, pour limiter le poids du dispositif mais aussi pour faciliter l'extraction du flux d'air frais, le moyen d'aspiration du moyen de régulation 11 comporte un conduit 13 qui relie l'orifice de sortie 7 à la tuyère 10 d'éjection des gaz du 25 turbomoteur 9. 2905358 9 L'éjection des gaz suivant la flèche F' crée par conséquent une dépression qui permet l'aspiration du flux d'air frais. De plus, si la tuyère est coudée, ce qui est souvent le cas compte tenu de l'encombrement disponible, le conduit 13 est relié 5 à l'intérieur du coude 10' de la tuyère 10. Par ailleurs, il est à noter que généralement les coudes 10' des tuyères 10 sont généralement très prononcés dans cette architecture ce qui a pour conséquence un décollement des filets de gaz au niveau de l'intérieur du coude 10'. De tels décollements 10 sont préjudiciables puisqu'ils sont à l'origine de pertes de charge ayant pour conséquence une réduction de la puissance fournie par le turbomoteur 9. Or, réinjecter de l'air au niveau de l'intérieur du coude 10' de la tuyère 10 permet d'améliorer substantiellement l'écoulement des 15 gaz dans cette zone et ainsi d'augmenter la puissance délivrée par le turbomoteur. Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien 20 qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. II est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Cloison pare-feu (12) d'un aéronef séparant un premier (1) et un deuxième (2) compartiments dudit aéronef, ledit premier compartiment (1) comportant une pluralité d'éléments, caractérisée en ce que, ladite cloison pare-feu (12) étant pourvue d'une première paroi (3) insérée dans la structure (5) de l'aéronef et ayant une première surface (3') en regard dudit premier compartiment (1), ladite cloison pare-feu (12) est munie d'un moyen de régulation (4, 13) pour maintenir la température maximale de ladite première surface (3') de la première paroi (3) à une valeur prédéterminée de température inférieure à la température d'auto-inflammation desdits éléments. 2. Cloison pare-feu selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite température maximale est comprise entre 300 C et 310 C en continu. 3. Cloison pare-feu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit aéronef étant un giravion, une boite de transmission de puissance est agencée dans ledit premier compartiment (1), un turbomoteur (9) étant disposé dans ledit deuxième compartiment (2). 4. Cloison pare-feu selon l'une quelconque des revendications précédentes, 2905358 11 caractérisée en ce que ledit moyen de régulation comporte une protection thermique de ladite première paroi (3). 5. Cloison pare-feu selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisée en ce que ledit moyen de régulation comporte une deuxième paroi (4) insérée dans la structure (5) de l'aéronef de manière à ce que lesdites première (3) et deuxième (4) parois soient respectivement du côté des premier (1) et deuxième (2) compartiments. 10 6. Cloison pare-feu selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit moyen de régulation comporte une protection thermique de ladite deuxième paroi (2). 7. Cloison pare-feu selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 caractérisée en ce que, ledit moyen de régulation comportant une deuxième paroi (2) insérée dans la structure (5) de l'aéronef de manière à ce que lesdites première (3) et deuxième (4) parois soient respectivement du côté des premier (1) et deuxième (2) compartiments, lesdites première (3) et deuxième (4) parois de la 20 cloison pare-feu délimitent un espace interne (8) traversé par un flux d'air frais (F), ledit flux d'air frais (F) pénétrant dans ledit espace interne (8) via au moins un orifice d'entrée (6) et en sortant via au moins un orifice de sortie (7) pour que ladite cloison pare-feu (12) soit ventilée. 2905358 12 8. Cloison pare-feu selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit flux d'air (F) frais provient de l'air ambiant situé à l'extérieur dudit aéronef. 9. Cloison pare-feu selon l'une quelconque des 5 revendications 7 à 8, caractérisée en ce que ledit orifice d'entrée (6) est réalisé dans la structure (5) de l'aéronef comprise entre les première (3) et deuxième (4) parois de la cloison pare-feu (12). 10. Cloison pare-feu selon l'une quelconque des 10 revendications 7 à 9, caractérisée en ce que ledit orifice de sortie (7) est réalisé dans une des première (3) et deuxième (4) parois de ladite cloison pare-feu. 11. Cloison pare-feu selon l'une quelconque des 15 revendications 7 à 10, caractérisée en ce que, ledit deuxième compartiment (2) comportant un turbomoteur (9), ledit orifice de sortie (7) est réalisé dans ladite deuxième paroi (4) située du côté de ce deuxième compartiment (2). 20 12. Cloison pare-feu selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, 2905358 13 caractérisée en ce que ledit flux d'air frais (F) circule dans ledit espace interne (8) de ladite cloison pare-feu (12) en étant aspiré par un moyen d'aspiration du moyen de régulation. 13. Cloison pare-feu selon la revendication 12, 5 caractérisée en ce que, ladite cloison pare-feu (12) étant pourvue d'un orifice de sortie (7), ledit moyen d'aspiration comporte un conduit (13) reliant ledit orifice de sortie (7) à une tuyère (10) d'éjection des gaz d'un turbomoteur (9) de l'aéronef, l'éjection (F') desdits gaz créant une dépression apte à aspirer ledit flux d'air 10 frais (F). 14. Cloison pare-feu selon la revendication 13, caractérisée en ce que, ladite tuyère (10) étant coudée, ledit conduit débouche sur un coude (10') de la tuyère (10). 15. Cloison pare-feu selon l'une quelconque des 15 revendications 13 à 14, caractérisée en ce que ledit conduit (10) comporte un clapet antiretour empêchant la circulation de fluides de la tuyère d'éjection vers la cloison pare-feu.