Brevet FR2902754A1 — publié le 20071228

SYSTEME DE PROJECTION DE LIQUIDE DE PROJECTION POUR PARE-BRISE D'AERONEF, ET COCKPIT MUNI D'UN TEL SYSTEME DE PROJECTION L'invention concerne un système de projection de liquide de projection pour pare- brise d'aéronef. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de purge permettant de nettoyer un tel système de projection et d'éliminer de la tuyauterie toute trace de liquide de projection après la projection dudit liquide. L'invention concerne également un cockpit d'aéronef comportant au moins un tel système de projection de liquide de projection. Lorsqu'un aéronef est en vol, et en cas de fortes pluies, il est connu pour améliorer la visibilité à l'intérieur du cockpit d'aéronef, de projeter sur l'extérieur du pare-brise dudit cockpit un liquide hydrophobe, ou répulsif d'eau, composé le plus souvent de silicone et de solvant. Le liquide répulsif d'eau est préférentiellement utilisé lorsque l'aéronef est en vol, car lorsque l'aéronef est au sol le liquide répulsif d'eau ne peut être projeté à une vitesse suffisante sur le pare-brise. On connaît dans l'état de la technique des systèmes de projection intégrés dans les aéronefs et permettant la projection sur commande du liquide répulsif d'eau sur le pare-brise du cockpit. Sur la figure 1 de l'état de la technique est représenté schématiquement un tel système de projection 1 de liquide répulsif d'eau pour pare-brise d'aéronef. Le système de projection 1 de liquide répulsif d'eau est muni d'un circuit d'alimentation 2 de liquide répulsif d'eau comportant une tuyauterie 3 destinée à amener le liquide répulsif d'eau depuis un réservoir 4, éloigné du pare-brise 6, jusqu'à deux gicleurs 5 situés au niveau du pare-brise 6 du cockpit d'aéronef. Le liquide répulsif d'eau est projeté jusqu'aux gicleurs 5 grâce à la pression à l'intérieur du réservoir 4. Généralement, lorsque ledit réservoir est plein, la pression dans ledit réservoir 4 est de 5 bars. La pression à vide descend à 2 bars. Le pilote et/ou le copilote de l'aéronef commande à distance l'ouverture de valves 7, situées en amont des gicleurs 5, de manière à laisser s'écouler le liquide répulsif d'eau jusqu'aux gicleurs 5. Par en amont, on entend qui vient en avant du point considéré, dans le sens de l'écoulement du liquide dans le circuit d'alimentation 2. Lorsque les valves 7 sont fermées, elles bloquent le liquide répulsif d'eau sous pression à l'intérieur de la tuyauterie 3. En cas de fortes pluies, pour améliorer la visibilité au travers du pare-brise 6, le pilote et/ou co-pilote appuie sur un bouton de commande 8 situé dans le cockpit, actionnant ainsi l'ouverture temporaire des valves 7. Lorsqu'il n'est plus nécessaire de projeter du liquide répulsif d'eau sur le pare-brise 6, le pilote et/ou copilote désenclenche le bouton de commande 8, ce qui ferme les valves 7. L'écoulement du liquide répulsif d'eau est de nouveau bloqué en amont des gicleurs 5, au niveau des valves 7. Le liquide répulsif d'eau utilisé pour améliorer la visibilité au travers du pare-brise 6 a pour principal inconvénient de colmater progressivement la tuyauterie, par dépôt accumulé de la silicone sur les parois de la tuyauterie et dans les gicleurs 5. Il est donc connu, de manière à nettoyer la tuyauterie et les gicleurs 5 une fois le liquide répulsif d'eau projeté sur le pare-brise 6, de vidanger la portion 9 de circuit d'alimentation 2 située en aval des valves 7. Dans l'état de la technique tel que représenté dans la figure 1, le dispositif de purge 10 comporte une canalisation 11 amenant en permanence de l'air sous pression prélevé au niveau des moteurs de l'aéronef, sous réserve que les moteurs soient en fonctionnement, depuis un collecteur 12 jusqu'aux gicleurs 5, en passant par la portion 9 de tuyauterie 3 du circuit d'alimentation 2 située en aval des valves 7. Ainsi, l'ensemble de ladite portion 9 et des gicleurs 5 est purgé de tout résidu de liquide répulsif d'eau pouvant s'être déposé une fois les valves 7 fermées. Par ailleurs, et afin d'éviter que le liquide répulsif d'eau éventuellement contenu dans la portion avale 9 de la tuyauterie 3 du circuit d'alimentation 2 ne s'écoule à l'intérieur de la canalisation 11 du dispositif de purge 10, il est possible de munir ledit dispositif de purge 10 de clapets anti-retour 13 disposés au niveau de la connexion de la canalisation 11 du dispositif de purge 10 avec la tuyauterie 3 du circuit d'alimentation 2 en liquide répulsif d'eau. Les clapets anti-retour 13 autorisent le passage de l'air comprimé en direction des gicleurs 5, et interdisent le passage en sens inverse du liquide répulsif d'eau. Afin que le liquide répulsif d'eau soit projeté avant le gaz sous pression, lorsqu'on souhaite améliorer la visibilité au travers du pare-brise 6, il est connu de maintenir la pression de l'air comprimé dans la canalisation 11, à l'arrivée des clapets anti-retour 13, à une pression environ égale à 60 millibars et dans tous les cas strictement inférieure à la pression du liquide répulsif d'eau. D'une manière générale, la pression du liquide répulsif d'eau est comprise entre 5 bars et 2 bars puisqu'il y a peu de déperdition de pression lors du cheminement dans la tuyauterie 3 du circuit d'alimentation 2. Un des inconvénients du dispositif de purge 10 de l'état de la technique est qu'il nécessite d'utiliser une canalisation 11 transitant depuis la pointe avant de l'aéronef jusqu'au tronçon central dudit aéronef, où se situent les turboréacteurs. La canalisation 11 a une longueur environ égale à 30 mètres, et est soumise à de nombreuses contraintes puisque du gaz sous pression y circule en permanence. Par ailleurs, l'installation du dispositif de purge 10 est un processus long et complexe. En effet, il est nécessaire de définir la canalisation 11 avec les contraintes de ségrégation des systèmes, d'utiliser des supports fixes tous les 0.5 m environ et donc de percer la structure de l'aéronef pour les fixer. Le perçage en lui-même nécessite des études de calcul pour valider qu'il n'affaiblit pas la structure de manière inappropriée. De plus, il est nécessaire d'harmoniser la définition des sections de canalisation d'un tronçon d'aéronef à un autre, de fabriquer, cintrer, équiper et protéger l'ensemble de la canalisation 11, installer les sections de canalisation sur chacun des tronçons de l'aéronef etc. La procédure de test ne peut être faite que lorsque tout le dispositif de purge 10 est connecté en ligne d'assemblage final. Le test ne peut donc s'effectuer qu'une fois l'aéronef assemblé, et le dispositif de purge 10 mis en place, ce qui nécessite d'avoir un outillage spécifique pour la mise sous pression du circuit pneumatique. Les phases de définition, fabrication, installation et test du dispositif de purge 10 selon l'état de la technique, constituent donc une perte de temps importante. Dans l'invention, on cherche à fournir un dispositif de purge qui soit d'installation simple et peu coûteuse. On cherche également à fournir un tel dispositif de purge d'encombrement réduit. Pour cela, dans l'invention, on propose de remplacer l'ensemble de la canalisation de l'état de la technique projetant en permanence de l'air comprimé au niveau des gicleurs, par un dispositif de purge compacte, apte à projeter de l'air comprimé. Le dispositif de purge selon l'invention comporte un compresseur de gaz disposé à proximité de pare-brise. Par exemple, le compresseur est situé dans le cockpit de l'aéronef. Avantageusement, le compresseur est spécifiquement utilisé pour la compression du gaz destiné à être projeté sur le pare-brise, de sorte qu'il peut être d'encombrement réduit. Le dispositif de purge selon l'invention est, par exemple, actionné en permanence, c'est-à-dire que du gaz comprimé est en permanence projeté sur le pare-brise, tandis que la projection de liquide de projection est commandée, comme dans l'état de la technique, de manière ponctuelle à distance. Le compresseur d'air selon l'invention peut prélever de l'air directement à l'endroit où il est situé, ce qui permet de supprimer toute la longueur de canalisation pour le cheminement de l'air depuis un endroit particulier où il est prélevé jusqu'aux gicleurs. En effet, si l'on dispose le compresseur d'air à proximité des gicleurs, et donc du pare-brise, la longueur de canalisation nécessaire à l'acheminement de l'air comprimé est réduite. Par ailleurs, il est possible d'installer tout l'équipement du dispositif de purge selon l'invention directement dans la pointe avant de l'aéronef. On diminue ainsi l'encombrement général du dispositif de purge. De plus, une fois que le dispositif de purge est installé et connecté, le test de vérification du bon fonctionnement dudit dispositif de purge peut s'effectuer immédiatement. Il n'est pas nécessaire de fournir de l'air sous pression puisque le dispositif de compression utilise directement l'air disponible à proximité. L'invention a donc pour objet un système de projection de liquide de projection pour pare-brise d'aéronef comportant un circuit d'alimentation en liquide de projection, un circuit d'alimentation en gaz pressurisé destiné à purger le circuit d'alimentation en liquide de projection, et au moins un gicleur, disposé en aval desdits circuits et destiné à projeter le liquide de projection et le gaz pressurisé sur un pare-brise d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de compression auxiliaires aptes à compresser le gaz destiné à circuler dans le circuit d'alimentation en gaz pressurisé, lesdits moyens de compression auxiliaires étant disposés à proximité du gicleur. Les moyens de compression auxiliaires, ou annexes, sont des moyens de compression supplémentaires, en ce sens qu'ils sont rapportés dans le système de projection spécifiquement pour comprimer le gaz à projeter, et sont indépendants des moteurs de l'aéronef muni dudit système de projection selon l'invention. Le système de projection de liquide de projection selon l'invention forme un ensemble indépendant, pouvant fonctionner de manière autonome, c'est-à-dire indépendamment de l'aéronef sur lequel il est destiné à être utilisé. Un tel système de projection forme avantageusement un ensemble compact, chacun des éléments dudit système étant regroupé dans une même zone de l'aéronef. En installant les moyens de compression à proximité des pare-brises, on diminue la longueur des canalisations destinées à acheminer le gaz comprimé jusqu'auxdits pare-brises. A l'inverse, dans l'état de la technique, on utilise comme moyens de compression un turboréacteur de l'aéronef, disposé le plus souvent au niveau de la voilure et donc éloigné des pare-brises, ce qui nécessite une longueur importante de canalisation. Par ailleurs, cette solution permet de projeter sur le pare-brise non plus seulement de l'air, mais n'importe quel gaz, selon les besoins, en disposant la prise d'air sur un réservoir annexe comportant le gaz voulu. Par exemple, on utilise un réservoir contenant de l'azote et/ou de l'oxygène. Le liquide de projection peut par exemple être un liquide répulsif d'eau, utilisé pour chasser les gouttes d'eau du pare-brise en cas de pluie, un liquide de nettoyage, comportant des agents lavant, ou un mélange des deux. Les moyens de compression auxiliaires comportent par exemple un compresseur disposé en aval de la prise d'air dudit circuit d'alimentation en gaz pressurisé. Selon des exemples de réalisation du système de projection selon l'invention, il est possible de prévoir tout ou partie des caractéristiques supplémentaires suivantes : - le circuit d'alimentation en gaz pressurisé comporte un filtre disposé au niveau de la prise d'air dudit circuit d'alimentation en gaz pressurisé. Par exemple, on utilise un compresseur qui permet de prélever de l'air à une pression donnée et le comprime jusqu'à obtenir la pression souhaitée. Il est également possible d'utiliser un moteur à courant continu ou à courant alternatif monophasé ou triphasé, ou tout autre moyen apte à comprimer le gaz. - les moyens de compression comportent un compresseur, fonctionnant en courant continu ou alternatif, disposé en aval de la prise d'air dudit circuit d'alimentation en gaz pressurisé. - le circuit d'alimentation en gaz pressurisé est muni d'au moins un clapet anti-retour, apte à interdire le passage de liquide de projection dans la portion du circuit d'alimentation en gaz pressurisé disposée en amont dudit clapet anti-retour. - le circuit d'alimentation en gaz pressurisé est muni d'un réservoir de récupération, apte à recevoir le liquide de projection circulant dans le circuit d'alimentation en gaz pressurisé, en cas de panne des clapets et valves - la pression du gaz pressurisé circulant dans le circuit d'alimentation en gaz pressurisé est strictement inférieure à la pression du liquide de projection circulant dans le circuit d'alimentation en liquide de projection, lorsqu'ils parviennent aux gicleurs. En maintenant une pression de l'air strictement inférieure à la pression du liquide de projection, on garantit que le liquide de projection est projeté, au niveau des gicleurs, avant le gaz sous pression. L'invention a également pour objet un cockpit d'aéronef comportant au moins un système de projection de liquide de projection selon l'invention. Avantageusement, et de manière à réduire l'encombrement général du système de projection selon l'invention, et plus particulièrement du dispositif de purge, il est possible de disposer les moyens de compression sous le plancher du cockpit de manière à ce qu'ils soient à proximité immédiate du pare-brise. Ainsi la canalisation de circuit d'alimentation en gaz pressurisé a une longueur très faible. Par ailleurs, la prise d'air en gaz pressurisé peut se faire directement sous le plancher dudit cockpit. Dans ce cas, le fait de prélever de l'air sous le plancher du cockpit crée une fuite infime d'air, dans la mesure où en vol, au dessus d'une certaine altitude, la pression de l'air à l'intérieur de l'aéronef est supérieure à la pression de l'air à l'extérieur de l'aéronef. Bien entendu, il est également possible de prélever l'air en dehors du cockpit de l'aéronef, dans une zone non pressurisée, pour éviter un risque même infime de fuite. On peut prévoir une prise d'air étanche dans le radome, c'est-à-dire la pointe avant de l'aéronef comportant généralement un radar, ou au niveau de la peau de l'aéronef. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures représentent : - figure 1 : une représentation schématique d'un système de projection de liquide de projection selon l'état de la technique déjà décrit ; - figure 2 : une représentation schématique d'un système de projection de liquide de projection selon l'invention ; - figure 3 : une représentation schématique d'un système de projection de liquide de projection selon un autre mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 2 est représenté un système de projection 100 de liquide de projection pour pare-brise 111 selon l'invention. Le système de projection 100 comporte un circuit d'alimentation en liquide de projection 101 et un circuit d'alimentation en gaz pressurisé 102. Le circuit d'alimentation 101 en liquide de projection comporte un réservoir 103 contenant du liquide de projection sous pression. Une première portion de tuyauterie 104 permet d'acheminer le liquide de projection sous pression depuis le réservoir 103 jusqu'à des valves 105 bloquant le liquide de projection sous pression dans cette première portion 104 de tuyauterie lorsque le système de projection 100 n'est pas actionné. Les valves 105 du circuit d'alimentation 101 en liquide de projection, lorsqu'elles sont actionnées, autorisent le passage du liquide de projection dans la deuxième portion de tuyauterie 106 du circuit d'alimentation 101 en liquide de projection, cette deuxième portion de tuyauterie 106 permettant d'acheminer le liquide de projection sous pression depuis les valves 105 jusqu'aux gicleurs 114. Le circuit d'alimentation 102 en gaz pressurisé comporte un compresseur auxiliaire 107, apte à compresser en permanence de l'air prélevé au niveau d'une prise d'air 108, directement dans l'emplacement où est située ladite prise d'air 108. La prise d'air 108 est avantageusement équipée d'un filtre. Une fois l'air prélevé filtré passé dans le compresseur 107, le gaz pressurisé est acheminé jusqu'aux gicleurs 114 par une première portion de canalisation 109 qui débouche dans la deuxième portion 106 de tuyauterie appartenant également au circuit d'alimentation 101 en liquide de projection. Le passage du gaz pressurisé dans la deuxième portion 106 de tuyauterie du circuit d'alimentation 101 en liquide de projection puis dans les gicleurs 114 permet d'évacuer toute trace de liquide de projection résiduel et donc de purger le circuit d'alimentation 101 en liquide de projection depuis la deuxième portion 106 de tuyauterie jusqu'auxdits gicleurs 114. Bien entendu, la prise d'air 115 peut également être montée sur une bonbonne de gaz contenant un gaz souhaité autre que de l'air. Comme cela est représenté sur la figure 2, un dispositif de commande 116 électronique, actionné ici par un bouton poussoir 110, permet d'actionner l'ouverture des valves 105 libérant le passage du liquide de projection vers le pare-brise 111. La projection de liquide de projection est temporaire. En effet, lorsque le dispositif de commande 116 n'est plus actionné, la projection de liquide de projection cesse immédiatement. Afin d'interdire l'écoulement accidentel de liquide de projection dans le circuit d'alimentation 102 en gaz pressurisé, ce qui pourrait endommager le compresseur 107, il est possible de munir le circuit d'alimentation 102 en gaz pressurisé, de clapets anti-retour 113. Les clapets anti-retour 113 interdisent le passage de tout fluide depuis les gicleurs 114 jusqu'au compresseur 107, mais autorisent le passage du gaz pressurisé depuis le compresseur 107 jusqu'aux gicleurs 114. Il est possible de prévoir un filtre 115 au niveau de la prise d'air 108, afin de ne pas introduire de pollution dans le compresseur 107 et dans la tuyauterie 109, 106 et les gicleurs 114. De manière à diminuer le poids total du dispositif de purge selon l'invention, c'est-à-dire du circuit d'alimentation 102 en gaz pressurisé, on utilise avantageusement un compresseur 107 de faible masse. Par exemple, on utilise un compresseur pesant environ 0,5 kilos, fonctionnant à une tension de 28 Vd.c, avec un ampérage maximum compris entre 0,5 et 1 A. Comme cela est représenté sur la figure 2, il est possible de prévoir plusieurs boutons de commande 110 pour actionner le dispositif de commande 116. Les boutons de commande 110 peuvent être disposés en des endroits différents du cockpit, voir hors du cockpit. Ainsi, chacun des pilotes et co-pilotes peuvent actionner indépendamment le système de projection 100 de liquide de projection. Sur la figure 3 est représenté une variante du circuit d'alimentation 102 en gaz pressurisé selon l'invention. Dans cet exemple, le circuit d'alimentation 102 en gaz pressurisé comporte en plus un réservoir de récupération 117. Le réservoir 117 est destiné à recevoir le liquide de projection qui s'écoulerait de manière accidentelle dans la tuyauterie 109 du circuit d'alimentation 102 en gaz pressurisé en cas de défaillance des clapets anti-retour 113 et des valves 105 disposés en aval du compresseur 107. On garantit comme cela qu'aucun liquide de projection ne pénètre accidentellement dans le compresseur 107, ce qui risquerait de l'endommager irréversiblement. Le circuit d'alimentation 102 en gaz pressurisé comporte un compresseur 107, apte à compresser de l'air prélevé au niveau d'une prise d'air 108 directement dans l'emplacement où est située ladite prise d'air 108 avantageusement équipée d'un filtre. Une fois l'air prélevé filtré passé dans le compresseur 107, le gaz pressurisé est acheminé jusqu'aux gicleurs 114 par une première portion de canalisation 109 qui débouche dans la deuxième portion 106 de tuyauterie appartenant également au circuit d'alimentation 101 en liquide de projection. En traversant la deuxième portion 106 de tuyauterie du circuit d'alimentation 101 en liquide de projection, qui appartient également au circuit d'alimentation en gaz pressurisé, puis les gicleurs 114, le gaz pressurisé permet d'évacuer toute trace de liquide de projection résiduel et donc de purger le circuit d'alimentation 101 en liquide de projection depuis la deuxième portion 106 de tuyauterie jusqu'aux gicleurs 114.5 REVENDICATIONS 1- Système de projection (100) de liquide de projection pour pare-brise (111) d'aéronef comportant un circuit d'alimentation (101) en liquide de projection, un circuit d'alimentation (102) en gaz pressurisé destiné à purger le circuit d'alimentation en liquide de projection, et au moins un gicleur (114), disposé en aval desdits circuits et destiné à projeter le liquide de projection et le gaz pressurisé sur un pare-brise d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de compression auxiliaires (107) aptes à compresser le gaz destiné à circuler dans le circuit d'alimentation en gaz pressurisé, lesdits moyens de compression auxiliaires étant disposés à proximité du gicleur. 2- Système de projection de liquide de projection selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de compression auxiliaires comportent un compresseur disposé en aval de la prise d'air (108) dudit circuit d'alimentation en gaz pressurisé. 3- Système de projection de liquide de projection selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation en gaz pressurisé comporte un filtre (115) disposé au niveau de la prise d'air (108) dudit circuit d'alimentation en gaz pressurisé. 4- Système de projection de liquide de projection selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation en gaz pressurisé est muni d'au moins un clapet anti-retour (113), apte à interdire le passage de liquide de projection dans la portion (109) du circuit d'alimentation en gaz pressurisé disposée en amont dudit clapet anti-retour. 5- Système de projection de liquide de projection selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation en gaz pressurisé est muni d'un réservoir de récupération (117), apte à recevoir le liquide de projection circulant dans le circuit d'alimentation en gaz pressurisé. 6- Système de projection de liquide de projection selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pression du gaz pressurisé circulant dans le circuit d'alimentation en gaz pressurisé est strictement inférieure à la pression du liquide de projection circulant dans le circuit d'alimentation en liquide de projection, lorsqu'ils parviennent aux gicleurs. 7- Cockpit d'aéronef comportant au moins un système de projection de liquide de projection selon l'une des revendications 1 à 6. 8- Cockpit d'aéronef selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de compression auxiliaires sont disposés sous le plancher dudit cockpit. 9- Cockpit d'aéronef selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que la prise d'air du circuit d'alimentation en gaz pressurisé est située sous le plancher dudit cockpit 10- Cockpit d'aéronef selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que la prise d'air du circuit d'alimentation en gaz pressurisé est située dans le radome. 11- Cockpit d'aéronef selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que la prise d'air du circuit d'alimentation en gaz pressurisé est située au niveau de la peau externe du cockpit.