Brevet FR2955899A1 — publié le 20110805

PROCEDE DE FONCTIONNEMENT D'UN REFROIDISSEMENT PAR EFFUSION OU TRANSPIRATION ET DISPOSITIF DOTE D'UN REFROIDISSEMENT PAR EFFUSION OU TRANSPIRATION La présente invention concerne un procédé de fonctionnement d'un refroidissement par effusion ou transpiration, dans lequel un élément de refroidissement poreux est traversé par un fluide de refroidissement. La présente invention concerne de plus un dispositif doté d'un refroidissement par effusion ou transpiration, comprenant un élément de refroidissement poreux qui est traversé par un fluide de refroidissement. Des refroidissements par effusion ou transpiration peuvent être utilisés pour différentes applications, pour lesquelles des températures très élevées apparaissent et par conséquent un refroidissement particulièrement efficient est nécessaire comme pour des chambres de combustion ou des réacteurs de différent type. La littérature spécialisée distingue en partie les termes «refroidissement par effusion » et « refroidissement par transpiration », la définition suivante étant prise pour base dans le cadre de la présente invention que lors du refroidissement par effusion, un fluide de refroidissement gazeux et lors du refroidissement par transpiration, un fluide de refroidissement liquide (c'est-à-dire un gaz cryogénique), sont utilisés. Dans ce dernier cas, un changement de phase du fluide de refroidissement peut ainsi également être effectué. Dans une chambre de combustion d'un moteur-fusée, la paroi de chambre de combustion peut par exemple être réalisée comme un élément de refroidissement poreux sous la forme d'un cylindre creux. Le fluide de refroidissement traverse l'élément de refroidissement de l'extérieur vers l'intérieur et sort au niveau de la surface orientée vers la chambre de combustion à travers une pluralité d'ouvertures microporeuses. Un film de fluide de refroidissement est ainsi formé, lequel constitue une couche limite thermique entre les gaz chauds de la chambre de combustion et l'élément de refroidissement. Comme fluide de refroidissement, on utilise en général le combustible avec lequel le moteur-fusée fonctionne (par exemple de l'hydrogène ou un hydrocarbure), ou l'oxydant (par exemple de l'oxygène). Si le film de fluide de refroidissement n'est pas réalisé de manière optimale dans des zones déterminées, il peut être endommagé par un apport de chaleur élevé dans l'élément de refroidissement. Pour des éléments de refroidissement fabriqués en des céramiques à base de carbone, il se produit en particulier une combustion du matériau, et, pour des éléments de refroidissement réalisées en des céramiques oxydées, une surchauffe peut entraîner la fonte ou la fissure du matériau provoquée par des tensions thermiques. En tout cas, de tels endommagements entraînent une réduction de l'épaisseur de l'élément de refroidissement (c'est-à-dire de la paroi de chambre de combustion), ce qui peut avoir pour conséquence, à partir d'un certain point, la défaillance de la structure entière. Des endommagements tout d'abord limités localement peuvent se répandre à d'autres zones de par un défaut du film de fluide de refroidissement. Jusqu'à présent, il n'était pas possible de détecter à temps une combustion ou un autre endommagement de l'élément de refroidissement lors d'un refroidissement par effusion ou transpiration, pendant le fonctionnement, de sorte à pouvoir réagir en augmentant le débit massique du fluide de refroidissement avant qu'une défaillance totale ne se produise. Une augmentation générale du débit massique n'est pas une solution ici, étant donné que cela signifierait une consommation de fluide de refroidissement inutilement élevée et entraînerait de plus un surrefroidissement également défavorable. Pour des chambres de combustion de moteurs-fusées, il n'est possible de constater qu'après le fonctionnement l'importance de la diminution de l'épaisseur de l'élément de refroidissement qui s'est produite de par la combustion et, sur la base de ce résultat, la conception de l'élément de refroidissement et le flux massique du fluide de refroidissement peuvent être éventuellement optimisés dans le cadre de batteries de tests. Pour des missions plus grandes et/ou critiques, des chambres de combustion refroidies par effusion ou transpiration ne sont pas utilisées entre autres pour cette raison. La présente invention a par conséquent pour objectif de proposer un procédé de fonctionnement d'un refroidissement par effusion ou transpiration, dans lequel un endommagement de l'élément de refroidissement peut être détecté pendant le fonctionnement. Cet objectif est atteint par un procédé du type précité du fait que la pression du fluide de refroidissement est mesurée avant et après le passage à travers l'élément de refroidissement, et l'épaisseur de l'élément de refroidissement est calculée dans le sens d'écoulement du fluide de refroidissement à l'aide de la pression différentielle. La différence entre la pression du fluide de refroidissement avant et après le passage de l'élément de refroidissement, c'est-à-dire la chute de pression causée par l'élément de refroidissement poreux, est entre autres fonction de la course parcourue par l'élément de refroidissement, c'est-à-dire de l'épaisseur de l'élément de refroidissement dans le sens d'écoulement du fluide de refroidissement. L'épaisseur calculée ou sa modification par rapport à une valeur de départ permet de conclure directement à un endommagement de l'élément de refroidissement, par exemple dû à la combustion. L'endommagement peut ainsi être détecté pendant le fonctionnement par une mesure de la pression simple à réaliser techniquement. Le sens d'écoulement du fluide de refroidissement, le long duquel la pression différentielle est mesurée et l'épaisseur de l'élément de refroidissement est calculée, constitue la course la plus courte entre une surface côté afflux et une surface côté écoulement de l'élément de refroidissement. La pression du fluide de refroidissement après le passage de l'élément de refroidissement est la pression du fluide de refroidissement dans le film de fluide de refroidissement qui se forme le long de la surface côté écoulement. La pression du fluide de refroidissement avant le passage de l'élément de refroidissement est généralement la pression avec laquelle le fluide de refroidissement est amené d'un réservoir de stockage à l'élément de refroidissement. La mesure de la pression et le calcul de l'épaisseur peuvent être effectués de manière ponctuelle ou à intervalles réguliers. Il est toutefois préféré que la mesure de la pression et le calcul de l'épaisseur pendant le fonctionnement du refroidissement par effusion ou transpiration soient réalisés en continu. Cela permet une surveillance continue de l'élément de refroidissement et une détection aussi rapide que possible d'éventuels endommagements. Il est particulièrement favorable que la mesure de la pression et le calcul de l'épaisseur soient réalisés dans différentes zones de l'élément de refroidissement. Des endommagements peuvent se produire dans différentes zones de l'élément de refroidissement, en particulier aussi à différents moments et/ou à un degré différent. Cela vaut en particulier si la charge thermique de l'élément de refroidissement varie, par exemple dans différentes zones d'une chambre de combustion. En particulier, la pression du fluide de refroidissement après le passage de l'élément de refroidissement est mesurée dans ce cas dans différentes zones de l'élément de refroidissement, alors que la pression du fluide de refroidissement est éventuellement constante avant le passage de l'élément de refroidissement et ne doit être mesurée qu'à un seul endroit. Pour les différentes zones, il peut s'agir aussi de segments séparés avec des refroidissements indépendants, la pression du fluide de refroidissement étant alors aussi mesurée individuellement avant le passage de l'élément de refroidissement pour chaque segment. La valeur de départ pour l'épaisseur de l'élément de refroidissement peut être la même ou une valeur différente selon la géométrie dans les différentes zones, respectivement segments. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, il est également possible de déterminer la pression du fluide de refroidissement après le passage de l'élément de refroidissement par une mesure de pression en amont de l'élément de refroidissement (par rapport à un flux de gaz chaud à refroidir). Une telle mesure de pression peut être effectuée en particulier sur la surface d'un élément non poreux, relié côté afflux à l'élément de refroidissement, la condition préalable pour cela étant que le flux de gaz chaud (par exemple dans une chambre de combustion) et le film de fluide de refroidissement soient stabilisés, la pression pouvant alors être considérée comme constante. La variation de la pression différentielle à l'aide de laquelle l'épaisseur de l'élément de refroidissement est calculée, résulte dans ce cas d'une variation de la pression du fluide de refroidissement avant le passage de l'élément de refroidissement qui peut être mesurée de nouveau dans différentes zones de l'élément de refroidissement, par exemple dans différentes zones ou segments d'une chambre de combustion. La mesure de la pression dans la chambre de combustion en amont de l'élément de refroidissement est avantageuse dans la mesure où par là-même, le refroidissement est moins influencé que pour une mesure directement sur l'élément de refroidissement poreux. Le calcul de l'épaisseur de l'élément de refroidissement peut être réalisé en particulier en fonction de la pression différentielle, de la vitesse de filtrage, de la viscosité dynamique et de la densité du fluide de refroidissement ainsi que d'un ou de plusieurs coefficients de perméabilité de l'élément de refroidissement. A l'aide de ces paramètres, une relation entre la course que parcourt le fluide de refroidissement à travers l'élément de refroidissement poreux (c'est-à-dire l'épaisseur de l'élément de refroidissement) et la perte de pression due à cela peut être établie, la perte de pression due à la viscosité, mais aussi la perte de pression due aux turbulences pouvant être prises en considération. L'épaisseur de l'élément de refroidissement est calculée de préférence selon la formule suivante I (équation de Forchheimer) : Ax est l'épaisseur de l'élément de refroidissement, Ap est la pression différentielle du fluide de refroidissement, ii est la viscosité du fluide de refroidissement, p est la densité du fluide de refroidissement, v est la vitesse de filtrage du fluide de refroidissement, kd le coefficient de perméabilité de Darcy de l'élément de refroidissement et kf est le coefficient de perméabilité de Forchheimer de l'élément de refroidissement. Les coefficients de perméabilité kd et kf sont des constantes de structure du matériau utilisé pour l'élément de refroidissement poreux et peuvent être déterminés par expérimentation. La valeur pour kd est comprise typiquement dans la plage de 10-12 à 10-15 m2 et s'élève à environ 2 x 10-13 m2 par exemple pour une céramique de carbone renforcée par des fibres de carbone (céramique C/C) qui est utilisée comme élément de refroidissement pour des chambres de combustion de moteur-fusée. La valeur pour kf est comprise typiquement dans la plage de 107 à 1010 m-i et s'élève à environ 108 m-1 par exemple pour une céramique C/C. La viscosité dynamique et la densité sont des constantes de substance du fluide de refroidissement qui dépendent de la température et de la pression et peuvent être déterminées à l'aide de ces valeurs. De préférence, la température du fluide de refroidissement est par conséquent mesurée et la viscosité dynamique ainsi que la densité du fluide de refroidissement sont déterminées en fonction de la température et de la pression du fluide de refroidissement. La température et la pression du fluide de refroidissement avant le passage de l'élément de refroidissement sont prises pour valeurs de référence, lesquelles peuvent être mesurées en particulier dans un réservoir de stockage pour le fluide de refroidissement. La vitesse de filtrage du fluide de refroidissement est calculée de préférence selon la formule suivante II (équation de continuité) : (I) a m' est le débit massique du fluide de refroidissement, p est la densité du fluide de refroidissement, A est la surface de l'élément de refroidissement perpendiculairement au sens d'écoulement et v est la vitesse de filtrage du fluide de refroidissement. Le débit massique du fluide de refroidissement étant connu pour un refroidissement par effusion ou transpiration, il est généralement prescrit comme valeur de consigne. La surface de l'élément de refroidissement perpendiculairement au sens d'écoulement ressort de sa géométrie et peut être déterminée auparavant pour un élément de refroidissement donné. Il s'agit là de la surface entière, c'est-à-dire de la somme des pourcentages de solides et de porosité. Les relations définies par les équations I et II permettent ainsi un calcul de l'épaisseur de l'élément de refroidissement à l'aide de peu de paramètres qui sont soit connus, soit peuvent être déterminés simplement, seuls la pression différentielle, la température et le flux massique du fluide de refroidissement devant être mesurés pendant le fonctionnement du refroidissement par effusion ou transpiration. A l'aide de la variation de l'épaisseur par rapport à une valeur de départ, un endommagement de l'élément de refroidissement peut être détecté selon l'invention, non seulement qualitativement mais aussi quantitativement. A la place de l'épaisseur réelle de l'élément de refroidissement entier, une section partielle uniquement de l'élément de refroidissement peut également être considérée dans le cadre du procédé selon l'invention et son épaisseur Ax calculée. Dans ce cas, la pression n'est pas mesurée comme «pression du fluide de refroidissement avant le passage de l'élément de refroidissement », avec laquelle par exemple le fluide de refroidissement est amené d'un réservoir de stockage à l'élément de refroidissement mais la pression du fluide de refroidissement au niveau d'un point de mesure dans l'élément de refroidissement poreux, Ax étant la distance entre ce point de mesure et le côté tourné vers le film de fluide de refroidissement de l'élément de refroidissement. Pour ce mode de réalisation aussi, il peut être conclu à un endommagement de l'élément de refroidissement en détectant une épaisseur réduite qui a été calculée à partir de la pression différentielle mesurée. Plusieurs 6 points de mesure de pression peuvent aussi être prévus dans l'élément de refroidissement poreux afin de pouvoir considérer séparément différentes zones de cet élément de refroidissement. Dans un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, le débit massique du fluide de refroidissement est commandé en fonction d'une variation de l'épaisseur de l'élément de refroidissement. Le débit massique est augmenté en particulier de manière ciblée dès que l'épaisseur de l'élément de refroidissement passe en dessous d'une valeur limite déterminée et/ou si l'épaisseur est réduite trop rapidement. Ainsi, il est possible de réagir de manière ciblée et, avec un calcul en continu de l'épaisseur, également très rapidement aux endommagements de l'élément de refroidissement. Dans le cadre d'un calcul de l'épaisseur dans différentes zones de l'élément de refroidissement, le débit massique est aussi commandé de préférence par zones. L'élément de refroidissement est réalisé de préférence en un matériau céramique, en particulier en un matériau composite céramique. Des matériaux céramiques peuvent subir des sollicitations très élevées non seulement thermiquement mais aussi mécaniquement. Des matériaux céramiques par exemple à base de carbone ou de carbure de silicium (SiC, SiSiC ou C/C-SiC) qui peuvent être renforcés éventuellement avec des fibres de carbone ou de carbure de silicium sont particulièrement avantageux, ainsi que des céramiques oxydées (par exemple à base d'oxyde d'aluminium) et autres céramiques frittées poreuses. En outre, l'élément de refroidissement peut aussi être constitué d'un matériau métallique, en particulier d'une mousse métallique. Si le procédé selon l'invention concerne un refroidissement par effusion ou transpiration pour une chambre de combustion ou similaire, le fluide de refroidissement comprend de préférence un combustible. Dans ce cas, de l'hydrogène ou des hydrocarbures sont utilisés la plupart du temps sous la forme gazeuse (refroidissement par effusion) ou liquéfiée (refroidissement par transpiration). En variante, un oxydant (en particulier de l'oxygène) peut être utilisé comme fluide de refroidissement. Pour d'autres applications (par exemple des boucliers thermiques pour des véhicules spatiaux), le fluide de refroidissement peut comprendre en particulier aussi un gaz inerte (par exemple de l'azote ou un gaz rare) ou de l'air qui peut être utilisé aussi sous la forme gazeuse ou liquéfiée. En outre, de l'eau ou autres liquides (de type gel) peuvent aussi servir de fluide de refroidissement pour des boucliers thermiques. Un autre objectif de la présente invention consiste à proposer un dispositif doté d'un refroidissement par effusion ou transpiration, permettant de détecter pendant le fonctionnement, un endommagement de l'élément de refroidissement. Cet objectif est atteint par un dispositif du type cité au début de la présente description du fait que le dispositif comprend un ou plusieurs dispositifs de mesure pour la mesure de la pression du fluide de refroidissement avant et après le passage à travers l'élément de refroidissement, ainsi qu'un dispositif d'évaluation pour le calcul de l'épaisseur de l'élément de refroidissement dans le sens d'écoulement du fluide de refroidissement à l'aide de la pression différentielle. Un tel dispositif peut fonctionner à l'aide du procédé selon l'invention. L'élément de refroidissement présente de préférence une surface côté afflux et une surface côté écoulement, au moins une ouverture reliant les deux surfaces étant prévue afin de permettre la mesure de la pression du fluide de refroidissement après le passage de l'élément de refroidissement. La au moins une ouverture permet la mesure de la pression du fluide de refroidissement dans le film de fluide de refroidissement formé le long de la surface côté écoulement à l'aide d'un dispositif de mesure disposé en dehors de l'élément de refroidissement. La au moins une ouverture est formée de préférence par un perçage ou un capillaire. L'ouverture devrait en tout cas être réalisée de sorte qu'elle n'oppose au fluide de refroidissement aucune résistance à l'écoulement (ou au maximum une résistance à l'écoulement négligeable par rapport à celle de l'élément de refroidissement poreux) de sorte que la pression du fluide de refroidissement sur la surface côté écoulement de l'élément de refroidissement puisse être mesurée avec un dispositif de mesure disposé sur des côtés de la surface côté afflux. Dans un mode de réalisation préféré du dispositif, plusieurs ouvertures reliant les deux surfaces sont prévues dans différentes zones de l'élément de refroidissement. Cela permet une mesure de la pression et un calcul de l'épaisseur de l'élément de refroidissement dans différentes zones qui sont soumises par exemple à des conditions thermiques différentes, telles que des zones différentes d'une chambre de combustion. Dans un autre mode de réalisation avantageux du dispositif selon l'invention, l'ouverture n'est pas formée dans l'élément de refroidissement même mais dans un élément non poreux qui est relié en amont (par rapport à un flux de gaz chaud à refroidir) à l'élément de refroidissement poreux. Dans ce cas, la pression du fluide de refroidissement est considérée comme constante après le passage de l'élément de refroidissement et peut être mesurée en raison d'un flux de gaz chaud et d'un film de fluide de refroidissement en amont de l'élément de refroidissement stabilisés, comme cela a été décrit en rapport avec le procédé selon l'invention. L'élément de refroidissement du dispositif selon l'invention est formé de préférence en un matériau céramique, en particulier en un matériau composite céramique. Ces matériaux ont déjà été décrits en rapport avec le procédé selon l'invention. En variante, l'élément de refroidissement peut être constitué d'un matériau métallique. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comporte de plus un dispositif de commande pour la commande du flux massique du fluide de refroidissement en fonction d'une variation de l'épaisseur calculée par le dispositif d'évaluation de l'élément de refroidissement. Par là-même, il est possible de réagir à un endommagement de l'élément de refroidissement par l'augmentation nécessaire du débit massique du fluide de refroidissement afin d'éviter un autre endommagement. Il est particulièrement avantageux que le débit massique pour différentes zones de l'élément de refroidissement puisse être commandé indépendamment de sorte qu'il soit possible de réagir de manière spécifique à un endommagement local dans une certaine zone. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif selon l'invention est un dispositif à chambre à gaz chaud, pour lequel l'élément de refroidissement entoure au moins en partie une chambre à gaz chaud. L'élément de refroidissement forme donc la paroi ou une partie de la paroi de la chambre à gaz chaud. La chambre à gaz chaud comporte en particulier une chambre de combustion ou un réacteur. Outre les moteurs-fusées déjà évoqués plus haut, le dispositif selon l'invention peut aussi être utilisé entre autres pour des turbines à gaz, des systèmes de chauffage, des fours, des centrales électriques, des brûleurs poreux, des têtes d'injection, des réacteurs d'usines chimiques, des réacteurs atomiques ou des réacteurs de fusion. Dans un dispositif à chambre à gaz chaud, l'élément de refroidissement est réalisé de préférence sous la forme d'un profilé creux et est traversé par le fluide de refroidissement dans le sens radial de l'extérieur vers l'intérieur. Le profilé creux est réalisé dans la plupart des cas à symétrie de rotation par exemple sous la forme d'un cylindre ou d'un cône tronqué, d'autres formes étant aussi possibles (par exemple une section rectangulaire pour des turbines de statoréacteurs à combustion supersonique ou de statoréacteurs). L'élément de refroidissement peut être subdivisé dans le sens longitudinal du profilé creux en différentes zones ou segments. Le fluide de refroidissement comporte, dans le cas d'un dispositif à chambre à gaz chaud, de préférence un combustible par exemple de l'hydrogène pour une chambre de combustion d'un moteur-fusée, ou un oxydant. Le fluide de refroidissement peut être utilisé sous forme gazeuse (refroidissement par effusion) ou liquéfiée (refroidissement par transpiration). Selon un autre mode de réalisation préféré, le dispositif selon l'invention est un bouclier thermique pour un véhicule spatial. Pour un bouclier thermique, qui est aussi désigné par TPS (système de protection thermique), l'élément de refroidissement forme une partie d'une enveloppe extérieure du véhicule spatial et est traversé par le fluide de refroidissement de l'intérieur vers l'extérieur. Le refroidissement par effusion ou transpiration sert ici en particulier à protéger le véhicule spatial de la chaleur de friction apparue lors de la rentrée dans l'atmosphère terrestre. La détection d'endommagements de l'élément de refroidissement et la prévention de leur propagation qui sont permises par la présente invention, revêtent une importance décisive. Dans le bouclier thermique selon l'invention, en particulier un gaz inerte (par exemple de l'azote ou un gaz rare) ou aussi de l'air, de l'eau ou un autre liquide (par exemple de type gel) peut aussi être utilisé comme fluide de refroidissement. D'autres avantages du dispositif selon l'invention ont déjà été expliqués en rapport avec le procédé selon l'invention. Un exemple de réalisation décrit par la suite sert à expliquer en détail l'invention en rapport avec les dessins. Les figures de dessins représentent : figure 1 : une représentation en section schématique d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention doté d'un refroidissement par effusion ou transpiration ; figure 2 : une représentation agrandie d'un détail de la figure 1 ; figure 3 : une représentation du détail selon la figure 2 après un endommagement de l'élément de refroidissement ; figure 4 : une représentation en section schématique d'un deuxième exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention ; figure 5 : une représentation en section schématique d'un troisième exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention ; et figure 6 : une représentation en section schématique d'un quatrième exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention. La figure 1 représente schématiquement une section d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention 10. Le dispositif 10 est un dispositif à chambre à gaz chaud, à savoir une chambre de combustion pour un moteur-fusée avec un refroidissement par effusion ou transpiration. La chambre de combustion 10 comporte un élément de refroidissement poreux 12 qui est réalisé sous la forme d'un cylindre creux et entoure une chambre de combustion cylindrique 14 dans le sens périphérique. La chambre de combustion 14 est traversée dans le sens longitudinal par un flux de gaz chaud 16 qui est formé par la réaction du combustible (par exemple de l'hydrogène) avec l'oxydant (par exemple de l'azote). La tête d'injection et la buse de sortie, auxquelles la chambre de combustion 14 est reliée sur l'extrémité côté afflux 18 ou sur l'extrémité côté écoulement 20, ne sont pas représentées sur la figure. Pour réaliser le refroidissement de la chambre de combustion 10 à l'aide d'un refroidissement par effusion ou transpiration, le combustible sous forme gazeuse ou liquide comme fluide de refroidissement 22 traverse l'élément de refroidissement poreux 12 dans le sens radial de l'extérieur vers l'intérieur. L'élément de refroidissement 12 est réalisé dans cet exemple en une céramique de carbone à pores ouverts qui est renforcée par des fibres de carbone (céramique C/C). Le fluide de refroidissement 22 entre par une surface côté afflux 24 dans l'élément de refroidissement 12 et sort par une surface côté écoulement 26 dans la chambre de combustion 14, un film de fluide de refroidissement 28 qui sert de couche limite thermique entre le flux de gaz chaud 16 et l'élément de refroidissement 12 se formant le long de la surface côté écoulement 26. L'élément de refroidissement 12 est subdivisé dans le sens longitudinal en trois zones 30, 32 et 34, les sollicitations thermiques du flux de gaz chaud 16 pouvant être différentes dans les différentes zones 30, 32 et 34. Chacune des zones 30, 32 et 34 présente respectivement une ouverture 36 qui relie la surface côté afflux 24 à la surface côté écoulement 26. Les ouvertures 36 sont formées par des capillaires et permettent une mesure de la pression du fluide de refroidissement 22 après le passage de l'élément de refroidissement 12, c'est-à-dire dans le film de fluide de refroidissement 28 sur la surface côté écoulement 26 de l'élément de refroidissement 12, à l'aide de trois dispositifs de mesure 38 pour chacune des zones 30, 32 et 34, les dispositifs de mesure 38 étant disposés en dehors de l'élément de refroidissement 12. Un autre dispositif de mesure 40 permet la mesure de la pression du fluide de refroidissement 22 avant le passage de l'élément de refroidissement 12. Cette valeur peut correspondre par exemple à la pression du fluide de refroidissement 22, à laquelle celui-ci est amené d'un réservoir de stockage (non représenté sur la figure) à l'élément de refroidissement 12. Les dispositifs de mesure 38 et 40 sont reliés à un dispositif d'évaluation 42, à l'aide duquel l'épaisseur de l'élément de refroidissement 12 peut être calculée dans les zones 30, 32 et 34 au moyen de la pression différentielle mesurée dans la zone respective. Selon l'invention, le procédé de fonctionnement du refroidissement par effusion ou transpiration de la chambre de combustion 10 fonctionne comme suit : pendant le fonctionnement, on effectue en continu une mesure de la pression du fluide de refroidissement 22 après le passage de l'élément de refroidissement 12 dans les zones 30, 32 et 34 ainsi qu'une mesure de la pression et de la température du fluide de refroidissement 22 avant le passage de l'élément de refroidissement 12. En fonction des deux dernières valeurs, la viscosité dynamique et la densité du fluide de refroidissement sont déterminées. Le débit massique du fluide de refroidissement 22 est aussi mesuré ou prescrit par un dispositif de commande (non représenté sur la figure), le débit massique pouvant être différent dans les différentes zones 30, 32 et 34. Sur la base de ces paramètres, l'épaisseur de l'élément de refroidissement 12 peut être calculée par le dispositif d'évaluation 42 dans le sens d'écoulement du fluide de refroidissement 22 pour chacune des zones 30, 32 et 34 par exemple à l'aide des équations indiquées plus haut I (équation de Forchheimer) et II. La surface de l'élément de refroidissement 12 perpendiculairement au sens d'écoulement du fluide de refroidissement 22 peut être calculée à l'aide de la géométrie de l'élément de refroidissement 12, et les coefficients de perméabilité kd et kf peuvent être déterminés par expérimentation en amont. Pour une céramique C/C typique, qui peut être utilisée comme élément de refroidissement pour une chambre de combustion de moteur-fusée, la valeur pour kd s'élève environ à 2 x 10-13 et la valeur pour kf à environ à 108 m-1. Le procédé selon l'invention permet de déterminer ainsi l'épaisseur de l'élément de refroidissement 12 pendant le fonctionnement de la chambre de combustion 10 avec une faible dépense en termes de mesures. Des endommagements de l'élément de refroidissement 12 par exemple dus à une combustion de la céramique d'hydrocarbure par le flux de gaz chaud 16 en raison d'un film de fluide de refroidissement 28 réalisé de manière non optimale, peuvent être de cette manière détectés rapidement et précisément. Afin d'éviter un endommagement ultérieur qui pourrait mener dans un cas extrême à une défaillance complète de la structure, le débit massique du fluide de refroidissement 12 peut être augmenté dans la zone concernée 30, 32 ou 34 à l'aide d'un dispositif de commande. A la place des trois zones 30, 32 et 34 de l'élément de refroidissement 12 prévues dans le présent exemple de réalisation, un nombre plus faible ou plus élevé de zones peut aussi être prévu, dans lesquelles respectivement la pression différentielle du fluide de refroidissement 22 est mesurée avant et après le passage de l'élément de refroidissement 12. Plus le nombre de zones est grand, plus il est facile de détecter des endommagements de l'élément de refroidissement à différents endroits. La figure 2 représente un détail de l'élément de refroidissement 12 de la chambre de combustion 10 de la figure 1 dans la zone d'une ouverture 36. L'élément de refroidissement 12 présente une valeur de départ 0x1 pour l'épaisseur dans le sens d'écoulement du fluide de refroidissement 22. Comme décrit plus haut, cette épaisseur peut être calculée à partir de la différence de pression du fluide de refroidissement 22 avant le passage de l'élément de refroidissement 12 (c'est-à-dire sur la surface côté afflux 24) et après le passage de l'élément de refroidissement 12 (c'est-à-dire sur la surface côté écoulement 26). La mesure de la pression du fluide de refroidissement 22 sur la surface côté écoulement 26 est effectuée au niveau de l'ouverture 36. La figure 3 représente un détail de l'élément de refroidissement 12 selon la figure 2 après un endommagement, par exemple dû à une combustion de céramique C/C. L'élément de refroidissement 12 présente désormais une épaisseur réduite 0x2. Par là-même, la course que doit parcourir le fluide de refroidissement 22 par l'élément de refroidissement poreux 12 se raccourcit et la chute de pression causée par là-même est aussi plus faible ainsi. A l'aide de cette pression différentielle réduite, la diminution de l'épaisseur de l'élément de refroidissement 12 peut être calculée comme décrit plus haut et ainsi un endommagement détecté. La figure 4 représente schématiquement une section d'un deuxième exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention 10. Le dispositif 10 est aussi une chambre de combustion qui est constituée en dépit des différences décrites par la suite selon le premier exemple de réalisation selon la figure 1, des éléments identiques ou correspondants étant pourvus respectivement de la même référence numérique. L'élément de refroidissement poreux 12 de la chambre de combustion 10 est relié en amont et en aval (par rapport au flux de gaz chaud 16) respectivement à un élément non poreux 44 ou 46, pouvant s'agir pour l'élément non poreux côté afflux 44 par exemple d'une partie de tête d'injection et pour l'élément non poreux côté écoulement 46 par exemple de la buse de sortie du moteur-fusée. L'élément non poreux 44 présente une ouverture 36 qui relie la surface côté afflux 24 à la surface côté écoulement 26. Cette ouverture 36 permet la mesure de la pression dans l'espace de combustion 14 à l'aide d'un dispositif de mesure 38, cette pression pouvant être considérée comme constante en raison du flux de gaz chaud 16 et du film de fluide de refroidissement 28 stabilisés et correspond à la pression du fluide de refroidissement 22 après le passage de l'élément de refroidissement 12. La pression du fluide de refroidissement 22 avant le passage de l'élément de refroidissement 12 est mesurée par un autre dispositif de mesure 40 et à partir de la différence de ces deux valeurs de pression, l'épaisseur de l'élément de refroidissement 12 peut être calculée comme pour le premier exemple de réalisation selon la figure 1 et ainsi un éventuel endommagement de la céramique de carbone détecté. La figure 5 représente un détail d'un troisième exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention 10 (chambre de combustion). A la différence des deux premiers exemples de réalisation, aucune mesure de la pression du fluide de refroidissement 22 n'est effectuée pour cette chambre de combustion 10 avant l'entrée dans l'élément de refroidissement 12 mais la pression du fluide de refroidissement 22 est mesurée au niveau d'un point de mesure 48 dans l'élément de refroidissement 12. Le point de mesure 48 est relié par une ouverture 50 au dispositif de mesure 40. L'épaisseur Ax calculée à partir de la pression différentielle mesurée de l'élément de refroidissement 12 ne correspond certes pas à l'épaisseur entière mais donne de la même façon des renseignements sur des endommagements de l'élément de refroidissement 12 par exemple par une combustion dus au flux de gaz chaud 16. La mesure de la pression du fluide de refroidissement 22 après le passage de l'élément de refroidissement 12 est effectuée dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 5 à l'aide d'une ouverture 36 qui est disposée dans un élément 44 non poreux relié en amont à l'élément de refroidissement 12. L'ouverture 36 peut toutefois aussi, comme pour le premier exemple de réalisation selon la figure 1, être disposée dans l'élément de refroidissement poreux 12. En outre, en cas de division de l'élément de refroidissement 12 en différentes zones ou segments, dans chaque zone peut être prévu un point de mesure 48 afin de pouvoir détecter de manière ciblée des endommagements dans des zones individuelles. La division en zones peut être effectuée dans le sens axial (c'est-à-dire le long du flux de gaz chaud 16 comme sur la figure 1) et/ou dans le sens périphérique de l'élément de refroidissement cylindrique 12. La figure 6 représente un quatrième exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention 10 (chambre de combustion) qui correspond essentiellement au troisième exemple de réalisation selon la figure 5. L'ouverture 50 ne s'étend toutefois pas ici depuis le point de mesure 48 vers la surface côté afflux 24 de l'élément de refroidissement 12 mais tout d'abord dans le sens axial dans l'élément de refroidissement 12 jusqu'à un élément non poreux 46 relié en aval à l'élément de refroidissement 12. Il en résulte des avantages techniques en termes de fabrication. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Liste des numéros de référence : 10 Chambre de combustion 12 Elément de refroidissement 14 Espace de combustion 16 Flux de gaz chaud 18 Extrémité côté afflux 20 Extrémité côté écoulement 22 Fluide de refroidissement 24 Surface côté afflux 26 Surface côté écoulement 28 Film de fluide de refroidissement 30 Première zone de l'élément de refroidissement 32 Deuxième zone de l'élément de refroidissement 34 Troisième zone de l'élément de refroidissement 36 Ouverture 38 Dispositif de mesure 40 Dispositif de mesure 42 Dispositif d'évaluation 44 Elément non poreux côté afflux 46 Elément non poreux côté écoulement 48 Point de mesure 50 Ouverture REVENDICATIONS1. Procédé de fonctionnement d'un refroidissement par effusion ou transpiration, dans lequel un élément de refroidissement (12) poreux est traversé par un fluide de refroidissement (22), caractérisé en ce que la pression du fluide de refroidissement (22) est mesurée avant et après le passage à travers l'élément de refroidissement (12), et l'épaisseur de l'élément de refroidissement (12) dans le sens d'écoulement du fluide de refroidissement (22) est calculée à l'aide de la pression différentielle. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la mesure de la pression et le calcul de l'épaisseur sont réalisés en continu pendant le fonctionnement du refroidissement par effusion ou transpiration. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la mesure de la pression et le calcul de l'épaisseur sont réalisés dans différentes zones de l'élément de refroidissement (12). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le calcul de l'épaisseur de l'élément de refroidissement (12) est effectué en fonction de la pression différentielle, de la vitesse de filtrage, de la viscosité dynamique et de la densité du fluide de refroidissement (22) ainsi que d'un ou de plusieurs coefficients de perméabilité de l'élément de refroidissement (12). 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'épaisseur de l'élément de refroidissement (12) est calculée selon la formule suivante I : (I) Ax étant l'épaisseur de l'élément de refroidissement (12), Ap étant la pression différentielle du fluide de refroidissement (22), ri étant la viscosité du fluide de refroidissement (22), p étant la densité du fluide de refroidissement (22),v étant la vitesse de filtrage du fluide de refroidissement (22), kd étant le coefficient de perméabilité de Darcy de l'élément de refroidissement (12), et kf étant le coefficient de perméabilité de Forchheimer de l'élément de refroidissement (12). 6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, dans lequel la température du fluide de refroidissement (22) est mesurée, et la viscosité dynamique et la densité du fluide de refroidissement (22) sont déterminées en fonction de la température et de la pression du fluide de refroidissement (22). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel la vitesse de filtrage du fluide de refroidissement (22) est calculée selon la formule suivante II : m' étant le débit massique du fluide de refroidissement (22), p étant la densité du fluide de refroidissement (22), A étant la surface de l'élément de refroidissement (12) perpendiculairement au sens 20 d'écoulement et v étant la vitesse de filtrage du fluide de refroidissement (22). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le débit massique du fluide de refroidissement (22) est commandé en fonction d'une 25 variation de l'épaisseur de l'élément de refroidissement (12). 9. Dispositif (10) doté d'un refroidissement par effusion ou transpiration, comprenant un élément de refroidissement poreux (12) qui est traversé par un fluide de refroidissement (22), 30 caractérisé en ce que le dispositif (10) comprend un ou plusieurs dispositifs de mesure (38, 40) pour la mesure de la pression du fluide de refroidissement (22) avant et après le passage à travers l'élément de refroidissement (12) ainsi qu'un dispositif d'évaluation (42) pour le calcul de l'épaisseur de l'élément de refroidissement (12)dans le sens d'écoulement du fluide de refroidissement (22) à l'aide de la pression différentielle. 10. Dispositif (10) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de refroidissement (12) présente une surface côté afflux et une surface côté écoulement (24, 26), au moins une ouverture (36) reliant les deux surfaces (24, 26) étant prévue afin de permettre la mesure de la pression du fluide de refroidissement (22) après le passage de l'élément de refroidissement (12). 11. Dispositif (10) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que plusieurs ouvertures (36) reliant les deux surfaces (24, 26) sont prévues dans différentes zones (30, 32, 34) de l'élément de refroidissement (12). 12. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le dispositif (10) comprend en outre un dispositif de commande pour la commande du flux massique du fluide de refroidissement (22) en fonction d'une variation de l'épaisseur de l'élément de refroidissement (12) calculée par le dispositif d'évaluation (42). 13. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le dispositif (10) est un dispositif à chambre à gaz chaud (10), dans lequel l'élément de refroidissement (12) entoure au moins en partie une chambre à gaz chaud. 14. Dispositif à chambre à gaz chaud (10) selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'élément de refroidissement (12) est réalisé comme un profilé creux et est traversé par le fluide de refroidissement (22) dans le sens radial, de l'extérieur vers l'intérieur. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce que le dispositif est un bouclier thermique pour un véhicule spatial.