Brevet FR3002517A1 — publié le 20140829

La présente invention concerne un ensemble pour analyse d'air pénétrant dans un aéronef. Lorsqu'un aéronef, par exemple un avion, est à l'arrêt au sol, l'air présent à l'intérieur de l'avion (espace passagers) doit être renouvelé et conditionné. Pour ce faire, on connecte sur un orifice débouchant dans l'intérieur de l'avion une extrémité d'un tuyau, l'autre extrémité de ce tuyau étant connectée à un conditionneur d'air (PCA) qui souffle de l'air dans l'avion. Durant le fonctionnement du PCA, il est nécessaire de vérifier que l'air pénétrant dans l'avion satisfait un certain nombre de critères, en particulier son débit dans le tuyau, sa pression statique, et sa température. Actuellement il existe des capteurs intégrés au PCA qui fournissent des données concernant l'air sortant du PCA, mais ces mesures sont peu fiables et peu précises. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. L'invention vise à proposer un dispositif qui permette de fournir de façon fiable et précise les données physiques concernant l'air pénétrant dans un aéronef et provenant d'un conditionneur d'air. Ce but est atteint grâce au fait que ce dispositif ou ensemble comporte d'une part un conduit tubulaire creux avec une extrémité amont et une extrémité aval et destiné à être connecté à son extrémité amont à un conditionneur d'air et à son extrémité aval à un aéronef, et d'autre part un système d'acquisition de données physiques concernant l'air pénétrant dans l'aéronef au travers du conduit tubulaire. Grâce à ces dispositions, on acquiert les données physiques recherchées concernant l'air en provenance du PCA et pénétrant dans l'aéronef. Ces données sont fiables et précises car elles sont prises à proximité immédiate de l'aéronef, et caractérisent donc l'air à l'intérieur de l'aéronef. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un ensemble selon l'invention, - la figure 2 est une autre représentation schématique d'un ensemble selon l'invention, - la figure 3 représente une liaison entre le support et le conduit d'un ensemble selon l'invention. La figure 1 représente un ensemble selon l'invention. Cet ensemble comprend un conduit tubulaire creux 10 qui présente une extrémité amont et une extrémité aval. L'extrémité amont 11 du conduit 10 est connectée à un conditionneur d'air 80, dont seul le tuyau de sortie par lequel l'air sort du conditionneur est représenté en traits pointillés. L'extrémité amont 11 est ainsi connectée au tuyau par lequel circule l'air provenant du conditionneur d'air 80. On note que l'extrémité aval de ce tuyau était destinée à être connectée à l'aéronef 90 L'extrémité aval 12 du conduit 10 est connectée à un aéronef 90. Ainsi, l'extrémité aval 12 est connectée à un port de connexion qui est un orifice qui débouche à l'intérieur de l'aéronef 90. Par exemple cet aéronef 90 est un avion, tel que représenté partiellement en traits pointillés sur la figure 1. Dans la description qui suit les termes "amont" et "aval" sont définis par rapport au sens de circulation normal de l'air dans le conduit 10 entre le conditionneur d'air 80 et l'aéronef 90. Avantageusement, l'extrémité aval 12 est apte à être connectée directement à l'aéronef 90. Une connexion directe entre l'extrémité aval 12 du conduit 10 et l'aéronef 90 signifie une connexion sans raccord qui soit intercalé entre l'extrémité aval 12 et l'aéronef 90 et dans lequel l'air soit apte à circuler. Ainsi, la connexion du conduit 10 avec l'aéronef 90 est simplifiée et facilitée. L'ensemble selon l'invention comprend également un système d'acquisition 20 de données physiques concernant l'air pénétrant dans l'aéronef au travers de ce conduit 10. Par exemple, les données acquises par le système d'acquisition 20 comprennent au moins le débit d'air dans le conduit 10, la pression statique dans le conduit 10, et la température de l'air dans le conduit 10. Avantageusement, cette acquisition de données par le système d'acquisition 20 s'effectue au moyen d'un ou plusieurs capteurs 30 qui sont fixés sur le conduit 10. Chaque capteur 30 pénètre dans le conduit 10 3002 5 1 7 3 de telle sorte que chaque capteur 30 est apte à recueillir la donnée physique qui correspond à ce capteur 30. Chaque capteur 30 est relié à un dispositif de traitement 25 des données physiques qui fait partie du système d'acquisition 20 de façon à 5 transmettre ces données physiques à ce dispositif de traitement 25. Cette liaison entre chaque capteur 30 et le dispositif de traitement 25 s'effectue par exemple au moyen d'un câble, comme représenté en figure 1. Par exemple, comme représenté en figure 1, ce système 20 10 comprend un premier capteur 31 qui mesure le débit d'air dans le conduit 10, un deuxième capteur 32 qui mesure la pression statique dans le conduit 10, et un troisième capteur qui mesure la température de l'air dans le conduit 10. Ainsi, l'ensemble selon l'invention permet l'acquisition simultanée de 15 ces données qui renseigne sur les caractéristiques de l'air entrant dans l'aéronef, ce qui permet à l'utilisateur de vérifier si ces caractéristiques satisfont à certains critères. Avantageusement, le premier capteur 31 est apte à mesurer un débit allant jusqu'à 6000 m3/h. Le deuxième capteur 32 est apte à mesurer une 20 pression allant jusqu'à 25 kPa (kilo Pascals). Le troisième capteur 33 est apte à mesurer une température comprise entre -50°C et +150°C. Idéalement, les capteurs 30 sont situés en aval les uns des autres, comme représenté en figure 1. La précision des mesures est ainsi améliorée. 25 Avantageusement, le conduit 10 est rectiligne et de section constante sur une distance LM en amont du ou des capteurs 30 qui est supérieure à trois fois le diamètre D du conduit 10, et en ce que le conduit 10 est rectiligne et de section constante sur une distance Lv en aval du ou des capteurs 30 qui est supérieure à la moitié du diamètre D du conduit 30 10. Ainsi, la précision des mesures effectuées par le ou les capteurs 30 est améliorée. En effet, des tests réalisés par l'inventeur montrent que pour une distance amont LM inférieure à 3.D et/ou une distance aval Lv inférieure à D/2, les mesures effectuées par le ou les capteurs 30 ne sont 35 pas suffisamment précises pour être exploitables. 3002 5 1 7 4 Par section du conduit 10 on entend la section transversale, c'est-à-dire la section dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du conduit. Sur les figures, le conduit 10 est un tube de section circulaire et de 5 diamètre D. Dans le cas où la section du conduit 10 n'est pas circulaire, on prend pour diamètre D le diamètre d'une section circulaire de superficie équivalente à la section du conduit 10. Avantageusement, la distance amont LM est supérieure à 4.D et la 10 distance aval Lv est supérieure à D. La précision des mesures effectuées par les capteurs 30 est ainsi encore améliorée. Le dispositif de traitement 25 des données physiques traite les données reçues par le ou les capteurs 30. 15 Pour chaque donnée physique, ce traitement s'effectue de façon connue. Selon l'invention, le dispositif de traitement 25 des données physiques enregistre chaque donnée physique. Le dispositif de traitement 25 présente un écran et est apte à afficher ces données physiques sur cet écran en temps réel. Le dispositif de traitement 25 est apte à transférer 20 les données physiques acquises sur une plage de temps à un ordinateur. Par exemple, ce transfert s'effectue par un câble. Alternativement ce transfert s'effectue par l'intermédiaire d'une clé USB car le dispositif de traitement 25 dispose d'un port USB. Avantageusement, chacun des capteurs 30 est étalonnable. Le 25 traitement des mesures est ainsi facilité. Avantageusement, le conduit 10 selon l'invention présente au moins un coude 15. Ainsi, lorsque la distance entre l'aéronef 90 et le sol est inférieure à la longueur totale du conduit 10, la présence du coude 15 permet de 30 loger le conduit 10 dans l'espace entre l'aéronef 90 et le sol. La figure 2 représente le conduit 10 dans le cas où il présente le coude 15. La section transversale du conduit 10 est sensiblement constante au passage de la section coudée. L'axe longitudinal (direction de l'écoulement) de la conduite 10 en 35 aval du coude 15 et l'axe longitudinal (direction de l'écoulement) de la conduite 10 en amont du coude 15 forment entre eux un angle positif non-nul. Par exemple, comme représenté en figure 2, cet angle est de 45°. La section coudée (où se situe le coude 15) se situe en aval de la zone de la conduite 10 où sont fixés les capteurs 30, et à une distance des capteurs 30 qui est supérieure à la distance aval Lv. Le coude 15 est par exemple rigide, ce qui permet la tenue mécanique de la conduite. Avantageusement, la section coudée est apte à être articulée, c'est-à-dire que soit la section coudée peut être mise en position rectiligne, auquel cas toute la conduite 10 en aval des capteurs 30 est rectiligne, soit la section coudée peut être courbée pour former un coude 15. Le passage de la conduite d'une position rectiligne à une position courbe est ainsi facilité. Avantageusement, l'ensemble selon l'invention comprend en outre un support 40 qui permet de positionner de façon stable le conduit 10 par rapport le sol. Ainsi, le conduit 10 peut être positionné à proximité de l'aéronef 90 afin de connecter son extrémité aval 12 à cet aéronef 90. Par exemple dans le cas où le port de connexion de l'aéronef 90 sur lequel l'extrémité aval 12 se connecte se situe sous l'aéronef 90, le support 40 permet de positionner le conduit 10 sous l'aéronef 90. Par exemple, le support 40 comprend une pluralité de pieds 41, le nombre de pieds 41 étant au moins égal à trois, l'extrémité inférieure de chaque pied 41 reposant sur le sol, l'extrémité supérieure de chaque pied 41 étant liée au conduit 10. Avantageusement, chaque pied 41 est télescopique, c'est-à-dire que sa longueur est ajustable. Le positionnement du conduit 10 est ainsi facilité. Avantageusement, la liaison 50 entre l'extrémité supérieure de chaque pied 41 et le conduit 10 est constituée d'une liaison à plusieurs degrés de liberté 51 et d'une liaison pivot glissant 52. Par exemple, comme représenté en figure 3, l'extrémité supérieure de chaque pied 41 présente une double liaison pivot 51 avec une première extrémité d'une première tige 55, l'autre extrémité de la première tige 55 présentant une liaison pivot glissant 52 avec une seconde tige 56 qui est 3002 5 1 7 6 fixée sur une portion du conduit 10 et qui s'étend dans la direction longitudinale du conduit 10 au niveau de cette portion. La double liaison pivot 51 permet une rotation de la première tige 55 par rapport au pied 41 autour d'un axe perpendiculaire au plan contenant 5 la première tige 55 et le pied 41 (première liaison pivot), ainsi qu'une rotation de la première tige 55 par rapport au pied 41 autour d'un axe s'étendant selon la première tige 55 (seconde liaison pivot). Alternativement, l'extrémité supérieure de chaque pied 41 présente une liaison rotule 51 avec une première extrémité d'une première tige 55, 10 l'autre extrémité de la première tige 55 présentant une liaison pivot glissant 52 avec une seconde tige 56 qui est fixée sur une portion du conduit 10 et qui s'étend dans la direction longitudinale du conduit 10 au niveau de cette portion. Le diamètre de la conduite 10 est par exemple de 8 pouces. Il peut 15 également être de 12 pouces ou de 14 pouces, ou de tout autre diamètre. REVENDICATIONS1. Ensemble pour l'analyse d'air pénétrant dans un aéronef (90), cet ensemble étant caractérisé en ce qu'il comporte d'une part un conduit (10) tubulaire creux avec une extrémité amont (11) et une extrémité aval (12) et destiné à être connecté à son extrémité amont (11) à un conditionneur d'air (80) et à son extrémité aval (12) à un aéronef (90), et d'autre part un système d'acquisition (20) de données physiques concernant l'air pénétrant dans ledit aéronef (90) au travers dudit conduit tubulaire (10). 2. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit système d'acquisition (20) comprend au moins un capteur (30) fixé sur ledit conduit (10), et un dispositif de traitement (25) des données physiques recueillies par ce au moins un capteur (30). 3. Ensemble selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit système d'acquisition (20) comprend un premier capteur (31) qui mesure le débit d'air dans ledit conduit (10), un deuxième capteur (32) qui mesure la pression statique dans ledit conduit (10), et un troisième capteur (33) qui mesure la température de l'air dans ledit conduit (10). 4. Ensemble selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que ledit conduit (10) est rectiligne et de section constante sur une distance LM en amont dudit au moins un capteur (30), la distance LM étant supérieure à trois fois le diamètre D dudit conduit (10), et en ce que ledit conduit (10) est rectiligne et de section constante sur une distance Lv en aval 25 dudit au moins un capteur (30), la distance Lv étant supérieure à la moitié du diamètre D dudit conduit (10). 5. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite extrémité aval (12) est apte à être connectée directement audit aéronef (90).