Brevet FR3028245A1 — publié le 20160513

DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un circuit d'alimentation en carburant d'un aéronef. ETAT DE LA TECHNIQUE Sur un aéronef, par exemple sur un avion de transport, un circuit d'alimentation en carburant (« fuel system » en anglais) de l'aéronef qui est destiné à alimenter en carburant un moteur d'aéronef à partir d'au moins un réservoir de carburant, comprend généralement un système de retour de carburant. Le système de retour (de carburant) comporte une vanne de retour de carburant, de type FRV (« Fuel Return Valve » en anglais), qui est agencée sur une canalisation de retour. La canalisation de retour est destinée à être montée entre le moteur de l'aéronef et un réservoir de carburant de l'aéronef. Ce système de retour permet de renvoyer du carburant chaud du moteur vers le ou les réservoirs de l'aéronef. La vanne de retour doit être ouverte pour permettre un retour de carburant. Lorsque la vanne de retour est fermée, la voie de retour est fermée et le retour du carburant vers le réservoir de l'aéronef n'est pas possible. La vanne de retour de carburant d'une canalisation de retour de carburant nécessite une pression élevée pour fonctionner. Une telle pression peut uniquement être générée lorsque le moteur tourne. Si la vanne de retour est désignée pour être dans la position fermée lorsque le moteur n'est pas en fonctionnement, aucune voie pour évacuer du carburant ne peut être assurée avec cette architecture usuelle, dans une telle situation. Par conséquent, la vanne de retour de carburant est donc configurée : - pour pouvoir être ouverte et autoriser un retour de carburant du moteur vers le réservoir de carburant lorsque le moteur est en fonctionnement ; et - pour être fermée et empêcher un retour de carburant du moteur vers le réservoir de carburant lorsque le moteur n'est pas en fonctionnement. Toutefois, après l'arrêt du moteur, la chaleur du moteur augmente la pression dans le circuit (ou système) d'alimentation en carburant. Lorsque la pression atteint une valeur critique, le carburant doit être évacué du circuit (ou système) d'alimentation en carburant. Pour ce faire, la solution la plus simple et la moins coûteuse est d'évacuer du carburant dans l'atmosphère. Or, les autorités de certification n'autorisent pas d'évacuer le carburant dans l'atmosphère. EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a pour objet d'assurer une voie de retour de carburant, lorsque le moteur n'est plus en fonctionnement, qui soit simple à mettre en oeuvre et conforme aux spécifications des autorités de certification. Elle concerne un circuit d'alimentation en carburant d'un aéronef, le circuit d'alimentation en carburant étant configuré pour alimenter un moteur en carburant, le circuit d'alimentation en carburant comprenant un système de retour de carburant comportant une vanne de retour de carburant agencée sur une canalisation de retour, la canalisation de retour étant destinée à être montée entre un moteur de l'aéronef et un réservoir de carburant de l'aéronef, la vanne de retour étant configurée pour pouvoir être ouverte et autoriser un retour de carburant du moteur vers le réservoir de carburant lorsque le moteur est en fonctionnement et pour être fermée et empêcher un retour de carburant du moteur vers le réservoir de carburant lorsque le moteur n'est pas en fonctionnement. Selon l'invention, le circuit d'alimentation en carburant comporte un ensemble de vanne de dérivation monté en parallèle à la vanne de retour, l'ensemble de vanne de dérivation étant configuré pour autoriser un retour de carburant du moteur vers le réservoir de carburant lorsque le moteur n'est pas en fonctionnement. Ainsi, grâce audit ensemble de vanne de dérivation, le circuit d'alimentation en carburant comprend, dans le système de retour de carburant, une voie de retour de carburant permettant de renvoyer du carburant du moteur vers le réservoir de carburant, lorsque le moteur n'est plus en fonctionnement, ce qui permet de remédier à l'inconvénient précité. Dans ce système de retour, on conserve donc la vanne de retour et on prévoit une vanne de dérivation (« bypass » en anglais) qui est une vanne de réalisation simple, pour assurer une fonction de dérivation lorsque le moteur n'est pas en fonctionnement. De façon avantageuse, l'ensemble de vanne de dérivation comprend une vanne de dérivation pourvue d'un tube cylindrique et d'un système de piston, le système de piston étant configuré pour pouvoir être déplacé dans le tube cylindrique en fonction d'une différence de pressions fournies à des première et seconde entrées de pression du tube cylindrique, de manière à pouvoir être amené dans l'une ou l'autre desdites positions suivantes : - au moins une première position dite ouverte, permettant une circulation de fluide entre des premier et second conduits de transport de fluide via une chambre interne du tube cylindrique ; et - au moins une seconde position dite fermée, empêchant une circulation de fluide entre les premier et second conduits de transport de fluide. De plus, avantageusement, le système de piston est configuré pour être amené : - dans la position ouverte, lorsque ladite différence de pressions est inférieure à une première valeur prédéterminée ; et - dans la position fermée, lorsque ladite différence de pression est supérieure à une seconde valeur prédéterminée. Par ailleurs, de façon avantageuse, les premier et second conduits de transport de fluide sont liés, respectivement, à des premier et second tronçons de conduit de la canalisation de retour, situés respectivement en amont et en aval de la vanne de retour dans le sens d'écoulement de fluide dans la canalisation de retour. En outre, avantageusement, l'ensemble de vanne de dérivation comprend : - un premier conduit de pression lié par l'une de ses extrémités au premier conduit de transport de fluide et par l'autre de ses extrémités à un orifice du tube cylindrique, représentant la première entrée de pression ; et - un second conduit de pression lié par l'une de ses extrémités au second conduit de transport de fluide et par l'autre de ses extrémités à un orifice du tube cylindrique, représentant la seconde entrée de pression. La présente invention concerne également un aéronef, en particulier un avion de transport, pourvu d'au moins un tel circuit d'alimentation en carburant. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. Les figures 1 et 2 représentent un schéma synoptique d'un mode de réalisation particulier d'un circuit d'alimentation en carburant d'un aéronef pourvu d'un système de retour de carburant équipé d'un ensemble de vanne de dérivation, respectivement dans deux positions différentes. La figure 3 est une vue schématique en perspective d'un aéronef pourvu d'un tel circuit d'alimentation en carburant. Les figures 4 et 5 représentent un schéma synoptique d'un mode de réalisation d'un ensemble de vanne de dérivation, respectivement dans deux positions différentes. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Les figures 1 et 2 montrent schématiquement un circuit d'alimentation 1 en carburant d'un aéronef. Le circuit d'alimentation 1 est configuré pour alimenter en carburant un moteur 2 de l'aéronef, à partir d'au moins un réservoir de carburant FUEL TANK (ci-après « réservoir de carburant 3 »), dans le sens illustré par une flèche E. La figure 3 montre schématiquement un aéronef AC, en l'occurrence un avion de transport, comprenant le circuit d'alimentation 1 qui alimente l'un des moteurs 2 de l'aéronef AC à partir d'un réservoir de carburant 3 agencé dans l'une Al des ailes Al et A2 de l'aéronef AC. Le circuit d'alimentation 1 comporte un système de retour de carburant 4 (ci-après « système de retour 4 ») tel que décrit ci-dessous, qui permet de renvoyer du carburant du moteur 2 vers le réservoir de carburant 3, comme illustré par une flèche F sur la figure 1. Le système de retour de carburant 4 comporte une vanne de retour de carburant 5 (ci-après « vanne de retour 5 »), de type FRV (« Fuel Return Valve » en anglais), qui est agencée sur une canalisation de retour 6. La canalisation de retour 6 comprend des tronçons de conduit 7A et 7B de part et d'autre de la vanne de retour 5 et est montée entre le moteur 2 de l'aéronef, au niveau d'un circuit d'alimentation principal, et le réservoir de carburant 3. La vanne de retour 5 est configurée : - pour pouvoir être ouverte et autoriser un retour de carburant du moteur 2 vers le réservoir de carburant 3, comme illustré par la flèche F sur la figure 1, lorsque le moteur 2 est en fonctionnement, et qu'une pression élevée est générée dans le circuit d'alimentation 1, à savoir une pression supérieure à une valeur prédéterminée. Dans cette situation, le carburant renvoyé s'écoule, successivement, dans le tronçon de conduit 7A, la vanne de retour 5 et le tronçon de conduit 7B, dans le sens montré par les flèches F1, F2 et F sur la figure 1 ; et - pour être fermée et empêcher un retour de carburant du moteur 2 vers le réservoir de carburant 3, lorsque le moteur 2 n'est pas en fonctionnement, comme illustré schématiquement par une partie du tronçon de conduit 7B en tirets dans l'exemple de la figure 2. A titre d'illustration, comme représenté sur les figures 1 et 2, le moteur 2 est notamment pourvu des éléments suivants : - un système 8 de type IDG FCOC (pour en anglais « Integrated Driving Generator », générateur intégré, et « Fuel Cooled Oil Cooler » refroidisseur d'huile par carburant) ; - un dispositif de dosage de carburant 9, de type FMU (« Fuel Metering Unit » en anglais) ; et - une chambre de combustion CC 11 (« Combustion Chamber » en anglais). Selon l'invention, ledit système de retour 4 comporte, de plus, un ensemble de vanne de dérivation 16. Comme représenté sur les figures 1 et 2, l'ensemble de vanne de dérivation 16 est monté en parallèle par rapport à la vanne de retour 5. Comme précisé ci-dessous, cet ensemble de vanne de dérivation 16 est configuré : - pour pouvoir être ouvert et autoriser un retour de carburant du moteur 2 vers le réservoir de carburant 3, via ledit ensemble de vanne de dérivation 16, comme illustré par une flèche G sur la figure 2, lorsque le moteur 2 n'est pas en fonctionnement et que la vanne de retour 5 est fermée. Dans cette situation, le carburant renvoyé s'écoule, successivement, dans le tronçon de conduit 7A, l'ensemble de vanne de dérivation 16 et le tronçon de conduit 7B, dans le sens montré par les flèches Gl, G2 et G sur la figure 2; et - pour être fermé et ne pas permettre un retour de carburant du moteur 2 vers le réservoir de carburant 3 (via ledit ensemble de vanne de dérivation 16), lorsque le moteur 2 est en fonctionnement, comme illustré sur la figure 1 par une liaison 17 en tirets. Dans ce système de retour 4, on conserve donc la vanne de retour 5 qui continue à fonctionner de façon usuelle lorsque le moteur 2 est en fonctionnement, et on prévoit un ensemble de vanne de dérivation 16 pourvu d'une vanne de dérivation 18 pour assurer une fonction de dérivation (« bypass » en anglais) lorsque le moteur 2 n'est pas en fonctionnement. Cet ensemble de la vanne de dérivation 16: - autorise un fonctionnement normal du système de retour 4, lorsque le moteur 2 est en fonctionnement ; - n'autorise aucune fuite, lorsque le moteur 2 est en fonctionnement ; - permet une circulation de dérivation, dans des cas particuliers, notamment lorsque le moteur 2 n'est pas en fonctionnement ; et - concerne un dispositif additionnel permettant d'éviter des modifications de la vanne de retour 5. Les figures 4 et 5 montrent schématiquement une partie du système de retour 4 pourvu de l'ensemble de vanne de dérivation 16, dans deux positions différentes. La position de l'exemple de la figure 4 correspond à la situation de la figure 1, et la position de l'exemple de la figure 5 correspond à la situation de la figure 2. Cet ensemble de vanne de dérivation 16 comprend la vanne de dérivation 18. La vanne de dérivation 18 est une servovanne pourvue d'un tube cylindrique 19 présentant un axe longitudinal X-X. L'ensemble de vanne de dérivation 16 comprend également : - un conduit de transport de fluide 20 (ci-après « conduit 20 »). Le conduit 20 est relié par l'une de ses extrémités, à savoir l'extrémité amont dans le sens G1 d'écoulement (figure 5), au tronçon de conduit 7A et par l'autre de ses extrémités, à savoir l'extrémité aval dans le sens G1 d'écoulement, à un orifice 21 du tube cylindrique 19, dit première entrée de fluide ; et - un conduit de transport de fluide 22 (ci-après « conduit 22 »). Le conduit 22 est relié par l'une de ses extrémités, à savoir l'extrémité aval dans le sens G2 d'écoulement (figure 5), au tronçon de conduit 7B et par l'autre de ses extrémités, à savoir l'extrémité amont dans le sens G2 d'écoulement, à un autre orifice 23 du tube cylindrique 19, dit seconde entrée de fluide. Une voie de circulation de carburant peut ainsi être établie du tronçon de conduit 7A au tronçon de conduit 7B, en parallèle à la vanne de retour 5, via les conduits 20 et 22 et la vanne de dérivation 18 lorsqu'elle est ouverte comme précisé ci-dessous. L'ensemble de vanne de dérivation 16 comprend également : - un conduit de pression 24 qui est relié par l'une de ses extrémités au conduit 20 et par l'autre de ses extrémités à un orifice 25 du tube cylindrique 19, dit première entrée de pression ; et - un conduit de pression 26 qui est lié par l'une de ses extrémités au conduit 22 et par l'autre de ses extrémités à un orifice 27 du tube cylindrique 19, dit seconde entrée de pression. Ces conduits de pression 24 et 26 fournissent des indications de pression existant dans les tronçons de conduit 7A et 7B comme précisé ci-dessous. Lesdits orifices 25, 21, 23, 27 sont localisés sur le tube cylindrique 19 de telle sorte que, respectivement, la première entrée de pression 25, la première entrée de fluide 21, la seconde entrée de fluide 23 et la seconde entrée de pression 27 sont décalés, successivement, longitudinalement selon l'axe longitudinal X-X du tube cylindrique 19. De plus, l'ensemble 16 comprend un système de piston 28. Le système de piston 28 est mobile dans le tube cylindrique 19 le long de l'axe longitudinal X-X, comme illustré par une double flèche H sur la figure 4. Le système de piston 28, comprend deux pistons 29 et 30 liés entre eux par 5 un axe 31 de manière à former trois chambres 32, 33 et 34 dans le tube cylindrique 19, à savoir une chambre interne 32 entre les deux pistons 29 et 30 et des chambres externes 33 et 34 de part et d'autre dudit système de piston 28. La vanne de dérivation 16 est configurée de sorte que les entrées de pression 25 et 27 accèdent toujours, respectivement, dans lesdites chambres 10 externes 33 et 34. Pour ce faire, les entrées de pression 25 et 27 sont prévues, de préférence, aux extrémités longitudinales du tube cylindrique 19, comme représenté sur les figures 4 et 5. Le système de piston 28 est contraint élastiquement par des moyens élastiques 35 usuels (ressort, ... ) et est configuré pour pouvoir être déplacé, dans 15 le tube cylindrique 19, en fonction de la pression relative régnant dans lesdites chambres externes 33 et 34, qui est représentative de la pression relative dans les tronçons de conduit 7A et 7B (liés aux chambres externes 33 et 34 via les conduits de pression 24 et 26). Plus précisément, le système de piston 28 est configuré de manière à 20 pouvoir être amené dans l'une ou l'autre des positions suivantes : - au moins une première position dite ouverte, dans laquelle le système de piston 28 se trouve dans une position longitudinale telle que les entrées de fluide 21 et 23 accèdent ensemble dans la chambre interne 32. Cette position longitudinale permet une circulation de fluide entre les conduits 20 et 22 via ladite chambre 25 interne 32, comme illustré par une flèche I sur la figure 5 et des hachures dans la chambre interne 32. Cette position ouverte permet l'établissement d'une voie de circulation de carburant du tronçon de conduit 7A au tronçon de conduit 7B, en parallèle à la vanne de retour 5, via les conduits 20 et 22 et la vanne de dérivation 18; et 30 - au moins une seconde position dite fermée, dans laquelle le système de piston 28 se trouve dans une position longitudinale telle que les entrées de fluide 21 et 23 n'accèdent pas simultanément dans la chambre interne 32, empêchant ainsi une circulation de fluide entre les conduits 20 et 22 via ladite chambre interne 32, comme représenté sur la figure 4. Le système de piston 28 est configuré de manière à être amené : - dans la position ouverte (figure 5) créant une voie de retour de carburant, lorsque le moteur 2 n'est pas en fonctionnement et que les pressions dans les tronçons de conduit 7A et 7B sont proches, c'est-à-dire que la différence de pressions entre les tronçons de conduit 7A et 7B est inférieure à une première valeur (faible) prédéterminée ; et - dans la position fermée (figure 5), lorsque le moteur 2 est en fonctionnement, et que la pression dans le tronçon de conduit 7A est très supérieure à la pression dans le tronçon de conduit 7B, c'est-à-dire que la différence de pressions entre les tronçons de conduit 7A et 7B est supérieure à une seconde valeur (élevée) prédéterminée. Cet ensemble de vanne de dérivation 16 qui est intégré dans le système de retour 4, permet donc de créer une voie de retour de carburant, lorsque le moteur n'est plus en fonctionnement. Ceci procure une solution simple qui ne nécessite pas de modifier la vanne de retour 5 et peut être montée sur des systèmes usuels avec des coûts réduits. REVENDICATIONS1. Circuit d'alimentation en carburant d'un aéronef, le circuit d'alimentation en carburant (1) étant configuré pour alimenter un moteur (2) en carburant à partir d'au moins un réservoir de carburant (3), le circuit d'alimentation en carburant (1) comprenant un système de retour de carburant (4) comportant une vanne de retour de carburant (5) agencée sur une canalisation de retour (6), la canalisation de retour (6) étant destinée à être montée entre un moteur (2) de l'aéronef (AC) et un réservoir de carburant (3) de l'aéronef (AC), la vanne de retour (5) étant configurée pour pouvoir être ouverte et autoriser un retour de carburant du moteur (2) vers le réservoir de carburant (3) lorsque le moteur (2) est en fonctionnement et pour être fermée et empêcher un retour de carburant du moteur (2) vers le réservoir de carburant (3) lorsque le moteur (2) n'est pas en fonctionnement, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de vanne de dérivation (16) monté en parallèle à la vanne de retour (5), l'ensemble de vanne de dérivation (16) étant configuré pour autoriser un retour de carburant du moteur (2) vers le réservoir de carburant (3) lorsque le moteur (2) n'est pas en fonctionnement. 2. Circuit d'alimentation en carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de vanne de dérivation (16) comprend une vanne de dérivation (18) pourvue d'un tube cylindrique (19) et d'un système de piston (28), le système de piston (28) étant configuré pour pouvoir être déplacé dans le tube cylindrique (19) en fonction d'une différence de pressions fournies à des première et seconde entrées de pression (25, 27) du tube cylindrique (19), de manière à pouvoir être amené dans l'une ou l'autre desdites positions suivantes : - au moins une première position dite ouverte, permettant une circulation de fluide entre des premier et second conduits de transport de fluide (20, 22) via une chambre interne (32) du tube cylindrique (19) ; et - au moins une seconde position dite fermée, empêchant une circulation de fluide entre les premier et second conduits de transport de fluide (20, 22). 3. Circuit d'alimentation en carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de piston (28) est configuré pour être amené :- dans la position ouverte, lorsque ladite différence de pressions est inférieure à une première valeur prédéterminée ; et - dans la position fermée, lorsque ladite différence de pression est supérieure à une seconde valeur prédéterminée. 4. Circuit d'alimentation en carburant selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les premier et second conduits de transport de fluide (20, 22) sont liés, respectivement, à des premier et second tronçons de conduit (7A, 7B) de la canalisation de retour (6), situés respectivement en amont et en aval de la vanne de retour (5) dans le sens d'écoulement de fluide (F, G) dans la canalisation de retour (6). 5. Circuit d'alimentation en carburant selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'ensemble de vanne de dérivation (16) comprend : - un premier conduit de pression (24) lié par l'une de ses extrémités au premier conduit de transport de fluide (20) et par l'autre de ses extrémités à un orifice (25) du tube cylindrique (19), représentant la première entrée de pression ; et - un second conduit de pression (26) lié par l'une de ses extrémités au second conduit de transport de fluide (22) et par l'autre de ses extrémités à un orifice (27) du tube cylindrique (19), représentant la seconde entrée de pression. 6. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un circuit d'alimentation en carburant (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.