Brevet FR3115570A1 — publié le 20220429

CARTER DE SOUFFLANTE COMPRENANT UNE PROTECTION ANTI-FEU Un aspect de l’invention concerne un carter de soufflante (3) pour une turbomachine d'aéronef, ledit carter de soufflante (3) présentant une forme cylindrique, comportant une surface (4) radialement extérieure dite peau externe, ladite peau externe (4) comprenant une couche de peinture anti-inflammable. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 3 CARTER DE SOUFFLANTE COMPRENANT UNE PROTECTION ANTI-FEU DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui de la protection contre le feu d'une turbomachine pour un aéronef et plus particulièrement la protection contre le feu d'un carter de soufflante de la turbomachine. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION La résistance au feu d'un aéronef est un élément déterminant pour la sécurité à bord de l'aéronef lors d'un vol. Les différents composants de l'aéronef doivent être capable de résister au feu trente minutes à deux heures afin d'offrir une stabilité de fonctionnement permettant au pilote de déclencher les procédures de secours et faire atterrir l'appareil. Par exemple, à la suite du démarrage d'un feu dans une des turbomachines de l'aéronef, il faut compter 5 minutes pour que le pilote détecte l'incident et déclenche une action ; 5 minutes pour que le feu s'arrête à la suite de l'action du pilote ; et 20 minutes supplémentaires pour que l'avion puisse atterrir. Une turbine d'entrée d'une turbomachine, appelée soufflante, a pour but d'alimenter la turbomachine en air frais et compressé. La soufflante peut toutefois recevoir des débris solides qui peuvent abîmer les aubes de cette dernière. À cause de ces débris, il est possible qu'une aube se détache de son axe. La soufflante comprend un carter, dit carter de soufflante, dont une des fonctions est de garantir la rétention des débris pénétrant dans la soufflante ou la perte des aubes. Toutefois une zone extérieure du carter, également appelée peau externe du carter, est située dans une zone de feu. La peau externe du carter est recouverte d’une protection contre le feu. Il s'agit d'un tissu composite comprenant des fibres de verre, par exemple du type E1035, enrobées dans une matrice en résine époxy, par exemple M26T. Toutefois le tissu composite est complexe à mettre en œuvre. Par exemple, la pose du tissu composite sous forme de bandes sur le carter de soufflante se réalise manuellement et de nombreux critères sont à respecter, par exemple, la localisation, la longueur des zones de recouvrement, dites éclisses, la distance entre deux éclisses. Lors de la pose de chaque bande 102, des plis peuvent se former, comme illustré dans la sur un carter 100 selon l'art antérieur, réduisant l'efficacité de la protection. Il est également difficile de recouvrir les arêtes ou les congés 101. Les bandes de tissu composite nécessitent également une réticulation dans un four afin d'adhérer au carter et montrer les propriétés thermiques permettant la protection contre le feu. En cas de non-conformité, la réparation, également appelée retouche, des bandes de tissu composite est également complexe à mettre en œuvre et nécessite l'utilisation d'une bâche à vide et d'un tapis chauffant pour réaliser la réticulation des retouches. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en offrant une protection contre le feu dont l'application et la réparation, sur les surfaces planes et les angles aigus sont aisées. Un aspect de l’invention concerne un carter de soufflante pour une turbomachine d'aéronef, ledit carter de soufflante présentant une forme cylindrique, comportant une surface radialement extérieure dite peau externe, le carter de soufflante étant remarquable en ce que ladite peau externe comprend une couche de peinture anti-inflammable. La surface radialement intérieure est orientée vers l'axe de symétrie du carter cylindrique. La surface radialement extérieure est opposée à la surface radialement intérieure. La peinture, adhérant à la peau externe du carter, peut atteindre les arêtes et les congés, offrant ainsi une protection contre le feu continue sur toute la surface du carter de soufflante. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le carter de soufflante selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : la peinture anti-inflammable est intumescente ; la peinture anti-inflammable déposée présente une épaisseur de dépôt ; la peinture anti-inflammable s'expand d'au moins quinze fois son épaisseur de dépôt lorsqu'elle est soumise à une température comprise entre 250 °C et 500 °C. l'épaisseur de dépôt de la couche de peinture anti-inflammable est comprise entre 1 et 2 mm ; la peau externe comprend une couche de vernis de protection sur la couche de peinture anti-inflammable ; une portion de la peau externe comprend un angle aigu ; la couche de peinture anti-inflammable est continue au niveau de l'angle aigu et localisée du côté étroit de l'angle aigu ; la couche de peinture anti-inflammable présente au moins une couleur prédéterminée. L'invention concerne également un procédé d'application d'une peinture anti-inflammable sur une peau externe d'un carter de soufflante pour une turbomachine d'aéronef, le procédé d'application étant remarquable en ce qu'il comprend une étape d'application d'une peinture anti-inflammable sur la peau externe de façon à former une couche de peinture anti-inflammable sur la peau externe. La peinture ne nécessite pas de réticulation, il n'est donc pas nécessaire de disposer d'un moyen de chauffage, tel qu'un four de grande taille, afin de finaliser l'application de la peinture anti-inflammable sur le carter de soufflante. L'application d'une peinture est un procédé pouvant être automatisé. L'automatisation du procédé d'application de la peinture anti-inflammable offre une meilleure reproductibilité que lorsqu'elle est réalisée par un opérateur, permettant ainsi de réduire le nombre de retouches à réaliser. Une seconde application de la peinture peut être réalisée sur le carter de soufflante, au niveau d'une non-conformité, afin de réaliser une retouche d'une première application de la peinture. Ce type de retouche peut être réalisé un grand nombre de fois, en superposant à chaque fois les applications. La peinture ne nécessite pas d'éclisses ainsi l'épaisseur de la couche de peinture anti-inflammable est constante sur toute la peau externe. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé d'application selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : le procédé comprend une étape d'application d'une couche de vernis de protection sur la couche de peinture anti-inflammable ; l'étape d'application de la couche de peinture anti-inflammable est précédée par une étape de décapage ; l'application de la couche de peinture anti-inflammable sur la surface extérieure est réalisée au moyen d'un rouleau, d'une brosse ou par pulvérisation ; la peinture anti-inflammable est appliquée au niveau d'un angle aigu dans la peau externe. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. présente schématiquement un carter de soufflante selon l'art antérieur, en vue en coupe, au niveau d'un congé. présente schématiquement une turbine d'aéronef comprenant un mode de réalisation d'un carter de soufflante selon l'invention. présente schématiquement, en coupe, le mode de réalisation du carter de soufflante selon l'invention. présente schématiquement, en coupe, un agrandissement du carter de soufflante au niveau d'un congé. présente schématiquement un mode de mise en œuvre d'un procédé d'application de la peinture anti-inflammable selon l'invention. présente schématiquement un premier exemple du carter de soufflante lors de la mise en œuvre du procédé d'application de la peinture anti-inflammable selon l'invention. présente schématique un deuxième exemple du carter de soufflante lors de la mise en œuvre du procédé d'application de la peinture anti-inflammable selon l'invention. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. La représente schématiquement une turbomachine 1 destinée à être montée sur un aéronef. La turbomachine 1 comprend : une turbine d'entrée 2, également appelée soufflante ; et un carter de soufflante 3, entourant la soufflante 2. Le carter de soufflante 3 présente une forme cylindrique alignée avec l'axe de rotation A de la soufflante 2. Le carter 3 peut être en métal ou en matériau composite. Une manche d'entrée d'air 6 et une virole carter intermédiaire 7 sont disposés de part et d'autre du carter de soufflante 3 et dans le prolongement dudit carter de soufflante 3. Le carter de soufflante 3 comprend une surface radialement extérieure 4 et une surface radialement intérieure 5. La surface radialement extérieure 4 est également appelée peau externe. La surface radialement intérieure 5 est en vis-à-vis de l'axe de rotation A de la soufflante 2. Dans un mode de réalisation du carter de soufflante 3 selon l’invention, la peau externe 4 comprend une protection contre le feu sous forme d'une couche de peinture anti-inflammable. La couche de peinture anti-inflammable s'étend sur une portion de la peau externe 4 ou, préférentiellement, sur la totalité de la peau externe 4. La peinture anti-inflammable, à l'inverse d'un tissu composite, présente une bonne adhérence, notamment sur les métaux et les composites, permettant d'obtenir une couche continue et régulière sur la peau externe 4. Ainsi, la protection contre le feu ne présente plus les problèmes évoqués plus haut tels qu'une absence de protection au niveau des congés ou la formation de plis. La présente schématiquement, en coupe, le mode de réalisation du carter de soufflante 3. Le haut sur la correspond à l'extérieur e du carter de soufflante 3 alors que le bas correspond à l'intérieur i du carter de soufflante 3. Le carter de soufflante 3 est couplé à la manche d'entrée d'air 6 et à la virole de carter intermédiaire 7. À l'intérieur, le carter de soufflante 3 présente deux panneaux acoustiques 8 et 10 et un panneau en matériau abradable 9. La couche de peinture anti-inflammable s'étend sur la surface extérieure 4, ou peau externe 4, du carter de soufflante 3. La couche de peinture anti-inflammable peut par exemple présenter une épaisseur de dépôt comprise entre 1 mm et 2 mm. La protection contre le feu selon l'art antérieur comprend deux couches de tissu composite présentant une épaisseur de 0,3 mm chacune. Même si l'épaisseur de dépôt de la couche de peinture anti-inflammable selon le premier mode de réalisation est plus épaisse, la masse volumique de la peinture anti-inflammable est plus faible que la masse volumique du tissu composite. Ainsi, le poids de la couche de peinture anti-inflammable est du même ordre de grandeur que le poids de la protection contre le feu selon l'art antérieur. Avantageusement, la peinture anti-inflammable est intumescente, c'est à dire qu'elle gonfle (ou s'expand) lorsque sa température dépasse une température seuil. La peinture intumescente est un produit qui peut être utilisé dans le bâtiment pour la protection anti-incendie. La peinture intumescente est, par exemple, un produit thermoplastique dont la température seuil est comprise entre 250 °C et 300 °C. L'épaisseur de la couche de peinture intumescente soumise à un flux de chaleur, tel qu'une flamme, peut augmenter d'au moins quinze fois son épaisseur de dépôt lorsque sa température dépasse la température seuil, formant une mousse microporeuse également appelée meringue. La meringue présente une résistivité thermique élevée, permettant d'isoler thermiquement le carter de soufflante 3 du flux de chaleur et ralentissant ainsi l'échauffement dudit carter de soufflante 3. La peinture intumescente permet de ralentir la propagation du feu dans la turbomachine 1. Préférentiellement, la couche de peinture intumescente est protégée par une couche de vernis de protection. La présente schématiquement un agrandissement du carter 3 au niveau d'un congé, formé par exemple au niveau d'une bride. La peau externe 4 au niveau du congé forme un angle aigu, par exemple compris entre 10° et 90°, dans ce cas présent, égal à 90°. À l'inverse de la protection contre le feu selon l'art antérieur, la couche de peinture anti-inflammable selon l'invention s'étend de manière continue et tapisse l'intérieur de l'angle aigu, du côté étroit de l'ange aigu. Ainsi, la continuité de la couche de la couche de protection contre le feu est améliorée. La peinture anti-inflammable peut présenter une couleur prédéterminée. Le choix d'une couleur contrastant avec la couleur de la peau externe 4 brute permet par exemple de discriminer visuellement les trous dans la couche de peinture. Il est également envisageable d'utiliser deux peintures anti-inflammables présentant chacune une couleur prédéterminée, permettant par exemple de peindre des motifs d'alignement ou informatifs afin de faciliter l'assemblage du carter de soufflante 3 au sein de la turbomachine 1. Les figures 5 et 6 présentent un premier mode de mise en œuvre d'un procédé d'application 20 de la couche de peinture anti-inflammable sur la peau externe 4 du carter de soufflante 3. Selon ce premier mode de mise en œuvre, le procédé d'application 20 comprend une étape d'application de la peinture anti-inflammable 22 sur la peau externe 4 de façon à former la couche de peinture anti-inflammable. La couche de peinture peut par exemple être appliquée au moyen de rouleaux, de brosses ou par pulvérisation, comment présenté schématiquement dans la . Dans la , la peinture est appliquée au moyen de deux pistolets à peinture 11, 12, pulvérisant la peinture en couche uniforme sur la peau externe 4. Un premier pistolet 11 pulvérise la peinture sur une portion de la peau externe 4 et sur une bride du carter de soufflante 3. Un deuxième pistolet 12 pulvérise la peinture sur le reste de la peau externe 4. La peinture, lorsqu'elle est à l'état liquide, est mouillante et peut être déposée sur tout type de formes, telles que des arêtes ou des congés, comme par exemple illustré dans la . L'application de peinture anti-inflammable 22 permet donc de protéger des éléments dont les formes sont variées, tels qu'une bride. L'application de la peinture anti-inflammable 22 est simple notamment en ce qu'elle ne requiert ni l'utilisation d'éclisses, ni de réticulation. Concernant ce dernier point, il n'est donc pas nécessaire de disposer d'un moyen de chauffage, tel qu'un four de grande taille, afin de finaliser l'application de la peinture sur le carter de soufflante 3. L'application de la peinture anti-inflammable 22 peut être automatisée. L'automatisation de l'application 22 offre une meilleure reproductibilité que lorsqu'elle est réalisée par un opérateur, permettant ainsi de réduire les retouches à réaliser. Afin de protéger la couche de peinture anti-inflammable, le procédé d'application 20 peut également comprendre l'application d'une couche de vernis de protection 23 sur la couche de peinture anti-inflammable. La couche de vernis de protection peut également être appliquée au moyen de rouleaux, de brosses ou par pulvérisation. Le procédé d'application 20 permet de réaliser des réparations ou des retouches sur le carter de soufflante 3 dont la couche de peinture anti-inflammable ne serait pas conforme. Il peut par exemple s'agir d'un trou dans la couche de peinture dû à un défaut lors de l'étape d'application 22. Il peut également s'agir d'un perçage réalisé dans le carter 3 après une première réalisation de l'étape d'application 22. À l'inverse des retouches réalisées sur la protection contre le feu selon l'art antérieur, une retouche de peinture anti-inflammable nécessite uniquement de réaliser une nouvelle fois l'étape d'application de la peinture 22 au niveau de la non-conformité. Les retouches peuvent être réalisées plusieurs fois sans dégrader le niveau de protection du carter de soufflante 3. Un masque 13 peut être disposé autour de la non-conformité, comme illustré sur la , afin d'appliquer la peinture anti-inflammable uniquement au niveau de la non-conformité. Afin d'améliorer la tenue de la peinture anti-inflammable sur la peau externe 4, ou pour retirer une couche de peinture ou de vernis déjà présente, le procédé d'application 20 peut comprendre une étape de décapage de la peau externe 21. L'étape de décapage de la peau externe 21 précède l'étape d'application de la peinture 21. L'étape de décapage 21 peut être réalisée mécaniquement, par exemple au moyen d'un outil abrasif, ou chimiquement. Pour réaliser une retouche au niveau d'une non-conformité, il peut être nécessaire de réaliser l'étape de décapage 21 au niveau de la non-conformité, permettant ainsi de déposer la peinture anti-inflammable sur une portion de peau externe 4 propre. Carter de soufflante (3) pour une turbomachine (1) d'aéronef, ledit carter de soufflante (3) présentant une forme cylindrique, comportant une surface (4) radialement extérieure dite peau externe, le carter de soufflante (3) étant caractérisé en ce que ladite peau externe (4) comprend une couche de peinture anti-inflammable. Carter de soufflante (3) selon la revendication précédente, dans lequel la peinture anti-inflammable est intumescente. Carter de soufflante (3) selon la revendication précédente, dans lequel la peinture anti-inflammable déposée présente une épaisseur de dépôt, dans lequel la peinture anti-inflammable s'expand d'au moins quinze fois son épaisseur de dépôt lorsqu'elle est soumise à une température comprise entre 250 °C et 500 °C. Carter de soufflante (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur de dépôt de la couche de peinture anti-inflammable est comprise entre 1 et 2 mm. Carter de soufflante (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la peau externe (4) comprend une couche de vernis de protection sur la couche de peinture anti-inflammable. Carter de soufflante (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une portion de la peau externe (4) comprend un angle aigu, la couche de peinture anti-inflammable étant continue au niveau de l'angle aigu et localisée du côté étroit de l'angle aigu. Procédé d'application (20) d'une couche de peinture anti-inflammable sur une peau externe (4) d'un carter de soufflante (3) pour une turbomachine (1) d'aéronef, le procédé d'application (20) étant caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'application d'une peinture anti-inflammable (22) sur la peau externe (4) de façon à former une couche de peinture anti-inflammable sur la peau externe (4).