Brevet FR3130750A1 — publié le 20230623

L’invention décrit un ensemble pour un système propulsif (2) d’aéronef, comprenant : - une nacelle (1) délimitant avec le système propulsif (2) une zone feu (100, 200) ; - un extincteur (3) comprenant une buse (36) de pulvérisation d’un agent d’extinction dans la zone feu (100, 200) ; - une unité de contrôle adaptée pour transmettre un ordre d’activation de l’extincteur (3) à un dispositif d’activation de l’extincteur (81), dans lequel le dispositif d’activation (81) et l’extincteur (3) sont montés sur la nacelle (1), et l’ensemble comprend l’un au moins des éléments de transmission de l’ordre d’activation suivants : - un moyen de communication sans fil ; - un câble raccordant l’unité de contrôle et le dispositif d’activation (81), et un système de détection d’un état débranché dudit câble. Figure pour l’abrégé : Fig. 4 Déclenchement à distance d’une extinction en zone feu d’un système propulsif DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un ensemble pour un système propulsif d’aéronef, comprenant une nacelle et un extincteur monté sur la nacelle, ainsi qu’un aéronef comprenant un tel ensemble. La présente invention concerne également un procédé d’activation d’un extincteur adapté pour être mis en œuvre au moyen d’un tel ensemble. ETAT DE LA TECHNIQUE Un aéronef comprend classiquement au moins système propulsif pour en assurer la propulsion. Le système propulsif peut être une turbomachine, par exemple un turboréacteur ou un turbopropulseur, ou peut être un moteur hybride ou électrique. La turbomachine comprend une soufflante, au moins un compresseur, une chambre de combustion, au moins une turbine, et une tuyère d’échappement des gaz. Par exemple, la turbomachine peut comprendre un compresseur basse pression et un compresseur haute pression, et une turbine haute pression et une turbine basse pression. Un turboréacteur peut être un turboréacteur double flux, dans lequel la masse d’air aspirée par la soufflante est divisée en un flux primaire, qui traverse l’au moins un compresseur, la chambre de combustion et l’au moins une turbine, et un flux secondaire, qui est concentrique avec le flux primaire. Le système propulsif est logé dans une nacelle. La nacelle est fixée à un pylône, ou mât, qui supporte le système propulsif, le pylône étant lui-même fixé sous une aile de l’aéronef. Ainsi qu’illustrée en figures 1a et 1b, une nacelle 1 peut comprendre une entrée d’air en amont de la turbomachine 2, l’amont et l’aval étant définis par rapport au sens de l’écoulement des gaz dans la turbomachine 2 en fonctionnement, un carter de soufflante 15 entourant la soufflante de la turbomachine 2, un carter intermédiaire entourant au moins partiellement un compresseur de la turbomachine 2, et une structure interne fixe 11 (en anglais « IFS » : Internal Fixed Structure). La structure interne fixe 11 entoure au moins la chambre de combustion de la turbomachine 2. La tuyère d’éjection 23 de la turbomachine est située en aval de la structure interne fixe 11. Une zone feu du système propulsif correspond à une zone dans laquelle il faut pouvoir éteindre un feu qui s’y déclencherait. Une zone feu est ainsi définie par la présence possible d'un fluide inflammable (huile, kérosène, huile hydraulique…) simultanément avec une source d'ignition (circuit électrique, pièces chaudes, source d'étincelles…). La structure interne fixe de la nacelle et la chambre de combustion de la turbomachine peuvent délimiter une zone feu dite « chaude ». Cette zone feu chaude est soumise à des températures élevées lors du fonctionnement de la turbomachine, typiquement supérieures à 110°C, par exemple qui peuvent environner les 250°C voire les 500°C, y compris en l’absence de feu dans la turbomachine. Le carter de soufflante 15 de la nacelle et la soufflante délimitent une zone feu dite « froide ». Cette zone feu froide est soumise lors du fonctionnement de la turbomachine en l’absence de feu à des températures inférieures à celles de la zone feu chaude. Afin d’éviter d’endommager des structures vitales de l’aéronef lorsqu’un système propulsif prend feu, la réglementation actuelle exige la présence d’un dispositif d’extinction qui soit apte à éteindre un feu se déclarant dans n’importe laquelle des zones feu du système propulsif. Les dispositifs d’extinction actuels sont classiquement montés sous l’aile de l’aéronef, à proximité du pylône sur lequel le système propulsif est monté, ou directement sous le pylône, de sorte à être porté par le pylône ou par l’aile. Ces dispositifs d’extinction peuvent être constitués de bouteilles de gaz sous pression sphériques, qui résistent à la pression interne en limitant la masse de la bouteille : par exemple, il peut s’agir de bonbonnes réparties sous le pylône et contenant du Halon, qui est un agent gazeux à base de bromotrifluorométhane. La illustre un tel dispositif d’extinction comprenant des bouteilles de gaz sous pression sphériques 3’ montées sous l’aile 500 de l’aéronef, à proximité du pylône 600. Ces dispositifs d’extinction comprennent en outre une unité de contrôle, montée sur le pylône ou sur l’aile à proximité des bouteilles de gaz sous pression sphériques, et reliée à celles-ci par un câble électrique. Le pilote, informé du feu lorsque les capteurs d’incendie détectent un incendie dans le système propulsif, peut déclencher une extinction en envoyant une commande depuis le cockpit à l’unité de contrôle. La commande est transmise de l’unité de contrôle aux bouteilles de gaz sous pression sphériques via le câble électrique. En réponse à la commande, les bouteilles de gaz sous pression sphériques aspergent la zone feu concernée par l’incendie. Néanmoins, l’agent d’extinction est injecté par la partie supérieure de la nacelle, en une position qui peut être relativement éloignée du feu à éteindre. Ainsi, une grande quantité d’agent d’extinction doit être injectée pour parvenir à submerger la zone feu en vue d’éteindre le feu, ce qui génère des pertes importantes d’agent d’extinction. Cela entraîne un accroissement significatif du poids du dispositif d’extinction, et donc du système propulsif. Des canalisations peuvent être mises en place pour acheminer l’agent d’extinction depuis les bonbonnes jusqu’à la ou les zones feu concernées par le feu, afin d’injecter l’agent d’extinction au plus près du feu. Néanmoins, ces canalisations sont complexes, pèsent lourd, et si l'on veut injecter au plus près dans la nacelle, la prolongation de ces lignes nécessite des raccordements supplémentaires lors du démontage et du remontage de la nacelle pour des raisons de maintenance du système propulsif, ce qui engendre de la complexité et des risques pour la sécurité en cas de mauvais raccordement. En outre, les bonbonnes, intégrées sous l’aile ou sous le pylône, dégradent l’aérodynamisme de l’écoulement au niveau du pylône, ce qui diminue le rendement propulsif du système propulsif. Enfin, le Halon est un gaz à très haut effet de serre, donc très polluant. Il tend donc à être remplacé par d’autres agents d’extinctions moins polluants, tels que le NOVEC 1230, également appelé FK-5-1-12, qui est un agent liquide qui se gazéifie en sortie d’une buse de pulvérisation. Des dispositifs d’extinction connus sont adaptés pour injecter un agent d’extinction liquide autre que le Halon par le biais d’une seringue pressurisée. Par exemple, le document FR 3,077,989 A1 décrit un dispositif d’extinction comprenant un réservoir de stockage d’un agent d’extinction, une chambre à volume variable, un piston situé entre le réservoir et la chambre à volume variable, et un générateur de gaz configuré pour mettre sous pression l’agent d’extinction afin de le distribuer à l’extérieur du réservoir. Ces dispositifs nécessitent, pour être activés et déclencher ainsi une extinction, une énergie d’activation de l’ordre de quelques Watts. Cette énergie d’activation permet de déclencher l’allumage du générateur de gaz. Le générateur de gaz injecte alors un gaz propulsif dans la chambre à volume variable, ce qui entraîne un déplacement du piston qui tend à expulser l’agent d’extinction hors du réservoir via la buse. L’énergie d’activation est fournie au générateur de gaz depuis l’unité de contrôle via un câble électrique qui relie l’unité de contrôle au générateur de gaz. D’autres dispositifs d’extinction, tels que celui décrit dans le document FR 3,060,652 A1, prévoient d’étouffer le feu de zones feu d’une nacelle par constriction, à l’aide d’un générateur de gaz adapté pour déplacer une paroi souple d’extinction vers la zone feu de la nacelle, afin de se passer d’agents d’extinction chimiques. Enfin, le document FR 3,041,936 A1 décrit un dispositif d’extinction comprenant un réservoir d’agent d’extinction situé au niveau de la section amont ou de la section médiane de la nacelle. L’agent d’extinction peut être libéré par l’explosion d’une cartouche pyrotechnique, génératrice de gaz sous pression. Néanmoins, le dispositif d’extinction est alors situé loin de la zone feu dite « chaude » de la nacelle, et les extincteurs ne sont pas configurés pour y injecter l’agent d’extinction. Par conséquent, ce dispositif d’extinction ne permet pas d’éteindre efficacement un feu se déclenchant dans cette zone feu chaude. Eteindre un feu en zone feu chaude supposerait d’ajouter des canalisations complexes pour relier l’extincteur à la structure interne fixe de la nacelle. En outre, le dispositif d’extinction lui-même ne pourrait pas être déplacé au niveau de la structure interne fixe de la nacelle, car il présente une résistance limitée aux températures élevées, et ne supporterait pas les températures auxquelles est soumise la zone feu chaude de la nacelle. Enfin, l’extincteur est alors monté sur la nacelle, donc à distance de l’unité de contrôle qui est montée sur le pylône. Le câble électrique qui transmet l’ordre d’activation depuis l’unité de contrôle à l’extincteur raccorde l’unité de contrôle montée sur le pylône à l’extincteur monté sur la nacelle. Par conséquent, ce dispositif d’extinction complique la maintenance lorsque le système propulsif et/ou la nacelle doivent être démontés. En effet, l’unité de contrôle montée sur le pylône n’est pas impactée par le démontage du système propulsif, c’est-à-dire qu’elle reste en place lors du démontage du système propulsif. En revanche, l’extincteur étant monté sur la nacelle, il doit être démonté avec la nacelle ou le système propulsif. Par conséquent, le câble électrique qui raccorde l’unité de contrôle et l’extincteur doit être débranché lors du démontage du système propulsif ou d’un composant du système propulsif sur lequel l’extincteur est monté, puis rebranché lors du remontage en fin d’opération de maintenance. Or, un câble débranché ou mal rebranché poserait d’importants problèmes de sécurité, puisqu’il pourrait entraîner une impossibilité de décoller ou engendrer des accidents en empêchant le déclenchement d’une extinction. Ce dispositif d’extinction ajoute donc de la complexité à l’opération de maintenance, en ce qu’il impose une étape de débranchement du câble, une étape de branchement du câble, et une étape de vérification du bon branchement du câble en fin d’opération de maintenance. En outre, ce dispositif d’extinction engendre des risques pour la sécurité des passagers. Un objectif de la présente invention est de proposer un ensemble adapté pour assurer une extinction dans une zone feu d’un système propulsif, qui ne complexifie pas les opérations de maintenance du système propulsif et ne dégrade pas la sécurité de l’extinction. Un autre objectif de la présente invention est de proposer un ensemble permettant de déclencher à distance une extinction. Selon un premier aspect, l’invention concerne un ensemble pour un système propulsif d’aéronef, comprenant : - une nacelle s’étendant autour d’un axe longitudinal et adaptée pour être disposée autour du système propulsif, ladite nacelle comprenant une face interne adaptée pour délimiter avec une face externe du système propulsif une zone feu ; - un extincteur conçu pour éteindre un feu dans la zone feu, l’extincteur comprenant un réservoir adapté pour contenir un agent d’extinction, et une buse de pulvérisation configurée pour expulser l’agent d’extinction hors du réservoir et dans la zone feu ; - un dispositif d’activation de l’extincteur ; - une unité de contrôle adaptée pour transmettre un ordre de contrôle au dispositif d’activation, le dispositif d’activation étant adapté pour recevoir l’ordre de contrôle transmis par l’unité de contrôle et pour transmettre un ordre d’activation à l’extincteur en réponse à la réception de l’ordre de contrôle, ledit ordre d’activation étant adapté pour activer l’extincteur de sorte à entraîner l’expulsion de l’agent d’extinction par la buse, l’ensemble étant caractérisé en ce que l’extincteur est monté sur la nacelle, et en ce qu’il comprend en outre l’un au moins des éléments de transmission de l’ordre de contrôle de l’unité de contrôle au dispositif d’activation suivants : - un moyen de communication sans fil entre l’unité de contrôle et le dispositif d’activation ; - un câble raccordant l’unité de contrôle et le dispositif d’activation, et un système de détection d’un état débranché dudit câble. Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives de l’ensemble décrit ci-dessus sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison : - le moyen de communication sans fil entre l’unité de contrôle et le dispositif d’activation comprend l’un au moins des éléments suivants : un moyen de communication par signal radio, par exemple de type Wi-Fi, Wireless Avionics Intra-Communications, et/ou RFID ; un moyen de communication par signal lumineux, par exemple de type laser, Visible light communication, Li-Fi, et/ou système opto-électronique ; un moyen de communication par onde, par exemple de type micro-onde, ladite onde étant adaptée pour être transmise à la structure de la nacelle ; - l’élément de transmission de l’ordre de contrôle est un moyen de communication sans fil et est en outre configuré pour déterminer si l’unité de contrôle et le dispositif d’activation sont à portée de communication ; - l’extincteur comprend en outre une chambre à volume variable, un piston situé entre le réservoir et la chambre à volume variable, et un générateur de gaz configuré pour injecter un gaz propulsif dans la chambre à volume variable, ladite injection de gaz propulsif étant propre à engendrer un mouvement du piston pour mettre sous pression l’agent d’extinction ; - l’élément de transmission comprend un câble, le dispositif d’activation comprend le générateur de gaz, et le câble raccorde l’unité de contrôle et le générateur de gaz de l’extincteur ; - l’ensemble comprend plusieurs extincteurs, le dispositif d’activation étant adapté pour activer sélectivement un ou plusieurs des extincteurs de l’ensemble par exemple par le biais : d’éléments de transmission de l’ordre d’activation différents en fonction des extincteurs, de fréquences de transmission de l’ordre d’activation différentes en fonction des extincteurs, et/ou d’identifiants différents en fonction des extincteurs ; - l’ordre d’activation transmis par le dispositif d’activation à l’extincteur comprend une onde présentant une énergie supérieure ou égale à une énergie d’activation de l’extincteur ; - l’ordre d’activation transmis par le dispositif d’activation à l’extincteur comprend une onde présentant une énergie strictement inférieure à une énergie d’activation de l’extincteur, et le dispositif d’activation comprend en outre une source d’énergie locale adaptée pour activer l’extincteur en réponse à la réception de l’ordre d’activation ; - l’ensemble comprend en outre un pylône, la nacelle étant fixée au pylône. Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un aéronef comprenant un ensemble selon le premier aspect, un système propulsif, une aile, et un pylône fixé sous l’aile de l’aéronef, la nacelle étant fixée au pylône. Optionnellement, l’unité de contrôle est montée sur le pylône. Selon un troisième aspect, l’invention concerne un procédé d’activation d’un extincteur adapté pour être mis en œuvre au moyen d’un ensemble selon le premier aspect, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - transmission d’un ordre de contrôle par l’unité de contrôle au dispositif d’activation de l’extincteur, ladite transmission étant réalisée au moyen d’une transmission sans fil et/ou au moyen d’une transmission par un câble raccordant l’unité de contrôle et le dispositif d’activation, le procédé comprenant alors en outre une étape de détection d’un état débranché dudit câble ; - réception de l’ordre de contrôle par le dispositif d’activation ; - transmission d’un ordre d’activation par le dispositif d’activation à l’extincteur, en réponse à la réception de l’ordre de contrôle ; et - expulsion de l’agent d’extinction par la buse en réponse à la réception de l’ordre d’activation par l’extincteur. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée à titre d’exemple non limitatif, qui sera illustrée par les figures suivantes : La , déjà commentée, est une vue éclatée d’une nacelle et d’un système propulsif d’un aéronef selon l’art antérieur. La , déjà commentée, est une vue de côté d’une nacelle et d’un système propulsif d’un aéronef selon l’art antérieur. La , déjà commentée, est une vue en perspective filaire d’un ensemble d’extinction pour un aéronef selon l’art antérieur. La est une vue de côté schématique d’un ensemble selon un mode de réalisation de l’invention comprenant deux couples de deux extincteurs adaptés pour être activés par fibre optique, et d’un système propulsif. La est une vue de côté schématique d’un ensemble selon un mode de réalisation de l’invention comprenant deux couples de deux extincteurs adaptés pour être activés par communication sans fil, et d’un système propulsif. La est une vue de côté schématique d’un extincteur d’un ensemble selon un mode de réalisation de l’invention, adapté pour être activé par une source d’énergie locale. La est une vue de côté schématique d’un extincteur d’un ensemble selon un mode de réalisation de l’invention, adapté pour être activé par une source d’énergie de l’avion. La est une vue de côté schématique d’un extincteur d’un ensemble selon un mode de réalisation de l’invention, monté sur une face interne d’une structure interne fixe de la nacelle. Ensemble pour un système propulsif (2) d’aéronef, comprenant : - une nacelle (1) s’étendant autour d’un axe longitudinal et adaptée pour être disposée autour du système propulsif (2), ladite nacelle (1) comprenant une face interne (12) adaptée pour délimiter avec une face externe du système propulsif (2) une zone feu (100, 200) ; - un extincteur (3) conçu pour éteindre un feu dans la zone feu (100, 200), l’extincteur (3) comprenant un réservoir (31) adapté pour contenir un agent d’extinction, et une buse (36) de pulvérisation configurée pour expulser l’agent d’extinction hors du réservoir (31) et dans la zone feu (100, 200) ; - un dispositif d’activation (81) de l’extincteur (3) ; - une unité de contrôle adaptée pour transmettre un ordre de contrôle au dispositif d’activation (81), le dispositif d’activation (81) étant adapté pour recevoir l’ordre de contrôle transmis par l’unité de contrôle et pour transmettre un ordre d’activation à l’extincteur (3) en réponse à la réception de l’ordre de contrôle, ledit ordre d’activation étant adapté pour activer l’extincteur (3) de sorte à entraîner l’expulsion de l’agent d’extinction par la buse (36), l’ensemble étant caractérisé en ce que l’extincteur (3) est monté sur la nacelle (1), et en ce qu’il comprend en outre l’un au moins des éléments de transmission de l’ordre de contrôle de l’unité de contrôle au dispositif d’activation (81) suivants : - un moyen de communication sans fil entre l’unité de contrôle et le dispositif d’activation (81) ; - un câble raccordant l’unité de contrôle et le dispositif d’activation (81), et un système de détection d’un état débranché dudit câble. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel le moyen de communication sans fil entre l’unité de contrôle et le dispositif d’activation (81) comprend l’un au moins des éléments suivants : - un moyen de communication par signal radio, par exemple de type Wi-Fi, Wireless Avionics Intra-Communications (WAIC), et/ou RFID ; - un moyen de communication par signal lumineux, par exemple de type laser, Visible light communication (VLC), Li-Fi, et/ou système opto-électronique ; - un moyen de communication par onde, par exemple de type micro-onde, ladite onde étant adaptée pour être transmise à la structure de la nacelle (1). Ensemble selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel l’élément de transmission de l’ordre de contrôle est un moyen de communication sans fil et est en outre configuré pour déterminer si l’unité de contrôle et le dispositif d’activation (81) sont à portée de communication. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’extincteur (3) comprend en outre une chambre à volume variable (32), un piston (33) situé entre le réservoir (31) et la chambre à volume variable (32), et un générateur de gaz (34) configuré pour injecter un gaz propulsif dans la chambre à volume variable (32), ladite injection de gaz propulsif étant propre à engendrer un mouvement du piston (33) pour mettre sous pression l’agent d’extinction. Ensemble selon la revendication 4, dans lequel l’élément de transmission de l’ordre de contrôle comprend un câble, le dispositif d’activation (81) comprend le générateur de gaz (34), et le câble raccorde l’unité de contrôle et le générateur de gaz (34) de l’extincteur (3). Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant plusieurs extincteurs (3), le dispositif d’activation (81) étant adapté pour activer sélectivement un ou plusieurs des extincteurs (3) de l’ensemble par exemple par le biais : - d’éléments de transmission de l’ordre d’activation différents en fonction des extincteurs (3), - de fréquences de transmission de l’ordre d’activation différentes en fonction des extincteurs (3), et/ou - d’identifiants différents en fonction des extincteurs (3). Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’ordre d’activation transmis par le dispositif d’activation (81) à l’extincteur (3) comprend une onde présentant une énergie supérieure ou égale à une énergie d’activation de l’extincteur (3). Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’ordre d’activation transmis par le dispositif d’activation (81) à l’extincteur (3) comprend une onde présentant une énergie strictement inférieure à une énergie d’activation de l’extincteur (3), et dans lequel le dispositif d’activation (81) comprend en outre une source d’énergie locale (85) adaptée pour activer l’extincteur (3) en réponse à la réception de l’ordre d’activation. Aéronef comprenant un ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, un système propulsif (2), une aile (600), et un pylône (500) fixé sous l’aile (600) de l’aéronef, dans lequel la nacelle (1) est fixée au pylône (500). Procédé d’activation d’un extincteur (3) adapté pour être mis en œuvre au moyen d’un ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - transmission d’un ordre de contrôle par l’unité de contrôle au dispositif d’activation (81) de l’extincteur (3), ladite transmission étant réalisée au moyen d’une transmission sans fil et/ou au moyen d’une transmission par un câble raccordant l’unité de contrôle et le dispositif d’activation (81), le procédé comprenant alors en outre une étape de détection d’un état débranché dudit câble ; - réception de l’ordre de contrôle par le dispositif d’activation (81) ; - transmission d’un ordre d’activation par le dispositif d’activation (81) à l’extincteur (3) en réponse à la réception de l’ordre de contrôle ; et - expulsion de l’agent d’extinction par la buse (36) en réponse à la réception de l’ordre d’activation par l’extincteur (3).