FR2862724A1

FR2862724A1 - Dispositif et procede de refroidissement d'un fluide hydraulique dans un aeronef, aeronef equipe d'un tel dispositif, et application d'un tel procede

Info

Publication number: FR2862724A1
Application number: FR0313659A
Authority: FR
Inventors: Cedric Tallot; Fares Mahjoub; David Denis
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2005-05-27
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: FR2862724B1

Abstract

Le dispositif de refroidissement (4) d'un fluide hydraulique, comprend :- au moins un réservoir de carburant (30),- au moins une pompe de carburant (32),- au moins une canalisation de carburant (34, 36), et- au moins un échangeur de chaleur (38) installé à l'extérieur dudit réservoir de carburant (30), qui est traversé à la fois par ledit fluide hydraulique (24) et par ledit carburant (36).Application au refroidissement d'un fluide hydraulique provenant d'une ligne de drainage d'une pompe hydraulique d'un circuit hydraulique (2) d'un aéronef.

Description

2862724 2

numérique 2. Il comprend, de manière connue en soi, un réservoir de fluide hydraulique 10, une ou plusieurs pompes hydrauliques 12, et des canalisations 14, 16, 18, 20.

Le principe de fonctionnement d'un tel circuit va être brièvement rappelé, dans un cas particulier où le circuit alimente un seul consommateur 22, étant entendu qu'un circuit alimentant plusieurs consommateurs 22 fonctionne selon un principe analogue.

La pompe hydraulique 12 est une pompe haute pression qui pompe ou aspire du fluide hydraulique à partir du réservoir 10 au travers d'une première canalisation dite canalisation d'aspiration de fluide 14. Le fluide hydraulique est ensuite envoyé, sous haute pression, vers un consommateur 22 au travers d'une deuxième canalisation dite canalisation d'alimentation en fluide 16. La consommation d'énergie par ledit consommateur 22 se traduit par une diminution de la pression du fluide hydraulique, qui se trouve à basse pression en sortie du consommateur, dans une troisième canalisation dite canalisation de retour de fluide 18, au travers de laquelle il est renvoyé vers le réservoir de fluide hydraulique 10.

Le circuit de fluide hydraulique comprend généralement une canalisation supplémentaire, appelée canalisation de drainage 20, associée à la pompe hydraulique. Celle-ci permet de renvoyer directement vers le réservoir 10 une partie du fluide hydraulique provenant de la pompe hydraulique 12 et correspondant aux fuites internes de cette pompe 12. Classiquement, il est estimé qu'environ 10% à 15% de la puissance SP 21972/VD totale disponible aux pompes est perdue du fait de l'existence de ces fuites internes, et que cette fraction de puissance est transformée en chaleur. Il en résulte un échauffement du fluide hydraulique circulant dans la canalisation de drainage 20 en direction du réservoir de fluide hydraulique 10.

Les consommateurs de fluide hydraulique peuvent également échauffer ledit fluide hydraulique, mais à un degré moindre que les pompes.

De tels échauffements du fluide hydraulique ont des répercussions néfastes pour le fonctionnement du circuit hydraulique. En effet, il résulte de ces échauffements une dégradation du fluide hydraulique, et donc une diminution de ses performances. En particulier, un échauffement du fluide peut induire une augmentation de l'acidité dudit fluide, ce qui peut provoquer des détériorations des appareils consommateurs dudit fluide hydraulique. Il peut également résulter de ces échauffements une dégradation des joints du circuit hydraulique, et par suite des fuites externes du circuit hydraulique.

Il est donc nécessaire de maintenir le fluide hydraulique, circulant dans un tel circuit hydraulique destiné à alimenter un ou des consommateurs, au-dessous d'une température dite température de stabilité dudit fluide hydraulique.

Une première solution consiste à utiliser la capacité naturelle du circuit hydraulique à dissiper la chaleur par convection naturelle ou forcée avec l'air ambiant se trouvant autour des canalisations. Cette première solution donne satisfaction pour des aéronefs SP 21972/VD dont les besoins en puissance hydraulique sont suffisamment faibles pour qu'une telle dissipation de chaleur par les canalisations d'alimentation en fluide dissipe totalement ou quasi-totalement l'échauffement du fluide hydraulique. La dissipation est d'autant plus efficace que les canalisations d'alimentation sont longues. Mais pour des aéronefs qui sont compacts au regard de la puissance hydraulique installée, c'est-à- dire qui comportent une faible longueur de canalisations d'alimentation en comparaison de la puissance hydraulique disponible, la dissipation naturelle de chaleur reste insuffisante.

Une deuxième solution permettant d'améliorer le refroidissement du fluide hydraulique consiste à compléter le circuit hydraulique par un échangeur de chaleur placé à l'intérieur d'un réservoir de carburant de l'aéronef. Le fluide hydraulique traverse cet échangeur de chaleur, il est alors refroidi, et sa chaleur est transférée au carburant contenu dans le réservoir de carburant accueillant l'échangeur de chaleur. Cette deuxième solution a pu être utilisée sur des aéronefs anciens, mais elle n'est plus acceptable depuis l'entrée en vigueur de nouvelles réglementations en matière de sécurité, qui imposent de minimiser tous les transferts thermiques vers le carburant.

Une première condition requise par les règlementations préconise de limiter la génération de vapeur de carburant à l'intérieur de chaque réservoir de carburant. Cette condition est réalisée si la température du carburant reste inférieure à sa température de flammabilité TF. Or avec la deuxième SP 21972/VD.

solution de l'art antérieur, en présence d'un échangeur de chaleur à l'intérieur du réservoir de carburant, le risque existe que l'échangeur de chaleur se trouve au moins partiellement hors du carburant lorsque le niveau de carburant est bas. Dans ce cas il peut se produire un échauffement local excessif de la surface du carburant, et une quantité excessive de vapeur de carburant peut être générée. Par conséquence, cette deuxième solution ne remplit pas la première condition réglementaire.

Une deuxième condition requise par les règlementations impose que la température Tm du carburant à l'entrée des moteurs ne dépasse pas une valeur maximale. Or la deuxième solution ne permet pas de maîtriser la température du carburant à l'entrée des moteurs, et par conséquent cette deuxième solution ne remplit pas la deuxième condition réglementaire.

EXPOSÉ DE L'INVENTION Il existe donc un besoin pour un dispositif de refroidissement d'un fluide hydraulique circulant à l'intérieur d'un aéronef pour alimenter en énergie des consommateurs tels que des actionneurs hydrauliques, qui ne rencontre pas les problèmes techniques des dispositifs de refroidissement qui ont été rappelés ci- dessus.

Selon un premier aspect de l'invention, le dispositif de refroidissement d'un fluide hydraulique circulant dans un circuit hydraulique d'un aéronef comprend: - au moins un réservoir de carburant, SP 21972/VD' - au moins une pompe de carburant par l'intermédiaire de laquelle du carburant est prélevé dans ledit réservoir de carburant, - au moins un échangeur de chaleur installé à l'extérieur dudit réservoir de carburant, qui est traversé à la fois par ledit fluide hydraulique et par ledit carburant, de sorte qu'un transfert thermique s'effectue dudit fluide hydraulique vers ledit carburant, et - au moins une canalisation de carburant, par l'intermédiaire de laquelle le carburant traverse ledit échangeur de chaleur, puis est renvoyé vers ledit réservoir de carburant.

Selon un deuxième aspect, l'invention concerne 15 également un aéronef équipé d'un tel dispositif de refroidissement d'un fluide hydraulique.

Selon un troisième aspect de l'invention, le procédé de refroidissement d'un fluide hydraulique circulant dans un circuit hydraulique d'un aéronef, est caractérisé en ce qu'on fait passer ledit fluide hydraulique dans au moins un échangeur de chaleur d'un dispositif de refroidissement de fluide hydraulique comprenant: - au moins. un réservoir de carburant, au moins une pompe de carburant, par l'intermédiaire de laquelle du carburant est prélevé dans ledit réservoir de carburant, - au moins un échangeur de chaleur installé à l'extérieur dudit réservoir de carburant, qui est 30 traversé à la fois par ledit fluide hydraulique et par ledit carburant, de sorte qu'un transfert thermique SP 21972/VD s'effectue dudit fluide hydraulique vers ledit carburant, et - au moins une canalisation de carburant, par l'intermédiaire de laquelle le carburant traverse ledit échangeur de chaleur, puis est renvoyé vers ledit réservoir de carburant.

Selon un quatrième aspect de l'invention, on applique ledit procédé de refroidissement au refroidissement d'un fluide hydraulique provenant d'une canalisation de drainage d'une pompe hydraulique d'un circuit hydraulique.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre de modes de réalisation particuliers de l'invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1, déjà décrite, illustre un circuit hydraulique d'alimentation de consommateurs, 20 ainsi que son principe de fonctionnement; - la figure 2 illustre un dispositif de refroidissement de fluide hydraulique conforme à l'invention, ainsi que son principe de fonctionnement; - la figure 3A illustre une première variante d'un premier mode de réalisation préféré du dispositif de refroidissement pour fluide hydraulique conforme à l'invention; - la figure 3B est analogue à la figure 3A pour une deuxième variante du premier mode de réalisation préféré du dispositif de refroidissement pour fluide hydraulique conforme à l'invention; SP 21972/VD - la figure 4 illustre un deuxième mode de réalisation préféré du dispositif de refroidissement pour fluide hydraulique conforme à l'invention.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Sur la partie droite de la figure 2 est représentée schématiquement une canalisation de fluide hydraulique, repérée par 24, dans laquelle circule du fluide hydraulique destiné à être refroidi. Ladite canalisation de fluide hydraulique 24 peut être l'une des canalisations d'un circuit de fluide hydraulique 2 telles qu'elles ont été mentionnées ci-dessus en référence à la figure 1, à savoir une canalisation d'aspiration de fluide hydraulique 14, ou une canalisation d'alimentation en fluide hydraulique 16, ou encore une canalisation de drainage 20 d'une pompe hydraulique 12. Il est particulièrement intéressant de refroidir du fluide provenant d'une canalisation de drainage d'une pompe hydraulique, puisque c'est généralement là que le fluide hydraulique présente, en l'absence de refroidissement, la température la plus élevée lors de son retour vers le réservoir de fluide hydraulique.

Sur la partie gauche de la figure 2 est représenté schématiquement un dispositif de refroidissement de fluide hydrauliqe conforme à l'invention, repéré par la référence numérique 4. Du carburant est prélevé dans un réservoir de carburant 30, au moyen d'au moins une pompe de carburant 32, puis il circule et retourne vers le réservoir de carburant 30 par l'intermédiaire d'au moins une canalisation de carburant 34, 36. Dans l'exemple illustré, la pompe à SP 21972/VD carburant est située à l'intérieur du réservoir, mais elle pourrait tout aussi bien être située à l'extérieur du réservoir. Lorsque plusieurs pompes à carburant 32 sont présentes, à l'intérieur ou à l'extérieur du réservoir de carburant 30, elles sont installées selon un montage en parallèle.

Entre ladite au moins une pompe de carburant 32 et le réservoir de carburant 30, ledit carburant 36 traverse au moins un échangeur de chaleur 38, qui est également traversé par ledit fluide hydraulique 24 devant être refroidi. Au sein de cet échangeur de chaleur 38 s'effectue donc un transfert thermique du fluide hydraulique vers le carburant, ce qui permet de refroidir ledit fluide hydraulique. Le carburant, quant à lui, sort échauffé de l'échangeur de chaleur 38.

La partie de la canalisation de carburant 34, 36 qui est située entre le réservoir de carburant 30 et l'échangeur de chaleur 38 est appelée canalisation amont et est partie de la située entre de carburant indiquée aux figures par le repère 34. La canalisation de carburant 34, 36 qui est l'échangeur de chaleur 38 et le réservoir 30 est appelée canalisation de retour de carburant et est indiquée aux figures par le repère 36.

La circulation de carburant dans ladite canalisation amont 34 est contrôlée par des moyens de contrôle 40, 42, 44, 46, 48, 49 de ladite circulation, qui comprennent une vanne de contrôle 40 commandée par une unité de commande de vanne 42. Ladite unité de commande de vanne 42 reçoit des informations provenant d'un ou plusieurs moyens de détection 44, 46, 48, 49 de paramètres, en fonction desquels elle module SP 21972/VD l'ouverture et la fermeture de ladite vanne de contrôle 40. Lesdits moyens de contrôle 42, 44, 46, 48, 49 peuvent comprendre des moyens de détection de la température de carburant 44 à l'intérieur du réservoir de carburant 30, et/ou des moyens de détection du niveau de carburant 46 à l'intérieur du réservoir de carburant 30, et/ou des moyens de détection de l'état de fonctionnement 48 de ladite au moins une pompe à carburant 32, et ou des moyens de détection de la température du fluide hydraulique à la sortie de l'échangeur de chaleur 38.

Ainsi la vanne de contrôle 40 peut être fermée si la température du carburant à l'intérieur du réservoir de carburant 30 est trop élevée, ou bien si le niveau du carburant à l'intérieur du réservoir de carburant 30 est trop faible. En effet, la température du carburant dans le réservoir de carburant 30 augmente d'autant plus que son volume, mesuré par le niveau de carburant dans le réservoir de carburant 30, est faible. La vanne de contrôle 40 peut aussi être fermée en cas de panne ou dysfonctionnement de ladite au moins une pompe de carburant 32.

Le dispositif de refroidissement de fluide hydraulique 4 selon l'invention présente comme avantage le fait que l'échangeur est situé à l'extérieur du réservoir de carburant 30, sur une canalisation dédiée au refroidissement, dont l'alimentation est contrôlée, cette canalisation étant la canalisation de carburant 34, 36.

Avec un. échangeur de chaleur 38 situé à l'extérieur du réservoir de carburant 30, le risque de SP 21972/VD générer de la vapeur de carburant en excès dans le réservoir de carburant 30 par échauffement local de la surface du carburant est supprimé. Ainsi la première condition réglementaire mentionnée ci-dessus est remplie.

De plus, grâce aux moyens de contrôle 40, 42, 44, 46, 48, 49 de la circulation de carburant dans ladite canalisation de carburant 34, 36, le retour de carburant réchauffé vers le réservoir de carburant 30 peut être interrompu.

L'interruption de la circulation de carburant à travers l'échangeur de chaleur 38 peut être commandée lorsque la température TR du carburant à l'intérieur du réservoir de carburant atteint ou dépasse une valeur prédéterminée.

On peut régler la valeur de la température TR en fonction de la température TM souhaitée à l'entrée du moteur. Ainsi, la deuxième condition réglementaire mentionnée ci-dessus est remplie.

Le fait que le carburant réchauffé retourne vers le réservoir de carburant 30 après avoir traversé l'échangeur de chaleur 38, et qu'il ne soit pas conduit directement vers un moteur de l'aéronef après avoir été réchauffé, permet de garantir que le carburant qui est conduit vers ledit moteur provient directement du réservoir de carburant 30. Ainsi, la température TM du carburant à l'entrée dudit moteur est connue et contrôlée.

Par ailleurs, l'interruption de la circulation de carburant à travers l'échangeur de chaleur 38 peut être commandée lorsque la température TH du fluide SP 21972/VD hydraulique devient égale ou inférieure à une valeur prédéterminée. Cette valeur prédéterminée correspondant par exemple à une valeur de viscosité du fluide hydraulique au-dessus de laquelle les performances recherchées du fluide hydraulique ne sont pas atteintes.

On considère que la quantité de carburant réchauffé par son passage à travers l'échangeur de chaleur 38 est à nouveau refroidie lorsque ledit carburant retourne dans le réservoir de carburant 30, par dissipation de sa chaleur dans le réservoir de carburant 30, ladite dissipation résultant du mélange de cette quantité de carburant avec la masse importante de carburant contenue dans le réservoir de carburant 30. De plus il est possible de prévoir la masse initiale de carburant à l'intérieur dudit réservoir de carburant 30 de telle manière que le niveau de carburant reste suffisant pour qu'il soit garanti que ce phénomène de dissipation se produise effectivement.

Le réservoir de carburant peut lui-même être refroidi par convection forcée avec l'écoulement aérodynamique externe lorsqu'il se trouve placé dans une aile de l'aéronef.

Le dispositif de refroidissement selon l'invention est encore plus avantageux lorsque le réservoir de carburant est un réservoir de type nourrice . On rappelle qu'un réservoir de type nourrice ou feedtank est un réservoir qui sert à l'alimentation directe d'un moteur dé l'aéronef, par l'intermédiaire d'une pompe de carburant. Un tel réservoir de type nourrice est maintenu rempli par SP 21972/VD transfert de carburant depuis d'autres réservoirs de l'aéronef durant la plus grande durée possible du vol, jusqu'à épuisement desdits autres réservoirs. Pour refroidir du fluide hydraulique, du carburant est prélevé dans un réservoir de type nourrice avant de traverser un échangeur de chaleur, traversé également par le fluide hydraulique à refroidir, puis renvoyé dans ledit réservoir de type nourrice . Ce carburant est alors refroidi dans une source froide de grande capacité qui est régulièrement renouvelée, cette source étant ledit réservoir de type nourrice . Par suite, le risque d'une augmentation importante de la température du carburant ou des vapeurs de carburant dans le réservoir de carburant 30 est évité. Il en résulte que les deux conditions réglementaires mentionnées ci-dessus sont encore mieux remplies lorsque le réservoir est un réservoir de type nourrice .

Un mode de réalisation préféré du dispositif de refroidissement de fluide hydraulique 4 conforme à l'invention est représenté aux figures 3A et 3B. Pour simplifier les figures 3A et 3B, les moyens de contrôle 42, 44, 46, 48, 49 permettant de commander l'ouverture/fermeture de la vanne de contrôle 40 n'ont pas été représentés, mais ils sont implicitement contenus d'une manière analogue à la figure 2.

Selon ce mode préféré de réalisation, on utilise une partie d'un circuit de carburant déjà existant sur l'aéronef, à savoir une partie d'un circuit d'alimentation en carburant d'au moins un moteur de l'aéronef. Ainsi, du carburant est prélevé SP 21972/VD dans le réservoir de carburant 30 au moyen d'une pompe de carburant 32 ou d'un ensemble de pompes de carburant 32 installées en parallèle dans ledit réservoir de carburant 30, pour alimenter ensuite au moins un moteur (non représenté) de l'aéronef au moyen d'une canalisation d'alimentation en carburant 50.

Pour ce mode préféré de réalisation, la canalisation amont 34 est une canalisation montée en dérivation de ladite canalisation d'alimentation en carburant 50. Le lieu de bifurcation de la canalisation d'alimentation en carburant 50 vers la canalisation amont 34 est repéré par 51.

Par suite, la même pompe de carburant 32, ou le même ensemble de pompes de carburant 32 le cas échéant, permet(tent) de prélever du carburant dans le réservoir de carburant 30, à la fois pour alimenter ledit moteur de l'aéronef, et pour faire circuler du carburant à travers l'échangeur de chaleur 38.

Conformément à ce qui a été indiqué précédemment en référence à la figure 2, ladite canalisation de retour de carburant 36 est bien une canalisation dédiée au refroidissement, qui renvoie le carburant réchauffé vers le réservoir de carburant 30.

Le carburant qui sert à refroidir le fluide hydraulique circule donc successivement dans le réservoir de carburant 30, puis dans la canalisation d'alimentation en carburant 50 jusqu'à la bifurcation 51, puis dans la canalisation amont 34, puis dans l'échangeur de chaleur 38, et enfin dans la canalisation de retour de carburant 36, avant de revenir dans le réservoir de carburant 30.

SP 21972/VD 2862724 15 Un avantage de ce mode de réalisation, avec dérivation de la canalisation de carburant 34, 36 par rapport à la canalisation d'alimentation en carburant 50, réside dans le fait qu'il permet de mieux maîtriser la température du carburant destiné à alimenter ledit moteur, puisque cette température est sensiblement égale à la température du carburant dans le réservoir ce carburant 30. 1l est à noter que ladite température ne pourrait être maîtrisée si l'échangeur de chaleur 38 était installé directement sur une canalisation d'alimentation en carburant 50 d'un moteur de l'aéronef, en amont dudit moteur, car alors le carburant arriverait réchauffé à l'entrée dudit moteur.

Selon une première variante illustrée à la figure 3A, de ce premier mode de réalisation préféré du dispositif de refroidissement 4 selon l'invention, la bifurcation 51 vers la canalisation de carburant 34, 36 est située en amont de ladite vanne 52 du circuit moteur.

Selon une deuxième variante, illustrée à la figure 3B, de ce premier mode de réalisation préféré du dispositif de refroidissement selon l'invention, la bifurcation 51 vers la canalisation de carburant 34, 36 est située en aval de ladite vanne 52 du circuit moteur.

De manière préférée, un dispositif anti-retour est installé sur la canalisation de retour de carburant, entre l'échangeur de chaleur 38 et le réservoir de carburant 30. Ce dispositif anti-retour 60 peut être un clapet anti-retour taré. On entend par clapet anti-retour taré un clapet qui ne s'ouvre SP 21972/VD que s'il existe une différence de pression entre l'amont et l'aval dudit clapet qui est suffisante pour laisser passer le fluide. Il permet d'empêcher une circulation de carburant depuis le réservoir de carburant 30 vers l'échangeur de chaleur 38 lorsque ladite au moins une pompe de carburant 32 n'est pas active. Dans un tel cas, ce dispositif anti-retour 60 présente l'avantage d'éviter que du carburant provenant du réservoir de carburant 30 ne s'échappe par une fuite qui existerait sur la canalisation amont 34 ou sur la canalisation de retour de carburant 36, par exemple au niveau de l'échangeur de chaleur 38. D'une manière analogue, toujours lorsque ladite au moins une pompe de carburant 32 n'est pas active, ce dispositif antiretour 60 permet d'éviter que du carburant réchauffé par son passage à travers l'échangeur de chaleur 38 ne soit envoyé dans ledit moteur de l'aéronef par l'intermédiaire de la canalisation de retour de carburant 34 puis par l'intermédiaire de la canalisation d'alimentation en carburant 50.

Un deuxième mode de réalisation préféré du dispositif de refroidissement d'un fluide hydraulique conforme à l'invention est particulièrement adapté à un aéronef comportant plusieurs moteurs, chaque moteur étant associé à un réservoir de carburant 30 de type nourrice qui lui est propre, et qui l'alimente en carburant. Ce deuxième mode de réalisation est illustré en référence à la figure 4 pour un aéronef de type quadrimoteur.

Une aile 100 d'aéronef est représentée schématiquement. Elle porte deux moteurs 150A, 150B SP 21972/VD associés chacun à un réservoir de carburant 30A, 30B de type nourrice dans lequel du carburant est prélevé au moyen d'une pompe à carburant ou d'un ensemble de pompes à carburant montées en parallèle 32A, 32B, pour être conduit vers ledit moteur 150A, 150B par l'intermédiaire d'une canalisation d'alimentation en carburant 50A, 50B. L'alimentation en carburant dudit moteur 150A, 150B peut être modulée ou interrompue au moyen d'une vanne 52A, 52B du circuit moteur installée sur ladite canalisation d'alimentation en carburant 50A, 50B. L'autre aile de l'aéronef, non représentée pour des raisons de simplification, porte de manière analogue, deux moteurs 150C, 150D deux réservoirs de carburant de type nourrice 30C, 30D, des pompes de carburant ou des ensembles de pompes à carburant associées 32C, 32D, des canalisations associées 50C, 50D, et des vannes de circuit moteur 52C, 52D associées.

A chacun des moteurs 150A, 150B, 150C, 150D est également associé un échangeur de chaleur 38A, 38B, 38C, 38D, installé sur une canalisation de carburant 34A, 36A, 34B, 36B, 34C, 36C, 34D, 36D montée en dérivation de la canalisation d'alimentation en carburant 50A, 50B, 50C, 50D à partir d'une bifurcation 51A, 51B, 51C, 51D. Plus précisément, l'échangeur de chaleur 38A, 38B, 38C, 38D est installé entre une canalisation amont 34A, 34B, 34C, 34D et une canalisation de retour de carburant 36A, 36B, 36C, 36D. Le carburant, réchauffé par son passage à travers ledit échangeur de chaleur 38A, 38B, 38C, 38D, est renvoyé vers le réservoir de carburant 30A, 30B, 30C, 30D de SP 21972/VD type nourrice associé audit moteur 150A, 150B, 150C, 150D. Sont également présents des moyens de contrôle de la circulation du carburant dans la canalisation de carburant 34A, 36A, 34B, 36B, 34C, 36C, 34D, 36D, comprenant notamment une vanne de contrôle 40A, 40B, 40C, 40D installée sur ladite canalisation amont 34A, 34B, 34C, 34D entre la bifurcation 51A, 51B, 51C, 51D et l'échangeur de chaleur 38A, 38B, 38C, 38D. L'ouverture et la fermeture des vannes de contrôle 40A, 40B, 40C, 40D sont commandées en fonction de différents paramètres tels que la température du carburant dans chaque réservoir de carburant 30A, 30B, 30C, 30D, et/ou le niveau de carburant dans chaque réservoir 30A 30B, 30C, 30D, et/ou l'état de fonctionnement de chaque au moins une pompe de carburant 32A, 32B, 32C, 32D associée.

Une ou plusieurs canalisation(s) de liaison 70 relie(nt) entre elles les canalisations d'alimentation en carburant 50A, 50B, 50C, 50D des différents moteurs 150A, 150B, 150C, 150D successifs. Cette (ces) canalisation(s) de liaison 70 rencontre(nt) chaque canalisation d'alimentation en carburant 50A, 50B, 50C, 50D au niveau d'une intersection 71A, 71B, 71C, 71D en aval de chacune des pompes de carburant 32A, 32B, 32C, 32D et en amont de la vanne de circuit moteur 52A, 52B, 52C, 52D correspondante. Des vannes intermédiaires 80AB, 80BC, 80CD sont installées sur ladite (lesdites) canalisation(s) de liaison 70. Cette (ces) canalisation(s) de liaison 70 permet(tent) l'alimentation croisée de l'un des moteurs à partir de SP 21972/VD réservoirs de carburant 30 de type feed-back dédiés à d'autres moteurs.

D'une manière connue en soi, ces vannes intermédiaires 80AB, 80BC, 80CD, lorsqu'elles sont ouvertes, permettent de continuer à alimenter les moteurs 150A, 150B, 150C, 150D, même lorsque la pompe de carburant 32A, 32B, 32C, 32D associée audit moteur 150A, 150B, 150C, 150D est en panne, ou lorsque le réservoir 30 de type nourrice associé audit moteur 150A, 150B, 150C, 150D est vide.

Par exemple, si la pompe de carburant 32A associée au moteur 150A est en panne, la vanne intermédiaire 80AB est alors ouverte, et le carburant qui alimente alors le moteur 150A ne provient pas du réservoir 30A, mais d'un autre réservoir (non représenté), par l'intermédiaire de l'une des canalisation(s) de liaison 70. Dans ce cas, il est préféré de fermer la vanne de contrôle 40A, et de supprimer le transfert thermique au niveau de l'échangeur de chaleur 38A, de sorte qu'il n'y ait pas de carburant qui retourne dans le réservoir 30A dont la au moins une pompe 32A est défaillante. En effet, si du carburant retournait dans ledit réservoir de carburant 30A, il ne pourrait plus en être prélevé, ce qui aurait pour conséquence de diminuer l'autonomie de vol restante de l'aéronef. De plus, si le réservoir de carburant 30A était encore plein, le fait de renvoyer du carburant vers ce réservoir aurait pour conséquence un débordement non souhaité de carburant. Par conséquent, ces deux inconvénients sont évités du fait de la présence des vannes de contrôle 40A, 40B, 40C, SP 21972/VD 40D. Le transfert thermique qui n'a pas lieu au niveau de l'échangeur dechaleur 38A peut être compensé par des transferts thermiques se produisant au niveau des autres échangeurs de chaleur 38B et/ou 38C et/ou 38D.

Le refroidissement du fluide hydraulique s'effectue alors en mode dégradé, puisque la puissance totale de refroidissement est moindre.

Le dispositif de refroidissement de fluide hydraulique qui vient d'être décrit n'est pas limité aux exemples de réalisation présentés. On pourrait envisager d'autres modes de réalisation équivalents et à la portée de l'homme du métier du dispositif de refroidissement conforme à l'invention.

Par exemple, on pourrait envisager que la pompe 32, ou l'ensemble de pompes 32, ne soit pas située à l'intérieur du réservoir mais à l'extérieur du réservoir, sur une première partie de la canalisation amont 34.

SP 21972/VD

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de refroidissement (4) d'un fluide hydraulique circulant dans un circuit hydraulique (2) d'un aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend: - au moins un réservoir de carburant (30, 30A, 30B), - au moins une pompe de carburant (32, 32A, 32B) par l'intermédiaire de laquelle du carburant est prélevé dans ledit réservoir de carburant (30, 30A, 30B), au moins un échangeur de chaleur (38, 38A, 38B) installé à l'extérieur dudit réservoir de carburant (30, 30A, 30B), qui est traversé à la fois par ledit fluide hydraulique et par ledit carburant, de sorte qu'un transfert thermique s'effectue dudit fluide hydraulique vers ledit carburant, et - au moins une canalisation de carburant (34, 36, 34A, 36A, 34B, 36B) par l'intermédiaire de laquelle le carburant traverse ledit échangeur de chaleur {38, 38A, 38B), puis est renvoyé dans ledit réservoir de carburant {30, 30A, 30B).

2. Dispositif de refroidissement (4) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de contrôle (40, 40A, 40B, 42, 42A, 42B, 44, 46, 48, 49) de la circulation de carburant dans ladite canalisation de carburant (34, 36, 34A, 36A, 34B, 36B), en amont dudit échangeur de chaleur (38, 38A, 38B).

SP 21972/VD

3. Dispositif de refroidissement (4) selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle {40, 40A, 40B, 42, 42A, 42B, 44, 46, 48, 49) comprennent une vanne de contrôle (40, 40A, 40B) située en amont de l'échangeur de chaleur (38, 38A, 38B) sur ladite canalisation de carburant (34, 36, 34A, 36A, 34B, 36B), et commandée par une unité de commande de vanne (42, 42A, 42B).

4. Dispositif de refroidissement (4) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (40, 40A, 40B, 42, 42A, 42B, 44, 46, 48, 49) comprennent des moyens pour mesurer la température du carburant (44) dans le réservoir de carburant (30, 30A, 30B).

5. Dispositif de refroidissement (4) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (40, 40A, 40B, 42, 42A, 42B, 44, 46, 48, 49) comprennent des moyens pour mesurer le niveau du carburant (46) dans le réservoir de carburant (30, 30A, 30B).

6. Dispositif de refroidissement (4) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (40, 40A, 40B, 42, 42A, 42B, 44, 46, 48, 49) comprennent des moyens pour détecter l'état de fonctionnement (48) de ladite pompe de carburant (32, 32A, 32B).

7. Dispositif de refroidissement (4) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (40, 40A, 40B, 42, 42A, 42B, 44, 46, 48, 49) comprennent des moyens pour SP 21972/VD détecter la température du fluide hydraulique à la sortie de l'échangeur de chaleur (38, 38A, 38B).

8. Dispositif de refroidissement (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un moyen antiretour (60) disposé sur ladite canalisation de carburant (34, 36, 34A, 36A, 34B, 36B), entre ledit échangeur de chaleur (38, 38A, 38B) et ledit réservoir de carburant (30, 30A, 30B).

9. Dispositif de refroidissement (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit réservoir de carburant (30, 30A, 30B) est un réservoir d'alimentation d'un moteur (150A, 150B) de l'aéronef et ladite pompe de carburant (32, 32A, 32B) est une pompe d'alimentation dudit moteur (150A, 150B) qui envoie du carburant vers ledit moteur (150A, 150B) par l'intermédiaire d'une canalisation d'alimentation en carburant (50, 50A, 50B), et en ce que ladite canalisation de carburant (34, 36, 34A, 36A, 34B, 36B) est montée en dérivation de ladite canalisation d'alimentation en carburant (50, 50A, 50B) dudit moteur (150A, 150B).

10. Dispositif de refroidissement (4) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite canalisation de carburant {34, 36, 34A, 36A, 34B, 36B) est issue d'une bifurcation (51, 51A, 51B) de la canalisation d'alimentation en carburant (50, 50A, 50B), ladite bifurcation (51, 51A, 51B) étant située en amont d'une vanne de circuit moteur (52, 52A, 52B) de ladite canalisation d'alimentation en carburant (50, 5P 21972/VD 50A, 50B), qui permet d'interrompre l'alimentation en carburant du moteur (150A, 150B) correspondant.

11. Dispositif de refroidissement (4) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite canalisation de carburant (34, 36, 34A, 36A, 34B, 36B) est issue d'une bifurcation (51, 51A, 51B) de la canalisation d'alimentation en carburant (50, 50A, 50B), ladite bifurcation (51, 51A, 51B) étant située en aval d'une vanne de circuit moteur (52, 52A, 52B) de ladite canalisation d'alimentation en carburant (50, 50A, 50B), qui permet d'interrompre l'alimentation en carburant du moteur (150A, 150B) correspondant.

12. Dispositif de refroidissement (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, l'aéronef étant du type comportant plusieurs moteurs (150A, 150B) associés chacun à un réservoir de carburant (30, 30A, 30B) et à une pompe de carburant (32, 32A, 32B), dispositif (4) caractérisé en ce qu'il comprend autant d'échangeurs de chaleur (38, 38A, 38B) que l'aéronef comporte de moteurs (150A, 150B).

13. Dispositif de refroidissement (4) selon la revendication 12, ledit aéronef comportant plusieurs circuits moteurs comprenant chacun un réservoir de carburant (30A, 30B) de type nourrice. , associé à l'un des moteurs (150A, 150B), une pompe d'alimentation (32A, 32B) dudit moteur (150A, 150B), au moyen de laquelle du carburant est prélevé dans ledit réservoir de carburant (30A, 30B) puis envoyé vers ledit moteur (150A, 150B) par l'intermédiaire d'une canalisation d'alimentation en carburant (50A, 50B), dispositif (4) SP 21972/VD caractérisé en ce qu'il comprend, associés à chaque moteur (150A, 150B) de l'aéronef: - un échangeur de chaleur (38A, 38B), installé à l'extérieur dudit réservoir de carburant (30A, 30B), et traversé à la fois par ledit carburant et par ledit fluide hydraulique (24), de sorte qu'un transfert thermique s'effectue dudit fluide hydraulique vers ledit carburant, et - une canalisation de carburant (34, 36, 34A, 36A, 34B, 36B) par l'intermédiaire de laquelle le carburant traverse ledit échangeur de chaleur (38A, 38B), puis est renvoyé dans ledit réservoir de carburant (30A, 30B), et qui est montée en dérivation de ladite canalisation d'alimentation en carburant (50A, 50B).

14. Aéronef, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif de refroidissement de fluide hydraulique (4) selon l'une quelconque des

revendications 1 à 13.

15. Procédé de refroidissement d'un fluide hydraulique circulant dans une canalisation de fluide hydraulique (24) d'un circuit hydraulique (2) d'un aéronef, caractérisé en ce qu'on fait passer ledit fluide hydraulique (24) dans au moins un échangeur de chaleur (38, 38A, 38B) d'un dispositif de refroidissement de fluide hydraulique (4) comprenant: - au moins un réservoir de carburant (30, 30A, 30B), - au moins une pompe de carburant (32, 32A, 30 32B), par l'intermédiaire de_ laquelle du carburant est SP 21972/VD prélevé dans ledit réservoir de carburant (30, 30A, 30B), - au moins un échangeur de chaleur {38, 38A, 38B) installé à l'extérieur dudit réservoir de carburant (30, 30A, 30B), qui est traversé à la fois par ledit fluide hydraulique et par ledit carburant, de sorte qu'un transfert thermique s'effectue dudit fluide hydraulique vers ledit carburant, et au moins une canalisation de carburant (34, 36, 34A, 36A, 34B, 36B) par l'intermédiaire de laquelle le carburant traverse ledit échangeur de chaleur (38, 38A, 38B), puis est renvoyé dans ledit réservoir de carburant (30, 30A, 30B).

16. Procédé de refroidissement selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'échange de chaleur est interrompu lorsque la température du carburant dans ledit réservoir de carburant (30, 30A, 30B) atteint ou devient supérieure à une température maximale prédéterminée de carburant.

17. Procédé de refroidissement selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que l'échange de chaleur est interrompu lorsque le niveau de carburant dans ledit réservoir de carburant (30, 30A, 30B) atteint ou devient inférieur à un niveau minimal prédéterminé de carburant,' ou lorsque le niveau de carburant dans ledit réservoir de carburant (30, 30A, 30B) atteint ou devient supérieur à un niveau maximal prédéterminé de carburant.

18. Procédé de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que l'échange de chaleur est interrompu en cas de SP 21972/VD dysfonctionnement de ladite pompe de carburant (32, 32A, 32B).

19. Procédé de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que l'échange de chaleur est interrompu lorsque la température du fluide hydraulique à la sortie de l'échangeur de chaleur (38, 38A, 38B) atteint ou devient inférieure à une température minimale prédéterminée de fluide hydraulique.

20. Procédé de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 15 à 19, caractérisé en ce que ledit refroidissement s'effectue en mode dégradé lorsqu'un transfert thermique entre ledit fluide hydraulique et du carburant est interrompu au niveau de l'un des échangeurs de chaleur (38, 38A, 38B), et qu'au moins un autre transfert thermique entre ledit fluide hydraulique et du carburant se poursuit au niveau d'un autre échangeur de chaleur (38, 38A, 38B).

21. Application du procédé de refroidissement d'un fluide hydraulique circulant dans un circuit hydraulique (2) d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications 15 à 20, caractérisé en ce que ledit fluide hydraulique provient d'une canalisation de drainage (20) d'une pompe hydraulique (32) dudit circuit hydraulique (2).

SP 21972/VD