FR3075877A1 - Systeme de detection d'une anomalie de temperature dans le compartiment inter-veines d'un turboreacteur a double flux - Google Patents

Systeme de detection d'une anomalie de temperature dans le compartiment inter-veines d'un turboreacteur a double flux Download PDF

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Abstract

L'invention se situe dans le domaine de la surveillance de l'état d'un aéronef et, plus précisément, de l'état d'un turboréacteur équipant l'aéronef. Elle concerne un turboréacteur (10) à double flux équipé d'un système (30) de régulation du turboréacteur et de détection d'une anomalie de température dans le compartiment inter-veines. Selon l'invention, le système (30) de régulation et de détection comprend un thermocouple (22), un capteur de température de soudure froide (23) et un calculateur (21), une soudure chaude (223) du thermocouple (22) étant positionnée dans une veine primaire (14) du turboréacteur et deux soudures froides (224, 225) du thermocouple étant positionnées dans un compartiment inter-veines (132). Le capteur de température de soudure froide (23) est positionné dans le compartiment inter-veines (132) au voisinage des soudures froides (224, 225). Le calculateur (21) est positionné dans un compartiment de soufflante (111). Il est agencé pour déterminer, d'une part, une température dans la veine primaire (14) en fonction d'une tension entre les deux soudures froides et d'une température mesurée par le capteur de température de soudure froide (23) et, d'autre part, pour déterminer une anomalie de température dans le compartiment inter-veines (132) en fonction de la température mesurée par le capteur de température de soudure froide (23).

Description

SYSTÈME DE DÉTECTION D'UNE ANOMALIE DE TEMPÉRATURE DANS LE COMPARTIMENT INTER-VEINES D'UN TURBORÉACTEUR À DOUBLE FLUX
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE L'invention se situe dans le domaine de la surveillance de l'état d'un aéronef et, plus précisément, de l'état d'un turboréacteur équipant l'aéronef. Elle concerne un turboréacteur à double flux, comprenant donc une veine de flux primaire et une veine de flux secondaire, équipé d'un système de régulation et d'un système de détection d'une anomalie de température dans le compartiment inter-veines séparant la veine primaire de la veine secondaire. L'invention permet notamment de détecter une fuite de fluide dans le compartiment inter-veines du turboréacteur sur la base d'une évolution de la température au sein du compartiment.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Un turboréacteur comporte un système de distribution de fluide pour réaliser de nombreuses fonctions au sein du turboréacteur et même plus généralement dans l'aéronef. En particulier, le système de distribution de fluide permet d'assurer le refroidissement des différents étages de turbine à partir de prélèvements d'air au niveau du compresseur, de dégivrer la nacelle, d'alimenter le démarreur du turboréacteur, ou encore de réguler la pression d'air à l'intérieur de la cabine de l'aéronef. Pour réaliser ces différentes fonctions, le système de distribution de fluide comporte un nombre important de canalisations dont certaines peuvent être logées au moins en partie dans des compartiments du turboréacteur. Certains fluides circulant dans ces canalisations présentent très souvent une température et une pression élevées. La température du fluide est typiquement supérieure à 100 °C, voire supérieure à 500 °C, et sa pression peut dépasser les 10 bars.
Les canalisations étant soumises à des contraintes thermomécaniques sévères, elles sont susceptibles de présenter des fuites, résultant par exemple d'une fissuration ou d'un désemmanchement de la conduite. Non seulement ces fuites sont susceptibles d'engendrer un dysfonctionnement du système alimenté par la conduite, mais elles risquent aussi d'endommager le turboréacteur, du fait de la température élevée du fluide. Tel est notamment le cas pour une fuite se produisant dans le compartiment inter-veines d'un turboréacteur à double flux. Ce compartiment accueille des équipements sensibles à la chaleur, notamment des capteurs destinés à informer le système de régulation électronique numérique à pleine autorité du moteur, couramment appelé « FADEC », d'après la dénomination anglaise « Full-Authority Digital Engine Control ». En outre, le compartiment inter-veines est susceptible de comporter des éléments structurels dont les propriétés mécaniques sont affectées par une augmentation de température. En particulier, des éléments en aluminium ou en matériau composite peuvent présenter une faible résistance à des températures élevées.
En conséquence, les règles de sécurité imposent de surveiller l'apparition de fuites de fluide dans le système de distribution de fluide, en particulier au sein des compartiments, dont le compartiment inter-veines. Une première solution consiste à placer un capteur dédié dans le compartiment à surveiller et à détecter toute évolution anormale du paramètre mesuré. En particulier, un capteur de température peut être utilisé pour surveiller une élévation anormale de la température, laquelle résulte généralement d'une fuite de fluide à haute température. Cette solution est par exemple décrite dans le document US 2010/043540 Al. Dans le but de détecter plus rapidement l'apparition d'une fuite de fluide dans un compartiment de turbomachine, il a été proposé, dans le document FR 3 021350 Al, de déterminer une variation de la température entre deux instants et de comparer cette variation à un seuil. Les capteurs de température présentant une certaine inertie, il a également été proposé, dans le document FR 3 031 141 Al, de mesurer une pression ou une variation de pression dans le compartiment et de comparer cette mesure à un seuil. Dans chacune de ces solutions, au moins un capteur dédié est nécessaire pour détecter une augmentation de température ou de pression et en déduire une fuite de fluide dans le compartiment. L'introduction de capteurs supplémentaires impacte négativement la masse et le coût du turboréacteur.
Une autre solution consiste à surveiller la pression au sein même des canalisations du système de distribution de fluide. Certaines canalisations, comme les canalisations de prélèvement d'air de l'avion, sont équipées de capteurs de pression. Une chute de pression dans la canalisation peut alors être facilement détectée et associée à la présence d'une fuite de fluide. Toutefois, toutes les canalisations ne sont pas équipées de capteur de pression et une installation systématique entraînerait des surcoûts importants. II est également possible d'analyser les conséquences d'une fuite sur les systèmes alimentés par le fluide. À titre d'exemple, lorsqu'un éclatement de canalisation intervient, il s'ensuit une augmentation de la température des gaz d'éjection (EGT) du fait du prélèvement d'air supplémentaire imposé au moteur. L'élévation de la température des gaz d'éjection est d'autant plus importante que le débit de la fuite est élevé. Une logique de surveillance peut consister à surveiller la température en comparaison du niveau de puissance fournie par le moteur. Cette solution présente toutefois l'inconvénient de reposer sur des mesures qui ne présentent pas toujours une grande précision. Un compromis est ainsi à trouver entre un taux de détection suffisant et un taux de fausse alarme limité. En pratique, cette solution n'est applicable que pour la détection de fuites importantes.
Encore une autre solution consiste à utiliser les capteurs de détection d'incendie. Ces capteurs ne sont toutefois pas toujours positionnés de manière appropriée pour la détection d'une fuite de fluide. Ces capteurs sont généralement positionnés à proximité des éléments les plus faibles thermiquement, par exemple des calculateurs, ou à proximité des sources d'incendie, par exemple les canalisations de carburant. Ils peuvent être relativement éloignés des canalisations de fluide à haute température. En conséquence, la fuite risque d'être détectée tardivement et certains équipements ou éléments structurels peuvent être endommagés.
Compte tenu de ce qui précède, l'invention a pour objectif de fournir une solution pour détecter une anomalie de température dans le compartiment interveines avant que cette anomalie n'engendre des dommages dans le turboréacteur, tout en limitant les impacts en termes d'encombrement, de poids et de coûts. L'invention a encore pour objectif de fournir une solution dont les coûts de conception, de fabrication et de maintenance sont compatibles avec une utilisation à échelle industrielle.
EXPOSÉ DE L'INVENTION À cet effet, l'invention propose de déporter les soudures froides d'un thermocouple et le capteur de température de soudure froide associé dans le compartiment inter-veines, afin d'utiliser la mesure fournie par ce capteur de température de soudure froide comme information relative à la température au sein du compartiment inter-veines. Un capteur de température de soudure froide a originellement pour fonction de fournir une mesure de température de référence, à savoir une température au niveau des soudures froides, afin d'en déduire la température absolue de la soudure chaude du thermocouple. Le capteur de température de soudure froide déporté dans le compartiment inter-veines assure alors une double fonction. Il est à noter que la température absolue des soudures froides n'est pas une information utile en tant que telle. Ainsi, la position du capteur de température de soudure froide peut être déterminée uniquement en fonction du besoin de mesure dans le compartiment inter-veines.
Le principe d'un déport des soudures froides et du capteur de température de soudure froide associé a déjà été décrit dans la demande FR 3 027 106 Al. Cette demande décrit une sonde de mesure de la température des gaz en sortie d'une turbine à gaz d'hélicoptère, dans laquelle les soudures froides et le capteur de température de soudure froide sont logés dans un boîtier isotherme, positionné relativement proche de la soudure chaude. Ce boîtier comporte un connecteur pour relier électriquement les soudures froides à une unité de traitement distante par l'intermédiaire de câbles conventionnels. Ce déport des soudures froides présente l'avantage de raccourcir la longueur des conducteurs électriques réalisés dans un couple de matériaux spécifiques. La présente invention repose sur ce principe de déport des soudures froides et propose en outre d'utiliser la mesure de la température des soudures froides pour détecter une anomalie de température dans l'environnement de ces soudures froides.
Plus précisément, l'invention a pour objet un turboréacteur à double flux comprenant une veine primaire, une veine secondaire, un compartiment inter-veines séparant la veine primaire de la veine secondaire et un compartiment de soufflante délimitant extérieurement la veine secondaire, le turboréacteur comprenant en outre un système de régulation du turboréacteur et un système de détection d'une anomalie de température dans le compartiment inter-veines. Le système de régulation comporte un thermocouple, un capteur de température de soudure froide et un calculateur. Le thermocouple comporte une soudure chaude positionnée dans la veine primaire et deux soudures froides positionnées dans le compartiment inter-veines. Le capteur de température de soudure froide est positionné dans le compartiment inter-veines au voisinage des soudures froides. Le calculateur est positionné dans le compartiment de soufflante et est agencé pour déterminer une température dans la veine primaire en fonction d'une tension entre les deux soudures froides et d'une température mesurée par le capteur de température de soudure froide. Le système de détection d'une anomalie de température comporte une unité de traitement agencée pour recevoir la température mesurée par le capteur de température de soudure froide et déterminer une anomalie de température dans le compartiment inter-veines en fonction de ladite température mesurée.
Le système de régulation du turboréacteur est par exemple un système de régulation électronique numérique à pleine autorité du moteur, couramment appelé « FADEC », d'après la dénomination anglaise « Full-Authority Digital Engine Control ». L'unité de traitement du système de détection d'une anomalie de température peut être intégrée dans le calculateur du système de régulation du turboréacteur, également appelé calculateur moteur. Autrement dit, le calculateur du système de régulation du turboréacteur peut intégrer la fonction de détection d'une anomalie de température.
Dans un système de régulation classique d'un turboréacteur, le capteur de température de soudure froide est positionné dans le compartiment de soufflante et, plus précisément, au niveau des soudures froides reliant la paire de conducteurs électriques du thermocouple au calculateur du système de régulation du turboréacteur. Dans un turboréacteur à double flux selon l'invention, il est au contraire nécessaire que les soudures froides et le capteur de température qui leur est associé soient déportés hors du compartiment de soufflante pour être positionnés dans le compartiment interveines , afin de fournir une mesure de la température dans ce compartiment. Le capteur de température assure ainsi une double fonction, à savoir fournir une température de référence (ou de compensation) pour le système de régulation du turboréacteur et fournir une mesure utile de la température dans le compartiment inter-veines pour le système de détection d'une anomalie de température dans le compartiment inter-veines. Une conséquence liée à la disposition des soudures froides dans le compartiment interveines est que les conducteurs électriques du thermocouple s'étendant entre la soudure chaude et les soudures froides sont plus courts par rapport à une disposition des soudures froides dans le compartiment de soufflante. Ces conducteurs électriques sont réalisés avec différents couples de métaux et/ou alliages. En revanche, le câblage électrique entre les soudures froides et le calculateur peut être réalisé par de simples conducteurs électriques, par exemple des conducteurs en cuivre. Le câblage électrique présente ainsi un coût réduit par rapport à une solution traditionnelle.
Selon une forme particulière de réalisation, le système de régulation du turboréacteur comprend un boîtier logé dans le compartiment inter-veines, les soudures froides et le capteur de température de soudure froide étant logés dans le boîtier. Le boîtier est appelé « boîtier de soudure froide ».
Avantageusement, le boîtier de soudure froide est calorifugé. En effet, le compartiment inter-veines est soumis à de fortes hétérogénéités thermiques, aussi bien spatiales que temporelles. Ces hétérogénéités sont dues au rayonnement des surfaces chaudes du turboréacteur et au fait que le compartiment inter-veines est ventilé par de l'air prélevé dans l'environnement extérieur. Le boîtier de soudure froide offre alors une protection thermique aux soudures froides et au capteur de température de soudure froide et permet de limiter les écarts de température potentiels entre les soudures froides, de même qu'entre chaque soudure froide et le capteur de température de soudure froide.
Le système de régulation du turboréacteur peut comporter plusieurs thermocouples, chaque thermocouple comportant une soudure chaude et deux soudures froides. Les soudures froides sont alors de préférence positionnées dans le même boîtier de soudure froide. Un même capteur de température de soudure froide peut être utilisé comme capteur de température pour l'ensemble des thermocouples.
Les soudures froides et le capteur de température de soudure froide peuvent être positionnés dans le voisinage d'une canalisation de distribution d'un fluide, ladite canalisation étant logée au moins en partie dans le compartiment inter-veines. Les soudures froides et le capteur de température de soudure froide peuvent notamment être positionnés au voisinage d'une canalisation de refroidissement d'une turbine, une telle canalisation étant généralement dépourvue de tout moyen permettant de détecter la présence d'une fuite. Lorsque le fluide circulant dans la canalisation présente un écart de température suffisant avec la température interne du compartiment inter-veines, une fuite de fluide entraîne une augmentation de température et cette augmentation peut être associée à la présence d'une fuite. Le système de détection d'une anomalie de température forme alors un système de détection d'une fuite de fluide.
Les soudures froides et le capteur de température de soudure froide peuvent aussi être positionnés dans le voisinage d'un équipement sensible à la chaleur, par exemple un élément structurel en aluminium ou en matériau composite, ou un composant électronique. L'unité de traitement du système de détection d'une anomalie de température peut être agencée pour déterminer une anomalie de température en fonction de la température mesurée par le capteur de température de soudure froide et d'une température maximale supportée par l'équipement sensible à la chaleur, par exemple la température maximale de fonctionnement du composant électronique.
Le turboréacteur comprend par exemple un bras de passage de servitudes et un harnais électrique. Le bras de passage de servitudes relie mécaniquement le compartiment inter-veines au compartiment de soufflante en traversant la veine secondaire. Le harnais électrique comporte un ensemble de conducteurs électriques reliant électriquement les soudures froides au calculateur et reliant le capteur de température de soudure froide au calculateur et à l'unité de traitement. Chacun des conducteurs électriques du harnais électrique peut être réalisé en cuivre.
Plusieurs logiques de détection peuvent être mises en place pour déterminer une anomalie de température dans le compartiment inter-veines. Selon une première forme de réalisation, l'unité de traitement est agencée pour déterminer une anomalie de température dans le compartiment inter-veines par comparaison de la température mesurée par le capteur de température de soudure froide avec un seuil prédéterminé. Un tel seuil peut être déterminé en fonction de la température maximale attendue au voisinage du capteur de température de soudure froide et/ou de la température maximale supportée par un élément sensible à la chaleur installé à proximité, indépendamment des paramètres extérieurs et du point de fonctionnement du turboréacteur. Le seuil est par exemple fixé à 50 °C ou à 100 °C. Cette forme de réalisation est simple à mettre en oeuvre et permet de protéger efficacement les éléments sensibles à la chaleur installés à proximité du capteur de température.
Selon une deuxième forme de réalisation, l'unité de traitement est agencée pour déterminer une anomalie de température dans le compartiment interveines par comparaison de la température mesurée par le capteur de température de soudure froide avec un seuil déterminé en fonction de paramètres extérieurs du turboréacteur. En particulier, le seuil peut être déterminé en fonction d'une température de l'air en entrée du turboréacteur, également appelé température T12. Cette forme de réalisation permet de s'affranchir en partie des conditions dans lesquelles évolue l'aéronef équipé du turboréacteur. Le risque d'une fausse détection d'élévation anormale de température peut être limité dans un environnement extérieur très chaud, de même que le risque de manquer la détection d'une élévation anormale de température dans un environnement extérieur très froid.
Selon une troisième forme de réalisation, l'unité de traitement est agencée pour déterminer une anomalie de température dans le compartiment interveines par comparaison de la température mesurée par le capteur de température de soudure froide avec un seuil déterminé au moyen d'un modèle thermique et de paramètres de fonctionnement du turboréacteur. Les paramètres de fonctionnement du turboréacteur peuvent notamment inclure une température des gaz d'éjection (EGT) du turboréacteur, une température de l'air en entrée du turboréacteur (T12) ou une vitesse de rotation d'une turbine du turboréacteur, par exemple une turbine haute pression ou une turbine basse pression.
Dans chacune des formes de réalisation, une anomalie de température peut être déclarée lorsque la température mesurée par le capteur de température de soudure froide est supérieure au seuil considéré. L'invention a également pour objet un aéronef comprenant un turboréacteur tel que décrit précédemment.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement un turboréacteur pour aéronef d'un type connu ; - la figure 2 représente schématiquement une installation conventionnelle d'un système de régulation d'un turboréacteur ; - la figure 3 représente, par comparaison à la figure 2, une installation d'un système de régulation d'un turboréacteur selon l'invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
La figure 1 représente schématiquement un turboréacteur à double flux et à double corps pour aéronef d'un type connu. Le turboréacteur 10 comporte une nacelle 11 de forme globalement cylindrique et dans laquelle sont logés une roue de soufflante 12 et un cœur de turboréacteur 13. La nacelle 11 comprend un compartiment de soufflante 111 délimitée intérieurement par un carter de soufflante 1111 et extérieurement par un carter de nacelle 1112. Le cœur 13 comprend un compartiment inter-veines 132 et, d'amont en aval, un compresseur basse pression 133, un compresseur haute pression 134, une chambre de combustion 135, une turbine haute pression 136 et une turbine basse pression 137. Les compresseurs 133,134 et les turbines 136, 137 sont montés en rotation autour d'un axe X. La soufflante 12 est montée en amont du cœur 13 et est destinée à aspirer un flux d'air en entrée du turboréacteur 10. Ce flux d'air est divisé en un flux primaire circulant dans un canal d'écoulement de flux primaire, ci-après dénommé « veine primaire 14 », et un flux secondaire circulant dans un canal de flux secondaire, ci-après dénommé « veine secondaire 15 ». La veine primaire 14 est formée au sein du cœur 13 et est délimitée intérieurement par différentes surfaces des éléments tournants du cœur 13 et extérieurement par un carter interne 1321 du compartiment inter-veines 132. La veine secondaire 15 est délimitée intérieurement par un carter externe 1322 du compartiment inter-veines 132 et extérieurement par le carter de soufflante 1111. Le turboréacteur 10 comprend également un bras 16 de passage de servitudes s'étendant radialement entre le compartiment inter-veines 132 et le compartiment de soufflante 111. Le bras 16 est agencé pour permettre le passage de câbles électriques et de conduites de fluide. II peut également participer à la tenue mécanique du turboréacteur.
Dans l'ensemble de la description, la direction axiale X est la direction selon un axe longitudinal du turboréacteur, la direction verticale Z est la direction orthogonale à la direction axiale X et orientée selon la verticale lorsque le turboréacteur équipe un aéronef stationné au sol, et la direction transversale Y est orthogonale aux directions axiale X et verticale Z. Par ailleurs, la direction radiale désigne toute direction selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du turboréacteur. Les directions amont et aval sont définies par référence à l'écoulement général des gaz dans le turboréacteur.
Le turboréacteur 10 est en outre équipé d'un système 20 de régulation, qui comprend un calculateur 21 également appelé calculateur moteur, réalisé par exemple par un système de commande électronique numérique à pleine autorité du moteur, couramment appelé « FADEC » pour « Full-Authority Digital Engine Control ». Ce système 20 comporte notamment un ensemble de capteurs reliés au calculateur 21. Le calculateur 21 est typiquement logé dans le compartiment de soufflante 111 et les capteurs peuvent être positionnés en différents points du turboréacteur 10, notamment en différents points de la veine primaire 14 et de la veine secondaire 15. En particulier, le système de régulation 20 peut comporter un capteur de température des gaz d'éjection 22, également appelé capteur EGT d'après la dénomination anglaise « Exhaust Gas Température », destiné à mesurer la température des gaz d'éjection dans la veine primaire 14 en aval de la turbine basse pression 137. Ce capteur 22 est typiquement un thermocouple, du fait de la large plage de températures auxquelles il est soumis.
La figure 2 représente schématiquement une installation conventionnelle d'un système 20 de régulation du turboréacteur. Comme indiqué précédemment, le système 20 comprend notamment un calculateur 21 logé dans le compartiment de soufflante 111 et un thermocouple 22 dont la partie sensible est positionnée dans la veine primaire 14. Le thermocouple 22 comprend un premier conducteur électrique 221 et un deuxième conducteur électrique 222 reliés électriquement entre eux à une première extrémité pour former la partie sensible du thermocouple. Cette liaison électrique est appelée « soudure chaude 223 ». Différents couples de matériaux spécifiques peuvent être utilisés pour former les conducteurs électriques 221, 222. II s'agit par exemple d'un couple comprenant un premier conducteur électrique en alliage de nickel et de chrome (notamment commercialisé sous le nom de marque « Chromel ») et un deuxième conducteur électrique en alliage de nickel, d'aluminium et de silicium (notamment commercialisé sous le nom de marque « Alumel »). Le thermocouple est alors de type K. Les conducteurs électriques 221, 222 s'étendent chacun jusqu'à un point de connexion formé dans le compartiment de soufflante 111, à proximité immédiate du calculateur 21. Ces points de connexion sont appelés « soudures froides 224, 225 ». Chaque soudure froide 224, 225 relie électriquement une deuxième extrémité d'un conducteur électrique 221, 222 à un conducteur électrique 226, 227. Dans certains cas, les conducteurs électriques 221, 222 sont directement connectés à des bornes du calculateur 21. En tout état de cause, chaque conducteur électrique 221, 222 s'étend à l'intérieur d'au moins une partie du compartiment inter-veines 132, sur toute la longueur d'un bras 16 de passage de servitudes, et sur au moins une partie du compartiment de soufflante 111. Les conducteurs électriques 226, 227 sont constitués d'un même matériau, par exemple du cuivre. Ils se connectent au calculateur 21 de manière à permettre la mesure d'une tension entre les deux soudures froides 224, 225. Le calculateur 21 reçoit en outre une mesure de la température des soudures froides 224, 225 par l'intermédiaire d'un capteur de température, appelé « capteur de température de soudure froide 23 ». Le capteur de température de soudure froide 23 et les deux soudures froides 224, 225 sont placés dans un boîtier 210 du calculateur 21. À la lecture de la figure 2, il apparaît que les conducteurs électriques 221, 222 présentent une longueur conséquente entre la soudure chaude 223 positionnée dans la veine primaire 14 et les soudures froides 224, 225 positionnées dans le compartiment de soufflante 111. Ces conducteurs électriques étant formés dans des matériaux spécifiques peuvent présenter un coût important. En outre, leur intégration dans un harnais électrique peut s'avérer délicate. La demande FR 3 027 106 Al décrit une sonde de mesure de la température des gaz en sortie d'une turbine à gaz d'hélicoptère, dans laquelle les soudures froides et le capteur de température de soudure froide sont logés dans un boîtier isotherme, positionné relativement proche de la soudure chaude. Ce boîtier comporte un connecteur pour relier électriquement les soudures froides à une unité de traitement distante par l'intermédiaire de câbles conventionnels. L'invention propose d'utiliser ce principe de déport des soudures froides. En outre, elle propose d'utiliser la mesure de la température des soudures froides pour détecter une anomalie de température dans l'environnement de ces soudures froides.
La figure 3 représente schématiquement une installation d'un système de régulation d'un turboréacteur selon l'invention. Le système 30 de régulation du turboréacteur se distingue du système 20 de la figure 2 en ce que les soudures froides 224, 225 et le capteur de température de soudure froide 23 sont déportés hors du calculateur 21. Ces éléments sont logés dans un boîtier, appelé « boîtier de soudure froide 31 » positionné dans le compartiment inter-veines 132. En particulier, ce boîtier 31 peut être positionné à proximité d'un équipement sensible à la chaleur, par exemple un composant électronique, ou à proximité d'une conduite de fluide pour laquelle une surveillance de fuite est souhaitée. Le boîtier 31 est de préférence calorifugé. Les risques d'écart de température entre les soudures froides 224, 225 sont alors minimisés. Chaque conducteur électrique 221, 222 du thermocouple 22 s'étend entre la soudure chaude 223 positionnée dans la veine primaire 14 et une soudure froide 224, 225 logée dans le compartiment inter-veines 132, plus particulièrement dans le boîtier de soudure froide 31. Les conducteurs électriques 221, 222 sont également formés par un couple de matériaux spécifiques. Un premier conducteur électrique 32 relie la soudure froide 224 au calculateur 21 et un deuxième conducteur électrique 33 relie la soudure froide 225 au calculateur 21. Les conducteurs électriques 32, 33 ne nécessitent pas d'être réalisés dans un matériau particulier. Ils sont par exemple en cuivre. Le capteur de température de soudure froide 23 est également connecté au calculateur 21 par un conducteur électrique 34. Selon la technologie du capteur de température, plusieurs conducteurs électriques peuvent être utilisés. Ils sont par exemple en cuivre. Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, la connexion électrique entre le calculateur 21 et le boîtier de soudure froide 31 est réalisée par l'intermédiaire de connecteurs électriques. Le calculateur 21 comprend un connecteur électrique 211 et le boîtier de soudure froide 31 comprend un connecteur électrique 311. Les différents conducteurs électriques 32, 33, 34 reliant le boîtier de soudure froide 31 au calculateur 21 sont regroupés sous forme d'un harnais électrique. Ils se terminent à une extrémité par un connecteur électrique 35 apte à s'accoupler au connecteur électrique 211 du calculateur 21 et à l'autre extrémité par un connecteur électrique 36 apte à s'accoupler au connecteur électrique 311 du boîtier de soudure froide 31. Dans la mesure où les conducteurs électriques 32, 33 peuvent être constitués d'un matériau conventionnel, par exemple du cuivre, la réalisation d'un harnais avec le conducteur électrique 34 et éventuellement d'autres conducteurs électriques est facilitée.
De manière analogue à l'exemple de réalisation de la figure 2, le capteur de température de soudure froide 23 permet de déterminer une température des soudures froides 224, 225. Cette mesure est remontée au calculateur 21, ou calculateur moteur, qui est agencé pour déterminer, à partir de cette température et de la tension entre les soudures froides 224, 225, la température absolue au niveau de la soudure chaude 223. Le calculateur 21 est en outre agencé pour déterminer une température anormale dans le compartiment inter-veines 132. À cet effet, il compare la température fournie par le capteur de température de soudure froide à un seuil et génère un indicateur d'anomalie de température en fonction du résultat de la comparaison. Le calculateur moteur 21 forme alors également une unité de traitement pour la détection d'une anomalie de température. Plus généralement, le système 30 de régulation du turboréacteur forme également un système de détection d'une anomalie de température.
Plusieurs logiques de détection d'une anomalie de température dans le compartiment inter-veines sont possibles. Selon une première forme de réalisation, le calculateur 21 est agencé pour comparer la température au sein du boîtier de soudure froide 31 à un seuil prédéterminé. Ce seuil peut être déterminé en fonction de la température maximale attendue au voisinage du capteur de température de soudure froide 23 et/ou de la température maximale supportée par un élément sensible à la chaleur installé à proximité. Le seuil est par exemple fixé à 50 °C ou à 100 °C.
Selon une deuxième forme de réalisation, le calculateur 21 est agencé pour comparer la température au sein du boîtier de soudure froide 31 à un seuil paramétrique, déterminé en fonction de paramètres extérieurs du turboréacteur. Le seuil paramétrique est par exemple déterminé en fonction d'une température de l'air extérieur ou en fonction d'une température de l'air en entrée du turboréacteur (température T12). En particulier, le seuil paramétrique peut être fixé comme étant égal à la somme de la température extérieure observée et d'un écart prédéterminé.
Selon une troisième forme de réalisation, le calculateur 21 est agencé pour comparer la température au sein du boîtier de soudure froide 31 à un seuil variable, déterminé au moyen d'un modèle thermique et de paramètres de fonctionnement du turboréacteur. Par modèle thermique, on entend un modèle mathématique permettant de déterminer une valeur pour le seuil variable en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement du turboréacteur. Les paramètres de fonctionnement du turboréacteur susceptibles d'être pris en compte par le modèle thermique sont la température des gaz d'éjection (EGT) du turboréacteur, la température de l'air en entrée du turboréacteur (T12), la vitesse de rotation de la turbine haute pression du turboréacteur et la vitesse de rotation de la turbine basse pression du turboréacteur.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, il a été considéré que le traitement de la température afin de déterminer une anomalie de température dans le compartiment inter-veines était réalisé par le calculateur 21 du système 30 de régulation du turboréacteur, c'est-à-dire le calculateur moteur. Toutefois, ce traitement pourrait être réalisé par une unité de traitement distincte du calculateur 21. Cette unité de traitement peut être dédiée à la détection d'une anomalie de température. L'unité de traitement peut aussi être intégrée à un système de surveillance de l'état de l'aéronef, appelé « Aircraft Condition Monitoring System » (ACMS) en anglais.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Turboréacteur à double flux comprenant une veine primaire (14), une veine secondaire (16), un compartiment inter-veines (132) séparant la veine primaire de la veine secondaire et un compartiment de soufflante (111) délimitant extérieurement la veine secondaire, le turboréacteur (10) comprenant en outre un système (30) de régulation du turboréacteur et un système de détection d'une anomalie de température dans le compartiment inter-veines (132), le système de régulation comportant un thermocouple (22), un capteur de température de soudure froide (23) et un calculateur (21), le thermocouple comportant une soudure chaude (223) positionnée dans la veine primaire et deux soudures froides positionnées dans le compartiment inter-veines, le capteur de température de soudure froide (23) étant positionné dans le compartiment inter-veines (132) au voisinage des soudures froides (224, 225), le calculateur (21) étant positionné dans le compartiment de soufflante (111) et étant agencé pour déterminer une température dans la veine primaire (14) en fonction d'une tension entre les deux soudures froides et d'une température mesurée par le capteur de température de soudure froide, le système de détection d'une anomalie de température comportant une unité de traitement (21) agencée pour recevoir la température mesurée par le capteur de température de soudure froide (23) et déterminer une anomalie de température dans le compartiment inter-veines en fonction de ladite température mesurée.
  2. 2. Turboréacteur selon la revendication 1, dans lequel le système (30) de régulation du turboréacteur comprend un boîtier (31) logé dans le compartiment interveines (132), les soudures froides (224, 225) et le capteur de température de soudure froide (23) étant logés dans le boîtier (31).
  3. 3. Turboréacteur selon la revendication 2, dans lequel le système (30) de régulation du turboréacteur comporte plusieurs thermocouples, chaque thermocouple comportant une soudure chaude et deux soudures froides, les soudures froides de chaque thermocouple étant positionnées dans le boîtier (31).
  4. 4. Turboréacteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les soudures froides (224, 225) et le capteur de température de soudure froide (23) sont positionnés dans le voisinage d'une canalisation de distribution d'un fluide, ladite canalisation étant logée au moins en partie dans le compartiment inter-veines (132).
  5. 5. Turboréacteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les soudures froides (224, 225) et le capteur de température de soudure froide (23) sont positionnés dans le voisinage d'un composant électronique.
  6. 6. Turboréacteur selon l'une des revendications précédentes comprenant en outre un bras (16) de passage de servitudes et un harnais électrique, le bras de passage de servitudes reliant mécaniquement le compartiment inter-veines (132) au compartiment de soufflante (111) en traversant la veine secondaire (15) et le harnais électrique comportant un ensemble de conducteurs électriques (32, 33, 34) reliant électriquement les soudures froides (224, 225) au calculateur (21) et reliant le capteur de température de soudure froide (23) au calculateur (21) et à l'unité de traitement (21).
  7. 7. Turboréacteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'unité de traitement (21) est agencée pour déterminer une anomalie de température dans le compartiment inter-veines (132) par comparaison de la température mesurée par le capteur de température de soudure froide (23) avec un seuil prédéterminé.
  8. 8. Turboréacteur selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'unité de traitement (21) est agencée pour déterminer une anomalie de température dans le compartiment inter-veines (132) par comparaison de la température mesurée par le capteur de température de soudure froide (23) avec un seuil déterminé en fonction d'une température de l'air en entrée du turboréacteur.
  9. 9. Turboréacteur selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'unité de traitement (21) est agencée pour déterminer une anomalie de température dans le compartiment inter-veines (132) par comparaison de la température mesurée par le capteur de température de soudure froide (23) avec un seuil déterminé au moyen d'un modèle thermique et de paramètres de fonctionnement du turboréacteur.
  10. 10. Aéronef comportant un turboréacteur (10) selon l'une des revendications précédentes.
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