FR3011821A1

FR3011821A1 - Joint coupe-feu

Info

Publication number: FR3011821A1
Application number: FR1359905A
Authority: FR
Inventors: Thierry Kohn; Frantz Armange; Mario Lambey
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2015-04-17
Anticipated expiration: 2033-10-11
Also published as: FR3011821B1

Abstract

Joint coupe-feu configuré pour être interposé entre deux organes d'un aéronef ainsi qu'un ensemble d'aéronef comprenant un tel joint coupe-feu. Ce joint coupe-feu comprend une première partie (20) solidaire du premier organe (2'), une deuxième partie (30) solidaire du deuxième organe (3), et une bande de liaison (40), en au moins un matériau souple résistant au feu, s'étendant entre ladite première partie (20) et ladite deuxième partie (30).

Description

DOMAINE DE L'INVENTION Le présent exposé concerne un joint coupe-feu configuré pour être interposé entre deux organes d'un aéronef ainsi qu'un ensemble d'aéronef comprenant un tel joint coupe-feu.

Un tel joint coupe-feu peut notamment être utilisé pour protéger l'interface séparant un turbomoteur d'aéronef de son pylône afin d'éviter la propagation d'un incendie du turbomoteur vers l'appareil et vice-versa. ARRIERE PLAN Dans le domaine aéronautique, et tout particulièrement pour les avions de ligne, les certifications exigées en matière d'incendies sont très strictes. En particulier, l'interface entre le moteur et l'avion doit être coupe-feu afin qu'un incendie qui se serait déclaré au niveau du moteur ne puisse pas se propager vers l'appareil et endommager notamment le pylône. De la même manière, cette interface doit contenir un incendie qui se serait déclaré au niveau de l'appareil afin de protéger le moteur. Pour réaliser cette interface, différentes solutions sont connues. En particulier, pour les turbomoteurs installés à l'arrière de l'appareil et dont les pylônes s'étendant horizontalement depuis le fuselage de l'appareil, il est connu d'utiliser des joints en élastomère solidaires de la nacelle du moteur et comprimés contre la surface du pylône ou bien solidaires du pylône et comprimés contre la surface de la nacelle. Toutefois, au cours du vol, des déplacements relatifs importants se produisent entre le pylône et le moteur : ces derniers résultent, notamment, de contraintes thermomécaniques différentielles entre le pylône et le moteur, de contraintes mécaniques liées à l'accrochage du moteur sur le pylône, ou encore de contraintes aérodynamiques. En conséquence, il convient de prévoir un joint de grandes dimensions capable de se déformer sur une plage importante de déplacements sans se décoller de la surface à protéger, ce qui romprait l'étanchéité au feu, ni se comprimer au-delà de sa résistance, ce qui conduirait à sa détérioration. Ainsi, ces joints coupe-feu connus ont pour inconvénient d'être très volumineux et donc difficiles à intégrer à l'interface entre le pylône et le moteur. En outre, les modifications apportées à ces joints pour répondre correctement à des déplacements importants amènent à détériorer les 3 0 1 1 8 2 1 2 performances aérodynamiques de la liaison entre le moteur et le pylône, ce qui nuit à la consommation globale de l'avion. Il existe donc un réel besoin pour un joint coupe-feu qui soit dépourvu, au moins en partie, des inconvénients inhérents aux joints 5 connus précités. PRESENTATION DE L'INVENTION Le présent exposé concerne un joint coupe-feu configuré pour être interposé entre deux organes d'un aéronef, comprenant une première 10 partie solidaire du premier organe, une deuxième partie solidaire du deuxième organe, et une bande de liaison, réalisé en au moins un matériau souple résistant au feu, s'étendant entre la première partie et la deuxième partie. Dans le présent exposé, on entend par matériau souple un 15 matériau capable de se déformer, notamment par plissage, sans se casser, de manière à suivre les déplacements relatifs entre les deux organes de l'aéronef. Dans le présent exposé, on entend par matériau résistant au feu un matériau capable de s'opposer à la propagation du feu. Plus précisément, 20 il peut s'agir d'un matériau certifiable par un essai feu, celui-ci durant 5 minutes sous une flamme calibrée à 1100°C. Grâce à ce joint coupe-feu, l'étanchéité au feu de l'interface est améliorée puisque le joint est fixé à la fois au premier organe et au deuxième organe, ce qui limite le risque que le joint se décolle de la 25 surface à protéger en cas de déplacement relatif important entre les deux organes. La continuité du joint depuis un organe vers l'autre organe assure une continuité aérodynamique au niveau de l'interface à protéger ce qui améliore les performances aérodynamiques globales de l'aéronef et 30 contribue donc à réduire sa consommation globale. Le matériau souple du joint lui permet de se déformer suffisamment afin de suivre les déplacements relatifs les plus importants malgré sa fixation simultanée aux deux organes. Dans certains modes de réalisation, le matériau de la bande de 35 liaison est un tissu ignifugé. La souplesse de la bande de liaison peut ainsi être très facilement obtenue par une surlongeur de tissu correspondant au moins aux déplacements thermomécaniques relatifs et tolérances de fabrications maximums attendus. En variante ou en combinaison, l'armure, la jauge et les fibres du tissu peuvent en outre être choisis de manière à donner une souplesse et/ou une élasticité au tissu lui-même. Un tel tissu, 5 même pourvu d'une surlongeur, est peu encombrant, ce qui, d'une part, facilite la mise en place et l'intégration du joint et, d'autre part, permet un gain de masse par rapport à la solution connue des joints élastomères. De plus, il est facile de découper cette bande à la longueur souhaitée en chaque point de l'interface pour compenser des déplacements locaux plus 10 ou moins importants. Dans certains modes de réalisation, au moins un tronçon de la bande de liaison est divisé en des première et deuxième portions distinctes, la première portion étant en un matériau souple résistant au feu et s'étendant depuis la première partie, et la deuxième portion étant 15 en un matériau souple résistant au feu et s'étendant depuis la deuxième partie. Les première et deuxième portions sont équipées de moyens de jonction configurés pour joindre ou disjoindre à volonté les première et deuxième portions. Grâce à ces moyens de jonction, il est possible de désolidariser ces deux portions afin de séparer les premier et deuxième 20 organes. Cela peut notamment être utile pour les opérations de maintenance sur l'un des organes. Dans le cas d'une nacelle, cela peut permettre d'ouvrir les capots de la nacelle. La première portion est réalisée dans un premier tissu tandis que la deuxième portion est réalisée dans un deuxième tissu. Ces deux tissus 25 peuvent être de nature identique ou bien comporter des armures, des jauges ou des fibres différentes pour ne citer que ces exemples de différences. Dans certains modes de réalisation, les moyens de jonction comprennent au moins une fermeture à glissière plus communément 30 connue sous la dénomination « fermeture Éclair ». Une telle fermeture Éclair est une jonction facile à installer et à mettre en oeuvre en permettant de joindre et de disjoindre très rapidement les deux portions de la bande de liaison. Dans certains modes de réalisation, l'une des première et deuxième 35 portions comprend un pan configuré pour recouvrir les moyens de jonction jusqu'à chevaucher l'autre portion. Grâce à ce pan recouvrant les moyens 3 0 1 1 82 1 4 de liaison, une étanchéité au feu est assurée même dans le cas où les moyens de liaison ne seraient pas capables de résister efficacement au feu à eux seuls. Ce pan peut également protéger les moyens de jonction contre le feu.

Dans certains modes de réalisation, le joint comporte une pluralité de tronçons répartis les uns après les autres sur toute la longueur de l'interface à protéger, une zone de chevauchement étant prévue entre chaque paire de tronçons adjacents. Une telle succession de tronçons peut permettre, notamment, d'alterner des tronçons en un seul morceau et d'autres tronçons comprenant deux portions équipées de moyens de jonctions. En particulier, ceci est utile lorsque plusieurs capots ou autres ouvertures se succèdent sur l'un des organes. Les zones de chevauchement sont quant à elles utiles pour empêcher le passage d'une flamme entre deux tronçons successifs.

Dans d'autres modes de réalisation, le joint comprend un unique tronçon s'étendant sur toute la longueur de l'interface à protéger. Dans certains modes de réalisation, la bande de liaison comporte une armature. Cette armature permet de maintenir la forme de la bande de liaison, l'empêchant de battre dans certaines conditions de vol, tout en lui laissant une souplesse suffisante lui permettant de suivre les déplacements relatifs des organes. En outre, une telle armature permet d'améliorer la continuité aérodynamique du joint quel que soit l'espace laissé entre les deux organes. Dans certains modes de réalisation, cette armature est métallique.

Dans certains modes de réalisation, cette armature comprend une série de tiges intégrées dans le tissu. Elles sont de préférence réparties de façon homogène au sein du tissu. Dans d'autres modes de réalisation, cette armature comprend au moins une tresse intégrée au tissu.

Dans certains modes de réalisation, la bande de liaison possède une largeur variable pour s'adapter à la géométrie de l'interface à protéger. Dans certains modes de réalisation, la première partie du joint comprend un bandeau de tissu prolongeant la bande de liaison vers le premier organe et une armature enveloppée dans le bandeau de tissu. 35 Cette armature permet la fixation de la première partie sur le premier 3 0 1 1 82 1 5 organe. En outre, le rabat du bandeau de tissu enveloppant l'armature permet de protéger cette dernière contre le feu. Dans certains modes de réalisation, la deuxième partie du joint comprend un bandeau de tissu prolongeant la bande de liaison vers le 5 deuxième organe et une armature enveloppée dans le bandeau de tissu. Dans certains modes de réalisation, le tissu ignifugé comprend des fibres de verre et, de préférence, un revêtement en PVC. Un tel matériau présente de très bonnes propriétés de résistance au feu. En outre, il présente également une bonne étanchéité à l'eau et résiste aux différents 10 contaminants pouvant l'agresser, tels que l'huile ou l'essence. Le présent exposé concerne également un ensemble d'aéronef comprenant un pylône, un turbomoteur monté sur ledit pylône, et un joint coupe-feu selon l'un quelconque des modes de réalisation précédents situé à l'interface entre le pylône et la nacelle du turbomoteur. 15 Dans certains modes de réalisation, le joint est prévu sur le pourtour extérieur du pylône et sur la surface externe de la nacelle. Cette configuration facilite l'intégration du joint et est particulièrement adaptée aux moteurs d'essai. Dans d'autres modes de réalisation, le joint est prévu sur le 20 pourtour intérieur du pylône et sur la surface interne de la nacelle. Cette configuration permet d'améliorer l'aérodynamisme de l'ensemble et est particulièrement adaptée aux moteurs de série. Les caractéristiques et avantages précités, ainsi que d'autres, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, d'exemples de 25 réalisation du joint coupe-feu proposé. Cette description détaillée fait référence aux dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les dessins annexés sont schématiques et visent avant tout à 30 illustrer les principes de l'invention. Sur ces dessins, d'une figure (FIG) à l'autre, des éléments (ou parties d'élément) identiques sont repérés par les mêmes signes de référence. La FIG 1 est une vue d'ensemble d'un avion comprenant un 35 exemple de joint selon l'invention à l'interface entre chaque moteur et son pylône. 301 1 8 2 1 6 La FIG 2 est une vue agrandie du joint selon la flèche II de la FIG 1. La FIG 3 est une vue en coupe de cet exemple de joint. La FIG 4 est une vue générale d'une variante de réalisation de cet 5 exemple de joint. DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLE(S) DE REALISATION Afin de rendre plus concrète l'invention, un exemple de joint coupe-feu est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Il est 10 rappelé que l'invention ne se limite pas à cet exemple. La FIG 1 représente un avion de ligne 1 équipé de deux turbomoteurs 2 montés à l'arrière de l'appareil à l'extrémité de pylônes 3 s'étendant transversalement et horizontalement depuis le fuselage de l'avion au niveau de son empennage 4. Dans cet exemple, les 15 turbomoteurs 2 sont des turboréacteurs carénés mais il pourrait également s'agir de turbomoteurs du type « open-rotor ». La FIG 2 est un agrandissement de la FIG 1 illustrant l'interface entre l'un des turbomoteurs 2 et son pylône 3. Le turbomoteur 2 est fixé sur le pylône 3 par l'intermédiaire de sa nacelle 2'. Un joint coupe-feu 10 20 est disposé au niveau de l'interface entre la nacelle 2' et le pylône 3. La FIG 3 illustre plus précisément la structure du joint coupe-feu 10. Le joint coupe-feu 10 comprend un premier pan de tissu ignifugé 21 solidaire de la nacelle 2' au niveau d'un premier bandeau 22 et un deuxième pan de tissu ignifugé 31 solidaire du pylône 3 au niveau d'un 25 deuxième bandeau 32. Dans une première partie 20 du joint 10, la partie du premier pan de tissu 21 constituant le premier bandeau 22 est plaquée contre la nacelle 2' par une première armature 23 s'étendant le long de l'interface à protéger. Cette armature 23 peut être en métal ou en tout autre matériau 30 adapté tel un matériau composite par exemple. L'extrémité du premier pan de tissu 21 est ensuite rabattue par-dessus la première armature 23 pour envelopper complétement cette dernière dans le bandeau 22. Cet empilement constitué de la bande inférieure 22a du premier bandeau 22, de la première armature 23 et du rabat 22b du premier bandeau 22 est fixé à la nacelle 2' par des moyens de fixation 24 du type rivet ou liaison boulonnée. 301 1 8 2 1 7 Selon une variante, seules la bande inférieure 22a et la première armature 23 sont fixées à la nacelle 2' à l'aide des moyens de fixation 24 : dans un tel cas, il est possible de ne pas prévoir de rabat 22b ; le matériau choisi pour l'armature 23 est alors de préférence choisi pour 5 permette une tenue au feu (il peut s'agir d'inox par exemple). En outre, l'extrémité du rabat 22b peut être attachée à la bande inférieure 22a du premier bandeau 22, à l'aide de des moyens de fixation 24 tels des rivets par exemple, pour enfermer complétement l'armature 23. 10 La partie du premier pan de tissu 21 opposée au rabat 22b et ne constituant pas le premier bandeau 22 s'étend quant à elle le long de la nacelle 2' puis le long du pylône 3 et forme ainsi une première portion 41 de la bande de liaison 40. De manière analogue, dans une deuxième partie 30 du joint 10, la 15 partie du deuxième pan de tissu 31 constituant le premier bandeau 32 est plaquée contre le pylône 3 par une deuxième armature 33 s'étendant le long de l'interface à protéger. L'extrémité du deuxième pan de tissu 31 est ensuite rabattue par-dessus la deuxième armature 33 pour envelopper complétement cette dernière dans le bandeau 32. Cet empilement 20 constitué de la bande inférieure 32a du deuxième bandeau 32, de la deuxième armature 33 et du rabat 32b du deuxième bandeau 32 est fixé au pylône 3 par des moyens de fixation 34 du type rivet ou liaison boulonnée. En outre, l'extrémité du rabat 32b peut être attachée à la bande 25 inférieure 32a du deuxième bandeau 32 pour enfermer complétement l'armature 33. La partie du deuxième pan de tissu 31 opposée au rabat 32b et ne constituant pas le deuxième bandeau 32 s'étend quant à elle le long du pylône 3 et en direction de la nacelle 2' et forme ainsi une deuxième 30 portion 42 de la bande de liaison 40. La première portion 41 et la deuxième portion 42 de la bande de liaison 40 sont jointes l'une à l'autre à l'aide d'une fermeture Éclair 43. Le premier pan 21 comprend en outre un pan de recouvrement 44 qui nait au niveau de la première portion 41 de la bande de liaison 40 puis s'étend 35 derrière la fermeture Éclair 43 jusqu'à chevaucher en partie la deuxième portion 42 de la bande de liaison 40. Ce pan de recouvrement 44 peut notamment être formé par une déliaison du premier pan 41 qui prend alors une forme en Y. Ce pan de recouvrement 44 peut également être rapporté sur le premier pan 41, par couture ou collage par exemple. Dans cet exemple, le pan de recouvrement 44 s'étend par-dessous la fermeture Éclair 43, entre cette dernière et la surface du pylône 3 ; toutefois, ce pan de recouvrement 44 pourrait également être prévu pardessus la fermeture Éclair 43. En outre, ce pan de recouvrement 44 peut indifféremment être issu du premier pan 21 ou du deuxième pan 31 du joint 10.

Dans cet exemple, l'interface entre la nacelle 2' et le pylône 3 est couverte par la première portion 41 de la bande de liaison 40 et la fermeture Éclair se trouve donc en surface du pylône 3 ; toutefois, de manière analogue, l'interface pourrait être couverte par la deuxième portion 42 de la bande de liaison 40 tandis que la fermeture serait alors en surface de la nacelle 2'. La bande de liaison 40 est dimensionnée en fonction du jeu fonctionnel maximum attendu entre la nacelle 2' et le pylône 3 ; sa largeur peut en outre varier en fonction de sa position le long de l'interface afin de compenser des déplacements variables en différents points du pylône et d'optimiser la masse de l'ensemble. Cette surlongeur variable peut être indifféremment donnée par la géométrie de la première et/ou de la deuxième portion 41, 42 de la bande de liaison 40. La FIG 4 illustre une variante avantageuse du joint 10. Sur cette vue très schématique, on observe que le premier pan 21 comprend des renforts métalliques 45 répartis de manière homogène tout autour du pylône 3. Ces renforts métalliques 45, prévus essentiellement au niveau de la bande de liaison 40, prennent la forme de tiges incurvées permettant de mettre en forme le tissu au niveau de l'interface entre la nacelle 2' et le pylône 3, assurant ainsi un meilleur comportement aérodynamique tout en lui conservant la souplesse nécessaire pour suivre les déplacements relatifs entre la nacelle 2' et le pylône 3. Les modes ou exemples de réalisation décrits dans le présent exposé sont donnés à titre illustratif et non limitatif, une personne du métier pouvant facilement, au vu de cet exposé, modifier ces modes ou exemples de réalisation, ou en envisager d'autres, tout en restant dans la portée de l'invention.

De plus, les différentes caractéristiques de ces modes ou exemples de réalisation peuvent être utilisées seules ou être combinées entre elles. Lorsqu'elles sont combinées, ces caractéristiques peuvent l'être comme décrit ci-dessus ou différemment, l'invention ne se limitant pas aux combinaisons spécifiques décrites dans le présent exposé. En particulier, sauf précision contraire, une caractéristique décrite en relation avec un mode ou exemple de réalisation peut être appliquée de manière analogue à un autre mode ou exemple de réalisation.

Claims

REVENDICATIONS1. Joint coupe-feu configuré pour être interposé entre deux organes d'un aéronef, comprenant une première partie (20) solidaire du premier organe (2), une deuxième partie (30) solidaire du deuxième organe (3), et une bande de liaison (40), réalisée en au moins un matériau souple 10 résistant au feu et s'étendant entre la première partie (20) et la deuxième partie (30).
2. Joint selon la revendication 1, dans lequel le matériau de la bande de liaison (40) est un tissu ignifugé. 15
3. Joint selon la revendication 1 ou 2, dans lequel au moins un tronçon de la bande de liaison (40) est divisé en des première et deuxième portions (41, 42) distinctes, la première portion (41) étant en un matériau souple résistant au feu et s'étendant depuis la première partie 20 (20), et la deuxième portion (42) étant en un matériau souple résistant au feu et s'étendant depuis la deuxième partie (30), et dans lequel les première et deuxième portions (41, 42) sont équipées de moyens de jonction (43) configurés pour joindre ou disjoindre à volonté les première et deuxième portions (41, 42). 25
4. Joint selon la revendication 3, dans lequel les moyens de jonction comprennent au moins une fermeture Éclair (43).
5. Joint selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l'une des 30 première et deuxième portions (41) comprend un pan (44) configuré pour recouvrir les moyens de jonction (43) jusqu'à chevaucher l'autre portion (42).
6. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 35 comportant une pluralité de tronçons répartis les uns après les autres surtoute la longueur de l'interface à protéger, une zone de chevauchement étant prévue entre chaque paire de tronçons adjacents.
7. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la bande de liaison (40) comporte une armature (45).
8. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la première partie (20) comprend un bandeau de tissu (22) prolongeant la bande de liaison (41) vers le premier organe (2), et une armature (23) enveloppée dans le bandeau de tissu (22).
9. Joint selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, dans lequel le tissu ignifugé comprend des fibres de verre et, de préférence, un 15 revêtement en PVC.
10. Ensemble d'aéronef comprenant un pylône (3), un turbomoteur (2) monté sur ledit pylône (3), et un joint coupe-feu (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes situé à l'interface entre le 20 pylône (3) et la nacelle (2') du turbomoteur (2), la première partie (20) du joint coupe-feu (10) étant solidaire de la nacelle (2') et la deuxième partie (30) du joint coupe-feu (10) étant solidaire du pylône (3).