Une surveillance sans fil des arbres de moteur d'avion
De plus en plus, les fabricants de moteurs d'avion commercialisent leurs produits en leur associant une approche «basée sur le service», qui garantit aux clients la sécurité du moteur après l'achat, grâce à l'utilisation de techniques de maintenance en fonction de l'état. Pour cela, les fabricants assument la responsabilité du contrôle de l'état, en intégrant des systèmes de surveillance à chaque unité et en utilisant des analyses de Big data. Le projet TSA (Telemharsh - Telemetric system acquisition in harsh environment), financé par l'UE, a été lancé pour développer une solution innovante de télémétrie destinée à mesurer la fatigue du moteur. Plus précisément, les chercheurs ont mis en place un nouveau système sans fil pour mesurer et transmettre des données de fatigue et de température provenant des arbres de moteur. Un collecteur tournant sans fil, capable de fournir plus de 5 W de courant aux composants de l'avion en rotation, a été combiné à une ligne de communication RF à 10 Mbps et à une unité miniaturisée de traitement de signal, acceptant un multiplexage de signaux d'entrées provenant de plusieurs canaux. Évitant d'avoir recours à d'encombrants condensateurs de stockage d'énergie, il a également été conçu pour transmettre les données acquises à partir du composant en rotation vers la passerelle statique. Pour le conditionnement du courant, la partie électronique a été divisée en trois petites cartes: acquisition des données, traitement et transmission, et conditionnement des capteurs. Les fortes accélérations imposées par la rotation de l'arbre, qui sont également subies par l'électronique, ont posé un problème majeur. La solution adoptée pour surmonter ce problème a été de réduire la masse des composants. Pour optimiser le nouveau système de télémétrie, l'équipe de TSA a utilisé un banc d'essai conçu pour mener des expériences reproduisant une accélération et une température élevées. Ce banc d'essai, capable de produire jusqu'à 50 000 rotations par minute, permet d'intégrer une chambre thermique afin de chauffer jusqu'à 200 °C l'unité de test. D'autres essais et analyses de performance sont prévus après la fin du projet TSA. La recherche et le développement menés dans le cadre du projet ont débouché sur un système de télémétrie par collecteur tournant qui devrait améliorer la compétitivité de l'industrie aéronautique de l'UE. Cette technologie contribue à une maintenance en fonction de l'état en collectant des données système dans des environnements difficiles, non seulement dans le domaine de l'aviation mais également pour d'autres secteurs comme le vol spatial et la production d'énergie nucléaire.
Mots‑clés
Arbre de moteur d'avion, maintenance préventive, TSA, unité de traitement de signal, maintenance basée sur l'état