Brevet FR2600419A1 — publié le 19871224

i "Dispositif de surveillance des charges en fonctionnement pour des composants de structure d'avions ". L'in\ention concerne un dispositif de 5 surveillance des charges en fonctionnement pour des composants de structure d'avions. I1 est connu pour des avions modernes. comme par exemple pour des avions militaires de combat ou bien des axions ci-ils de ligne, des appareils et des pro10 cedes qui sont appliqués pour permettre une surveillanc? automatique de l'état technique des propulseurs entre deuxmoments d'obseration (American Society for Testing and Materials. Special TechnicaI Publication 671, 1979). Pour realiser la surveillance, tous les paramètres significatifs 15 du propulseur sont mesures et transmis à un ordinateur qui stocke ces données dans des mémoires de donnees appropriees. A l'aide de programmes de traitement des données correspondants, les données du propulseur ainsi rassemblées sont introduites, après le vol, dans une installation,de traite20 ment des donnees. traitées et classées par celui-ci selon des critères dépendant de chaque propulseur. Il est tire de cela l'état de conservation technique dans lequel se trouve le propulseur et déterminé un entretien anticipé ou bien, le cas echéant, une prolongation de la durée 25 d'utilisation de chaque propulseur. Ce dispositif est très avantageux pour l'exploitant d'un avion, car il assure une sécurité constante de fonctionnement du système de propulsion et non pas seulement aux moments déterminés exactement pour l'entretien. Entre autres, ce dispositif permet généralement d'accroître les intervalles entre deux entretiens, car l'intervalle entre de telles visites du propulseur est toujours déterminé selon les conditions de fonctionnement et de vol qui sont supposées les plus défavorables. L'inconvénient de ce dispositif réside dans la très 10 grande quantité de données que l'exploitant de grosses flottes d'a\ions reçoit journellement pour les propulseurs. quantité qu'il faut transmettre à l'installation de traitement des données décrite ci-dessus et qu'il faut! traiter. Du fait que ce n'est pas seulement le dispositif de propulsion, mais aussi le fuselage, la voilure et les gouvernes des a-ions qui doivent être contrôlés à des intervalles de temps déterminés, quant a leur sécurité, c'est le souhait légitime de l'exploitant d'a\ion 20 de procéder à une surveillance automatique de ces composants de structure pendant la durée d'utilisation des avions. Les quantités de données qui sont produites devraient à cette occasion être réduites autant que possible à des grandeurs significatives. Le but de l'invention est, de ce fait, de développer un dispositif, de saisir les grandeurs significatives concernant les modes de chargement et l'allure d'évolution des charges des composants de structure d'un a\ion. de les traiter et de les mettre à disposition sous 30 une forme concentrée. Ce dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que des capteurs existants dans l'avion pour d'autres fonctions de pilotage de vol et de commande de vol sont utilisés pour la saisie des données, en ce que 35 l'ordinateur présente des degrés appropriés et programma- bles de traitement des données et délivre ainsi toutes les donnees nécessaires à l'appréciation des conditions dans lesquelles se trouvent les composants de la structure et combine ces données avec des constantes techniques physi5 ques, individuelles à chaque avion, pour donner des grandeurs qui représentent la charge de 1' avion, en ce que la succession dans le temps de ces grandeurs représente les variations de la charge en fonctionnement de l'avion. et en ce que les variations de la charge sont réduites à des 10 spectres de charge et ces données stockées, par un procédé approprié. L'invention sera mieux comprise l'aide de la description ci-dessous et du dessin joint qui représente un avion de ligne pour lequel est effectué un 15 contr6le continu de l'intégrité mécanique de la structure de l'a\ion, à partir des sections A, B. C, D et F de la structure (figure 1). Pour les axions (par exemple l'AIRBUS A 320). dont le s\stème de commande de vol et de sur\eil20 lance de \ol tra\aille entièrement selon la technique numérique. il \ a la possibilité d'utiliser les informations numériques des capteurs qui existent de toute façon à bord d'un tel avion par exemple pour la vitesse de sol, l'accélération. la masse, la position du centre de gravité, les 25 mouvements des gouvernes et les positions des volets, pour un autre but, par exemple dans le but décrit ici de surveillance de la structure. Les données nécessaires à l'obtention de l'état de charge de la structure de l'avion sont prélevées sur les capteurs correspondants et transmis 30 à un ordinateur. Ces signaux sont alors combinés avec des grandeurs techniques physiques individuelles à l'avion concerné, de telle sorte que la grande quantité de données produite pendant le vol puisse être réduite à quelques grandeurs significatives. Par le fait que ce processus de 35 réduction des données a déjà lieu au cours du vol, il existe la possibilité d'emmagasiner pour l'a\ion ses spectres de charges atteignant jusque 500 vols et de procéder après cette durée à l'exploitation et à la documentation au sol. Les avantages obtenus avec ce dispositifs sont notables. Il est ainsi possible de réaliser une surveillance de la charge de la structure de l'avion entre les délais prescrits, en contrôlant les spectres de charge de chaque vol. I1 est possible de ce fait, d'allonger les intervalles entre inspection et entretien, comme pour les propulseurs. si la nature de la structure de l'aion le permet. Une comparaison est en outre possible entre les Vérifications de rigidité en fonctionnement entrepris 15 lors des essais de charge pour l'agrément du type d'avion a\ec les spectres de charge apparaissant en réalité. Cela permet ainsi d'aggra\er les prescriptions destinées au fonctionnement d'un tel aion, ou bien, ce qui est le cas en règle générale, les alléger, car ici aussi, comme pour les inspections des propulseurs. lorsqu'il! a méconnaissance des conditions de fonctionnement apparaissant en réalité, il est toujours considéré au départ des conditions de %ol et de fonctionnement les plus défavorables. R E E N D I C A T I 0 N S ) Dispositif de surveillance des charges en fonctionnement pour des composants de structure d'avions, composé de capteurs destinés à la conversion de grandeurs physiques en signaux électriques, afin d'obtenir la saisie de ces signaux qui sont transmis à un ordinateur, de les traiter et de réaliser un stockage intermédiaire des grandeurs significatives de la charge, ainsi que dispositif de stockage de données approprié à une exploita10 tion et à une documentation au sol, caractérisé en ce que des capteurs existants dans l'a\ion pour d'autres fonctions de pilotage de sol et de commande de vol sont utilisés pour la saisie des données. en ce que l'ordinateur présente des degrés appropriés et programmables de traitement des 15 données et délivre ainsi toutes les données nécessaires à l'appréciation des conditions dans lesquelles se trouvent les composants de la structure (A, B, C, D, E, F) et combine ces données avec des constantes techniques physiques, individuelles à chaque avion, pour donner des grandeurs qui 20 représentent la charge de l'avion, en ce que la succession dans le temps de ces grandeurs représente les variations de la charge en fonctionnement de l'avion, et en ce que les variations de la charge sont réduites à des spectres de charge et ces données stockées, par un procédé approprié. 25 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les composants de structure de l'avion (A, B, C, D, E, F) qui sont surveillés sont le fuselage, les ailes principales, les gouvernes de direction et de profondeur. 3 00 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les spectres de charge de chaque aile sont stockés sur des cassettes audio, utilisées comme appareil de stockage de données. 4 ) Dispositif selon l'une quelconque 35 des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les spec- tres de charge d'environ 500 vols seront stockés, avant échange du support de données du dispositif.