Brevet FR2889307A1 — publié le 20070202

Procédé de traçage de l'écoulement d'un fluide dans un aéronef Domaine de l'invention L'invention concerne un procédé pour tracer l'écoulement d'un fluide à bord d'un aéronef, en particulier d'un avion. Ce procédé de traçage permet de rechercher une éventuelle fuite de liquide à bord d'un avion ou bien de connaître le cheminement parcouru par un fluide à bord d'un avion. L'invention trouve des applications dans le domaine de l'aéronautique et, en particulier, dans le domaine de l'expertise en aéronautique. Etat de la technique En aéronautique, il peut être important, dans certain cas, de connaître le chemin parcouru par un fluide à bord d'un avion afin de déterminer les zones de l'avion et des différents éléments de cet avion qui ont été ou qui risquent d'être en contact avec ce fluide. En effet, il est essentiel que certaines zones ou éléments d'un avion ne soient jamais en contact avec un fluide, par exemple avec de l'eau, pour ne pas endommager ces zones ou éléments. C'est le cas, par exemple, d'un calculateur de bord. On comprend, en effet, qu'un élément endommagé à bord d'un avion peut avoir des conséquences très graves en matière de sécurité. Il est donc important, dans certains cas, de vérifier que l'écoulement d'un fluide à bord d'un avion ne puisse atteindre certains éléments particuliers de l'avion. Par ailleurs, il peut être important, en cas de disfonctionnement d'un avion, de vérifier si ce disfonctionnement n'est pas dû à l'écoulement d'un 25 fluide. Pour connaître le chemin parcouru par un fluide à bord d'un avion, il est connu d'introduire, dans la zone de l'avion à tester, un fluide de test et de suivre le cheminement de ce fluide. Ce fluide de test peut être de l'eau pure. Cependant, dans ce cas, le cheminement du fluide de test n'est pas facile à observer. En effet, à l'oeil nu, il est difficile de suivre le cheminement de l'eau, en particulier dans des zones de traçage difficile comme, par exemple, la soute d'un avion. De plus, l'observation de ce cheminement du fluide de test doit être établie avant que le fluide ne sèche car, une fois séchée, l'eau ne laisse aucune trace visible. En outre, l'observation doit être réalisée à l'oeil nu 2889307 2 car l'écoulement de l'eau est quasiment invisible sur une image réalisée par une caméra vidéo ou un appareil photographique. Il est connu également d'utiliser, comme fluide de test, de l'eau colorée avec de l'éosine. L'éosine permet, en effet, de teinter l'eau en rouge et, ainsi, de faciliter le suivi de son cheminement dans la zone testée de l'avion. Il est alors possible de suivre l'écoulement de l'eau, soit à l'oeil nu, soit au moyen d'images réalisées par une caméra vidéo ou un appareil photographique. Cependant, l'éosine présente l'inconvénient d'être très colorante. Ainsi, toutes les pièces de l'avion sur lesquelles l'éosine s'écoule se trouvent colorées en rouge, une fois le fluide de test séché. En conséquence, après avoir procédé au traçage de l'écoulement par ce fluide de test, il est nécessaire de nettoyer toutes les pièces contaminées, c'est-à-dire tous les éléments colorés par le passage du fluide de test. Or, l'éosine est un colorant très difficile à nettoyer, qui résiste à un nettoyage à l'eau. Aussi, certaines pièces de l'avion doivent d'être changées, après écoulement du fluide de test. Un tel changement des pièces présente, bien sûr, un coût élevé. Pour éviter ce changement des pièces, il est possible de protéger ces pièces initialement, avant la mise en place du procédé de traçage d'écoulement du fluide, puis de retirer cette protection une fois le traçage terminé. Cette protection peut être un film de protection ou bien une peinture recouvrant les pièces et nettoyée après traçage. Cependant, la pose d'une protection et la dépose de cette protection entraine un coût important en temps de main d'ceuvre et en temps d'immobilisation de l'avion. En outre, la pose de protections n'est réalisée que sur des pièces que l'utilisateur a préalablement supposé contaminables. Si des pièces non prévues sont contaminées, alors ces pièces doivent d'être changées, ce qui entraîne un coût supplémentaire. Exposé de l'invention L'invention a justement pour but de remédier aux inconvénients des techniques décrites précédemment. A cette fin, elle propose un procédé de traçage de l'écoulement d'un fluide à bord d'un avion dans lequel le fluide de test est, d'une part, suffisamment coloré pour permettre une observation aisée de son cheminement et, d'autre part, facile à nettoyer. Pour cela, l'invention propose d'utiliser un fluide de test comportant de la fluorescéine. 2889307 3 De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de traçage de l'écoulement d'un fluide dans au moins une zone d'un aéronef, comportant les opérations suivantes: - introduction d'un fluide de test dans la zone de l'aéronef, et 5 - observation du cheminement de ce fluide de test. Ce procédé se caractérise par le fait que le fluide de test comporte de la fluorescéine. Le procédé de l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - il comporte, avant observation du cheminement, une opération d'éclairage par des rayons ultraviolets de la zone de test de l'avion. - il comporte une opération de prise d'image de la zone éclairée; l'opération d'observation du cheminement est réalisée avant séchage du fluide de test; - l'opération d'observation est réalisée après séchage du fluide de test; - la fluorescéine est mélangée avec un fluide présent dans l'aéronef; - la fluorescéine est mélangée avec de l'eau. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention Le procédé de l'invention consiste à tracer l'écoulement d'un fluide à bord d'un avion au moyen d'un fluide de test contenant de la fluorescéine. La fluorescéine a l'avantage d'être chimiquement neutre, c'est-à-dire non agressive envers les matériaux présents à bord d'un avion. Autrement dit, la fluorescéine ne risque pas de détériorer les pièces avec lesquelles elle est en contact. Or, à bord d'un avion, il y a des nombreuses sortes de matériaux et certains de ces matériaux sont relativement spéciaux et spécifiques au domaine de l'aéronautique. En particulier, il y a des parois et des gaines de câbles réalisées dans des matériaux spécifiques à l'aéronautique et qu'il est important de ne pas mettre en contact avec un produit agressif qui pourrait, par exemple, augmenter leur inflammabilité ou modifier leur structure interne. La fluorescéine a l'avantage de ne pas être agressive et de ne pas modifier la structure interne de ces matériaux. En outre, la fluorescéine peut être présente dans le fluide de test en très faible quantité, par exemple, de l'ordre de 2 à 3% voire moins tout en restant visible à l'observation, notamment sous l'effet d'un éclairage par rayonnements ultraviolets. 2889307 4 Le procédé de l'invention propose donc d'introduire, dans la zone à tester de l'avion, un fluide de test comportant de la fluorescéine et d'observer le cheminement de ce fluide dans la zone à tester. Le fluide de test, dans l'invention, peut être de la fluorescéine mélangée à de l'eau ou bien à un autre liquide non agressif. Cet autre liquide peut être un fluide présent dans un avion, comme le liquide de dégivrage. Dans un mode de réalisation de l'invention, la zone à tester est éclairée, avant observation du cheminement, au moyen d'un éclairage émettant des rayonnements ultraviolets, appelés UV. Ces rayonnements ultraviolets ont pour effet de rendre le fluide de test fluorescent, donc plus facile à observer. Dans une variante, plusieurs éclairages UV peuvent être disposés dans la zone à tester de façon à éclairer les différents cheminements possibles du fluide de test. Dans une variante de l'invention, l'éclairage par des rayons UV peut être complété par une baisse volontaire de l'éclairage naturel de la zone à tester de façon à faire ressortir la fluorescence du fluide de test. Par exemple, l'éclairage naturel peut être réduit en dessous de 150 Lux. L'éclairage UV utilisé dans le procédé de l'invention peut être portatif ou alimenté électriquement par l'avion. Une simple lampe portative équipée de néons ultraviolets suffit à inspecter les traces fluorescentes de l'écoulement. Le fluide de test peut comporter de la fluorescéine à des dosages variables, suivant l'application. La concentration en fluorescéine est généralement comprise entre 1 et 10%. Dans le cas où le procédé de l'invention comporte une opération d'éclairage par des rayons UV, alors la concentration peut être faible, puisque mise en valeur par les rayons UV. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'observation du cheminement du fluide de test est réalisée au moyen d'une prise d'images de la zone de l'avion à tester. Cette prise d'images peut être réalisée au moyen d'une caméra vidéo ou d'un appareil photographique qui réalise une succession d'images de la zone à tester. Comme le fluide de test est fluorescent, les prises de vues réalisées de l'écoulement du fluide de test sont de bonne qualité et permettent une observation aisée de cet écoulement. Elles sont d'une qualité encore supérieure lorsqu'elles sont 2889307 5 réalisées sous éclairage UV, le fluide de test étant encore plus fluorescent sous l'effet de l'éclairage ultraviolet. L'avantage de réaliser des images de l'écoulement du fluide de test permet de visualiser autant de fois que nécessaire ces images, afin de détecter un cheminement caché, en particulier lorsque le traçage se fait dans des zones peu accessibles de l'avion, comme les soutes. En outre, on sait qu'un essai de traçage de l'écoulement du fluide de test en aéronautique présente un coût très élevé du fait de l'immobilisation de l'avion pendant cet essai. En outre, un essai de traçage peut nécessiter de faire rouler l'avion sur une piste ou bien de le faire décoller et voler, ce qui entraine un coût très important. Si cet essai n'est pas concluant, un autre essai doit être mis en oeuvre, ce qui double le coût de l'essai. Il est donc intéressant de n'avoir qu'un seul et unique essai à réaliser et d'enregistrer l'écoulement sur un support vidéo du type bande vidéo ou disque optique. La prise d'images pendant cet essai permet de pouvoir visualiser, ultérieurement et à plusieurs reprises, l'écoulement du fluide de test. Dans le procédé de l'invention, l'observation du cheminement du fluide de test peut bien sûr être réalisée avant séchage du fluide de test. En effet, une fois le fluide de test écoulé, la fluorescéine présente dans ce fluide de test laisse des traces résiduelles dans la zone à tester. Ces traces résiduelles deviennent fluorescentes sous l'effet de l'éclairage ultraviolet. Le trajet de l'écoulement peut donc être réalisé avec certitude. L'observation peut aussi être réalisée une fois que le fluide de test a séché. En effet, le fluide de test, qui contient de la fluorescéine, contient également un autre fluide, par exemple de l'eau, qui, après écoulement, s'évapore. Après évaporation de cet autre fluide, la fluorescéine laisse une tracé sèche de couleur marron. Le cheminement parcouru par le fluide de test peut donc être tracé bien que le fluide soit évaporé. Ces traces sèches sont visibles également sur les images éventuellement réalisées. L'utilisation de fluorescéine dans le fluide de test présente aussi un avantage en ce qui concerne le nettoyage des éléments contaminés, c'est-àdire des éléments ayant été en contact avec le fluide de test. En effet, le nettoyage de la fluorescéine est simple, rapide et peu coûteux. Les éléments contaminés peuvent être nettoyés très facilement, après séchage du fluide de test, au moyen d'un chiffon sec. II suffit donc d'essuyer les éléments contaminés pour leur redonner leur aspect initial. Le nettoyage de ces éléments est donc simple et peu coûteux en temps de main d'ceuvre et en temps d'immobilisation de l'avion. Le procédé de l'invention permet non seulement de réaliser le traçage de l'écoulement d'un fluide mais également de rechercher une fuite d'un fluide. Dans ce dernier cas, il est nécessaire de pouvoir détecter la présence d'une seule goutte de fluide, en particulier, si cette goutte risque d'entrer en contact avec un calculateur. En effet, dans le domaine de l'aéronautique, la détection d'une seule goutte du fluide de test peut signifier la présence d'un liquide à proximité d'un élément dont le contact avec un quelconque liquide est proscrit pour des raisons de sécurité. L'utilisation d'un fluide de test contenant de la fluorescéine et l'éclairage par rayons UV de ce fluide permet de mettre en valeur toute trace de fluorescéine, même une seule goutte. Le procédé de l'invention a été décrit pour une mise en oeuvre interne à l'avion, c'est-à-dire lorsqu'un écoulement est recherché à l'intérieur de l'avion. Ce procédé peut aussi être mis en oeuvre à l'extérieur de l'avion, c'est-à-dire pour rechercher un écoulement externe à l'avion. 7 REVENDICATIONS 1 - Procédé de traçage de l'écoulement d'un fluide dans au moins une zone d'un aéronef, comportant les opérations suivantes: - introduction d'un fluide de test dans la zone de l'aéronef, et - observation du cheminement de ce fluide de test, caractérisé en ce que le fluide de test comporte de la fluorescéine. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, avant l'observation du cheminement, une opération d'éclairage de la zone de l'aéronef par des rayonnements ultraviolets. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une opération de prise d'images de la zone de l'aéronef. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'opération d'observation est réalisée avant séchage du fluide de test. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'opération d'observation est réalisée après séchage du fluide de test. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 20 caractérisé en ce que la fluorescéine est mélangée avec un fluide présent dans un aéronef. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la fluorescéine est mélangée avec de l'eau.