Brevet FR2987400A1 — publié le 20130830

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET CONTEXTE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de test d'un filtre de circuit de circuit d'huile ou de carburant d'un moteur d'aéronef, ainsi qu'un système de surveillance d'un tel filtre. Un filtre de circuit d'huile ou de carburant d'un moteur est un élément sensible d'un moteur, et qui doit par conséquent être surveillé en permanence afin d'assurer que le circuit est filtré en toutes circonstances. Un filtre comporte généralement une cartouche filtrante comprenant un élément filtrant en matériau poreux traversé par le fluide, carburant ou huile, le degré de colmatage du filtre étant déterminé par la porosité dudit élément filtrant audit fluide. Lors de la filtration du fluide, l'élément filtrant retient des particules contenues dans le fluide, qui viennent progressivement modifier la porosité de cet élément filtrant en se logeant dans les interstices du matériau poreux, comatant le filtre. Au-delà d'un certain degré de colmatage (seuil de colmatage), le filtre présente une résistance à la circulation du fluide trop élevée. Le colmatage du filtre peut donc avoir des conséquences importantes en vol, et nécessiter la dérivation du fluide du circuit qui n'est alors plus filtré, ce qui est susceptibles d'entraîner la dégradation d'éléments du moteur par les contaminants contenus dans le fluide non filtré. Pour des raisons de coûts, un filtre n'est généralement surveillé que par un unique capteur de pression différentielle, par exemple de type pont de jauges relié à un dispositif de surveillance électrique (ou EMU pour l'anglais Electrical Monitoring Unit). La demande de brevet français FR 2 949 352 expose par exemple la surveillance d'un filtre au moyen d'un tel capteur. Cette architecture ne donne cependant pas entièrement satisfaction dans la mesure où le taux de disponibilité de l'aéronef n'y est pas optimisé. En effet, en cas de défaillance de la fonction de surveillance électronique du filtre (panne du capteur ou du dispositif de surveillance électrique associé), la cartouche filtrante doit être changée avant chaque vol afin de s'assurer du faible degré de colmatage du filtre lors du vol. Cette exigence entraîne donc des délais et des coûts en maintenance qui peuvent paraître injustifiées dans la mesure où le faible degré de colmatage du filtre n'en justifie pas nécessairement le remplacement. Il apparaît donc que des aéronefs ne sont pas autorisés à décoller en raison de la perte de la fonction de surveillance électronique du filtre, malgré le fait que le degré de colmatage du filtre est faible et ne requiert pas un remplacement de la cartouche filtrante du filtre. La mise en place de capteurs et de système électroniques de surveillance redondants qui pourraient assurer en toutes circonstances la surveillance du degré de colmatage du filtre représenterait un coût important et nécessiterait l'adaptation des aéronefs existants. PRESENTATION DE L'INVENTION On propose un procédé de test d'un filtre de circuit d'huile ou de carburant d'un moteur d'aéronef dont le colmatage est surveillé au moyen d'un capteur de pression différentielle mesurant la pression différentielle entre l'entrée et la sortie du filtre, dans lequel le colmatage du filtre est également surveillé au moyen d'un indicateur visuel de pré-colmatage dont le déclenchement est fonction du degré de colmatage du filtre, ledit procédé comprenant les étapes selon lesquelles, en cas de défaillance de la surveillance par le capteur de pression différentielle: - on détermine si l'indicateur visuel de pré-colmatage est déclenché, et - lorsque c'est le cas, - on réarme ledit indicateur de pré-colmatage, - on fait tourner le moteur de l'aéronef dans une plage prédéterminée de régime-moteur de test et on vérifie si l'indicateur de pré-colmatage se déclenche à nouveau ou non, le vol de l'aéronef n'étant autorisé que lorsque l'indicateur de pré-colmatage n'est pas initialement déclenché ou ne se déclenche pas à nouveau. La mise en oeuvre de ce procédé permet ainsi d'améliorer la disponibilité d'un aéronef en permettant d'autoriser le décollage de l'aéronef malgré la défaillance de la fonction de surveillance électronique d'un filtre de carburant ou d'huile de celui-ci, sans nécessiter le remplacement de la cartouche filtrante avant chaque décollage de l'aéronef. Notamment, on ne remplace alors la cartouche filtrante du filtre que lorsque l'indicateur de pré-colmatage se déclenche à nouveau lors du test. L'indicateur de pré-colmatage est de préférence préalablement taré avec un seuil de déclenchement distinct du seuil de déclenchement associé au capteur de pression différentielle, ce seuil garantissant, en l'absence de déclenchement dudit indicateur à l'issue dudit procédé de test, l'accomplissement d'une mission de vol complète sans que le filtre n'atteigne un degré de colmatage donné. On propose également un système de surveillance d'un filtre de circuit d'huile ou de carburant d'un moteur d'aéronef, comprenant : - un capteur de pression différentielle relié à un dispositif électronique de surveillance et mesurant la pression différentielle entre l'entrée et la sortie du filtre, ledit système comportant également - un indicateur visuel de pré-colmatage dont le déclenchement est fonction du degré de colmatage du filtre, ledit indicateur visuel de pré-colmatage étant taré avec un seuil de déclenchement distinct du seuil de déclenchement associé au capteur de pression différentielle et garantissant, en l'absence de déclenchement dudit indicateur visuel de pré-colmatage à l'issue d'une procédure de test selon le premier aspect de l'invention, l'accomplissement d'une mission de vol complète sans que le filtre n'atteigne un degré de colmatage donné. Par exempte, le degré de colmatage donné du filtre peut correspondre à un seuil d'ouverture d'une dérivation de contournement du filtre pour le fluide dudit 20 circuit. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit 25 être tue en regard des dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est un schéma illustrant un filtre et son système de surveillance conforme à un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est un schéma de principe illustrant la mise en oeuvre du procédé de test selon un mode réalisation de l'invention. 30 DESCRIPTION DETAILLEE La figure 1 illustre un système de filtrage 1 comprenant un filtre 2 et son système de surveillance 3. Le filtre 2 est destiné à filtrer le fluide, carburant ou huile, circulant dans un circuit du moteur d'un aéronef. Le filtre 2 comporte une cartouche filtrante, constituée d'un élément filtrant en matériau poreux traversé par le carburant ou l'huile, le degré de colmatage du filtre étant déterminé par la porosité dudit élément filtrant. Le fluide à filtrer pénètre dans le filtre 2 par une entrée 2a et ressort par une sortie 2b, le sens de circulation du fluide étant indiqué par des flèches pleines sur la figure 1. La cartouche filtrante capture les particules présentes dans le fluide grâce au matériau poreux de son élément filtrant, et l'augmentation du degré de colmatage du filtre en résultant entraîne, à débit et conditions de fonctionnement constants, une augmentation de la résistance du filtre 2 au passage du fluide. Le filtre 2 est considéré comme colmaté, et donc à changer, lorsque la résistance à l'écoulement du fluide dépasse une valeur donnée qui empêche l'accomplissement de la fonction du circuit, par exemple l'alimentation ou la lubrification. Le système de surveillance 3 du filtre 2 comporte un capteur de pression différentielle 4, mesurant la pression différentielle entre l'entrée 2a et la sortie 2b, ledit capteur de pression différentielle 4 étant adapté pour être relié à un dispositif électronique de surveillance, par exemple au moyen de fils de connexion 4a. Le système de surveillance 3 du filtre 2 comporte également un indicateur visuel de pré-colmatage 5 à deux états, dont l'un est un état "déclenché" indiquant que les conditions de déclenchement ont été atteintes, et l'autre est un état armé, indiquant que les conditions de déclenchement n'ont pas été atteintes depuis le réarmement de l'indicateur 5. L'indicateur visuel de pré-colmatage 5 comporte un élément visuel 5a dont l'aspect, par exemple la position, dépend de l'état déclenché ou non de l'indicateur visuel de pré-colmatage 5. Ainsi, l'état déclenché ou armé dudit indicateur visuel de pré-colmatage 5 peut être déterminé par une inspection visuelle d'un opérateur. Dans l'exemple illustré par la figure 1, l'indicateur visuel de pré-colmatage 5 est un indicateur visuel à éjection, dont l'élément visuel 5a est une pièce qui sort du corps de l'indicateur de pré-colmatage 5 lorsque celui-ci est déclenché et qui n'en sort pas lorsque l'indicateur 5 est armé. L'indicateur 5 se déclenche automatiquement lorsque les conditions de son déclenchement sont réunies. Les conditions par lesquelles se déclenche l'indicateur de pré-colmatage 5 comprennent l'état armé du l'indicateur de pré- colmatage 5 et le dépassement par des paramètres d'un seuil donné normalement indicatif d'un dépassement d'un degré de colmatage donné du filtre 2, par exemple lorsque la pression différentielle dépasse un seuil donné. En revanche, le réarmement de l'indicateur 5 est manuel et nécessite l'intervention d'un opérateur, le pilote ou un mécanicien, pour réarmer l'indicateur 5, par exemple par appui sur un bouton ou sur l'élément visuel 5a. Par conséquent, une fois l'indicateur de pré-colmatage 5 déclenché, celui-ci reste déclenché tant qu'aucun opérateur ne le réarme. Le seuil de déclenchement de l'indicateur 5 correspond à un degré de colmatage du filtre 2 suffisamment bas pour garantir l'accomplissement d'une mission de vol d'une durée prédéterminée sans que le filtre 2 n'atteigne un degré de colmatage donné, dit seuil de colmatage, au cours de l'accomplissement de cette mission. La pression différentielle aux bornes du filtre correspond pour un régime moteur donné et une température donnée à une résistance hydraulique limite du média filtrant qui correspond donc à une quantité limite de contaminant accumulé. Le seuil de déclenchement de l'indicateur 5 est fixé de manière à déterminer si la quantité de contaminant contenue dans le filtre avant le décollage est inférieure à une valeur seuil (ex 50% d'encrassement ou 20g). En effet au delà de cette quantité de contaminant le moteur ne pourra pas effectuer une mission d'une durée prédéterminée sans risquer d'ouvrir le by-pass du filtre. Un degré de colmatage supérieur à ce seuil de colmatage empêcherait le filtre 2 d'assurer sa fonction de filtrage (obstruction du filtre 2). Un exemple de seuil de colmatage est un seuil d'ouverture d'une dérivation de contournement du filtre 2 par le carburant ou l'huile. Le seuil de déclenchement de l'indicateur de pré-colmatage 5 correspond donc à un degré de colmatage du filtre 2 non seulement inférieur à ce seuil de colmatage, mais également suffisamment bas pour que l'augmentation du colmatage pendant la mission de vol ne soit pas suffisante pour atteindre ce seuil de colmatage. Le seuil de déclenchement de l'indicateur de pré-colmatage 5 est aussi de préférence inférieur à un seuil de déclenchement d'un mécanisme d'alerte régi par le système de surveillance électronique. En effet, un tel seuil de déclenchement d'un mécanisme d'alerte régi par le système de surveillance électronique est habituellement fixé de manière à assurer au moins une demi-mission de vol. Ainsi, le mécanisme d'alerte se déclenche lors d'une mission de vol, le pilote de l'aéronef a encore la possibilité de terminer la mission en cours ou de revenir à son point de départ. Le seuil de déclenchement de l'indicateur de pré-colmatage 5 est donc inférieur au seuil de déclenchement d'un mécanisme d'alerte régi par le système de surveillance électronique, puisque le non-déclenchement de l'indicateur de pré-colmatage 5 doit permettre d'assurer une mission de vol en entier. Afin de s'assurer qu'un filtre puisse assurer sa fonction de filtrage pendant une mission de vol, on met en oeuvre au sol le procédé de test du filtre schématiquement illustré par la figure 2. Ainsi qu'exposé plus haut, le colmatage du filtre est surveillé au moyen d'un capteur de pression différentielle 4 mesurant la pression différentielle entre l'entrée 2a et la sortie 2b du filtre, et au moyen d'un indicateur visuel de pré-colmatage 5 dont le déclenchement est fonction du degré de colmatage du filtre 2. Le procédé est mis en oeuvre lorsque la fonction de surveillance électronique du filtre est défaillante, par exemple en cas de panne d'un capteur 4 ou du dispositif de surveillance électrique qui lui est associé. La première étape du procédé de test consiste à déterminer si l'indicateur visuel de pré-colmatage 5 est déclenché (étape S1). Une inspection, au sol, de l'indicateur visuel de pré-colmatage 5 permet de déterminer son état déclenché ou non, par exemple grâce à l'élément visuel 5a. Si l'indicateur de pré-colmatage 5 n'est pas déclenché, le vol de l'aéronef est autorisé. En effet, le non-déclenchement de l'indicateur de pré-colmatage 5 indique que le degré de colmatage du filtre est suffisamment bas pour permettre l'accomplissement d'une mission de vol d'une durée prédéterminée, sans que le filtre 2 n'atteigne un degré de colmatage donné au cours de l'accomplissement de la mission de vol. Si l'indicateur de pré-colmatage 5 est déclenché, cela ne signifie cependant pas nécessairement que le degré de colmatage du filtre 2 est trop élevé pour l'accomplissement d'une mission de vol d'une durée prédéterminée. En effet, il peut arriver lors d'une mission de vol que le paramètre servant à déterminer le degré de colmatage du filtre 2, par exemple la pression différentielle, subisse de fortes variations susceptibles d'atteindre transitoirement un niveau correspondant au seuil de déclenchement de l'indicateur de pré-colmatage 5. Par exemple, le givrage ou les basses températures peuvent faire augmenter la pression différentielle. Afin détecter ces "faux-positifs", on réarme l'indicateur de pré-colmatage 5 (étape S2) puis on fait tourner le moteur de l'aéronef dans une plage prédéterminée de régime-moteur de test (étape S3), avant de déterminer de nouveau si l'indicateur de pré-colmatage 5 est déclenché ou non (étape S4) par une inspection visuelle de l'indicateur de pré-colmatage 5. La plage prédéterminée de régime-moteur de test est choisie pour pouvoir déterminer si le degré de colmatage du filtre est inférieur à un seuil de colmatage. On choisira par exemple une plage de régime-moteur correspondant au ralenti sol (55 à 65% de régime corps haute pression qui entraine la pompe par l'intermédiaire du boîtier de transmission de puissance (AGB pour l'anglais Accessories GearBox) ce qui d'un point de vue opérationnel peut permettre de réaliser la procédure sans restriction de lieu (contrairement à la phase de décollage). Par exemple, il peut s'agir d'amener le paramètre servant à déterminer le degré de colmatage du filtre 2, par exemple la pression différentielle, au moyen du choix du régime-moteur, dans des conditions connues dans lesquelles on pourra s'assurer que le non-dépassement du seuil de déclenchement de l'indicateur de pré-colmatage 5 correspond bien à un degré de colmatage suffisamment bas pour permettre l'accomplissement d'une mission de vol. Ainsi qu'indiqué plus haut, une fois l'indicateur de pré-colmatage 5 déclenché, celui-ci reste déclenché tant qu'aucun opérateur ne le réarme, puisque le déclenchement de l'indicateur de pré-colmatage 5 est automatique tandis que son réarmement est manuel. De la sorte, si le fonctionnement du moteur dans la plage prédéterminée de test amène l'indicateur de pré-colmatage 5 à se déclencher, celui-ci restera déclenché après le test, permettant ainsi à un opérateur de contrôler celui-ci après le test pour déterminer s'il s'est déclenché ou non. A la suite de la seconde détermination du déclenchement de l'indicateur de pré-colmatage 5 (étape S4), si l'indicateur de pré-colmatage 5 n'est pas déclenché, le filtre 2 est alors déterminé comme opérationnel. L'aéronef peut donc encore effectuer une mission de vol d'une durée inférieure à une durée prédéterminée. Le vol de l'aéronef est donc autorisé (étape 511). Si l'indicateur de pré-colmatage 5 est déclenché, le filtre 2 est déterminé comme non opérationnel et le vol de l'aéronef n'est pas autorisé (étape S5). En effet, l'aéronef n'est alors pas assuré de pouvoir effectuer une mission de vol sans que le filtre 2 n'atteigne un degré de colmatage donné. Dans ce cas, l'aéronef n'est autorisé à décoller qu'après que la cartouche filtrante ait été remplacée (étape S6). Ce test est effectué entre chaque mission de vol tant que la fonction de surveillance électronique par le capteur 4 n'est pas rétablie. REVENDICATIONS1. Procédé de test d'un filtre (2) de circuit d'huile ou de carburant d'un moteur d'aéronef dont le colmatage est surveillé au moyen d'un capteur de pression différentielle (4) mesurant la pression différentielle entre l'entrée (2a) et la sortie (2b) du filtre, caractérisé en ce que le colmatage du filtre (2) est également surveillé au moyen d'un indicateur visuel de pré-colmatage (5) dont le déclenchement est fonction du degré de colmatage du filtre (2), et en ce qu'en cas de défaillance de la surveillance par le capteur de pression différentielle (4): - on détermine (S1) si l'indicateur visuel de pré-colmatage (5) est déclenché (S1), et - lorsque c'est le cas, - on réarme (S2) ledit indicateur de pré-colmatage (5), - on fait tourner (S3) le moteur de l'aéronef dans une plage prédéterminée de régime-moteur de test et on vérifie (S4) si l'indicateur de pré-colmatage (5) se déclenche à nouveau ou non, le vol de l'aéronef n'étant autorisé (S11) que lorsque l'indicateur de pré-colmatage (5) n'est pas initialement déclenché ou ne se déclenche pas à nouveau. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel on remplace une cartouche filtrante du filtre lorsque l'indicateur de pré-colmatage (5) se déclenche à nouveau. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'indicateur de pré-colmatage (5) est préalablement taré avec un seuil de déclenchement distinct du seuil de déclenchement associé au capteur de pression différentielle, ce seuil garantissant, en l'absence de déclenchement dudit indicateur à l'issue dudit procédé de test, l'accomplissement d'une mission de vol complète sans que le filtre n'atteigne un degré de colmatage donné. 4. Système de surveillance (3) d'un filtre (2) de circuit d'huile ou de carburant d'un moteur d'aéronef, comprenant : - un capteur de pression différentielle (4) relié à une électronique de surveillance et mesurant la pression différentielle entre l'entrée (2a) et la sortie (2b) du filtre caractérisé en ce qu'il comporte également - un indicateur visuel de pré-colmatage (5) dont le déclenchement est fonction du degré de colmatage du filtre (2), ledit indicateur visuel de pré-colmatage étant taré avec un seuil de déclenchement distinct du seuil de déclenchement associé au capteur de pression différentielle (4) et garantissant, en l'absence de déclenchement dudit indicateur visuel de pré-colmatage (5) à l'issue d'une procédure de test selon l'une des revendications précédentes, l'accomplissement d'une mission de vol complète sans que le filtre (2) n'atteigne un degré de colmatage donné. 5. Système selon la revendication 4, dans lequel l'indicateur de pré-colmatage (5) se déclenche automatiquement et son réarmement est manuel. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel le degré de colmatage donné du filtre (2) correspond à un seuil d'ouverture d'une dérivation de contournement du filtre (2) pour le fluide dudit circuit. 7. Système de filtrage (1) comportant un filtre (2) de circuit d'huile ou de carburant d'un moteur d'aéronef et un système de surveillance (3) dudit filtre (2) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6.25