Brevet FR3098297A1 — publié le 20210108

Description Titre de l'invention : Dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires, aérodyne à voilure tournante le comprenant, et procédé associé mol j La présente invention concerne le domaine des aérodynes à voilure tournante, et porte en particulier sur un dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires pour un aérodyne à voilure tournante, sur un aérodyne à voilure tournante le comprenant, et sur un procédé de détection dc l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires. [0002] L'amélioration de la sécmité lors de vols d'aérodynes à voilure tournante, notamment du type hélicoptère, et la diminution du nombre d'accidents et d'incidents impliquant des aérodynes à voilure tournante sont des axes de recherche constants pour les industriels et opérationnels dans le domaine des aérodynes à voilure tournante. [0003] Un aérodyne à voilure tournante est généralement équipé d'au moins un rotor principal qui assure à la fois la sustentation et la propulsion de l'aérodyne. En conditions de fonctionnement normales, le rotor en rotation (entraîné par un ou plusieurs moteurs) aspire l'air situé en amont. Ce dernier traverse le rotor du haut vers le bas, et se voit accéléré par la vitesse induite du rotor, générant ainsi la portance. [0004] Un domaine de fonctionnement des aérodynes à voilure tournante potentiellement dangereux est l'état d'anneaux tourbillonnaires (du terme anglo-saxon « Vortex Ring State ») ou encore désigné par « phénomène de vortex » par l'homme du métier. [0005] L'état d'anneaux tourbillonnaires est un régime particulier de fonctionnement du rotor principal qui peut apparaître en vol de descente à faible vitesse d'avancement, généralement inférieure à 25 noeuds, et pour des taux de descente modérés, généralement de l'ordre de -1000 pieds par minute. Dans cette situation, l'aérodyne à voilure tournante peut entrer dans son propre sillage rotor, conduisant à une ré-ingestion de filets d'air en extrémité du disque rotor. [0006] Les tourbillons ainsi créés conduisent à une augmentation des vibrations, à une perte de la portance (comparable à un décrochage sur aérodynes à voilure fixe) et à une contrôlabilité réduite de l'aérodyne à voilure tournante. Il s'en suit une perte importante d'altitude pouvant se révéler fatale dans le cas d'un aérodyne proche du sol lors de l'apparition du phénomène de vortex, dans les phases d'approche notamment. [0007] 11 existe cependant une grande incertitude sur les conditions d'apparition de l'état d'anneaux tourbillonnaires. Par exemple, lors d'essais en vol d'entrée en phénomène de vortex avec un hélicoptère Dauphin de la société Sud-Aviation, le phénomène de vortex est apparu pour des vitesses verticales variant de -800 pieds par minute à -1500 2 pieds par minute sur une gamme de vitesse d'avancement allant du stationnaire à 20 noeuds, et ce uniquement pour les cas représentatifs d'une phase d'approche (c'est-à-dire, descente à faible vitesse). L'apparition du phénomène de vortex est fortement liée à la dynamique de l'aérodyne à voilure tournante. On peut aisément comprendre, par exemple, que l'attitude du disque rotor ou sa dynamique modifie l'interaction pales-tourbillons, et dès lors, les conditions et caractéristiques de l'entrée en phénomène de vortex. [0008] Les essais en vol ont également montrés que des conditions de vol extrêmement proches en termes de vitesse d'avancement et de vitesse de descente peuvent conduire ou non à l'apparition d'un phénomène de vortex. Le domaine de vortex dépendant de nombreux paramètres, la définition à priori de celui-ci n'est pas aisée et de grandes marges de sécurité doivent être prises, limitant ainsi le domaine de vol considéré comme sûr. [0009] Outre le fait que la définition d'un domaine estimé d'état d'anneaux tourbillonnaires ne soit pas suffisant pour garantir avec certitude la non-entrée en état d'anneaux tourbillonnaires sans nécessité des marges de sécurité conséquentes, il n'existe pas à l'heure actuelle de méthode réellement efficace et précise pour mesurer ou estimer la vitesse air de l'aérodyne à voilure tournante dans le domaine des basses vitesses. La méconnaissance des limites précises de ce domaine de vortex et l'incapacité de mesurer les paramètres influents conduisent encore de nos jours à de nombreux accidents. [0010] La demande de brevet américain US2009089006A1 décrit un procédé pour détecter l'approche du phénomène de vortex. Cependant, ce procédé est basé sur des estimateurs d'états, donc sur des modèles, potentiellement entachés d'erreurs et ne mesurent pas le phénomène ou ses conséquences directement. [0011] La demande de brevet américain US2006006279A1 décrit un système de commande pour empêcher le phénomène de vortex par mesure du couple mât rotor. Destiné plus particulièrement aux aérodynes à rotor basculant, la détection d'une différence entre les deux couples mâts rotors indique l'entrée potentielle d'un des rotors en phénomène de vortex. Une diminution brutale du couple rotor, sur un hélicoptère, est également prise en compte et considérée comme étant annonciatrice du phénomène de vortex. Des commandes spécifiques sont alors envoyées sur les pales afin de retarder la formation des anneaux tourbillonnaires autour du disque rotor. La variation du couple rotor est un phénomène connu à l'entrée du phénomène de vortex, liée à la variation des charges sur le rotor due à la présence des tourbillons. Cependant, cette demande de brevet américain porte plus spécifiquement sur la génération des signaux à envoyer au niveau des pales plutôt que sur le moyen pour détecter l'approche du phénomène de vortex, la mesure du couple rotor étant d'ores et déjà un paramètre de base mesuré sur 3 les aérodynes à voilure tournante. [0012] La demande internationale PCT W02012007157A1 porte sur l'identification du changement de comportement de l'aérodyne en termes de vitesse verticale suite à des actions sur le pas collectif Les modèles d'évolution de la vitesse induite du rotor principal en descente montrent en effet un changement de comportement de la courbe pas collectif/vitesse verticale à l'approche du phénomène de vortex. Il semble que, pour une même action sur le pas collectif, la réponse en vitesse verticale soit légèrement différente à l'approche du phénomène de vortex. Cependant, ce changement de comportement est très difficilement mesurable en vol. De plus, afin de mesurer la réponse en vitesse verticale à des actions du pas collectif, il est nécessaire d'envoyer des sollicitations du pas collectif sur le rotor au cours du vol, et notamment à l'approche de la zone de vortex. De telles sollicitations pourraient potentiellement faire entrer l'aérodyne en phénomène de vortex si ce dernier est en approche sans que le pilote n'en soit conscient. [0013] Le phénomène de vortex implique le décrochage du disque rotor, et donc une perte de portance et une augmentation de la vitesse de descente (engendrant une perte d'altitude importante). C'est bien souvent cette augmentation de vitesse verticale qui sert d'indicateur au pilote quant au fait qu'il est entré en phénomène de vortex, et il est alors généralement déjà trop tard pour éviter un accident. Le changement du spectre vibratoire est lui aussi un indicateur pour les pilotes expérimentés, mais peu connaissent suffisamment bien ce phénomène et, d'autre part, les vibrations ressenties sont assez similaires à celles pouvant être ressenties lors d'autres phases de vol (par exemple, vol en conditions de BVI ((le l'expression anglo-saxonne « Blade Vortex Interaction »), battement, manoeuvres dynamiques, virage sous facteur de charge, etc.). [0014] Néanmoins, l'intensité du phénomène de vortex n'est pas systématiquement la même, et dépend notamment de la vitesse d'avancement à laquelle se trouve l'aérodyne et/ou de la façon dont l'aérodyne se rapproche du domaine de vortex (par exemple, lors d'une décélération, d'une augmentation de la vitesse de descente à vitesse d'avancement constante, etc.). Si toutefois la détection ne se faisait pas suffisamment tôt, ou si le pilote ne réagissait pas de manière appropriée afin d'éviter l'entrée en phénomène de vortex (par méconnaissance du phénomène ou une autre raison), un système pouvant indiquer clairement au pilote que l'aérodyne est effectivement entré en phénomène de vortex serait un apport tout à fait appréciable. [0015] En outre, les pilotes sont plutôt sensibles aux basses fréquences et les changements du spectre vibratoire hautes fréquences ne sont pas ressentis par ceux-ci. Or, le phénomène de vortex peut se caractériser par une augmentation de l'intensité vibratoire jusqu'à de hautes fréquences. [0016] Dans la publication « Flight measurements of the vibration experienced by a tandem hclicopter in transition, vortex-ring state, landing, approach, and yawed flight », de J.E. Yeates, Note Technique 4409, Comité Consultatif National pour l'Aéronautique, septembre 1958, des mesures de vibrations ont été réalisées sur un appareil de type « Tandem » dans plusieurs conditions de vol dont le phénomène de vortex. Il y est indiqué que la vibration mesurée dans le phénomène de vortex est caractérisée par une grande pulsation irrégulière de l'enveloppe de vibration à une fréquence aléatoire, ce qui indique probablement une effusion des tourbillons. Néanmoins, cette étude ne portait pas sur un dispositif et un procédé permettant de détecter l'approche du phénomène de vortex, aucune description plus précise n'y étant apportée quant aux changements apportés au spectre vibratoire par le phénomène de vortex. [0017] La présente invention vise à résoudre les inconvénients de l'état antérieur de la technique, en proposant un dispositif et un procédé de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires pour un aérodyne à voilure tournante, par calcul en temps réel du spectre vibratoire de l'aérodyne à voilure tournante selon au moins l'un des axes longitudinal et vertical de l'aérodyne à voilure tournante, et détection ou non en temps réel, par analyse vibratoire, de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires en fonction du spectre vibratoire calculé, ce qui permet de détecter de manière précise et efficace l'approche de l'état d'anneaux tourbillonnaires par analyse en temps réel de la signature vibratoire de l'aérodyne à voilure tournante. [0018] La présente invention a donc pour objet un dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires pour un aérodyne à voilure tournante, caractérisé par le fait que ledit dispositif de détection comprend un ensemble de capteurs de vibration configurés pour être répartis dans ou sur l'aérodyne à voilure tournante et configurés pour détecter en différents points de l'aérodyne à voilure tournante des vibrations au moins selon les axes longitudinal et vertical de l'aérodyne à voilure tournante, ledit dispositif de détection comprenant en outre une unité de traitement de données reliée à l'ensemble de capteurs de vibration, ladite unité de traitement de données étant configurée pour : recevoir en temps réel des données de mesure en provenance de l'ensemble de capteurs de vibration, traiter les données de mesure reçues de manière à calculer en temps réel le spectre vibratoire de l'aérodyne à voilure tournante selon au moins l'un des axes longitudinal et vertical de l'aérodyne à voilure tournante au niveau d'au moins deux capteurs de vibration distincts parmi l'ensemble de capteurs de vibration, détecter ou non en temps réel, par analyse vibratoire, l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires en fonction du spectre vibratoire calculé, et émettre une alarme en cas de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires [0019] Ainsi, le dispositif de détection selon la présente invention vise à la protection de l'enveloppe de vol vis-à-vis du phénomène de vortex (ou état d'anneaux tourbillonnaires) de l'aérodyne à voilure tournante par détection de l'approche de ce phénomène de vortex par l'intermédiaire de mesures de capteurs de vibration et d'une analyse vibratoire en temps réel. [0020] Le dispositif de détection selon la présente invention permet ainsi d'identifier une signature vibratoire précédent la survenue de l'état d'anneaux tourbillonnaires, de manière à émettre une alarme en cas de détection de l'approche de l'état d'anneaux tourbillonnaires. [0021] Basé sur la mesure directe de vibrations ducs à l'apparition des anneaux tour- billonnaires autour du disque rotor de l'aérodyne, le dispositif selon la présente invention a l'avantage de détecter le phénomène de vortex en lui-même, au travers de l'une de ses manifestations. La présente invention n'est donc pas basée sur un modèle de comportement ou une estimation de paramètres manquants (comme la vitesse air), niais permet au contraire une détection directe de l'approche du phénomène de vortex. [0022] En outre, les mesures effectuées par les capteurs de vibration sont indépendantes du point de vol de l'aérodyne. Elles ne sont donc pas, par exemple, impactées par la méconnaissance des basses vitesses air. [0023] Tl est à noter que la détection directe de l'approche du phénomène de vortex réalisée au travers de l'analyse vibratoire pourra toutefois, le cas échéant, utiliser un modèle de domaine de vortex et les paramètres machines correspondants afin de limiter le taux de fausses alarmes, sans s'écarter du cadre de la présente invention. [0024] L'apparition d'un spectre vibratoire caractéristique dans l'aérodyne à voilure tournante est due au passage des pales du rotor principal dans les tom-billons avant que ceux-ci ne soient suffisamment développés pour provoquer la chute de portance. La détection de l'apparition du phénomène de vortex par ce biais est donc réalisée quelques instants avant l'entrée réelle en phénomène de vortex, fournissant ainsi une marge de temps potentiellement suffisante pour prévenir le pilote ou effectuer des actions correctives par l'intermédiaire du système de commandes de vol de l'aérodyne à voilure tournante. [0025] 11 existe un nombre très important de causes de vibration sur la structure de l'aérodyne mais celles-ci sont bien connues et répertoriées. En effet, chaque partie en rotation de l'aérodyne (par exemple, rotor principal, rotor arrière, turbine, engrenage, etc.) provoque une vibration à une fréquence distincte connue et identifiable. La connaissance des régimes de rotation des différentes pièces tournantes de l'aérodyne fournit ainsi le spectre des fréquences et de leurs harmoniques pouvant être mesuré. L'analyse de nombreux cas de vol, lors d'entrées en phénomène de vortex ou non, a ainsi montré que l'approche de l'état d'anneaux tourbillonnaires est détectable par un changement de la signature vibratoire de l'aérodyne, avec : une variation du niveau vibratoire tant aux basses fréquences qu'aux hautes fréquences ; et une modification de la structure du spectre vibratoire (la fréquence rotor n'étant plus prédominante). 6 [0026] Selon une caractéristique particulière de l'invention, chaque capteur de vibration est un accéléromètre à trois axes, à savoir un axe longitudinal X correspondant à l'axe longitudinal de l'aérodyne à voilure tournante, un axe transversal Y correspondant à l'axe transversal de l'aérodyne à voilure tournante et un axe vertical Z. [0027] Le rotor principal étant lié mécaniquement à la structure de l'aérodyne, les vibrations du rotor principal sont transmises à la structure de l'aérodyne. Ces vibrations sont ainsi mesurées à l'aide d'accéléromètres à trois axes placés à différents emplacements sur ou dans l'aérodyne. [0028] Ainsi, chaque capteur de vibration de type accéléromètre à trois axes permet de mesurer les vibrations subies par l'aérodyne à l'emplacement d'installation dudit capteur de vibration, les vibrations pouvant ainsi être mesurées en temps réel selon les trois axes X. Y et Z de l'accéléromètre. [0029] Les données de mesure provenant des capteurs de vibration sont, de préférence, échantillonnées à une fréquence égale à 4000 Hz afin d'assurer une bande passante de mesure fréquentielle allant jusqu'à 2000 Hz. [0030] Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'ensemble de capteurs de vibration comprend un premier accéléromètre à trois axes configure pour être installé dans la cabine de l'aérodyne à voilure tournante, un deuxième accéléromètre à trois axes configure pour être installé sur la boîte de transmission principale de l'aérodyne à voilure tournante, et un troisième accéléromètre à trois axes configure pour être installé sur le plancher mécanique de l'aérodyne à voilure tournante à proximité du centre de gravité de l'aérodyne à voilure tournante. [0031] Le premier accéléromètre est, de préférence, installé sous le siège du pilote dans la cabine de l'aérodyne. [0032] Le deuxième accéléromètre est, de préférence, installé sur l'attache inférieure de la barre an-ière gauche de suspension de la boîte de transmission principale de l'aérodyne. [0033] Les données de mesure de vibration provenant des trois accéléromètres sont ensuite envoyées à l'unité de traitement de données, de type calculateur, pour un traitement d'analyse fréquentielle de ces données, de manière à détecter ou non l'approche de l'état d'anneaux tourbillonnaires [0034] Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'unité de traitement de données est configurée pour réaliser au moins l'une parmi : une première analyse vibratoire sur les flux de données de mesure correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du deuxième accéléromètre à trois axes comprenant, pour chacun des flux de données de mesure correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du deuxième accéléromètre à trois axes, la comparaison de la fréquence fondamentale du rotor principal de l'aérodyne à voilure tournante à la fréquence prépondérante, c'est-à-dire correspondant au niveau maximale d'amplitude, du spectre vibratoire issu d'une 7 transformée de Fourier discrète sur le flux de données de mesure correspondant, et, si la différence entre la fréquence prépondérante et la fréquence fondamentale du rotor principal est supérieure à un seuil de différence de fréquences prédéterminé, la génération d'un signal de détection associé au flux de données de mesure correspondant ; et une seconde analyse vibratoire sur les flux de données de mesure correspondant à l'axe vertical Z du premier accéléromètre à trois axes et correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du troisième accéléromètre à trois axes comprenant, pour chacun des flux de données de mesure correspondant à l'axe vertical Z du premier accéléromètre à trois axes et correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du troisième accéléromètre à trois axes, le filtrage numérique sans déphasage du flux de données de mesure correspondant à l'aide d'un filtre à réponse impulsionnelle finie passe-bas et d'un filtre à réponse impulsionnelle finie passe-haut ; le calcul de la valeur efficace du signal issu du filtre passe-bas et de la valeur efficace du signal issu du filtre passe-haut, le calcul d'un rapport d'énergie correspondant à la valeur efficace du signal issu du filtre passe-haut divisée par la valeur efficace du signal issu du filtre passe-bas, et, si le rapport d'énergie est supérieur à un seuil de rapport d'énergie prédéterminé correspondant, la génération d'un signal de détection associé au flux de données de mesure correspondant. [0035] Ainsi, au moins l'une des première et seconde analyses vibratoires est effectuée par l'unité de traitement de données, de manière à détecter ou non l'approche de l'état d'anneaux tourbillonnaires lors de la détection d'un changement spécifique dans la signature vibratoire de l'aérodyne, les deux analyses vibratoires pouvant également être effectuées successivement ou simultanément par l'unité de traitement de données. [0036] Sur les neuf voies de mesure fournies par les trois accéléromètres à trois axes, seules cinq voies sont ainsi utilisées pour le traitement des données et les analyses vibratoires, à savoir : - pour la première analyse vibratoire, les voies correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du deuxième accéléromètre à trois axes (ci-après notées « voie 2 » et « voie 3 », respectivement) ; et - pour la seconde analyse vibratoire, la voie correspondant à l'axe vertical Z du premier accéléromètre à trois axes (ci-après notée « voie 1 ») et les voies correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du troisième accéléromètre à trois axes (ci-après notées « voie 4 » et « voie 5 », respectivement). [0037] La première analyse vibratoire porte sur les voies 2 et 3 des accéléromètres, et consiste à comparer la fréquence fondamentale du rotor principal correspondant au régime courant du rotor principal (Frottai.= (NR * b) / 60, avec Frot, la fréquence fondamentale du rotor principal, NR la vitesse de rotation du rotor principal, et b le nombre de pales du rotor principal) et la fréquence prépondérante (fréquence cor- 8 respondant au niveau maximal d'amplitude) du spectre vibratoire issu d'une transformée de Fourrier discrète réalisée sur les flux de données de mesure des voies 2 et 3. Une fenêtre de pondération de type « hanning » est, de préférence, utilisée dans le calcul de la transformée de Fourrier discrète, celle-ci étant, de préférence, d'une largeur de 2 secondes équivalente à 8000 échantillons de données, avec un taux de rafraîchissement de 0,0625s. [0038] Ainsi, lors de cette première analyse vibratoire, si la fréquence prépondérante est différente (au-delà du seuil de différence de fréquences prédéterminé par l'analyse d'essais en vol et pouvant être adapté en fonction de l'aérodyne) de la fréquence fondamentale du rotor Frort,' alors un signal de détection est généré par la première analyse vibratoire sur la voie correspondante. Cette première analyse vibratoire peut donc fournir potentiellement deux signaux de détection, à savoir un possible signal de détection associé à la voie 2 ct un possible signal de détection associé à la voie 3. [0039] La seconde analyse vibratoire porte quant à elle sur les voies 1, 4 ct 5 des accélé- romètres. Sur une plage de données issues de ces voies (par exemple, N=8000 échantillons), un filtrage numérique sans déphasage est réalisé, à l'aide de filtres à réponse impulsionnelle finie (flR) (de préférence, d'ordre 100) passe-bas (de préférence, fréquence de coupure de 19,5 Hz) et passe-haut (de préférence, fréquence de coupure de 150 Hz), chaque flux de données de mesure ainsi filtré ayant deux signaux notés respectivement ci-après x10', et xhigb. [0040] La valeur efficace (RMS, de l'expression anglo-saxonne « Root Mean Square ») de chacun des flux filtrés est ensuite calculée, soit par exemple pour le signal issu du filtre passe-haut : [Math I] 1 n , avec RMSJh la valeur efficace issu du filtre passe-haut RAIShigh = -[ L(xrdg h )1 N F=1 et N le nombre d'échantillons. 100411 Ensuite, un « rapport d'énergie » correspondant à la valeur efficace du signal issu du filtre passe-haut divisée par la valeur efficace du signal issu du filtre passe-bas est calculé: ER = RMShigh / RMS10,, avec ER le rapport d'énergie, RMShigh la valeur efficace du signal issu du filtre passe-haut et RMS,, la valeur efficace du signal issu du filtre passe-bas. 100421 A chaque « rapport d'énergie » des voies 1, 4 et 5 correspond un seuil de rapport d'énergie spécifique prédéterminé. 100431 Pour qu'un signal de détection soit généré par la seconde analyse vibratoire, il faut ainsi que Fun des rapports d'énergie soit supérieur à son seuil de rapport d'énergie spécifique prédéterminé. 9 [0044] Il est à noter que les seuils utilisés dans les deux analyses vibratoires pourraient également être modifiés suivant le type d'aérodyne et/ou le type de rotor principal. [0045] Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'unité de traitement de données est configurée pour réaliser simultanément la première analyse vibratoire et la seconde analyse vibratoire. [0046] Ainsi, étant donné que les deux analyses vibratoires sont réalisées simultanément sur les données de mesure provenant des accéléromètres, la détection d'un changement dans la signature vibratoire de l'aérodyne est plus précise et fiable, ce qui permet d'éviter la génération de fausses alarmes. [0047] En outre, étant donné qu'une augmentation importante de l'énergie de l'intensité vi- bratoire aux hautes fréquences n'est pas une particularité spécifique à l'état d'anneaux tourbillonnaires, il en découle que la combinaison des deux analyses vibratoires est préférable pour ne pas générer de fausses alarmes. [0048] Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'unité de traitement de données est configurée pour détecter l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires et émettre une alarme lorsque la première analyse vibratoire et la seconde analyse vibratoire génèrent simultanément au moins un signal de détection. [0049] Ainsi, pour émettre une alarme indiquant l'approche de l'état d'anneaux tour- billonnaires, les deux analyses vibratoires distinctes doivent générer au moins un signal de détection de façon simultanée, ce qui permet d'éviter la génération de fausses alarmes. [0050] Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'unité de traitement de données est configurée pour détecter l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires et générer une alarme lorsqu'au moins trois signaux de détection provenant des première et seconde analyses vibratoires sont générés simultanément. [0051] Ainsi, dans ce cas, l'état d'anneaux tourbillonnaires est considéré comme étant proche lorsqu'au moins trois signaux de détection sont générés conjointement par les deux analyses vibratoires, ce qui permet de davantage éviter la génération de fausses alarmes et d'améliorer la fiabilité de détection de l'approche du phénomène de vortex. [0052] Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'unité de traitement de données est en outre configurée pour utiliser au moins l'une des mesures suivantes pour détecter l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires : la mesure de la vitesse indiquée de l'aérodyne à voilure tournante, la mesure de la vitesse verticale de l'aérodyne à voilure tournante, et la mesure du régime de rotation du rotor principal de l'aérodyne à voilure tournante. [0053] Ainsi, l'unité de traitement de données peut également utiliser les mesures fournies par l'instrumentation de base de l'aérodyne à voilure tournante lors de la détection de l'approche de l'état d'anneaux tourbillonnaires, de manière à obtenir des informations complémentaires sur le domaine de vol dans lequel se trouve l'aérodyne au temps courant. Ceci a pour but d'éviter de fausses alarmes si le niveau vibratoire vient à augmenter de façon importante alors que l'aérodyne est clairement hors du domaine de vortex (par exemple, lors de manoeuvres dynamiques à hautes vitesses d'avancement, ou d'un vol de montée). [0054] L'instrumentation de base de l'aérodyne permet ainsi de récupérer les mesures de la vitesse indiquée, de la vitesse verticale et du régime de rotation du rotor principal. [0055] 11 est à noter que, bien que la centrale inertielle de bord de l'aérodyne fournisse les accélérations mesurées au centre de gravité de l'aérodyne, ces informations « de base » fournies par la centrale inertielle ne peuvent pas être utilisées seules pour effectuer l'analyse vibratoire. En effet, le taux d'échantillonnage de la centrale inertielle est bien trop faible (de l'ordre de quelques Hertz) pour effectuer une analyse fréquentielle suffisamment fine et à large bande passante. De plus, des filtres sont appliqués modifiant le signal pouvant être analysé. [0056] Dans la première analyse vibratoire, la mesure du régime de rotation du rotor principal peut être utilisée par l'unité de traitement de données pour déterminer la fréquence fondamentale du rotor principal. [0057] Dans chacune des première et seconde analyses vibratoires, la mesure de la vitesse indiquée et la mesure de la vitesse verticale peuvent, par exemple, être utilisées par l'unité de traitement de données de la manière suivante : génération du signal de détection uniquement si en outre la mesure de la vitesse indiquée est inférieure à 25 noeuds et la mesure de la vitesse verticale est inférieure à -700 pieds par minute. [0058] Selon une caractéristique particulière de l'invention, le dispositif de détection comprend en outre une unité d'avertissement reliée à l'unité de traitement de données et configurée pour générer un avertissement d'approche d'état d'anneaux tourbillonnaires lorsque l'unité de traitement de données émet une alarme, ledit avertissement d'approche d'état d'anneaux tourbillonnaires étant au moins l'un parmi sonore, visuel et haptique. [0059] La marge de temps disponible entre l'instant de détection, faite par mesure et analyse vibratoire en temps réel, et l'apparition du phénomène de vortex joue un rôle important dans l'efficacité de l'évitement du phénomène de vortex. Cette marge de temps permet la mise en oeuvre de la fonction d'avertissement du pilote de l'aérodyne, de manière à ce que le pilote puisse éviter la survenue de l'état d'anneaux tourbillonnaires en modifiant le pilotage de l'aérodyne. [0060] L'avertissement, généré en cas d'approche de l'état d'anneaux tourbillonnaires afin d'alerter l'équipage de l'aérodyne, peut être l'un parmi un avertissement sonore en provenance d'au moins un haut-parleur disposé dans la cabine de l'aérodyne, un avertissement visuel en provenance d'au moins indicateur lumineux et/ou d'au moins un 11 dispositif d'affichage disposés dans la cabine de l'aérodyne, et un avertissement haptiquc (par exemple, par retour haptiquc sur le manche de pilotage de l'aérodyne). [0061] La présente invention a également pour objet un aérodyne à voilure tournante comprenant un dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires tel que décrit ci-dessus, l'ensemble de capteurs de vibration dudit dispositif de détection étant répartis dans ou sur l'aérodyne à voilure tournante. [0062] Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'aérodyne à voilure tournante comprend en outre un système de commandes de vol relié à l'unité de traitement de données du dispositif de détection et configure pour modifier, de manière automatique ou semi-automatique, le pilotage de l'aérodyne à voilure tournante lorsque l'unité de traitement de données du dispositif de détection émet une alarme, de manière à empêcher l'entrée de l'aérodyne à voilure tournante dans l'état d'anneaux tourbillonnaires. [0063] Ainsi, la marge de temps disponible entre l'instant de détection et l'apparition du phénomène de vortex permet la mise en oeuvre d'une fonction d'assistance au pilote par l'intermédiaire du système de commandes de vol de l'aérodyne. [0064] En cas de détection de l'approche de l'état d'anneaux tourbillonnaires par le dispositif de détection installé dans l'aérodyne, le système de commandes de vol de l'aérodyne peut ainsi modifier, de manière automatique ou semi-automatique, les paramètres de vol de l'aérodyne afin d'éviter que l'aérodyne ne rentre dans l'état d'anneaux tourbillonnaires (par réduction du taux de descente ou actions sur le plateau cyclique (longitudinale ou latérale), par exemple). [0065] La présente invention a en outre pour objet un procédé de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires par un aérodyne à voilure tournante tel que décrit ci-dessus, ledit procédé comprenant, par l'unité de traitement de données du dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires : recevoir en temps réel des données de mesure en provenance de l'ensemble de capteurs de vibration ; traiter les données de mesure reçues de manière à calculer en temps réel le spectre vibratoire de l'aérodyne à voilure tournante au niveau d'au moins deux capteurs de vibration distincts parmi l'ensemble de capteurs de vibration ; détecter ou non en temps réel, par analyse vibratoire, l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires en fonction du spectre vibratoire calculé ; et émettre une alarme en cas de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires. [0066] Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre illustratif et non limitatif, un mode de réalisation préféré, avec référence aux dessins annexés. [0067] Sur ces dessins : [0068] [fig.1] représente trois vues de face d'un aérodyne à voilure tournante, de type hé- 12 licoptère, en montée, en état d'anneaux tourbillonnaires et en descente, respectivement ; [0069] [fig.2a] est un graphique à titre d'exemple représentant la vitesse de descente d'un aérodyne à voilure tournante de type hélicoptère en fonction de sa vitesse d'avancement lors d'un vol d'essai ; [0070] [fig.2b] est un graphique à titre d'exemple représentant la portance de l'aérodyne à voilure tournante de type hélicoptère en fonction du temps lors du vol d'essai de la Figure 2a; [0071] [fig.3] est une vue schématique de côté d'un aérodyne à voilure tournante de type hé- licoptère comprenant un dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires selon la présente invention ; et [0072] [fig.4] est une vue schématique en perspective de la structure de l'aérodyne de la Figure 3. [0073] Si l'on se réfère à la Figure 1, on peut voir qu'il y est représenté un aérodyne à voilure tournante 1 de type hélicoptère, dans trois conditions de vol différentes. [0074] L'aérodyne à voilure tournante 1 est équipé d'un rotor principal 2 qui assure à la fois la sustentation et la propulsion de l'aérodyne 1, ledit rotor principal 2 portant plusieurs pales 3. [0075] A la Figure I. pour chacune des trois vues, les flèches représentent le sens d'écoulement de l'air autour du rotor principal 2 de l'aérodyne à voilure tournante 1. [0076] En condition de palier/montée, représentée sur la vue de gauche de la Figure 1, le rotor principal 2 en rotation aspire l'air situé en amont. Ce dernier traverse la circonférence des pales 3 du rotor 2 du haut vers le bas, et se voit accéléré par la vitesse induite du rotor 2, générant ainsi la portance de l'aérodyne 1. [0077] Au contraire, en condition de forts taux de descente, représentée sur la vue de droite de la Figure 1, l'air traverse la circonférence des pales 3 du rotor 2 du bas vers le haut, ce qui entraîne la descente de l'aérodyne 1. [0078] L'état d'anneaux tourbillonnaires (ou phénomène de vortex) est un régime particulier de fonctionnement du rotor principal 2 qui peut apparaître en vol de descente à faible vitesse d'avancement, généralement inférieure à 25 noeuds, et pour des taux de descente modérés, généralement de l'ordre de -1000 pieds par minute. Dans cette situation, représentée sur la vue centrale de la Figure 1, l'aérodyne à voilure tournante 1 peut entrer dans son propre sillage rotor, conduisant à une ré-ingestion de filets d'air en extrémité du disque rotor. [0079] Les tom-billons ainsi créés conduisent à une augmentation des vibrations, à une perte de la portance et à une contrôlabilité réduite de l'aérodyne à voilure tournante 1. III s'en suit une perte importante d'altitude pouvant se révéler fatale dans le cas où l'aérodyne 1 est proche du sol lors de l'apparition du phénomène de vortex, dans les phases 13 d'approche notamment. [0080] Si l'on se réfère à la Figure 2a, on peut voir qu'il y est représenté un graphique à titre d'exemple dans lequel la courbe en trait plein représente la vitesse de descente d'un aérodyne à voilure tournante 1 de type hélicoptère en fonction de sa vitesse d'avancement lors d'un vol d'essai, et si l'on se réfère à la Figure 2b, on peut voir qu'il y est représenté un graphique à titre d'exemple dont la courbe représente la portance en fonction du temps lors du vol d'essai de la Figure 2a. [0081] La durée du vol d'essai va de Os à 34s, les instants t], t2, t3 et t4 se trouvant entre 0 et 34s. [0082] Le phénomène de vortex ou état d'anneaux tourbillonnaires est dû à l'apparition autour du disque rotor d'anneaux tourbillonnaires générés par la ré-ingestion par le rotor 2 de son propre flux, celui-ci étant bloqué par la masse d'air présente sous l'aérodyne à voilure tournante 1. [0083] La formation et la désintégration aléatoires de ces tourbillons au cours du temps crée un écoulement fortement perturbé et instationnaire autour du rotor 2. Sc mouvant dans cet environnement, les pales 3 sont alors soumises à un champ aérodynamique fortement perturbé, cc qui modifie de manière importante leurs incidences locales, et donc leurs charges. Portance et traînée sont alors fortement modifiées, ayant pour résultat un niveau vibratoire différent de celui mesurable en conditions de vol normales comme on peut le voir sur les Figures 2a et 2b, où la portance est mesurée au cours du temps dans différents régimes de fonctionnement du rotor 2 en descente. De l'instant t=Os jusqu'à tl, l'aérodyne 1 se trouve à de forts taux de descente mais à une vitesse d'avancement suffisante pour ne pas être proche du domaine de vortex. Entre tl et t2, le pilote réduit la vitesse de descente en augmentant la portance. De plus, en réduisant la vitesse d'avancement, il entre, entre les instants t2 et t4 en état d'anneaux tourbillonnaires Sur la Figure 2b, on peut voir dès lors une forte augmentation des fluctuations de portance durant cette phase de vol en état d'anneaux tourbillonnaires entre les instants t2 et t4. [0084] La courbe en pointillé sur la Figure 2a représente le domaine de vortex à l'intérieur duquel l'aérodyne 1 entre dans l'état d'anneaux tourbillonnaires. [0085] Une fois entré en phénomène de vortex, l'aérodynamique au niveau des pales 3 est tellement perturbée qu'il s'en suit une perte de portance brutale, conduisant à une perte importante d'altitude potentiellement dangereuse. Néanmoins avant cela, les tourbillons commencent à se former et à modifier l'aérodynamique au niveau des pales 3, et donc à modifier la réponse vibratoire du rotor principal 2, puis la réponse vibratoire du reste de l'aérodyne à voilure tournante 1. [0086] Si l'on se réfère aux Figures 3 et 4, on peut voir qu'il y est représenté un aérodyne à voilure tournante 10 de type hélicoptère selon la présente invention. 14 [0087] L'aérodyne à voilure tournante 10 de type hélicoptère comprend une cellule 11 constituée d'un fuselage 12 et d'un train d'atterrissage 13. [0088] L'aérodyne à voilure tournante 10 comprend en outre un rotor principal 14 portant plusieurs pales 15. [0089] Tl est à noter que certaines parties de l'aérodyne 10, telles que les pales 15, la queue du fuselage 12 et le carénage de la cabine dans le fuselage 12, n'ont pas été représentées à la Figure 4, de manière à ne pas surcharger le dessin. [0090] L'aérodyne à voilure tournante 10 selon la présente invention comprend en outre un dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires comprenant trois capteurs de vibration 16a, 16b, 16c disposés dans l'aérodyne à voilure tournante 1 et configurés pour détecter en différents points de l'aérodyne à voilure tournante 10 des vibrations au moins selon l'axe longitudinal X et l'axe vertical Z (représentés à la Figure 4) de l'aérodyne à voilure tournante 10. [0091] Le rotor principal 14 étant lié mécaniquement au fuselage 12 de r aérodyne 10, les vi- brations du rotor principal 14 sont transmises au fuselage de l'aérodyne 10. Ces vibrations sont ainsi mesurées en temps réel à l'aide des capteurs de vibration 16a, 16b, 16c. [0092] Tl est à noter que le dispositif de détection pourrait également comprendre au moins deux capteurs de vibration 16a, 16b, 16c, sans s'écarter du cadre de la présente invention. [0093] Chaque capteur de vibration 16a, 16b, 16c est un accéléromètre à trois axes, à savoir un axe longitudinal X correspondant à l'axe longitudinal de l'aérodyne à voilure tournante 10, un axe transversal Y correspondant à l'axe transversal de l'aérodyne à voilure tournante 10 et un axe vertical Z. [0094] Les trois capteurs de vibration 16a, 16b, 16c sont ainsi constitués d'un premier accé- léromètre à trois axes 16a installé dans la cabine 17 de l'aérodyne à voilure tournante 10 sous le siège 17a du pilote, d'un deuxième accéléromètre à trois axes 16b installé sur la boîte de transmission principale 18 de l'aérodyne à voilure tournante 10, de préférence sur l'attache inférieure de la barre arrière gauche de suspension de la boîte de transmission principale 18, et d'un troisième accéléromètre à trois axes 16c installé sur le plancher mécanique 19 de l'aérodyne à voilure tournante 10 à proximité du centre de gravité de l'aérodyne à voilure tournante 10. [0095] Le dispositif de détection comprend en outre une unité de traitement de données 20, de type calculateur, reliée aux trois capteurs de vibration 16a, 16b, 16c de manière filaire ou sans fil. [0096] L'unité de traitement de données 20 est configurée pour : recevoir en temps réel les données de mesure de vibration en provenance des trois capteurs de vibration 16a, 16b, 16c ; traiter les données de mesure de vibration reçues de manière à calculer en temps réel le spectre vibratoire de l'aérodyne à voilure tournante 10 selon au moins l'un des axes longitudinal X et vertical Z de l'aérodyne à voilure tournante 10 au niveau d'au moins deux capteurs de vibration distincts parmi les trois capteurs de vibration 16a, 16h, 16e ; détecter ou non en temps réel, par analyse vibratoire, l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires en fonction du spectre vibratoire calculé ; et émettre une alarme en cas de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires. [0097] Les données de mesure de vibration provenant des trois capteurs de vibration 16a, 16h, 16e sont, de préférence, échantillonnées à une fréquence égale à 4000 Hz afin d'assurer une bande passante de mesure fréquentielle allant jusqu'à 2000 Hz. [0098] Basé sur la mesure directe de vibrations 21 ducs à l'apparition d'anneaux tour- billonnaires 22 au niveau des pales 15 du rotor principal 14, le dispositif de détection selon la présente invention permet ainsi de détecter l'approche du phénomène de vortex de manière fiable. [0099] L'apparition d'un spectre vibratoire caractéristique dans l'aérodyne à voilure tournante 10 est duc au passage des pales 15 du rotor principal 14 dans les tourbillons 22 avant que ceux-ci ne soient suffisamment développés pour provoquer la chute de portance. La détection de l'approche du phénomène de vortex par ce biais est donc réalisée quelques instants avant l'entrée réelle en phénomène de vortex, fournissant ainsi une marge de temps potentiellement suffisante pour prévenir le pilote ou effectuer des actions correctives par l'intermédiaire du système de commandes de vol de l'aérodyne à voilure tournante 10, comme cela sera décrit plus en détail par la suite. [0100] En particulier, l'unité de traitement de données 20 est configurée pour réaliser au moins l'une parmi : [0101] - une première analyse vibratoire sur les flux de données de mesure con-espondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du deuxième accéléromètre à trois axes 16b comprenant, pour chacun des flux de données de mesure correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du deuxième accéléromètre à trois axes 16b : - la comparaison de la fréquence fondamentale du rotor principal 14 de l'aérodyne à voilure tournante 10 à la fréquence prépondérante, c'est-à-dire correspondant au niveau maximale d'amplitude, du spectre vibratoire issu d'une transformée de Fourier discrète sur le flux de données de mesure correspondant, et - si la différence entre la fréquence prépondérante et la fréquence fondamentale du rotor principal 14 est supérieure à un seuil de différence de fréquences prédéterminé, la génération d'un signal de détection associé au flux de données de mesure correspondant ; et [0102] - une seconde analyse vibratoire sur les flux de données de mesure correspondant à l'axe vertical Z du premier accéléromètre à trois axes 16a et correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du troisième accéléromètre à trois axes 16e 16 comprenant, pour chacun des flux de données de mesure correspondant à l'axe vertical Z du premier accéléromètre à trois axes 16a et correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du troisième accéléromètre à trois axes 16c : - le filtrage numérique sans déphasage du flux de données de mesure correspondant à l'aide d'un filtre à réponse irnpulsionnelle finie passe-bas et d'un filtre à réponse i m-pulsionnelle finie passe-haut ; - le calcul de la valeur efficace du signal issu du filtre passe-bas et de la valeur efficace du signal issu du filtre passe-haut, - le calcul d'un rapport d'énergie correspondant à la valeur efficace du signal issu du filtre passe-haut divisée par la valeur efficace du signal issu du filtre passe-bas, et - si le rapport d'énergie est supérieur à un seuil de rapport d'énergie prédéterminé correspondant, la génération d'un signal de détection associé au flux de données de mesure correspondant. [0103] Sur les neuf voies de mesure fournies par les trois accéléromètres à trois axes 16a, 1611, 16c, seules cinq voies sont ainsi utilisées pour le traitement des données et les analyses vibratoires, à savoir : - pour la première analyse vibratoire, les voies correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du deuxième accéléromètre à trois axes 16b (ci-après notées « voie 2 » et « voie 3 », respectivement) ; et - pour la seconde analyse vibratoire, la voie correspondant à l'axe vertical Z du premier accéléromètre à trois axes 16a (ci-après notée « voie 1 ») et les voies correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du troisième accéléromètre à trois axes 16c (ci-après notées « voie 4 » et « voie 5 », respectivement). [0104] La première analyse vibratoire porte sur les voies 2 et 3 de l'accéléromètre 16b, et consiste à comparer la fréquence fondamentale du rotor principal 14 correspondant au régime courant du rotor principal (NR * b) / 60, avec Frm, la fréquence fon- damentale du rotor principal 14, NR la vitesse de rotation du rotor principal 14, et b le nombre de pales 15 du rotor principal 14) et la fréquence prépondérante du spectre vibratoire issu de la transformée de Fourrier discrète réalisée sur les flux de données de mesure des voies 2 et 3. Une fenêtre de pondération de type « hanning » est, de préférence, utilisée dans le calcul de la transformée de Fourrier discrète, celle-ci étant, de préférence, d'une largeur de 2 secondes équivalente à 8000 échantillons de données, avec un taux de rafraîchissement de 0,0625s. [0105] Ainsi, lors de cette première analyse vibratoire, si la fréquence prépondérante est différente (au-delà du seuil de différence de fréquences prédéteiminé par l'analyse d'essais en vol et pouvant être adapté en fonction de l'aérodyne 10) de la fréquence fondamentale du rotor 14 Fro,,,, alors un signal de détection est généré par la première analyse vibratoire sur la voie correspondante. Cette première analyse vibratoire peut 17 donc fournir potentiellement deux signaux de détection, à savoir un possible signal de détection associé à la voie 2 ct un possible signal de détection associé à la voie 3. [0106] La seconde analyse vibratoire porte quant à elle sur les voies 1,4 ct 5 des accélé- romètres 16a, 16c. Sur une plage dc données issues de ces voies (par exemple, N=8000 échantillons), un filtrage numérique sans déphasage est réalisé, à l'aide des filtres à réponse impulsionnelle finie (FIR) (de préférence, d'ordre 100) passe-bas (de préférence, fréquence de coupure de 19,5 Hz) et passe-haut (de préférence, fréquence de coupure de 150 Hz), chaque flux de données de mesure ainsi filtré ayant deux signaux notés respectivement ci-après x10, et x141. [0107] La valeur efficace (RMS) de chacun des flux filtrés est ensuite calculée, soit par exemple pour le signal issu du filtre passe-haut : [Math 2] RhiSmgh= -[L(g ja1 1 ire N F=1 et N le nombre d'échantillons. avec RMS11, la valeur efficace issu du filtre passe-haut [0108] Ensuite, un « rapport (l'énergie » correspondant à la valeur efficace du signal issu du filtre passe-haut divisée par la valeur efficace du signal issu du filtre passe-bas est calculé: ER = RMShigh / RMS10,, avec ER le rapport d'énergie, RMShigh la valeur efficace du signal issu du filtre passe-haut et RMSlow la valeur efficace du signal issu du filtre passe-bas. 101091 A chaque « rapport d'énergie » des voies 1.4 et 5 correspond un seuil de rapport d'énergie spécifique prédéterminé. 101101 Pour qu'un signal de détection soit généré par la seconde analyse vibratoire, il faut ainsi que Fun des rapports d'énergie soit supérieur à son seuil de rapport d'énergie spécifique prédéterminé. 101111 Il est à noter que les seuils utilisés dans les deux analyses vibratoires pourraient également être modifiés suivant le type d'aérodyne 10 et/ou le type de rotor principal 14. 101121 De préférence, la première analyse vibratoire et la seconde analyse vibratoire sont ef- fectuées de manière simultanée par l'unité de traitement de données 20. En effet, étant donné qu'une augmentation importante de l'énergie de l'intensité vibratoire aux hautes fréquences n'est pas une particularité spécifique à l'état d'anneaux tourbillonnaires, il en découle que la combinaison des deux analyses vibratoires est préférable pour ne pas générer de fausses alarmes. 101131 De manière préférentielle, l'unité de traitement de données 20 est configurée pour détecter l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires et émettre une alarme lorsque la première analyse vibratoire et la seconde analyse vibratoire génèrent simultanément 18 au moins un signal de détection, ce qui permet d'éviter la génération de fausses alarmes. [0114] De manière plus préférentielle, l'unité de traitement de données 20 est configurée pour détecter l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires et générer une alarme lorsqu'au moins trois signaux de détection provenant des première et seconde analyses vibratoires sont générés simultanément, ce qui permet de davantage éviter la génération de fausses alarmes et d'améliorer la fiabilité de détection de l'approche du phénomène de vortex. [0115] L'unité de traitement de données 20 peut en outre être configurée pour utiliser au moins l'une des mesures suivantes, fournies par l'instrumentation de base de r aérodyne 10, pour détecter l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires : la mesure de la vitesse indiquée de l'aérodyne à voilure tournante 10, la mesure de la vitesse verticale de l'aérodyne à voilure tournante 10, et la mesure du régime de rotation du rotor principal 14 de l'aérodyne à voilure tournante 10, de manière à obtenir des informations complémentaires sur le domaine de vol dans lequel se trouve r aérodyne 10 au temps courant. Ceci permet d'éviter de fausses alarmes si le niveau vibratoire vient à augmenter de façon importante alors que r aérodyne 10 est clairement hors du domaine dc vortex (par exemple, lors de manoeuvres dynamiques à hautes vitesses d'avancement, ou d'un vol de montée). [0116] Dans chacune des première et seconde analyses vibratoires, la mesure de la vitesse indiquée et la mesure de la vitesse verticale peuvent, par exemple, être utilisées par l'unité de traitement de données 20 de la manière suivante : génération du signal de détection uniquement si en outre la mesure de la vitesse indiquée est inférieure à 25 noeuds et la mesure de la vitesse verticale est inférieure à -700 pieds par minute. [0117] Le dispositif de détection selon la présente invention peut également comprendre une unité d'avertissement (non représentée sur les Figures 3 et 4) reliée à l'unité de traitement de données 20 et configurée pour générer un avertissement d'approche d'état d'anneaux tourbillonnaires lorsque l'unité de traitement de données 20 émet une alarme, ledit avertissement d'approche d'état d'anneaux tourbillonnaires étant au moins l'un parmi sonore, visuel et haptique. [0118] La marge de temps disponible entre l'instant de détection et l'apparition du phénomène de vortex permet la mise en oeuvre de la fonction d'avertissement du pilote de l'aérodyne 10, de manière à ce que le pilote puisse éviter la survenue de l'état d'anneaux tourbillonnaires en modifiant manuellement le pilotage de l'aérodyne 10. [0119] L'avertissement, généré en cas d'approche de l'état d'anneaux tourbillonnaires afin d'alerter l'équipage de l'aérodyne 10, peut ainsi être l'un parmi un avertissement sonore en provenance d'au moins un haut-parleur disposé dans la cabine 17 de l'aérodyne 10, un avertissement visuel en provenance d'au moins indicateur lumineux 19 et/ou d'au moins un dispositif d'affichage disposés dans la cabine 17 de r aérodyne 10, et un avertissement haptiquc (par exemple, par retour haptique sur le manche de pilotage à retours d'efforts de l'aérodyne 10). [0120] L'aérodyne à voilure tournante 10 comprend en outre un système de commandes de vol (non représenté sur les Figures 3 et 4) relié à l'unité de traitement de données 20 et configure pour modifier, de manière automatique ou semi-automatique, le pilotage de l'aérodyne à voilure tournante 10 lorsque l'unité de traitement de données 20 émet une alarme, de manière à empêcher l'entrée de l'aérodyne à voilure tournante 10 dans l'état d'anneaux tourbillonnaires. [0121] La marge de temps disponible entre l'instant de détection et l'apparition du phénomène de vortex permet ainsi la mise en oeuvre d'une fonction d'assistance au pilote par l'intermédiaire du système de commandes de vol de l'aérodyne 10. [0122] En cas de détection de l'approche de l'état d'anneaux tourbillonnaires par le dispositif de détection installé dans l'aérodyne 10, le système de commandes de vol de l'aérodyne 10 peut ainsi modifier, dc manière automatique ou semi-automatique, les paramètres de vol de l'aérodyne 10 afin d'éviter que l'aérodyne 10 ne rentre dans l'état d'anneaux tourbillonnaires (par réduction du taux de descente ou actions sur le plateau cyclique (longitudinale ou latérale), par exemple). [0123] Tl est bien entendu que le mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit a été donné à titre indicatif et non limitatif, et que des modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour autant de la présente invention. [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] REVENDICATIONSDispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires pour un aérodyne à voilure tournante (10), caractérisé par le fait que ledit dispositif de détection comprend un ensemble de capteurs de vibration (16a, 16b, 16e) configurés pour être répartis dans ou sur l'aérodyne à voilure tournante (10) et configurés pour détecter en différents points de l'aérodyne à voilure tournante (10) des vibrations au moins selon les axes longitudinal et vertical de l'aérodyne à voilure tournante (10), ledit dispositif de détection comprenant en outre une unité de traitement de données (20) reliée à l'ensemble de capteurs de vibration (16a, 16b, 16c), ladite unité de traitement de données (20) étant configurée pour : recevoir en temps réel des données de mesure en provenance de l'ensemble de capteurs de vibration (16, 16b, 16c), traiter les données de mesure reçues de manière à calculer en temps réel le spectre vibratoire de l'aérodyne à voilure tournante (10) selon au moins l'un des axes longitudinal et vertical de l'aérodyne à voilure tournante (10) au niveau d'au moins deux capteurs de vibration (16a, 16b, 16c) distincts parmi l'ensemble de capteurs de vibration (16a, 16b, 16c), détecter ou non en temps réel, par analyse vibratoire, l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires en fonction du spectre vibratoire calculé, et émettre une alarme en cas de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires. Dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque capteur de vibration (16a, 16b, 16c) est un accéléromètre à trois axes, à savoir un axe longitudinal X correspondant à l'axe longitudinal de l'aérodyne à voilure tournante (10), un axe transversal Y correspondant à l'axe transversal de l'aérodyne à voilure tournante (10) et un axe vertical Z. Dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'ensemble de capteurs de vibration (16a, 16b, 16c) comprend un premier accéléromètre à trois axes (16a) configuré pour être installé dans la cabine (17) de l'aérodyne à voilure tournante (10), un deuxième accéléromètre à trois axes (16b) configuré pour être installé sur la boîte de transmission principale (18) de l'aérodyne à voilure tournante (10), et un troisième accéléromètre à trois axes (16c) configuré pour être installé 21 [Revendication 4] [Revendication 5] sur le plancher mécanique (19) de l'aérodyne à voilure tournante (10) à proximité du centre de gravité de l'aérodyne à voilure tournante (10). Dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'unité de traitement de données (20) est configurée pour réaliser au moins l'une parmi : une première analyse vibratoire sur les flux de données de mesure correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du deuxième accéléromètre à trois axes (16b) comprenant, pour chacun des flux de données de mesure correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du deuxième accéléromètre à trois axes (16b), la comparaison de la fréquence fondamentale du rotor principal (14) de l'aérodyne à voilure tournante (10) à la fréquence prépondérante, c'est-à-dire correspondant au niveau maximale d'amplitude, du spectre vibratoire issu d'une transformée de Fourier discrète sur le flux dc données de mesure correspondant, et, si la différence entre la fréquence prépondérante et la fréquence fondamentale du rotor principal (14) est supérieure à un seuil de différence de fréquences prédéterminé, la génération d'un signal de détection associé au flux de données de mesure correspondant ; et une seconde analyse vibratoire sur les flux de données de mesure correspondant à l'axe vertical Z du premier accéléromètre à trois axes (16a) et correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du troisième accéléromètre à trois axes (16c) comprenant, pour chacun des flux de données de mesure correspondant à l'axe vertical Z du premier accéléromètre à trois axes (16a) et correspondant à l'axe longitudinal X et à l'axe vertical Z du troisième accéléromètre à trois axes (16c), le filtrage numérique sans déphasage du flux de données de mesure correspondant à l'aide d'un filtre à réponse impulsionnelle finie passe-bas et d'un filtre à réponse impulsionnelle finie passe-haut, le calcul de la valeur efficace du signal issu du filtre passe-bas et de la valeur efficace du signal issu du filtre passe-haut, le calcul d'un rapport d'énergie correspondant à la valeur efficace du signal issu du filtre passe-haut divisée par la valeur efficace du signal issu du filtre passe-bas, et, si le rapport d'énergie est supérieur à un seuil de rapport d'énergie prédéterminé correspondant, la génération d'un signal de détection associé au flux de données de mesure correspondant. Dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'unité de [Revendication 6] traitement de données (20) est configurée pour réaliser simultanément la première analyse vibratoire et la seconde analyse vibratoire. [Revendication 7] Dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'unité de traitement de données (20) est configurée pour détecter l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires et émettre une alarme lorsque la première analyse vibratoire et la seconde analyse vibratoire génèrent simultanément au moins un signal de détection. [Revendication 8] Dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'unité de traitement de données (20) est configurée pour détecter l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires et générer une alarme lorsqu'au moins trois signaux de détection provenant des première et seconde analyses vibratoires sont générés simultanément. [Revendication 9] Dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'unité de traitement de données (20) est en outre configurée pour utiliser au moins l'une des mesures suivantes pour détecter l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires : la mesure de la vitesse indiquée de l'aérodyne à voilure tournante (10), la mesure de la vitesse verticale de l'aérodyne à voilure tournante (10), et la mesure du régime de rotation du rotor principal (14) de l'aérodyne à voilure tournante (10). Dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le dispositif de détection comprend en outre une unité d'avertissement reliée à l'unité de traitement de données (20) et configurée pour générer un avertissement d'approche d'état d'anneaux tourbillonnaires lorsque l'unité de traitement de données (20) émet une alarme, ledit avertissement d'approche d'état d'anneaux tourbillonnaires étant au moins l'un parmi sonore, visuel et haptique. [Revendication 10] Aérodyne à voilure tournante (10) comprenant un dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires selon l'une des revendications 1 à 9, l'ensemble de capteurs de vibration (16a, 16b, 16c) dudit dispositif de détection étant répartis dans ou sur l'aérodyne à voilure tournante (10). [Revendication 11] Aérodyne à voilure tournante (10) selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un système de commandes de vol relié à l'unité de traitement de données (20) du dispositif de détection et 23 [Revendication 12] configure pour modifier, de manière automatique ou semi-automatique, le pilotage de l'aérodyne à voilure tournante (10) lorsque l'unité dc traitement de données (20) du dispositif de détection émet une alarme. de manière à empêcher l'entrée de l'aérodyne à voilure tournante (10) dans l'état d'anneaux tourbillonnaires. Procédé de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires par un aérodyne à voilure tournante (10) selon la revendication 10 ou la revendication 11, ledit procédé comprenant, par l'unité de traitement dc données (20) du dispositif de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires : recevoir en temps réel des données de mesure en provenance de l'ensemble de capteurs de vibration (16a. 16b. 16e) ; traiter les données dc mesure reçues de manière à calculer en temps réel le spectre vibratoire de l'aérodyne à voilure tournante (10) au niveau d'au moins deux capteurs de vibration (16a, 16b, 16e) distincts parmi l'ensemble de capteurs de vibration (16a, 16b. 16e) ; détecter ou non en temps réel, par analyse vibratoire, l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires en fonction du spectre vibratoire calculé ; et émettre une alarme en cas de détection de l'approche d'un état d'anneaux tourbillonnaires.