Brevet FR3106667A1 — publié le 20210730

L’invention concerne un endoscope (42) pour l’inspection d’une turbomachine d’aéronef et la réalisation d’au moins une action dans cette turbomachine, cet endoscope (42) comportant une extrémité proximale et une extrémité distale (48) comportant un système d’éclairage et de visualisation depuis ladite extrémité proximale. Selon l’invention, l’endoscope (42) comporte au niveau de son extrémité distale (48) un système d’accouplement unique (46) compatible avec une première tête (44) comportant un système d’éclairage et de visualisation et un premier équipement pour la réalisation d’une première action, et avec une seconde tête comportant un système d’éclairage et de visualisation et un second équipement pour la réalisation d’une seconde action différente de ladite première action, chacune des première et seconde têtes (44) étant aptes à être fixées de manière amovible audit système d’accouplement (46) qui comporte des éléments de raccordement et/ou d’alimentation de l’équipement de cette tête (44). Figure pour l'abrégé : Figure 5 ENDOSCOPE POUR L’INSPECTION D’UNE TURBOMACHINE D’AERONEF ET LA REALISATION D’AU MOINS UNE ACTION DANS CETTE TURBOMACHINE Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un endoscope pour l’inspection d’une turbomachine d’aéronef et la réalisation d’au moins une action dans cette turbomachine. L’invention concerne également un ensemble sous forme de kit comportant un tel endoscope. Arrière-plan technique Le contrôle endoscopique d’une turbomachine d’aéronef est utilisé depuis de nombreuses années pour vérifier l’état de pièces à l’intérieur de la turbomachine. Cette opération peut être réalisée directement sous une voilure de l’aéronef, sans dépose préalable de la turbomachine, ce qui est avantageux car cela limite la durée d’immobilisation de l’aéronef. Le contrôle est réalisé au moyen d’au moins un endoscope qui est inséré à travers un orifice d’endoscopie de la turbomachine. L’endoscope comprend une extrémité proximale située du côté de l’opérateur de contrôle, et une extrémité distale qui doit être située au plus près de la pièce à contrôler. L’endoscope est équipé d’éléments optiques de visualisation qui permettent à l’opérateur de voir la pièce à distance. Les pièces qui sont régulièrement contrôlées sur une turbomachine sont par exemple les aubes. Une aube comprend une pale qui s’étend dans la veine de la turbomachine et qui peut présenter des non conformités. Ces non conformités sont notamment dues à des impacts, des oxydations ou corrosions, des anomalies de matière, des faiblesses de la pièce, et sont surtout des dégradations physiques suite à des conséquences classiques d’utilisation. Les pales des aubes sont contrôlées par endoscopie pour vérifier la présence de ces non conformités qui provoquent une diminution des parties saines des pales et donc de leurs sections travaillantes, et impactent ainsi la durée de vie des aubes. De telles non conformités peuvent nécessiter une reprise ou un rechargement ou tout autre action mécanique sur la turbomachine. Dans le cas où une non conformité est détectée, il est connu d’effectuer une dépose de la turbomachine afin d’effectuer la correction ou la réparation nécessaire. Il est toutefois plus avantageux de prévoir la réparation de la pièce par endoscopie, afin d’éviter la dépose et le démontage de la turbomachine. A cet effet, des outils distincts sont connus, qui permettent de réaliser des opérations sur la turbomachine par endoscopie. Toutefois, la multiplicité des différents outils existants implique un encombrement de ces derniers, ce qui nuit aux coûts de stockage et de maintenance. En outre, la multiplication de ces outillages au niveau du poste de travail complexifie le travail de l’opérateur et augmente le temps de maintenance pour effectuer la ou les opération(s) sur la turbomachine. La présente invention apporte une solution simple, efficace et économique à ce problème. L’invention propose ainsi un endoscope pour l’inspection d’une turbomachine d’aéronef et la réalisation d’au moins une action dans cette turbomachine, cet endoscope comportant une extrémité proximale et une extrémité distale comportant un système d’éclairage et de visualisation depuis ladite extrémité proximale. Selon l’invention, l’endoscope comporte au niveau de son extrémité distale un système d’accouplement unique compatible avec une première tête comportant un système d’éclairage et de visualisation et un premier équipement pour la réalisation d’une première action, et avec une seconde tête comportant un système d’éclairage et de visualisation et un second équipement pour la réalisation d’une seconde action différente de ladite première action, chacune des première et seconde têtes étant aptes à être fixées de manière amovible audit système d’accouplement qui comporte des éléments de raccordement et/ou d’alimentation de l’équipement de cette tête. Grâce à son système d’accouplement unique, l’endoscope selon l’invention est avantageusement configuré pour pouvoir effectuer différentes actions sur la turbomachine via les différentes têtes aptes à être fixées de manière amovible au système. L’encombrement global de l’outillage nécessaire à la maintenance est ainsi avantageusement réduit. Un tel endoscope multifonctions permet en outre d’éliminer la multiplication des outillages au poste et de diminuer en conséquence le coût et le temps de maintenance, tout en simplifiant le travail des opérateurs. L’endoscope selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : le système d’accouplement est du type à filetage et comprend un filet mâle ou femelle configuré pour coopérer avec un filet femelle ou mâle porté par chacune des première et seconde têtes ; le filet porté par chaque tête est située sur une bague montée libre en rotation sur cette tête ; le système d’accouplement comprend au moins un élément de raccordement électrique et/ou optique, et/ou fluidique ; le système d’accouplement comprend au moins un connecteur optique de raccordement par enfichage, par exemple du type MTP ; le système d’accouplement comprend au moins un organe de détrompage pour définir une position correcte d’accouplement du système à chacune des première et seconde têtes ; l’organe de détrompage est du type à emboîtement mâle-femelle ; le système d’accouplement comprend au moins un port de raccordement fluidique ; et ledit au moins un élément est situé sur ou au niveau d’une paroi du système d’accouplement qui est électriquement conductrice et configurée pour être au contact d’une paroi électro-conductrice de chacune desdites première et seconde têtes en vue de leur alimentation électrique. La présente invention concerne également un ensemble sous forme de kit, comportant un endoscope tel que décrit ci-dessus, et deux têtes compatibles avec le système d’accouplement unique de l’endoscope, une première des têtes comportant un système d’éclairage et de visualisation et un premier équipement pour la réalisation d’une première action, et une seconde des têtes comportant un système d’éclairage et de visualisation et un second équipement pour la réalisation d’une seconde action différente de ladite première action, chacune des première et seconde têtes étant aptes à être fixées de manière amovible audit système d’accouplement qui comporte des éléments de raccordement et/ou d’alimentation de l’équipement de cette tête. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique en perspective d’une turbomachine d’aéronef, vue de l’aval et de côté, la figure 2 est une vue schématique en perspective d’une aube de rotor de turbomachine, la figure 3 est une vue schématique en perspective d’aubes de stator de turbomachine, la figure 4 est une vue très schématique en perspective d’une pale d’aube de turbomachine, la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d’un ensemble comprenant un endoscope selon l’invention, ainsi qu’une tête fixée de manière amovible sur une extrémité distale de l’endoscope, la figure 6 est une vue en coupe longitudinale de la tête de l’ensemble de la figure 5 , la figure 7 est une vue en coupe longitudinale de l’extrémité distale de l’endoscope de la figure 5, la figure 8 est une vue en perspective de l’extrémité distale de l’endoscope de la figure 5, et la figure 9 est une vue en perspective de la tête de la figure 5. Description détaillée de l'invention La figure 1 montre de manière schématique une turbomachine 10 d’aéronef qui comprend de manière classique un générateur de gaz 12 dont un arbre entraîne une soufflante 14 qui est ici entourée par un carter 15. Le générateur de gaz 12 comprend au moins un compresseur 16, une chambre de combustion 18 et au moins une turbine 20. Dans le cas d’une turbomachine à double flux, respectivement primaire et secondaire, la soufflante 14 génère un flux d’air qui se divise en un flux primaire qui pénètre dans le générateur de gaz 12 et en un flux secondaire qui s’écoule autour du générateur de gaz et est schématiquement représenté par les flèches 22. Le flux primaire traverse notamment le compresseur 16 et la turbine 18 qui comprennent des aubes. La figure 2 représente une aube 24 de rotor de turbine. De manière classique, l’aube 24 comprend une pale 26 dont une extrémité est reliée à un pied 28 et dont l’extrémité opposée est reliée à un talon 30. La figure 3 représente un secteur de distributeur 32 de turbine, ce secteur comportant des aubes 34 de stator qui s’étendent entre deux plates-formes, respectivement interne 36 et externe 38. Chaque aube 34 est formée par une pale 26. La pale 26 de chaque aube 24, 34 a un profil aérodynamique et est susceptible de présenter une non conformité, par exemple par impact d’un corps étranger ou par oxydation ou corrosion, en particulier au niveau de son bord d’attaque 26a ou de son bord de fuite 26b. Cette non conformité, si elle n’est pas réparée, est susceptible de générer l’apparition de criques ou de fissures. La présente invention propose un endoscope pour l’inspection d’une turbomachine 10 d’aéronef et la réalisation d’au moins une action dans cette turbomachine. La figure 4 montre par exemple l’effet de l’oxydation ou la corrosion sur un bord de fuite 26b d’une pale 26. Initialement, avant de présenter une non-conformité, la pale 26 a une épaisseur E connue au niveau de son bord de fuite 26b par exemple et à une distance D prédéterminée, par exemple 1 mm, de ce bord de fuite. L désigne une ligne imaginaire s’étendant à la distance D du bord de fuite 26b et située par exemple sur une corde de la pale 26. L’épaisseur E est mesurée au niveau de cette ligne L, entre deux points situés respectivement sur l’intrados 26c et l’extrados 26d de la pale. Le bord de fuite 26b est représenté en traits continus dans son état et sa position d’origine, et en traits pointillés dans son état déformé du fait de la perte de matière liée à l’oxydation ou la corrosion. On constate que la ligne L est déplacée du fait de la non-conformité occasionnant la perte de matière. Les figures 5 et 6 montrent un ensemble 40 comportant un endoscope 42 et une tête 44 fixée de manière amovible à l’endoscope 42. Bien qu’une seule tête 44 soit représentée sur ces figures, l’ensemble 40 sous forme de kit peut comporter plusieurs têtes 44 distinctes, compatibles avec le système d’accouplement 46 de l’endoscope 42. Chaque tête 44 est typiquement une tête d’outil, distincte des autres têtes d’outil 44 et dédiée à une opération ou action particulière à effectuer dans la turbomachine 10. A cet effet, chaque tête 44 est munie d’un équipement d’outillage (non représenté sur les figures) dédié à la réalisation de cette opération ou action particulière. L’endoscope 42 a une forme générale allongée et est de préférence flexible. Il comprend une extrémité proximale située du côté de l’opérateur, et une extrémité distale 48 qui doit être située au plus près de la pièce sur laquelle une action est à effectuer, seule cette extrémité distale 48 étant représentée sur les figures. L’extrémité distale 48 de l’endoscope est munie d’un système d’éclairage et de visualisation depuis l’extrémité proximale, un tel système n’étant pas représenté sur les figures pour des raisons de clarté. Le système d’éclairage et de visualisation comporte un ou plusieurs éléments optiques d’éclairage et de visualisation tels qu’une fibre optique, une caméra couplée ou non à une lentille, un dispositif d’éclairage tel qu’une source lumineuse ou encore un laser. Comme visible sur la figure 5, et de manière encore plus nette sur les figures 7 et 8, l’endoscope 42 comporte un corps 45 de forme générale tubulaire et un système d’accouplement 46 situé au niveau de son extrémité distale 48. Ce système d’accouplement unique 46 est compatible avec chacune des têtes 44. Pour ce faire, le système d’accouplement 46 est par exemple du type à filetage et comprend un filet mâle ou femelle configuré pour coopérer avec un filet femelle ou mâle porté par chaque tête 44. Dans l’exemple de réalisation particulier illustré sur les figures 5 à 9, le système d’accouplement 46 comprend un filet mâle 50 configuré pour coopérer avec un filet femelle 52 porté par chaque tête 44. Plus précisément, comme illustré sur les figures 6 et 9, chacune des têtes 44 est typiquement munie d’une bague ou douille rotative taraudée 54 qui comprend sur sa surface interne le filet femelle 52. La bague ou douille 54 est montée inséparable de la tête 44, et libre en rotation sur cette tête 44. De préférence, et comme illustré sur les figures 5 et 6, un ou plusieurs roulement(s) 56 sont insérés entre la bague ou douille rotative 54 et la tête 44. Le système d’accouplement 46 porté par l’endoscope 42 comporte un ou plusieurs élément(s) 58 - 64 de raccordement et/ou d’alimentation de l’équipement contenu dans une tête 44. De préférence, le ou chaque élément 58, 62, 64 est un élément de raccordement électrique et/ou optique, et/ou fluidique. Dans l’exemple de réalisation particulier illustré sur les figures, le système d’accouplement 46 comporte un connecteur optique 58 de raccordement par enfichage, par exemple du type MTP (de l’anglais Media Transfer Protocol), deux organes de détrompage 60, un port de raccordement fluidique 62, et une paroi électriquement conductrice 64. Le connecteur optique 58 de raccordement par enfichage est relié au système d’éclairage et de visualisation précédemment décrit. Comme visible en particulier sur les figures 8 et 9, le connecteur optique 58 est configuré pour coopérer avec un connecteur optique correspondant 66, par exemple du type MTP, présent dans chaque tête 44. Le connecteur optique 58 permet ainsi un pilotage optique de la tête 44 par l’opérateur. Chaque organe de détrompage 60 permet de définir une position correcte d’accouplement du système 46 à chacune des têtes 44. Chaque organe de détrompage 60 est par exemple du type à emboîtement mâle-femelle. Dans l’exemple représenté, chaque organe de détrompage 60 est un organe femelle sous la forme d’un trou, et est configuré pour coopérer avec un organe mâle correspondant 68 présent dans chaque tête 44. De tels organes de détrompage 60, 68 permettent de faciliter le montage des têtes 44 sur le système d’accouplement 46. De préférence, comme visible sur la figure 8, les organes de détrompage 60 ne sont pas symétriques sur le système d’accouplement 46 par rapport à une direction sensiblement verticale passant par le centre de la paroi 64. Ceci permet d’éviter tout montage à l’envers de la tête 44 sur le système d’accouplement 46, c’est-à-dire un montage qui viendrait positionner le port de raccordement fluidique 72 de la tête 44 face au connecteur optique 58. Le port de raccordement fluidique 62 est typiquement un port de raccordement en arrivée d’air, et est relié à une canalisation d’air 70 s’étendant axialement dans le corps 45 de l’endoscope 42. Comme visible en particulier sur les figures 8 et 9, le port de raccordement fluidique 62 est configuré pour coopérer avec un port de raccordement fluidique correspondant 72 présent dans chaque tête 44. Le port de raccordement fluidique 62 permet ainsi un pilotage pneumatique de la tête 44 par l’opérateur. Le port de raccordement fluidique 72 est relié à un canal d’air 73 s’étendant axialement dans la tête 44. De préférence, et comme illustré sur les figures 5 et 6, un organe 74 assurant l’étanchéité d’air, tel qu’un joint, est monté sur le port de raccordement fluidique 72. La paroi électriquement conductrice 64 porte chacun des éléments 58, 60, 62. Comme visible en particulier sur les figures 8 et 9, la paroi électriquement conductrice 64 est configurée pour être au contact d’une paroi électro-conductrice correspondante 76 présente dans chaque tête 44. La paroi électriquement conductrice 64 permet ainsi un pilotage électrique de la tête 44 par l’opérateur, et assure également l’alimentation électrique de cette dernière. Outre l’équipement d’outillage et les éléments d’interfaçage 66, 68, 72, 76 décrits précédemment, chaque tête 44 comporte également un système d’éclairage et de visualisation, ce dernier n’étant pas représenté sur les figures pour des raisons de clarté. En utilisation, l’endoscope 42 selon l’invention permet à un opérateur d’effectuer différentes actions sur la turbomachine 10 via les différentes têtes 44 aptes à être fixées de manière amovible au système d’accouplement 46. Par exemple, et sans que cela ne soit limitatif, l’opérateur peut d’abord utiliser l’endoscope 42 avec une première tête laser pour réaliser un usinage par laser d’une aube 24, 34. L’opérateur peut ensuite enlever la tête laser et monter à la place une tête d’injection de produits de ressuage, puis introduire l’endoscope 42 dans la turbomachine 10 pour projeter les produits sur l’aube usinée. L’opérateur peut ensuite remplacer cette tête d’injection de produits par une autre tête équipée d’un éclairage à ultraviolets, et utiliser l’endoscope 44 pour observer d’éventuels défauts de l’aube sous éclairage ultraviolets. L’encombrement global de l’outillage nécessaire à la maintenance est ainsi avantageusement réduit. On comprend donc que l’endoscope 42 selon l’invention est un endoscope multifonctions qui permet d’éliminer la multiplication des outillages au poste et de diminuer en conséquence le coût et le temps de maintenance, tout en simplifiant le travail des opérateurs. Endoscope (42) pour l’inspection d’une turbomachine d’aéronef (10) et la réalisation d’au moins une action dans cette turbomachine (10), cet endoscope (42) comportant une extrémité proximale et une extrémité distale (48) comportant un système d’éclairage et de visualisation depuis ladite extrémité proximale, caractérisé en ce qu’il comporte au niveau de son extrémité distale (48) un système d’accouplement unique (46) compatible avec une première tête (44) comportant un système d’éclairage et de visualisation et un premier équipement pour la réalisation d’une première action, et avec une seconde tête comportant un système d’éclairage et de visualisation et un second équipement pour la réalisation d’une seconde action différente de ladite première action, chacune des première et seconde têtes (44) étant aptes à être fixées de manière amovible audit système d’accouplement (46) qui comporte des éléments de raccordement et/ou d’alimentation de l’équipement de cette tête (44). Endoscope (42) selon la revendication 1, dans lequel le système d’accouplement (46) est du type à filetage et comprend un filet mâle ou femelle (50) configuré pour coopérer avec un filet femelle ou mâle (52) porté par chacune des première et seconde têtes (44). Endoscope (42) selon la revendication 2, dans lequel le filet (52) porté par chaque tête (44) est située sur une bague (54) montée libre en rotation sur cette tête (44). Endoscope (42) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système d’accouplement (46) comprend au moins un élément (58, 62, 64) de raccordement électrique et/ou optique, et/ou fluidique. Endoscope (42) selon la revendication précédente, dans lequel le système d’accouplement (46) comprend au moins un connecteur optique (58) de raccordement par enfichage, par exemple du type MTP. Endoscope (42) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le système d’accouplement (46) comprend au moins un organe de détrompage (60) pour définir une position correcte d’accouplement du système (46) à chacune des première et seconde têtes (44). Endoscope (42) selon la revendication précédente, dans lequel l’organe de détrompage (60) est du type à emboîtement mâle-femelle. Endoscope (42) selon l’une des revendications 4 à 7, dans lequel le système d’accouplement (46) comprend au moins un port de raccordement fluidique (62). Endoscope (42) selon l’une des revendications 4 à 8, dans lequel ledit au moins un élément (58, 60, 62) est situé sur ou au niveau d’une paroi (64) du système d’accouplement (46) qui est électriquement conductrice et configurée pour être au contact d’une paroi électro-conductrice (76) de chacune desdites première et seconde têtes (44) en vue de leur alimentation électrique. Ensemble (40) sous forme de kit, comportant un endoscope (42) selon l’une des revendications précédentes, et deux têtes (44) compatibles avec le système d’accouplement unique (46) de l’endoscope (42), une première des têtes (44) comportant un système d’éclairage et de visualisation et un premier équipement pour la réalisation d’une première action, et une seconde des têtes comportant un système d’éclairage et de visualisation et un second équipement pour la réalisation d’une seconde action différente de ladite première action, chacune des première et seconde têtes (44) étant aptes à être fixées de manière amovible audit système d’accouplement (46) qui comporte des éléments de raccordement et/ou d’alimentation de l’équipement de cette tête (44).