Brevet FR3121914A1 — publié le 20221021

Procédé de positionnement d’une éolienne de secours d’un aéronef lors de son montage L'invention a pour objet un procédé de positionnement d’une éolienne de secours (14) lors de son montage sur une structure primaire (10) d’un aéronef, ce procédé comprenant une étape de mise en place d’un premier capteur de distance (44) sur un premier élément parmi la première trappe (34) et l’éolienne de secours (14), d’un deuxième capteur de distance (46) sur un deuxième élément parmi la deuxième trappe (36) et l’éolienne de secours (14), les premier et deuxième capteurs de distance (44, 46) étant configurés pour émettre respectivement des premier et deuxième signaux correspondant à des valeurs mesurées au cours du temps d’un écartement entre chacun des premier et deuxième capteurs de distance (44, 46) et au moins une cible mobile et solidaire, une étape de pivotement du mât (18) entre les positions rétractée et déployée, une étape d’analyse des premier et deuxième signaux, et si nécessaire, une étape de repositionnement de l’éolienne de secours (14) en fonction de l’étape d’analyse des premier et deuxième signaux. Figure 5 Procédé de positionnement d’une éolienne de secours d’un aéronef lors de son montage La présente demande se rapporte à un procédé de positionnement d’une éolienne de secours d’un aéronef lors de son montage. Selon un mode de réalisation, un aéronef comprend une éolienne de secours également appelée RAT (Ram Air Turbine en anglais), produisant l’énergie nécessaire aux systèmes vitaux de l’aéronef en cas d’urgence lors de la perte des autres sources d’énergie. Une telle éolienne de secours comprend une base fixée sur la structure primaire de l’aéronef, un mât s’étendant entre des première et deuxième extrémités, une articulation reliant la première extrémité du mât et la base ainsi qu’une turbine solidaire de la deuxième extrémité du mât. Le mât est mobile entre une position rétractée dans laquelle l’éolienne de secours est positionnée à l’intérieur du carénage de l’aéronef et une position déployée dans laquelle une partie du mât et la turbine sont positionnées à l’extérieur du carénage. Pour permettre le passage du mât, le carénage comprend une ouverture ainsi que des trappes mobiles entre une position fermée dans laquelle elles obturent l’ouverture et une position ouverte dans laquelle elles dégagent l’ouverture. En position ouverte, les deux trappes sont espacées pour permettre au mât de pivoter. Ces trappes sont dimensionnées pour permettre le passage de l’éolienne de secours tout en étant les plus petites possibles pour limiter la prise au vent lorsqu’elles sont en position ouverte et ne pas trop impacter l’aérodynamisme de l’aéronef. Aussi, l’écartement entre l’éolienne de secours et chaque trappe lors des mouvements de déploiement et de retour est calculé au plus juste. Lors du montage, la base de l’éolienne de secours doit être correctement positionnée par rapport à la structure primaire de l’aéronef afin que la turbine (et plus particulièrement ses pâles) n’interfère pas avec les trappes lors des mouvements de déploiement et de retour. Ce positionnement dépend essentiellement de la dextérité et du savoir-faire de l’opérateur. La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l’art antérieur en proposant une solution facilitant le positionnement de l’éolienne de secours lors de son montage. A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de positionnement d’une éolienne de secours lors de son montage sur une structure primaire d’un aéronef, l’éolienne de secours comprenant un mât configuré pour pivoter entre des positions déployée et rétractée ainsi qu’une turbine solidaire du mât et pourvue de pales, l’aéronef comprenant des première et deuxième trappes présentant chacune un bord libre et configurée pour occuper une position fermée dans laquelle les bords libres sont accolés l’un à l’autre et une position ouverte dans laquelle les bords libres sont écartés pour permettre au mât de pivoter. Selon l’invention, le procédé de positionnement comprend : une étape de mise en place d’un premier capteur de distance sur un premier élément parmi la première trappe et l’éolienne de secours, d’un deuxième capteur de distance sur un deuxième élément parmi la deuxième trappe et l’éolienne de secours, les premier et deuxième capteurs de distance étant configurés pour émettre respectivement des premier et deuxième signaux correspondant à des valeurs mesurées au cours du temps d’un écartement entre chacun des premier et deuxième capteurs de distance et au moins une cible mobile et solidaire d’un troisième élément parmi la première trappe et l’éolienne de secours différent du premier élément pour le premier capteur de distance et d’un quatrième élément parmi la deuxième trappe et l’éolienne de secours différent du deuxième élément pour le deuxième capteur de distance, une étape de pivotement du mât entre les positions rétractée et déployée, une étape d’analyse des premier et deuxième signaux, et si nécessaire, une étape de repositionnement de l’éolienne de secours en fonction de l’étape d’analyse des premier et deuxième signaux. Le procédé de positionnement de l’invention permet un positionnement plus fiable et reproductible de l’éolienne de secours. Selon une autre caractéristique, le premier signal comprend une première valeur extrême correspondant à l’écartement le plus faible entre le premier capteur de distance et la cible. En parallèle, le deuxième signal comprend une deuxième valeur extrême correspondant à l’écartement le plus faible entre le deuxième capteur de distance et la cible. Lorsque les première et deuxième valeurs extrêmes des premier et deuxième signaux sont égales, l’éolienne de secours est correctement positionnée. Si les première et deuxième valeurs extrêmes des premier et deuxième signaux ne sont pas égales, les étapes de pivotement du mât, d’analyse des premier et deuxième signaux ainsi que de repositionnement de l’éolienne de secours en fonction de l’étape d’analyse des premier et deuxième signaux sont répétées jusqu’à ce que les première et deuxième valeurs extrêmes des premier et deuxième signaux soient égales. Selon une autre caractéristique, les premier et deuxième capteurs de distance sont configurés pour que chaque première ou deuxième valeur extrême du premier ou deuxième signal soit sensiblement proportionnelle à l’écartement minimal réel séparant le premier ou deuxième capteur de distance et sa cible. Selon une autre caractéristique, le procédé de positionnement comprend une étape de détermination d’un rapport entre la première ou deuxième valeur extrême du premier ou deuxième signal et l’écartement minimal réel, une étape de comparaison des première et deuxième valeurs extrêmes et une étape de détermination, en fonction de l’étape de comparaison et connaissant le rapport, d’un sens et d’une valeur de déplacement de l’éolienne de secours pour qu’elle soit correctement positionnée. Selon une autre caractéristique, chaque premier ou deuxième capteur de distance est un capteur à courant de Foucault. Selon une autre caractéristique, les premier et deuxième capteurs de distance sont montés en différentiel. Selon un premier mode de réalisation, les premier et deuxième capteurs sont fixés sur les première et deuxième trappes, au moins l’une des pales métalliques assurant la fonction de cible. Selon un deuxième mode de réalisation, les premier et deuxième capteurs sont fixés sur l’éolienne de secours, chacune des première et deuxième trappes comprenant une cible métallique. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l’invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels : est une vue latérale d’une partie d’un aéronef et d’une éolienne de secours en position rétractée, est une vue de face d’une partie de l’aéronef et de l’éolienne de secours visibles sur la , est vue en perspective des trappes du carénage d’un aéronef en position ouverte et d’une éolienne de secours en cours de déploiement, est une vue latérale d’une partie de l’aéronef et de l’éolienne de secours visibles sur la , l’éolienne de secours étant en position déployée, est une vue de face d’une partie de l’aéronef et de l’éolienne de secours visibles sur la , l’éolienne de secours étant en position déployée, est un diagramme illustrant des signaux émis par des capteurs de distance lorsque l’éolienne de secours est correctement positionnée, et est un diagramme illustrant des signaux émis par des capteurs de distance lorsque l’éolienne de secours n’est pas correctement positionnée. Comme illustré de manière schématique sur les figures 1 à 5, un aéronef comprend une structure primaire 10 ainsi qu’un carénage 12 enveloppant la structure primaire 10. L’aéronef comprend également au moins une éolienne de secours 14 qui comprend une base 16 fixée sur la structure primaire 10, un mât 18 s’étendant entre des première et deuxième extrémités 18.1, 18.2, une articulation 20 reliant la première extrémité 18.1 du mât 18 et la base 16 ainsi qu’une turbine 22 solidaire de la deuxième extrémité 18.2 du mât 18. Cette turbine 22 présente des pales 22.1, 22.2, par exemple métalliques. Le mât 18 est mobile entre une position rétractée, visible sur les figures 1 et 2, dans laquelle l’éolienne de secours 14 est positionnée à l’intérieur du carénage 12 de l’aéronef et une position déployée, visible sur les figures 4 et 5, dans laquelle une partie du mât 18 et la turbine 22 sont positionnées à l’extérieur du carénage 12. Selon une configuration, l’articulation 20 est configurée pour permettre au mât 18 de pivoter autour d’un axe de pivotement 24 et de se déplacer dans un plan, appelé plan de déplacement 26, perpendiculaire à l’axe de pivotement 24. Pour la suite de la description, une direction longitudinale DL est contenue dans le plan de déplacement 26 et approximativement parallèle au carénage 12. Une direction transversale DT est perpendiculaire au plan de déplacement 26. En complément, l’aéronef comprend un actionneur 28 pour contrôler les mouvements de pivotement du mât 18 entre les positions déployée et rétractée ainsi qu’un logement 30 à l’intérieur du carénage 12 dans lequel est positionnée l’éolienne de secours 14 en position rétractée. Pour permettre le passage du mât 18 et de la turbine 22, le carénage 12 comprend une ouverture 32 ainsi que des première et deuxième trappes 34, 36 mobiles entre une position fermée dans laquelle les première et deuxième trappes 34, 36 obturent l’ouverture 32 et une position ouverte dans laquelle les première et deuxième trappes 34, 36 dégagent l’ouverture 32. Selon un mode de réalisation, les première et deuxième trappes 34, 36 sont en matériau composite. Selon une configuration, l’ouverture 32 est approximativement rectangulaire et présente des premier et deuxième côtés longitudinaux 32.1, 32.2 parallèles à la direction longitudinale DL et un axe médian Am. Les première et deuxième trappes 34, 36 sont sensiblement rectangulaires et symétriques par rapport à l’axe médian Am. La première trappe 34 comprend un premier bord longitudinal 34.1 (approximativement parallèle à l’axe médian Am) relié au premier côté 32.1 de l’ouverture 32 par une première articulation 38 présentant un axe de pivotement A38 approximativement parallèle à l’axe médian Am ainsi qu’un deuxième bord libre 34.2 positionné approximativement au niveau de l’axe médian Am lorsque la première trappe 34 est en position fermée. La première trappe 34 comprend également des premier et deuxième bords transversaux 34.3, 34.4 reliant le premier bord longitudinal 34.1 et le bord libre 34.2. La deuxième trappe 36 comprend un premier bord longitudinal 36.1 (approximativement parallèle à l’axe médian Am) relié au deuxième côté 32.2 de l’ouverture 32 par une deuxième articulation 40 présentant un axe de pivotement A40 approximativement parallèle à l’axe médian Am ainsi qu’un deuxième bord libre 36.2 positionné approximativement au niveau de l’axe médian Am lorsque la deuxième trappe 36 est en position fermée. La deuxième trappe 36 comprend également des premier et deuxième bords transversaux 36.3, 36.4 reliant le premier bord longitudinal 36.1 et le bord libre 36.2. Lorsque les première et deuxième trappes 34, 36 sont en position fermée, comme illustré sur la , leurs deux bords libres 34.2, 36.2 sont accolés l’un contre l’autre. Les premiers bords transversaux 34.3, 36.3 des première et deuxième trappes 34, 36 sont sensiblement alignés. Il en est de même des deuxièmes bords transversaux 34.4, 36.4. Lorsque les première et deuxième trappes 34, 36 sont en position ouverte, comme illustré sur la , les deux bords libres 34.2, 36.2 sont écartés pour permettre le passage du mât 18 et de la turbine 22 de l’éolienne de secours 14. L’aéronef comprend des actionneurs pour déplacer les première et deuxième trappes 34, 36 de la position fermée vers la position ouverte et inversement. L’éolienne de secours 14, les première et deuxième trappes 34, 36, les première et deuxième articulation 38, 40 ainsi que les actionneurs des première et deuxième trappes 34, 36 ne sont pas plus décrits car ils peuvent être identiques à ceux de l’art antérieur. Le procédé de montage de l’éolienne de secours 14 consiste à la positionner correctement puis à la fixer grâce à des fixations 42 à la structure primaire 10 de l’aéronef. Compte tenu des intervalles de tolérances de fabrication et des incertitudes de montage, les bords libres 34.2, 36.2 des première et deuxième trappes 34, 36 ne sont pas nécessairement parallèles à l’axe médian Am et symétriques par rapport à ce dernier. Par conséquent, l’étape de positionnement de l’éolienne de secours 14 consiste à positionner le plan de déplacement 26 de l’éolienne de secours 14 à équidistance des bords libres 34.2, 36.2 des première et deuxième trappes 34, 36 et non par rapport à l’axe médian Am de l’ouverture 32. Selon un premier mode de réalisation, un procédé de positionnement de l’éolienne de secours 14 comprend une étape de mise en place d’un premier capteur de distance 44 sur la première trappe 34 et d’un deuxième capteur de distance 46 sur la deuxième trappe 36. Les premier et deuxième capteurs de distance 44, 46 sont configurés pour émettre respectivement des premier et deuxième signaux S1, S2 correspondant à des valeurs mesurées au cours du temps d’un écartement entre chacun des premier et deuxième capteurs de distance 44, 46 et au moins une cible mobile et solidaire de l’éolienne de secours 14, se déplaçant dans l’environnement desdits premier et deuxième capteurs de distance 44, 46. Selon ce premier mode de réalisation, les premier et deuxième capteurs de distance 44, 46 sont orientés l’un vers l’autre. Selon un deuxième mode de réalisation, les premier et deuxième capteurs de distance 44, 46 sont positionnés sur l’éolienne de secours 14, par exemple sur le mât 18 ou sur les pales 22.1, 22.2, et orientés en direction respectivement de première et deuxième cibles solidaires des première et deuxième trappes 34, 36. Le procédé de positionnement comprend une étape de pivotement du mât 18 entre les positions rétractée et déployée, les première et deuxième trappes 34, 36 étant en position ouverte, une étape d’analyse des premier et deuxième signaux S1 et S2 ainsi qu’éventuellement une étape de repositionnement de l’éolienne de secours 14 en fonction de l’étape d’analyse des premier et deuxième signaux S1 et S2. Lors du mouvement de pivotement du mât 18, le premier signal S1 comprend une première valeur extrême VM1 correspondant à l’écartement réel le plus faible entre le premier capteur de distance 44 et la cible. Cette première valeur extrême VM1 peut être une valeur maximale ou une valeur minimale. En parallèle, le deuxième signal S2 comprend une deuxième valeur extrême VM2 correspondant à l’écartement réel le plus faible entre le deuxième capteur de distance 46 et la cible. Cette deuxième valeur extrême VM2 peut être une valeur maximale ou une valeur minimale. Lorsque les première et deuxième valeurs extrêmes VM1, VM2 des premier et deuxième signaux S1, S2 sont égales, comme illustré sur la , alors l’éolienne de secours 14 est correctement positionnée et peut être fixée sur la structure primaire 10 de l’aéronef. Si les première et deuxième valeurs extrêmes VM1, VM2 des premier et deuxième signaux S1, S2 ne sont pas égales, comme illustré sur la , alors l’éolienne de secours 14 n’est pas correctement positionnée. Les étapes de pivotement du mât 18, d’analyse des premier et deuxième signaux S1, S2 et de repositionnement de l’éolienne de secours 14 en fonction de l’analyse des premier et deuxième signaux S1 et S2 sont répétées jusqu’à ce que les première et deuxième valeurs extrêmes VM1, VM2 des premier et deuxième signaux S1, S2 soient égales. Selon un mode de réalisation, chaque premier ou deuxième capteur de distance 44, 46 est un capteur à courant de Foucault. Ce type de capteur permet d’obtenir des mesures sans contact, en dynamique et dans une zone exiguë. Lorsque les premier et deuxième capteurs de distance 44, 46 sont rapportés sur les première et deuxième trappes 34, 36, au moins l’une des pales 22.1, 22.2 métalliques assure la fonction de cible. En variante, toute autre partie métallique de l’éolienne de secours 14 ou rapportée sur l’éolienne de secours 14 pourrait assurer la fonction de cible. Lorsque les premier et deuxième capteurs de distance 44, 46 sont rapportés sur l’éolienne de secours 14 alors, pour chacune des première et deuxième trappes 34, 36, toute partie métallique de la première ou deuxième trappe 34, 36 ou rapportée sur la première ou deuxième trappe 34, 36 assure la fonction de cible. Lorsque les première et deuxième trappes 34, 36 sont en matériau composite, une bande autocollante métallique est apposée sur chacune d’elles pour assurer la fonction de cible. Selon un mode de réalisation, lorsque les premier et deuxième capteurs de distance 44, 46 sont rapportés sur les première et deuxième trappes 34, 36, les premier et deuxième capteurs de distance 44, 46 sont positionnés à une même distance des bords libres 34.2, 36.2 des première et deuxième trappes 34, 36. Selon une configuration, les premier et deuxième capteurs de distance 44, 46 jouxtent respectivement les bords libres 34.2, 36.2 des première et deuxième trappes 34, 36. De plus, les premier et deuxième capteurs de distance 44, 46 sont positionnés à une même distance des premiers bords transversaux 34.3, 36.3 des première et deuxième trappes 34, 36. Quel que soit le mode de réalisation, les premier et deuxième capteurs de distance 44, 46 sont positionnés de manière à ce que les premières et deuxième valeurs extrêmes VM1, VM2 soient les plus grandes possible en valeur absolue. Selon une configuration, les premier et deuxième capteurs de distance 44, 46 sont montés en différentiel de manière à ce que les premier et deuxième signaux S1, S2 soient positionnés de part et d’autre d’un axe d’abscisses, comme illustré sur les figures 6 et 7. Ainsi, lorsque l’éolienne de secours 14 est correctement positionnée, les premier et deuxième signaux S1, S2 forment des lobes sensiblement symétriques par rapport à l’origine. Selon un mode de réalisation, les premier et deuxième capteurs de distance 44, 46 sont configurés pour que chaque premier ou deuxième signal S1, S2 présente une amplitude, correspondant à la première ou deuxième valeur extrême VM1, VM2, sensiblement proportionnelle à l’écartement minimal réel séparant le premier ou deuxième capteur de distance 44, 46 et sa cible. Selon un mode opératoire, le procédé de positionnement comprend une étape de détermination d’un rapport entre la première ou deuxième valeur extrême VM1, VM2 du premier ou deuxième signal S1, S2 et l’écartement réel mesuré en réalisant des séries de mesures avec des cales étalon. Selon un mode opératoire, connaissant ce rapport, lors de l’analyse des premier et deuxième signaux S1, S2 le procédé de positionnement comprend une étape de comparaison des première et deuxième valeurs extrêmes VM1, VM2 ainsi qu’une étape de détermination, en fonction de la comparaison, d’un sens et d’une valeur de déplacement de l’éolienne de secours 14 pour qu’elle soit correctement positionnée. Le procédé de positionnement de l’invention permet un positionnement plus fiable et reproductible de l’éolienne de secours 14. Procédé de positionnement d’une éolienne de secours (14) lors de son montage sur une structure primaire (10) d’un aéronef, l’éolienne de secours (14) comprenant un mât (18) configuré pour pivoter entre des positions déployée et rétractée ainsi qu’une turbine (22) solidaire du mât (18) et pourvue de pales (22.1, 22.2), l’aéronef comprenant des première et deuxième trappes (34, 36) présentant chacune un bord libre (34.2, 36.2) et configurée pour occuper une position fermée dans laquelle les bords libres (34.2, 36.2) sont accolés l’un à l’autre et une position ouverte dans laquelle les bords libres (34.2, 36.2) sont écartés pour permettre au mât (18) de pivoter, caractérisé en ce que le procédé de positionnement comprend : une étape de mise en place d’un premier capteur de distance (44) sur un premier élément parmi la première trappe (34) et l’éolienne de secours (14), d’un deuxième capteur de distance (46) sur un deuxième élément parmi la deuxième trappe (36) et l’éolienne de secours (14), les premier et deuxième capteurs de distance (44, 46) étant configurés pour émettre respectivement des premier et deuxième signaux (S1, S2) correspondant à des valeurs mesurées au cours du temps d’un écartement entre chacun des premier et deuxième capteurs de distance (44, 46) et au moins une cible mobile et solidaire d’un troisième élément parmi la première trappe (34) et l’éolienne de secours (14) différent du premier élément pour le premier capteur de distance (44) et d’un quatrième élément parmi la deuxième trappe (36) et l’éolienne de secours (14) différent du deuxième élément pour le deuxième capteur de distance (46), une étape de pivotement du mât (18) entre les positions rétractée et déployée, une étape d’analyse des premier et deuxième signaux (S1 et S2), et si nécessaire, une étape de repositionnement de l’éolienne de secours (14) en fonction de l’étape d’analyse des premier et deuxième signaux (S1, S2). Procédé de positionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier signal (S1) comprend une première valeur extrême (VM)1 correspondant à l’écartement le plus faible entre le premier capteur de distance (44) et la cible et en ce que le deuxième signal (S2) comprend une deuxième valeur extrême (VM2) correspondant à l’écartement le plus faible entre le deuxième capteur de distance (46) et la cible. Procédé de positionnement selon la revendication 2, caractérisé en ce que lorsque les première et deuxième valeurs extrêmes (VM1, VM2) des premier et deuxième signaux (S1, S2) sont égales, l’éolienne de secours (14) est correctement positionnée. Procédé de positionnement selon la revendication 2, caractérisé en ce que si les première et deuxième valeurs extrêmes (VM1, VM2) des premier et deuxième signaux (S1, S2) ne sont pas égales, les étapes de pivotement du mât (18), d’analyse des premier et deuxième signaux (S1, S2) ainsi que de repositionnement de l’éolienne de secours (14) en fonction de l’étape d’analyse des premier et deuxième signaux (S1, S2) sont répétées jusqu’à ce que les première et deuxième valeurs extrêmes (VM1, VM2) des premier et deuxième signaux (S1, S2) soient égales. Procédé de positionnement selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premier et deuxième capteurs de distance (44, 46) sont configurés pour que chaque première ou deuxième valeur extrême (VM1, VM2) du premier ou deuxième signal (S1, S2) soit sensiblement proportionnelle à l’écartement minimal réel séparant le premier ou deuxième capteur de distance (44, 46) et sa cible. Procédé de positionnement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le procédé de positionnement comprend une étape de détermination d’un rapport entre la première ou deuxième valeur extrême (VM1, VM2) du premier ou deuxième signal (S1, S2) et l’écartement minimal réel, une étape de comparaison des première et deuxième valeurs extrêmes (VM1, VM2) ainsi qu’une étape de détermination, en fonction de l’étape de comparaison et connaissant le rapport, d’un sens et d’une valeur de déplacement de l’éolienne de secours (14) pour qu’elle soit correctement positionnée. Procédé de positionnement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque premier ou deuxième capteur de distance (44, 46) est un capteur à courant de Foucault. Procédé de positionnement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier et deuxième capteurs de distance (44, 46) sont montés en différentiel. Procédé de positionnement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier capteur (44) est fixé sur la première trappe (34) et en ce que le deuxième capteur (46) est fixé sur la deuxième trappe (36), au moins l’une des pales (22.1, 22.2) métalliques assurant la fonction de cible. Procédé de positionnement selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les premier et deuxième capteurs (44, 46) sont fixés sur l’éolienne de secours (14), chacune des première et deuxième trappes (34, 36) comprenant une cible métallique.