Brevet FR3162535A1 — publié le 20251128

Le présent exposé concerne un module électronique (22) d’aéronef comprenant : - un boitier (220) délimitant une cavité ; - un composant électronique (60) logé dans la cavité, le composant électronique (60) comprenant une face (61) présentant des pistes conductrices (62); et - une capsule (40) fixée sur le boitier, la capsule (40) comprenant un support et un élément conducteur déformable monté dans le support, l’élément conducteur déformable (42) étant connecté électriquement aux pistes conductrices (62) et le support rigide comprenant des moyens de montage mécanique avec un module supplémentaire (23) comprenant des pistes conductrices supplémentaires (52) de sorte qu’un raccordement du support avec le module supplémentaire (23) a pour effet de déformer l’élément conducteur déformable (62) et de raccorder électriquement les pistes conductrices (62) aux pistes conductrices supplémentaires (52). FIG. 4 Module électronique pour système embarquée d’aéronef Le présent exposé concerne les systèmes embarqués pour un aéronef, en particulier les modules. ETAT DE LA TECHNIQUE Pour des raisons d’encombrement, certains systèmes embarqués sont obtenus par insertion de composants électroniques dans un boitier de faible dimension, ce qui est notamment le cas des systèmes embarqués d’aéronef. On pourra se référer au brevet FR 3 080 509 qui illustre un exemple d’un tel système embarqué. Or, ces systèmes ne sont pas adaptés pour un assemblage modulaire. En effet, lorsqu’ils sont démontés, ils ne peuvent pas être facilement remontés, électriquement et mécaniquement. Ce qui rend alors difficile les opérations de maintenance. Les opérations de remplacement, voire d’ajout, de composants électroniques pour par exemple acquérir une autre donnée de l’aéronef sont également difficiles. De plus, les composants électroniques empilés peuvent bouger l’un par rapport à l’autre en rotation, ce qui provoque une usure prématurée des pistes conductrices des composants mutuellement en contact dans l’empilement. En outre, ces systèmes n’offrent pas satisfaction pour une implantation dans un environnement sévère tel qu’un aéronef. En effet, certains jeux dans l’empilement ne sont pas réduits de manière suffisante et engendrent un endommagement du système embarqué en cas de vibrations ou de chocs. EXPOSE GENERAL Un but du présent exposé est donc d’améliorer le montage de systèmes modulaires, par exemple des systèmes embarqués d’aéronef, afin de mieux résister en environnement sévère tel qu’un aéronef. De manière secondaire, un objectif du présent exposé est d’améliorer la modularité de ces systèmes, notamment pour l’accessibilité et la maintenance. À cet effet, selon un premier aspect du présent exposé, il est proposé un module électronique d’aéronef comprenant : - un boitier délimitant une cavité ; - un composant électronique logé dans la cavité, le composant électronique comprenant une face présentant des pistes conductrices; et - une capsule fixée sur le boitier, la capsule comprenant un support et un élément conducteur déformable monté dans le support, l’élément conducteur déformable étant connecté électriquement aux pistes conductrices et le support rigide comprenant des moyens de montage mécanique avec un module supplémentaire comprenant des pistes conductrices supplémentaires de sorte qu’un raccordement du support avec le module supplémentaire a pour effet de déformer l’élément conducteur déformable et de raccorder électriquement les pistes conductrices aux pistes conductrices supplémentaires. Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du module électronique selon le premier aspect sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison : la capsule est montée dans une extrémité libre du boîtier. l’élément conducteur déformable comprend un tampon déformable dans lequel sont noyés des fils conducteurs, lesdits fils conducteurs présentant une première extrémité connectée électriquement aux pistes conductrices et une deuxième extrémité configurée pour être connectée électriquement aux pistes conductrices supplémentaires ; les moyens de montage mécanique du support comprennent des protubérances configurées pour coopérer avec des renfoncements complémentaires du module supplémentaire ; le module électronique comprend en outre des filets montés sur une face externe du module et configurés pour coopérer avec une bague de sorte à bloquer le module supplémentaire par rapport au module ; le module électronique comprend en outre un détrompeur configuré pour positionner le module par rapport au module supplémentaire ; et/ou le boitier comprend en outre une capsule supplémentaire fixée sur le boitier opposée à la capsule, la capsule supplémentaire comprenant un support et un élément conducteur déformable monté dans le support, l’élément conducteur déformable étant connecté électriquement aux pistes conductrices et le support rigide comprenant des moyens de montage mécanique avec un deuxième module supplémentaire comprenant des deuxièmes pistes conductrices supplémentaires de sorte qu’un raccordement du support avec le deuxième module supplémentaire a pour effet de déformer l’élément conducteur déformable et de raccorder électriquement les pistes conductrices aux deuxième pistes conductrices supplémentaires. Selon un deuxième aspect, il est proposé un dispositif d’acquisition de données d’aéronef comprenant : - un module électronique selon le premier aspect ; et - un module électronique supplémentaire comprenant un support supplémentaire comprenant des moyens de montage mécanique complémentaires des moyens de montage mécanique du support et des pistes conductrices supplémentaires, de sorte qu’un raccordement du support du module électronique avec le support supplémentaire du module supplémentaire a pour effet de déformer l’élément conducteur et de raccorder électriquement les pistes conductrices du module électronique aux pistes conductrices supplémentaires du module électronique supplémentaire. Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du dispositif d’acquisition de données selon le deuxième aspect sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison : le dispositif d’acquisition de données comprend en outre des moyens de blocage du module électronique par rapport au module électronique supplémentaire ; et/ou le module électronique comprend des filets s’étendant depuis une face externe du module et le module électronique supplémentaire comprend une butée s’étendant depuis une face externe du module supplémentaire, les moyens de blocage comprenant une bague filetée montée configurée pour coopérer avec le filet et la butée de sorte à bloquer le module supplémentaire par rapport au module. Selon un troisième aspect, il est proposé un système embarqué d’aéronef comprenant : - un dispositif d’acquisition de données selon le deuxième aspect ; et - un capteur relié électriquement au composant électronique du module électronique DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 la FIG. 1 illustre un aéronef ; FIG. 2 la FIG. 2 illustre une turbomachine d’aéronef instrumentée ; FIG. 3 la FIG. 3 illustre un dispositif d’acquisition de données d’un système embarqué ; FIG. 4 la FIG. 4 illustre une vue éclatée du dispositif d’acquisition ; FIG. 5 FIG. 5 la FIG. 5 illustre une face d’un composant électronique d’un module électronique et la FIG. 5 illustre un module électronique comprenant le composant électronique illustré en FIG. 5 ; FIG. 6 FIG. 6 la FIG. 6 illustre un autre exemple de module électronique et la FIG. 6 est une vue éclatée de la FIG. 6 ; FIG. 7 FIG. 7 la FIG. 7 illustre une face d’un composant électronique du module électronique des figures 6a et 6b et la FIG. 7 illustre le module électronique avec le composant électronique visible ; FIG. 8 FIG. 8 la FIG. 8 illustre une capsule et la FIG. 8 est une vue éclatée de la FIG. 8 ; FIG. 9 FIG. 9 la FIG. 9 illustre une vue en coupe de la bague du dispositif d’acquisition et la FIG. 9 est une vue en coupe partielle du dispositif d’acquisition. DESCRIPTION DETAILLEE Un aéronef 1 est un appareil configuré pour s’élever et se déplacer dans l’air, et peut, par exemple, être un avion, civil ou militaire, voire un hélicoptère, un dirigeable. Selon un exemple en FIG. 1 illustrant un aéronef 1 dans le cas d’un avion, l’aéronef 1 comprend une cellule 11 composée d’un fuselage, d’une voilure comprenant deux ailes, d’empennages, de gouvernes de vol et d’un train d’atterrissage. L’aéronef 1 comprend en outre un système propulsif 10 afin de lui conférer la poussée nécessaire à son élévation et à son déplacement dans les airs. Bien entendu, l’aéronef 1 peut comprendre une pluralité de systèmes propulsifs 10, par exemple un système propulsif 10 par aile selon l’aéronef 1 illustré à titre d’exemple en FIG. 1 . Une turbomachine 10 présente une direction principale s’étendant selon un axe longitudinal X, et comporte typiquement, d’amont en aval dans le sens de l’écoulement des gaz, une soufflante 102, un corps primaire comportant une section de compression pouvant comprendre un compresseur basse pression 103 ainsi qu’un compresseur haute pression 104, une chambre de combustion 105, et une section de turbine pouvant comprendre une turbine haute pression 106 ainsi qu’une turbine basse pression 107. Dans un mode de réalisation, la soufflante 102 peut être carénée et être logée dans un carter de rétention et comprend une nacelle 101 définissant une enveloppe aérodynamique du moteur. En variante, la soufflante peut être non carénée. Le flux d’air entrant dans la turbomachine 10 se divise en un flux primaire configuré pour traverser le corps primaire et un flux secondaire qui contourne le corps primaire et est comprimé par la soufflante 102. En outre, la turbomachine 10 peut être carénée et comprendre plus de deux corps. La turbine haute pression 106 est configurée pour entraîner le compresseur haute pression 104 par l’intermédiaire d’un arbre haute pression 109. La turbine basse pression 107 et est configurée pour entrainer le compresseur basse pression 103 par l’intermédiaire d’un arbre basse pression 108. La turbine basse pression 107 entraine en outre la soufflante 102, soit directement, soit par l’intermédiaire d’un mécanisme de réduction pouvant comprendre un réducteur à train épicycloïdal, par exemple du type épicycloïdal (« planetary » en anglais) ou du type planétaire (« star » en anglais), qui est interposé entre l’arbre basse pression 108 et un arbre d’entrainement de la soufflante. La turbomachine comprend un capteur 30, typiquement un capteur de vitesse relié à l’un des arbres haute pression 109 ou basse pression 108 configuré pour mesurer la vitesse de rotation de l’arbre 108, 109. D’autres capteurs 30 peuvent être reliés à la turbomachine, notamment un autre capteur de vitesse pour l’arbre haute pression 109 ou basse pression 108 qui n’est pas déjà instrumenté. Dans le cas où le capteur 30 comprend un capteur de vitesse, le capteur peut être une génératrice tachymétrique ou un codeur incrémental. Un harnais électrique 31 relie électriquement le capteur 30 à un dispositif d’acquisition de données 20. Le harnais, le capteur et le dispositif d’acquisition forment un système embarqué 200 de l’aéronef 1. Le dispositif d’acquisition de données 20 comprend deux modules électroniques 21, 22 reliés mécaniquement et électriquement. Un exemple de dispositif est notamment illustré à titre d’exemple en FIG. 3 . Dans cet exemple, le dispositif d’acquisition est monté dans l’aéronef 1 à l’aide de brides 24, par exemple des colliers de serrage, typiquement montées sur une turbomachine et les modules sont insérés dans les brides. Les modules électroniques 21, 22 peuvent par exemple être respectivement un module électronique de mesure configuré pour collecter des données issues du capteur et un module électronique de contrôle configuré pour traiter les données issues du module électronique de mesure, par exemple pour un envoi des données obtenues par le module électronique de mesure au réseau de l’aéronef ou à une tour de contrôle. Les modules électroniques 21, 22 comprennent chacun un boitier 210, 220 délimitant une cavité. Les modules peuvent présenter une forme générale cylindrique adaptée pour réduire l’encombrement du dispositif, par exemple cylindrique de révolution (tubulaire). Dans ce qui suit, l’invention sera décrite dans le cas où les modules sont tubulaires pour simplifier la description. Toutefois, les modules 21, 22 peuvent présenter toute autre forme adaptée, notamment en fonction de l’encombrement disponible dans leur zone d’utilisation. L’un des modules 21, 22 comprend des filets s’étendant sur une face externe des boitiers 210, 220. L’autre module 21, 22 comprend une butée s’étendant sur une face externe du boitier 210, 220. Il peut être prévu que chacun des modules 21, 22 comprennent des filets s’étendant sur la face externe des boitiers 210, 220. Une bague 23 filetée coopère avec la butée et/ou les filets des modules de sorte à bloquer les modules 21, 22 l’un par rapport à l’autre lorsqu’ils sont assemblés et à les débloquer lors d’une séparation des modules. Chaque module 21, 22 comprend en outre un composant électronique 50, 60 logée dans la cavité. Le composant électronique 50, 60 de chaque module 21, 22 présente un support globalement tubulaire comprenant une face 51, 61 comprenant des pistes conductrices 52, 62. Les pistes conductrices 52 de la face 51 d’un premier 21 des modules 21, 22 sont configurées pour être raccordées électriquement avec les pistes conductrices 62 de la face 61 d’un deuxième 22 des modules 21, 22 par exemple par contact, lorsque les modules 21, 22 sont assemblés. Le premier composant électronique 50 est enfoncé dans la cavité du boitier de manière à s’étendre à distance de l’extrémité libre du boîtier. La face 51 du premier composant électronique 50 est sensiblement perpendiculaire à l’axe de révolution du boîtier. La surface interne du boîtier 211 présente par ailleurs des rainures 212 configurées pour recevoir des ergots 54 du premier composant électronique 50 qui s’étendent radialement depuis le support du composant électronique 50. La surface interne du boitier 211 comprend pour cela autant de rainures 212 que le support du premier composant électronique comprend d’ergots 54, par exemple trois. Le premier composant électronique 50 est inséré dans le boitier 210 le long de la surface cylindrique 211 jusqu’à ce que les ergots 54 du premier composant électronique 50 arrive en butée dans les rainures 212. Ainsi, le premier composant électronique 50 est mis en position dans le boitier 210 du premier module électronique 21 et est bloqué en rotation par complémentarité de forme des ergots 54 avec les rainures 212. Dans cette configuration, le premier composant électronique 50 est globalement centré par rapport à l’axe de révolution du boitier. Un anneau 53 est par ailleurs inséré dans le boitier 210 et placé contre la face 1 du premier composant électronique 50, par exemple grâce à des vis traversant l’anneau 53 et prenant appui sur le boitier 210 ou bien en vissant l’anneau 53 sur un filetage formé sur la surface 211. Ainsi, l’anneau 53 sert de butée axiale au premier composant électronique 50 de sorte que le premier composant électronique 50 est maintenu dans le boitier en position axiale par l’anneau 53 et bloqué en rotation par les ergots 54. Le boitier 220 du deuxième module électronique 22, dont un exemple est illustré aux figures 6a, 6b et 7b, présente une surface interne globalement tubulaire. La surface interne du boîtier 220 présente par ailleurs au moins une nervure 221 en saillie configurée pour recevoir une gorge formée dans une tranche du support du deuxième composant électronique 60. La surface interne du boitier 211 comprend pour cela autant de nervures 221 que le support du deuxième composant électronique 60 comprend de gorges, par exemple une. Le deuxième composant électronique 60 est inséré dans le boitier 220 du deuxième module électronique 22 le long de sa surface interne et est bloqué en rotation par complémentarité de forme de la nervure 211 avec la gorge. En outre, la gorge sert de détrompeur mécanique afin d’éviter une inversion de polarités entre la face 51 du premier composant électronique 50 et la face 61 du deuxième composant électronique 60 reliée électriquement à la face 51 du premier composant électronique 50 électriquement lorsque les modules 21, 22 sont assemblés. Le deuxième module électronique 22 comprend en outre une capsule 40 fixée sur le boitier 220 du deuxième module électronique 22. La capsule peut par exemple être montée en force sur une extrémité libre du boitier 220 jusqu’à arriver en butée contre la face 61 du deuxième composant électronique 60. La capsule 40 forme alors une butée en translation pour le deuxième composant électronique 60, ce qui permet de manipuler le deuxième module électronique 22 sans risque que le deuxième composant électronique 60 ne sorte du boitier 220, notamment lorsque le deuxième module électronique 22 est détaché du premier module électronique 21. Le montage en force forme en outre un assemblage démontable de la capsule 40 avec le boitier 220 du deuxième module électronique 22, ce qui permet de remplacer facilement le deuxième composant électronique 60 à l’intérieur par exemple pour une maintenance du deuxième module électronique 22. La capsule 40, notamment illustrée à titre d’exemple aux figures 6a, 6b et 8a, 8b, comprend un support rigide, illustré en détail dans un exemple aux figures 8a et 8b, présentant une base 410 et une saillie 411 s’étendant depuis la base 410 de sorte à former une surépaisseur. Au moins une gorge de forme complémentaire à la forme de la ou des nervures 221 est formée dans une tranche de la capsule de sorte à guider positionner la capsule 40 par rapport à la face 62 du deuxième composant électronique 60. La capsule 40 comprend autant de gorges que le boiter comprend de nervures 221. Le deuxième module électronique 22 est monté sur le premier module électronique 41 par complémentarité de forme de la saillie avec la surface cylindrique 211 du deuxième module 22 (voir le plan annoté P sur la FIG. 9 ). La saillie 411 est configurée pour s’insérer dans la cavité de sorte à venir en contact avec la face 51 du premier composant électronique 50, tandis que la base 41 vient en contact avec l’anneau 53. Le support 41 comprend en outre des orifices 412 crénelés formant des dents 413 s’étendant latéralement par rapport à l’orifice 412 (voir par exemple la FIG. 8 ). Chaque orifice 412 est configuré pour recevoir un élément conducteur déformable 42, les dents 413 étant configurées pour maintenir l’élément conducteur déformable 42 dans l’orifice 412 par frottement. La capsule 40 comprend en outre des éléments conducteurs déformables 42 insérés dans les orifices 412 du support 41. Les éléments conducteurs déformables 42 sont alors montés dans les orifices 412 du support 40 et sont maintenus par les dents 413 des orifices 412. Ainsi les éléments conducteurs déformables 42 peuvent être facilement remplacés, par exemple en cas de maintenance. Dans une forme de réalisation, les éléments conducteurs déformables 42 comprennent chacun un tampon 422 dans lequel sont noyés des fils conducteurs 423. Le tampon 422 est alors enfoncé en force dans les orifices 412 et maintenu en position par les dents 413. Le tampon 422 est composé d’un matériau déformable, par exemple déformable de 15%, voire jusqu’à 30% entre une position de repos et une position déformée du tampon 422, typiquement en élastomère. Les fils conducteurs 423 présentent une première extrémité 424 configurée pour être connectée électriquement aux pistes conductrices 52 de la face 51 du premier composant électronique 50 et une deuxième extrémité 425 configurée pour être connectée électriquement aux pistes conductrices 62 de la face 61 du deuxième composant électronique 60. Les fils conducteurs 423 sont de préférence sensiblement rectilignes entre leurs extrémités. Chaque tampon 422 s’étend légèrement en saillie de part et d’autre de l’orifice 412, par exemple moins d’un millimètre, de chaque côté de l’orifice 412. Ainsi, lors du serrage de la bague 43, le tampons 422 et les fils conducteurs 423 de chaque élément conducteur déformable 42 se déforment au contact de la face 51 du premier composant électronique 50 et de la face 61 du deuxième composant électronique 60. La face 51 du premier composant électronique 50 et la face 61 du deuxième composant électronique 60 en contact avec les tampons 422 appliquent chacune une contrainte supplémentaire dans l’assemblage, ce qui a pour effet de réduire le jeu dans l’assemblage et permet alors de rendre le dispositif d’acquisition de données 20 plus robuste aux perturbations de l’environnement de l’équipement, typiquement dans l’aéronef 1, telles que des chocs ou des vibrations. De plus, en se déformant, les tampons 422 bloquent en rotation les premier et deuxième composants électroniques 50, 60 par frottement de tampons 422 sur les faces 51, 61 des premier et deuxième composants électroniques 50, 60, ce qui permet d’empêcher l’usure prématurée des pistes conductrices 52, 62 des faces 51, 61 des premier et deuxième composants électroniques 50, 60. Les éléments conducteurs déformables 42 insérés dans le support 40 peuvent être notamment de type « JTA », un standard connu de la personne du métier et se trouvant couramment dans le commerce. Ainsi, la capsule 40 présente une interface de connexion électrique standardisée, la capsule 40 est alors « universelle », c’est-à-dire adaptée à n’importe quel type de connexion électrique sans prévoir une conception unique du deuxième module électronique 22 pour chaque type de connexion électrique prévue dans l’aéronef 1. Selon une variante, il peut être prévu que le dispositif d’acquisition comprend un troisième module interposé entre les deux modules 21, 22, notamment pour alimenter les deux modules avec une batterie logée dans le troisième module. Dès lors, les deux modules 21, 22 présentent une architecture analogue à celle du premier module 21 et le troisième module à celle du deuxième module 22. Le troisième module comprend en outre une capsule supplémentaire analogue à la capsule 40 précédemment décrite fixée dans une extrémité libre supplémentaire du boitier du troisième module analogue à l’extrémité libre du boitier 220 du deuxième module 42 et opposée à l’extrémité libre du troisième module. Bien entendu, on pourra appliquer la présente description à d’autres environnements sévères que celui d’un aéronef sans sortir du cadre de la présente demande. Module électronique (22) d’aéronef comprenant : - un boitier (220) délimitant une cavité ; - un composant électronique (60) logé dans la cavité, le composant électronique (60) comprenant une face (61) présentant des pistes conductrices (62); et - une capsule (40) fixée sur le boitier, la capsule (40) comprenant un support et un élément conducteur déformable monté dans le support, l’élément conducteur déformable (42) étant connecté électriquement aux pistes conductrices (62) et le support rigide comprenant des moyens de montage mécanique avec un module supplémentaire (23) comprenant des pistes conductrices supplémentaires (52) de sorte qu’un raccordement du support avec le module supplémentaire (23) a pour effet de déformer l’élément conducteur déformable (62) et de raccorder électriquement les pistes conductrices (62) aux pistes conductrices supplémentaires (52). Module électronique (22) selon la revendication 1 dans lequel la capsule (40) est montée dans une extrémité libre du boîtier (220). Module électronique selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel l’élément conducteur déformable (42) comprend un tampon déformable (422) dans lequel sont noyés des fils conducteurs (423), lesdits fils conducteurs présentant une première extrémité connectée électriquement aux pistes conductrices (62) et une deuxième extrémité configurée pour être connectée électriquement aux pistes conductrices supplémentaires (52). Module électronique selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens de montage mécanique du support comprennent des protubérances (54, 211) configurées pour coopérer avec des renfoncements (221) complémentaires du module supplémentaire (23). Module électronique selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant en outre des filets montés sur une face externe du module et configurés pour coopérer avec une bague de sorte à bloquer le module supplémentaire (23) par rapport au module. Module électronique selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant en outre un détrompeur (221) configuré pour positionner le module par rapport au module supplémentaire (23). Module électronique (22) selon l’une des revendication 1 à 6, dans lequel le boitier (220) comprend en outre une capsule (40) supplémentaire fixée sur le boitier opposée à la capsule (40), la capsule (40) supplémentaire comprenant un support et un élément conducteur déformable monté dans le support, l’élément conducteur déformable (42) étant connecté électriquement aux pistes conductrices (62) et le support rigide comprenant des moyens de montage mécanique avec un deuxième module supplémentaire (23) comprenant des deuxièmes pistes conductrices supplémentaires (52) de sorte qu’un raccordement du support avec le deuxième module supplémentaire (23) a pour effet de déformer l’élément conducteur déformable (42) et de raccorder électriquement les pistes conductrices (62) aux deuxième pistes conductrices supplémentaires (52). Dispositif d’acquisition de données (20) d’aéronef comprenant : - un module électronique (22) selon l’une des revendications 1 à 7 ; et - un module électronique supplémentaire (21) comprenant un support supplémentaire comprenant des moyens de montage mécanique complémentaires des moyens de montage mécanique du support et des pistes conductrices supplémentaires (52), de sorte qu’un raccordement du support du module électronique (22) avec le support supplémentaire du module supplémentaire (21) a pour effet de déformer l’élément conducteur et de raccorder électriquement les pistes conductrices (62) du module électronique aux pistes conductrices supplémentaires (52) du module électronique supplémentaire. Dispositif d’acquisition de données (20) selon la revendication 8, comprenant en outre des moyens de blocage (23) du module électronique par rapport au module électronique supplémentaire. Système embarqué (200) d’aéronef comprenant : - un dispositif d’acquisition de données (20) selon l’une des revendications 8 et 9 ; et - un capteur (30) relié électriquement au composant électronique du module électronique (22).