Brevet FR3163444A1 — publié le 20251219

L’invention concerne un dispositif de contrôle profilométrique (1) de pièces d’une turbomachine pour aéronef comprenant une gaine endoscopique (3) comportant une extrémité endoscopique (31) orientable, dans lequel le dispositif de contrôle profilométrique comporte une gaine de mesure profilométrique (5) s’étendant le long de la gaine endoscopique, la gaine de mesure profilométrique comportant une extrémité de mesure (51) orientable. Figure pour l’abrégé : [Fig.1] Dispositif de contrôle profilométrique Domaine technique de l’invention L’invention concerne le domaine du contrôle de pièces de turbomachine d’aéronef. En particulier, l’invention concerne un dispositif de contrôle profilométrique de pièces de turbomachine pour aéronef. Etat de la technique antérieure Actuellement, lors de maintenance d’une turbomachine d’aéronef, les pièces de cette dernière, en particulier les aubages, sont inspectées visuellement à l’aide d’un dispositif endoscopique comportant une gaine endoscopique permettant de venir éclairer une surface d’une pièce à inspecter et visualiser ladite surface afin de détecter d’éventuels défauts et d’en évaluer la profondeur. Le but de cette opération est de déterminer si le défaut ainsi visualisé présente une non-conformité hors critères devant conduire au remplacement de la pièce inspectée, et donc à la dépose et au démontage de la turbomachine de l’aéronef, ce qui allonge les temps de maintenance et donc d’immobilisation de l’aéronef. Toutefois, la mesure du défaut à partir d’une image endoscopique conduit à des erreurs d’évaluation. En particulier, le défaut peut être évalué sur l’image endoscopique comme non conforme hors critère alors qu’une fois la pièce démontée, il s’avère dans les critères et donc acceptable. Le démontage de la turbomachine a alors été inutile et l’aéronef immobilisé d’autant inutilement. Un but de l’invention est de fournir un dispositif de contrôle profilométrique qui permet de minimiser les erreurs d’évaluation et donc de fiabiliser la mesure d’un défaut sans démontage de la turbomachine. À cette fin, il est prévu, selon l’invention, un dispositif de contrôle profilométrique de pièces d’une turbomachine pour aéronef comprenant une gaine endoscopique comportant une extrémité endoscopique orientable, dans lequel le dispositif de contrôle profilométrique comporte une gaine de mesure profilométrique s’étendant le long de la gaine endoscopique, la gaine de mesure profilométrique comportant une extrémité de mesure orientable. Avantageusement, mais facultativement, le dispositif selon l’invention présente au moins l’une des caractéristiques techniques suivantes : la gaine de mesure profilométrique est solidaire de la gaine endoscopique ; l’extrémité de mesure est orientable indépendamment de l’extrémité endoscopique ; l’extrémité de mesure profilométrique comporte un stylet de mesure monté libre à coulissement dans l’extrémité de mesure profilométrique ; la gaine de mesure profilométrique comporte une tige souple de transmission reçue à coulissement et solidaire du stylet de mesure ; l’extrémité de mesure profilométrique comporte un moyen d’émission d’un faisceau Laser plan et un moyen d’enregistrement du faisceau Laser réfléchi ; les moyens d’émission et d’enregistrement comprennent respectivement une fibre optique cheminant dans la gaine de mesure profilométrique ; et, le dispositif comporte un système de gestion et de pilotage de l’extrémité endoscopique et un système de mesure et de pilotage de l’extrémité de mesure. Il est aussi prévu, selon l’invention, une installation comportant un dispositif de contrôle profilométrique présentant au moins l’une des caractéristiques technique précédentes, une turbomachine d’aéronef comprenant une pièce à inspecter, dans laquelle, lors d’une inspection, les extrémités endoscopique et de mesure sont agencées de sorte à pouvoir être introduites au sein de la turbomachine. Avantageusement, mais facultativement, l’installation selon l’invention présente la caractéristique techniques suivante : la turbomachine est montée sur l’aéronef. Il est aussi prévu, selon l’invention, un procédé de contrôle profilométrique de pièces d’une turbomachine pour aéronef, le procédé étant mis en œuvre à l’aide d’un dispositif de contrôle profilométrique présentant au moins l’une des caractéristiques technique précédentes, le procédé comportant des étapes de : Introduction des extrémités endoscopique et de mesure dans la turbomachine jusqu’à atteindre une pièce à inspecter ; Recherche d’un défaut éventuellement présent sur une surface de la pièce inspectée à l’aide de l’extrémité endoscopique ; et, Mesure d’un profil du défaut ainsi trouvé à l’aide de l’extrémité de mesure. Avantageusement, mais facultativement, le procédé selon l’invention présente la caractéristique techniques suivante : le procédé comporte une étape supplémentaire de classement du défaut ainsi recherché à partir du profil ainsi mesuré. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation de l’invention. Aux dessins annexés : FIG. 1 est une vue schématique d’un premier mode de réalisation d’un dispositif de contrôle profilométrique selon l’invention ; FIG. 2 est une vue schématique d’un deuxième mode de réalisation d’un dispositif de contrôle profilométrique selon l’invention ; FIG. 3 est un organigramme d’un procédé de contrôle profilométrique mis en œuvre à l’aide d’un dispositif de contrôle profilométrique selon l’invention ; [Fig.4} est une vue schématique tridimensionnelle partielle d’une partie d’une turbomachine . Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures. Description detaillée d’un mode de réalisation En référence à la FIG. 1 , nous allons décrire un premier mode de réalisation d’un dispositif de contrôle profilométrique 1 selon l’invention. Le dispositif de contrôle profilométrique 1 selon l’invention est destiné à permettre de rechercher un défaut 41 sur une surface 42 d’une pièce 4 d’une turbomachine 40 d’aéronef, puis d’établir un profil dudit défaut 41. Comme illustré à la FIG. 4 , la turbomachine 40 comporte en son sein, parmi d’autres éléments, au moins aune turbine 43 comportant plusieurs pièces 4, qui sont ici des aubages. La pièce 4 comporte entre un bord d’attaque et une bord de fuite une surface 42 qui, en fonctionnement, est sujette à subir des impacts conduisant à l’apparition de défauts 41 qu’il est nécessaires d’évaluer pour les classifier selon un degré de non-conformité. Le dispositif de contrôle profilométrique 1 selon l’invention comporte un boîtier 2 dans lequel sont prévus, d’une part, un système de gestion et de pilotage 23 et, d’autre part, un système de mesure et de pilotage 25. Le dispositif de contrôle profilométrique 1 selon l’invention comporte une gaine endoscopique 3 connue en soi. La gaine endoscopique 3 est connectée, à une extrémité proximale, au système de gestion et de pilotage 23 du boîtier 2 du dispositif de contrôle profilométrique 1 selon l’invention. De plus, la gaine endoscopique 3 comporte une extrémité endoscopique 31 distale. L’extrémité endoscopique 31 est orientable et comprend un moyen d’éclairage et de visualisation 32. Le moyen d’éclairage et de visualisation 32 est par exemple une fibre optique apportant un faisceau lumineux permettant d’éclairer la surface 42 de la pièce 4 et rapportant un faisceau lumineux réfléchi par la surface 42 vers une caméra comprise dans le système de gestion et de pilotage 23. Le système de gestion et de pilotage 23 permet de gérer et de piloter l’extrémité endoscopique 31 et comporte, à cette fin, des moyens de pilotage, connus en soi, d’une orientation de l’extrémité endoscopique 31. D’autre part, le dispositif de contrôle profilométrique 1 selon l’invention comprend une gaine de mesure profilométrique 5. La gaine de mesure profilométrique 5 s’étend le long de la gaine endoscopique 3. Ici, la gaine de mesure profilométrique 5 est solidaire de la gaine endoscopique 3. Au niveau d’une extrémité proximale, la gaine de mesure profilométrique 5 est connectée au système de mesure et de pilotage 25 du boîtier 2 du dispositif de contrôle profilométrique 1 selon l’invention. Distalement, la gaine de mesure profilométrique 5 comporte une extrémité de mesure 51. L’extrémité de mesure 51 est orientable et une orientation de l’extrémité de mesure 51 est pilotée par le système de mesure et de pilotage 25. À cette fin, le système de mesure et de pilotage 25 comporte des moyens de pilotage, similaire aux moyens de pilotage du système de gestion et de pilotage 23, d’une orientation de l’extrémité de mesure 51. Ici, l’extrémité de mesure 51 est orientable indépendamment de l’extrémité endoscopique 31, c’est-à-dire que l’extrémité de mesure 51 n’est pas solidaire de l’extrémité endoscopique 31, contrairement au reste de la gaine de mesure profilométrique 5 solidaire de la gaine endoscopique 3. Cela permet d’avoir plus de flexibilité dans une utilisation du dispositif de contrôle profilométrique 1 selon l’invention. L’extrémité de mesure 51 comporte un stylet de mesure 6 comprenant une pointe de palpation 60. Le stylet 6 est monté libre à coulissement dans l’extrémité de mesure 51. Le stylet de mesure 6 est, d’autre part, fixé à une tige souple 7 qui chemine libre à coulissement au sein de la gaine de mesure profilométrique 5 depuis l’extrémité de mesure 51 jusqu’au système de mesure et de pilotage 25. Ainsi un mouvement de translation de la pointe de palpation 60, et donc du stylet de mesure 6, est transmis à la tige souple 7 qui reprend alors ce mouvement de translation au sein de la gaine de mesure profilométrique 5. La pointe de palpation 60 comprend en extrémité une sphère microscopique de quelques microns de rayon. Cette sphère, souvent en diamant ou en pierre dure comme le saphir, est attachée à un support de forme tronconique. Ainsi, la pointe de palpation 60 est de forme conisphérique. Par défaut, la sphère microscopique de la pointe de palpation 60 a un rayon de 2 µm, et le support tronconique a une ouverture de 60°. Mais les fabricants proposent de nombreux modèles avec diverses caractéristiques, notamment concernant la longueur et la hauteur du stylet. À l’extrémité proximale de la tige souple 7, le mouvement de translation est alors mesuré par un capteur de déplacement prévu à cet effet au sein du système de mesure et de pilotage 25. Cette mesure est ensuite enregistrée et permet d’établir un profil associé comme cela sera évoqué ultérieurement dans la description. Maintenant, en référence à la FIG. 2 , nous allons décrire un deuxième mode de réalisation d’un dispositif de contrôle profilométrique 10 selon l’invention. Comme précédemment, le dispositif de contrôle profilométrique 10 selon l’invention est destiné à permettre de rechercher un défaut 41 sur une surface 42 d’une pièce 41 d’une turbomachine d’aéronef, puis d’établir un profil dudit défaut 41. Le dispositif de contrôle profilométrique 10 selon l’invention se différencie du dispositif de contrôle profilométrique 1 selon l’invention précédemment décrit au niveau de la gaine de mesure profilométrique 50. Dans ce deuxième mode de réalisation du dispositif de contrôle profilométrique 10 selon l’invention, la gaine de mesure profilométrique 50 comporte une extrémité de mesure 501 orientable, ici, indépendamment de l’extrémité endoscopique 31. Au niveau d’une extrémité proximale, la gaine de mesure profilométrique 50 est connectée à un système de mesure et de pilotage 250. Comme précédemment, le système de mesure et de pilotage 250 comporte les moyens de pilotage précédemment cités de l’extrémité de mesure 501. Au sein de la gaine de mesure profilométrique 50, ici, cheminent deux fibres optiques 71 et 72. La première fibre optique 71 permet d’acheminer un faisceau Laser généré par un générateur Laser ménagé à cette fin au sein du système de mesure et de pilotage 250 du boîtier 2 du dispositif de contrôle profilométrique 10 selon l’invention. La première fibre optique 71 apporte le faisceau Laser étroit jusqu’à une face émettrice 61 de la fibre optique. La face émettrice 61 comporte en outre un module de diffraction permettant de transformer le faisceau Laser étroit en un faisceau Laser plan qui viendra frapper la surface 42, et en particulier le défaut 41. La deuxième fibre optique 72 permet d’acheminer une image d’un faisceau Laser réfléchi issu du faisceau Laser plan précédent. La deuxième fibre optique 72 comporte, à cette fin, une face de collecte 62. La deuxième fibre optique 72 transmet l’image ainsi collectée à une caméra ménagée dans le système de mesure et de pilotage 250. Un profil de la surface 42 et par conséquent du défaut 41 est établi à partir de cette image collectée qui représente la section du plan du faisceau Laser plan et de la surface 42. La caméra du système de mesure et de pilotage 250 est connue en soi et comporte une matrice sensible à la lumière recevant l’image collectée et acheminée par la deuxième fibre optique 72, et un processeur de signal apte à traiter l’image enregistrée par la matrice. En sortie du système de mesure et de pilotage 250, un profil associé de la surface 42 et du défaut 41 est généré pour analyse ultérieure. Le dispositif de contrôle profilométrique 1,10 selon l’invention est destiné à être ménagé dans une Installation comportant ledit dispositif de contrôle profilométrique 1,10 selon l’invention ainsi qu’une turbomachine d’aéronef comprenant une pièce 4 à inspecter, de sorte que les extrémités endoscopique 31 et de mesure 51,501 puissent être introduites au sein de la turbomachine vers la pièce 4 à inspecter. En variante, la turbomachine est montée sur l’aéronef, en particulier sous aile. En référence maintenant à la FIG. 3 , nous allons décrire un procédé de contrôle profilométrique selon l’invention de pièces d’une turbomachine pour aéronef. Le procédé de contrôle profilométrique est mis en œuvre à l’aide d’un dispositif de contrôle profilométrique 1,10 selon l’invention décrit précédemment. Dans une première étape 100, les extrémités endoscopique 31 et de mesure 51,501 sont introduites dans la turbomachine jusqu’à atteindre une pièce 4 à inspecter. La turbomachine ainsi inspectée est montée sur l’aéronef, par exemple la turbomachine ainsi inspectée est montée sous aile. En variante, la turbomachine ainsi inspectée est déposée, c’est-à-dire démontée de l’aéronef. Dans une deuxième étape 200, une recherche d’un défaut 41 éventuellement présent sur une surface 42 de la pièce 4 inspectée est réalisée à l’aide de l’extrémité endoscopique 31 du dispositif de contrôle profilométrique 1,10 selon l’invention. Une fois le défaut 41 repéré, dans une étape 300, une mesure d’un profil du défaut 41 ainsi trouvé est effectuée à l’aide de l’extrémité de mesure 51,501 du dispositif de contrôle profilométrique 1,10 selon l’invention. Une fois le profil du défaut 41 mesuré, ce dernier est analysé et classifié dans une étape 400 suivante. La classification du profil ainsi mesuré et donc du défaut 41 trouvé permet de déterminer si le défaut 41 est une non-conformité devant être traitée. L’utilisation d’un dispositif de contrôle profilométrique 1,10 selon l’invention et du procédé de contrôle profilométrique selon l’invention permet d’inspecter une turbomachine d’aéronef sans avoir à déposer ladite turbomachine, ce qui permet de réduire les temps d’immobilisation en maintenance des aéronefs. En effet, la dépose et le démontage de la turbomachine n’est réalisée que si la pièce 4 est à changer, car elle comporte un défaut 41 non conforme hors critère. Ainsi, cela permet d’améliorer la précision et de fiabiliser les mesures de profondeurs de défauts 41 et, par conséquent, de diminuer les déposes liées à une mauvaise fiabilité de mesure. En pratique, l’utilisation d’un dispositif de contrôle profilométrique 1,10 selon l’invention et du procédé de contrôle profilométrique selon l’invention permet de fiabiliser les mesures sous l’aile et de faciliter le traitement des non-conformités vues sous l’aile. Il y a donc économie, car les déposes non nécessaires sont limitées, et il est ainsi possible d’anticiper l’établissement des critères d’inspections d’une turbomachine ; d’avoir une durée de vie des aubages en particulier permettant de mieux prévoir le potentiel restant et donc pouvoir réparer des pièces. Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que la personne de l’art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour une personne de l’art à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens. Dispositif de contrôle profilométrique (1;10) de pièces (4) d’une turbomachine pour aéronef comprenant une gaine endoscopique (3) comportant une extrémité endoscopique (31) orientable, dans lequel le dispositif de contrôle profilométrique comporte une gaine de mesure profilométrique (5;50) s’étendant le long de la gaine endoscopique (3), la gaine de mesure profilométrique (5;50) comportant une extrémité de mesure (51;501) orientable. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la gaine de mesure profilométrique (5;50) est solidaire de la gaine endoscopique (3). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel l’extrémité de mesure (51;501) est orientable indépendamment de l’extrémité endoscopique (31). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’extrémité de mesure profilométrique (51) comporte un stylet de mesure (6) monté libre à coulissement dans l’extrémité de mesure profilométrique (51). Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la gaine de mesure profilométrique (5) comporte une tige souple (7) de transmission reçue à coulissement et solidaire du stylet de mesure (6). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’extrémité de mesure profilométrique (501) comporte un moyen d’émission (61,71) d’un faisceau Laser plan et un moyen d’enregistrement (62,72) du faisceau Laser réfléchi. Dispositif selon la revendication 6, dans laquelle les moyens d’émission et d’enregistrement comprennent respectivement une fibre optique (71,72) cheminant dans la gaine de mesure profilométrique (50). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif comporte un système de gestion et de pilotage (23) de l’extrémité endoscopique (31) et un système de mesure et de pilotage (25;250) de l’extrémité de mesure (51;501). Installation comportant un dispositif de contrôle profilométrique (1;10) selon l’une des revendications 1 à 8, une turbomachine (40) d’aéronef comprenant une pièce (4) à inspecter, dans laquelle, lors d’une inspection, les extrémités endoscopique (31) et de mesure (51;501) sont agencées de sorte à pouvoir être introduites au sein de la turbomachine (40). Installation selon la revendication 9, dans laquelle la turbomachine (40) est montée sur l’aéronef. Procédé de contrôle profilométrique de pièces d’une turbomachine pour aéronef, le procédé étant mis en œuvre à l’aide d’un dispositif de contrôle profilométrique (1;10) selon l’une des revendications 1 à 8, le procédé comportant des étapes de : Introduction (100) des extrémités endoscopique (31) et de mesure (51;501) dans la turbomachine jusqu’à atteindre une pièce (4) à inspecter ; Recherche (200) d’un défaut (41) éventuellement présent sur une surface (42) de la pièce inspectée à l’aide de l’extrémité endoscopique ; et, Mesure (300) d’un profil du défaut ainsi trouvé à l’aide de l’extrémité de mesure. Procédé selon la revendication 11, dans lequel le procédé comporte une étape supplémentaire de classement (400) du défaut ainsi recherché à partir du profil ainsi mesuré.