INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les accéléromètres fabriqués suivant la technologie MEMS&NEMS (Microelectromechanical systems & Nanoelectromechanical systems en terminologie anglo-saxonne) comportent une masse de dimensions micrométriques, i.e. ayant une empreinte de quelques 100 µm de côté à quelques mm de côté, par exemple formée par un carré de 1000 µm. L’épaisseur de la masse peut atteindre par exemple jusqu’à 700 µm due à l’épaisseur du substrat, et une ou des poutres résonantes ou résonateurs de dimensions nanométriques, désignés nanorésonateurs. Les nanorésonateurs sont des poutres dont les dimensions peuvent être les suivantes : une longueur de quelques µm à quelques dizaines de µm et une section nanométrique de quelques dizaines de nm à 1 µm de côté.
En miniaturisant les poutres par rapport à la masse, il est possible d’atteindre une sensibilité à l’accélération beaucoup plus importante que celle atteinte part des accéléromètres comportant une masse sismique et des poutres de taille micrométrique.
Par ailleurs, la gamme dynamique d’un résonateur utilisé en tant que capteur de force est limitée par les contraintes maximums admissibles par la poutre vibrante. En compression, cette contrainte est bornée par le phénomène de flambage. En tension, la rupture du matériau de la poutre est le phénomène limitant. Dans le cadre de résonateurs nanométriques, ces limites dimensionnent la plage maximale de fonctionnement du capteur.
Par exemple, dans le cas d’une poutre en silicium, le flambage d’un résonateur nanométrique, ayant une section de 250 nm² et de 10 µm longueur, est atteint à une contrainte en compression de 300 MPa, alors que la rupture en tension a lieu pour une force de tension supérieure à . Par conséquent c’est le phénomène de flambage qui limite la plage de fonctionnement.
Or, la couche nanométrique dans laquelle est réalisée la poutre est généralement sollicitée par une contrainte interne en compression qui peut être de l’ordre de 150 MPa, cette contrainte interne apparaît lors de la fabrication. La plage de fonctionnement est alors réduite à 150MPa, la plage de mesure étant symétrique, voire à moins pour garder une marge de « sécurité » par rapport au flambage.
Par conséquent, le combinateur permet de superposer le premier ordre et le deuxième ordre.
En outre, le système de connexion comporte un bras de levier variable permettant de moduler l’autorité du deuxième ordre sur le déplacement du renvoi en fonction d’un paramètre.
Il en résulte que le dispositif de l’invention est un combinateur à gain variable, et non pas un simple combinateur ou un simple guignol à longueur variable.
En particulier, un tel combinateur peut être agencé sur un aéronef, voire un giravion, pour limiter l’autorité d’une commande pilotant le deuxième lien d’entrée, par exemple pour préserver la structure de l’aéronef contre des déplacements brusques.
Sur un hélicoptère hybride à au moins une hélice, le combinateur peut notamment être utilisé pour piloter le pas des pales d’une hélice. Dans ce contexte, le premier ordre peut être un ordre de modification d’une composante d’hélice de pas collectif et le deuxième ordre peut être un ordre de modification d‘une composante d’hélice de pas différentiel.
L’autorité sur cette composante d’hélice de pas différentiel peut être limitée, par exemple lorsque la composante d’hélice de pas collectif est élevée. Dès lors, à hautes vitesses d’avancement et donc en présence d’une composante d’hélice de pas collectif élevée, l’autorité d’une commande en lacet est limitée pour éviter un mouvement brusque susceptible de générer des efforts importants sur la structure de l’hélicoptère hybride. La sécurité du vol et/ou le dimensionnement de la structure de l’hélicoptère hybride peuvent éventuellement être optimisés.
Selon un autre exemple et une variante pilotée, l’autorité sur cette composante d’hélice de pas différentiel peut être limitée, par exemple par un système de pilotage automatique, pour éviter le décrochage aérodynamique d’une aile en virage. Si la manœuvre initiée par un pilote crée un dérapage pouvant amener à un risque de décrochage de l’aile, le système de pilotage automatique peut être configuré pour agir sur le bras de levier du combinateur afin de limiter l’effet d’un palonnier pilotant le deuxième lien d’entrée, et de fait le deuxième ordre.
Selon un autre aspect, un tel combinateur peut de plus s’avérer relativement simple en ne nécessitant pas des dispositifs complexes pour modifier le bras de levier.
Le combinateur peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques qui suivent.
Par exemple, le combinateur peut comporter un support, ledit lien allongé étant en liaison selon au moins un degré de liberté en rotation avec le support, voire uniquement un degré de liberté en rotation, pour être mobile en rotation autour d’un axe de commande par rapport au support lors dudit premier mouvement, le support étant fixe dans un référentiel du combinateur, l’axe de commande étant parallèle à l’axe de renvoi.
Le premier lien de commande peut ainsi piloter une rotation du lien allongé. Le deuxième lien de commande étant ancré, il peut en résulter une translation du renvoi en raison de la déformation du système de connexion. En présence d’un combinateur d’une hélice d’un hélicoptère hybride selon l’exemple précédent, seule la composante d’hélice de pas collectif est alors modifiée.
A l’inverse, le deuxième lien de commande peut provoquer une rotation du renvoi par rapport au lien allongé.
Selon une possibilité compatible avec les précédentes, le système de connexion peut comporter au moins un actionneur de pilotage automatique.
A l’instar de la deuxième commande, l’autorité de l‘actionneur de pilotage automatique peut être limitée en fonction du bras de levier lorsque cet actionneur est placé en amont du bras de levier. Ce mécanisme peut permettre l’utilisation de lois de pilotage évoluées au travers du pilotage de l’actionneur de pilotage automatique, utilisées par exemple lors de manœuvres à haute vitesse ou dans d’autres conditions.
Selon une possibilité compatible avec les précédentes, ledit paramètre peut être une position du lien allongé dans un référentiel du combinateur ou une longueur d’un actionneur de contrôle du combinateur.
Dès lors, selon une première alternative, la position du lien allongé peut piloter directement la longueur du bras de levier.
Selon un autre mode de réalisation du procédé, la quantité du fer et /ou magnésium dans le produit contenant de l’amiante peut être dosée avant la mise en œuvre de ce procédé par différentes méthodes (ICP-AES, spectrométrie d’absorption atomique). Ce dosage donne la « quantité initiale » du fer et /ou magnésium présente dans le produit d’amiante avant la mise en œuvre du procédé décrit ici.
Après l’achèvement de l’étape b) d’incubation du petit lait ensemencé avec des bactéries lactiques et du produit broyé contenant de l’amiante, la quantité de fer et /ou magnésium restant éventuellement dans le produit contenant de l’amiante peut être déterminée par la détermination de la quantité de fer et /ou magnésium dans le petit lait. La mesure de cette quantité s’effectue généralement dans le surnageant obtenu après la centrifugation du petit lait à la fin de l’étape d’incubation b).
Les quantités de fer et/ou magnésium peut être mesurée après une seule étape d’incubation, après chaque étape d’incubation si l’étape d’incubation b) est répétée plus d’une fois ou après deux ou plusieurs étapes d’incubation successives.
De préférence, la concentration (la quantité) de fer et/ou magnésium est mesuré en temps réel. Tel qu’entendu ici, "mesurer en temps réel " signifie que plusieurs mesures du même échantillon sont effectuées pendant une période de temps prédéterminée (période de mesure) afin de fournir un enregistrement de l'évolution de la concentration en fonction du temps avec une résolution temporelle. Cette période de mesure peut durer de 20 min à 180 min, de préférence de 20 min à 60 min et plus préférentiellement de 15 min à 40 min. En fonction de la durée de la période de mesure, chaque échantillon peut être mesuré 20 à 200 fois, plus préférablement 20 à 75 fois et plus préférablement 15 à 50 fois.
Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, le procédé peut comprendre en outre une étape c) de dosage en temps-réel de la concentration de fer et/ou magnésium libérés par le produit contenant de l’amiante dans le petit lait de l’étape b).
La différence dans la concentration du fer et/ou magnésium mesurée avant la mise en œuvre du procédé et après l’étape b) d’incubation rendra compte de la quantité de fer/et ou magnésium, réduite dans le produit contenant de l’amiante au cours de la mise en œuvre du procédé.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le procédé décrit dans cette demande est un procédé de traitement d’un produit contenant de l’amiante comprenant les étapes suivantes :
b) l’incubation dudit produit broyé à l’étape a) avec du petit lait ensemencé par des bactéries lactiques, dans lequel procédé:
- le broyage à l’étape a) est réalisé en milieu liquide, de préférence dans du petit lait ;
- préalablement à l’étape b), une étape d’ensemencement du petit lait par des bactéries lactiques est réalisée ;
- la concentration des bactéries lactiques dans le petit lait contentant le produit broyé contenant de l’amiante avant l’incubation à l’étape b) est comprise entre 1x10 5 et 1x10 9 UFC/ml, de préférence, entre 1x10 6 et 1x10 8 UFC/ml et de manière plus préférée, est de 1x10 8 UFC/ml ;
- le pH du petit lait contentant les bactéries lactiques et le produit broyé contenant de l’amiante à l’étape b) est compris entre 2,5 et 4,5, de préférence entre 3 et 4 et de manière encore plus préférée, le pH est de 3,7 ;
- la durée d’incubation à l’étape b) est de 24 à 96 heures, de préférence de 30 à 80 heures et de manière plus préférée, de 72 heures ;
- l’étape b) est répétée au moins une fois, de préférence entre 2 et 10 fois, et de façon plus préférée entre 4 et 6 fois, ledit procédé pouvant en outre comporter optionnellement une ou plusieurs étapes de dilution du petit lait contenant des bactéries lactiques et lu produit broyé contenant de l’amiante ;
- une étape c) de dosage en temps-réel de la concentration de fer et/ou magnésium libérés par le produit broyé contenant de l’amiante dans le petit lait de l’étape b) est réalisée ;
Lorsqu’une source de vibrations pour laquelle il est souhaité de détecter d’éventuelles vibrations est une source de vibrations autre qu’une gouverne de l’aéronef, les données de vol issues de la première source d’informations 12 correspondent par exemple à des informations provenant d’une centrale inertielle de l’aéronef. Dans une variante, ou en complément, les données de vol issues de la première source d’informations 12 comprennent des valeurs de position d’une gouverne de l’aéronef autre que la source de vibrations.
Dans la description qui précède, les données de vol acquises à l’étape E1 sont issues d’un enregistreur de vol (aussi appelé boîte noire) de l’aéronef. Toutefois, cette caractéristique n’est pas limitative de l’invention, laquelle s’applique de façon similaire avec des données de vol issues de tout type d’enregistreur de données de vol. Un tel enregistreur de données de vol est par exemple prévu pour enregistrer des informations en vue de la maintenance de l’aéronef. Un tel enregistreur de données de vol peut être notamment de type QAR (« Quick Access Recorder » en anglais), de type ACMS (« Aircraft Condition Monitoring System » en anglais), de type DAR (« Direct Access Recorder » en anglais), de type SAR (« Smart Access Recorder » en anglais), de type FDIMU (« Flight Data Interface Management Unit » en anglais), de type FOMAX® (« Flight Operations & MAintenance eXchanger » en anglais), etc. Ces types d’enregistreurs de données de vol présentent une fréquence d’échantillonnage plus élevée que la fréquence d’échantillonnage correspondant à un enregistreur de vol. Toutefois, le procédé conforme à l’invention présente l’intérêt de permettre d’utiliser des données de vol issues d’un tel enregistreur de données de vol pour détecter des vibrations issues d’une source de vibrations de l’aéronef même lorsque la fréquence de vibrations correspondant à cette source de vibrations est supérieure à la moitié de la fréquence d’échantillonnage correspondant à l’enregistreur de données de vol.
Procédé de détection de vibrations d’une gouverne d’aéronef. L’invention est relative au domaine de l’aide à la maintenance des aéronefs. Comme représenté sur la , un aéronef 1, en particulier un avion de transport, comporte généralement un fuselage 2 pourvu d’ailes 3, d’une dérive 4 et de plans stabilisateurs 5. L’aéronef est également pourvu d’un ensemble de gouvernes, non représentées sur la , correspondant par exemple à des volets ou des ailerons équipant les ailes 3, à des gouvernes de profondeur associées aux plans stabilisateurs 5 ou encore à une gouverne de direction associée à la dérive 4. Par exemple, pour les aéronefs comportant des commandes de vol électriques, ces gouvernes sont commandées par un ensemble de calculateurs de commandes de vol de l’aéronef. La illustre un système 40 de commande d’une gouverne 41 d’un aéronef tel que l’aéronef 1 illustré sur la . La gouverne 41 est montée mobile en rotation autour d’un axe 42 grâce à une ligne de charnière comportant un ensemble de rotules et permettant d’articuler ladite gouverne par rapport à un élément structurel de l’aéronef. Le système 40 comprend un actionneur 44, par exemple un vérin, dont l’extrémité d’une tige est reliée à la gouverne 41 par une rotule 43 de façon à permettre de commander une rotation de la gouverne autour de l’axe 42. L’actionneur 44 est commandé par un calculateur de commandes de vol 45 (libellé FCC sur la figure, pour « Flight Control Computer » en anglais). La commande de l’actionneur 44 par le calculateur de commandes de vol 45 est par exemple une commande discrétisée mise en œuvre de façon itérative selon une fréquence d’échantillonnage prédéterminée. Pour une itération n donnée, le calculateur de commandes de vol 45 détermine une consigne x(n) qu’il applique à l’actionneur 44 via une boucle d’asservissement tel que représenté sur la figure. Cette boucle d’asservissement comprend par exemple le retour vers le calculateur de commandes de vol d’une mesure w(n) de la position de la tige de l’actionneur. Elle peut aussi comprendre le retour vers le calculateur de commande de vol 45 d’une mesure y(n) de la position de la gouverne 41, exprimée par exemple sous la forme d’une position angulaire de la gouverne autour de son axe de rotation 42.
Des manœuvres répétées de la gouverne au fur et à mesure de l’exploitation de l’aéronef peuvent entraîner, dans certaines circonstances, une usure de pièces mécaniques telles que la rotule 43 ou encore les rotules de la ligne de charnière assurant la liaison entre la gouverne 41 et l’axe de rotation 42. Il en résulte des jeux mécaniques, susceptibles d’entraîner des vibrations de la gouverne 41 lorsque l’aéronef est en vol, notamment lorsque la gouverne est peu chargée aérodynamiquement. Ces vibrations peuvent parfois se propager à la structure de l’aéronef et être ressenties par les passagers et par l’équipage de l’aéronef. Par conséquent, il est souhaitable d’identifier une gouverne à l’origine de vibrations en vue de réaliser une maintenance de ladite gouverne afin de garantir le confort des passagers. Or, étant donné le nombre élevé de gouvernes d’un aéronef, l’identification d’une gouverne à l’origine de vibrations peut s’avérer difficile.
La demande de brevet numéro FR3.094.088A1 déposée au nom de la demanderesse est relative à un procédé de détection de vibrations engendrées par une gouverne d’un aéronef. La mise en œuvre dudit procédé peut être réalisée à bord de l’aéronef ou au sol. Lorsque le procédé est mis en œuvre à bord de l’aéronef, cela nécessite l’implantation d’un logiciel approprié dans un calculateur de l’aéronef. Lorsque le procédé est mis en œuvre au sol, cela nécessite l’implantation dans un calculateur de l’aéronef, d’un logiciel permettant de transmettre des informations à un calculateur au sol mettant en œuvre le procédé. Dans tous les cas, la mise en œuvre du procédé nécessite donc la mise en place ou la modification d’un logiciel d’un calculateur de l’aéronef. Cela peut s’avérer complexe et fastidieux lorsque le logiciel doit être mis en place sur des aéronefs déjà existants, surtout si une compagnie aérienne possède un nombre élevé d’aéronefs. Il existe donc un besoin pour mettre en œuvre un tel procédé sans modifier un logiciel de l’aéronef. D’autre part, bien que des informations relatives à des gouvernes de l’aéronef soient enregistrées dans un enregistreur de vol (aussi appelé boîte noire) de l’aéronef, ces informations sont enregistrées selon une fréquence d’échantillonnage insuffisante, par rapport aux fréquences de vibration des gouvernes, pour pouvoir exploiter ces informations pour la maintenance. En effet, conformément au théorème de Shannon, la fréquence d’échantillonnage doit être supérieure à deux fois la fréquence d’un signal que l’on souhaite analyser.
La présente invention a notamment pour but d’apporter une solution à ce problème. Elle concerne un procédé de détection de vibrations d’au moins une gouverne d’un aéronef. Ce procédé comprend les étapes suivantes mises en œuvre par une unité de traitement d’un calculateur :
- acquérir des données de vol d’un aéronef issues d’un enregistreur de données de vol dudit aéronef ;
- déterminer une fréquence d’échantillonnage correspondant auxdites données de vol ;
- acquérir une valeur d’une fréquence de vibration correspondant à ladite au moins une gouverne de l’aéronef ;
- déterminer une fréquence d’intérêt telle que si la fréquence de vibration correspondant à la gouverne est supérieure à la moitié de la fréquence d’échantillonnage, la fréquence d’intérêt est égale à une fréquence de repliement de spectre de la fréquence de vibration correspondant à la gouverne, par rapport à la moitié de la fréquence d’échantillonnage ;
- analyser un signal correspondant auxdites données de vol, de façon à détecter d’éventuelles oscillations correspondant à la fréquence d’intérêt ; et
- transmettre à un dispositif utilisateur, un rapport correspondant à la présence de vibrations de la gouverne, si le signal analysé comporte des oscillations pendant une durée supérieure à un seuil de durée prédéterminé.
Ainsi, le procédé permet de déterminer d’éventuelles vibrations d’une gouverne sur la base d’informations issues d’un enregistreur de vol, donc sans nécessiter l’installation d’un logiciel spécifique dans un calculateur de l’aéronef. En effet, ces informations sont alors récupérées, en particulier au sol, en même temps que d’autres informations de l’enregistreur de vol. Le fait d’analyser le signal autour d’une fréquence d’intérêt correspondant à une fréquence de repliement de spectre de la fréquence de vibration de la gouverne, par rapport à la moitié de la fréquence d’échantillonnage, permet de déterminer d’éventuelles vibrations de la gouverne sur la base des informations issues de l’enregistreur de vol, lorsque la fréquence de vibration de la gouverne est supérieure à la moitié de la fréquence d’échantillonnage.
Selon différents modes de réalisation pouvant être pris isolément ou en combinaison :
- les données de vol issues de l’enregistreur de vol comprennent des valeurs d’une position de la gouverne considérée ;
- les données de vol issues de l’enregistreur de vol comprennent en outre des informations provenant d’au moins une centrale inertielle de l’aéronef ;
Le calculateur de batterie CB centralise les mesures de tension et de courant et détermine des paramètres de la batterie principale BP en fonction de ces mesures, et notamment sa résistance interne, sa tension minimale et son état de charge (ou SOC (« State Of Charge »)). Par ailleurs, le calculateur de batterie CB gère les recharges en mode 2 ou 3 (notamment en échangeant des informations avec le chargeur CH (lorsque ce dernier (CH) est couplé à la source d’alimentation SA). Il échange aussi des informations avec le calculateur de supervision CS du GMP.
On notera également que dans l’exemple illustré non limitativement sur la le véhicule V comprend aussi un boîtier de distribution BD auquel sont couplés la batterie de servitude BS, le convertisseur CV et le réseau de bord RB. Ce boîtier de distribution BD est chargé de distribuer dans le réseau de bord RB l’énergie électrique stockée dans la batterie de servitude BS ou produite par le convertisseur CV, pour l’alimentation des organes (ou équipements) électriques couplés au réseau de bord RB en fonction de demandes d’alimentation reçues (notamment du calculateur de supervision CS du GMP).
Comme évoqué plus haut, l’invention propose notamment un procédé de surveillance destiné à permettre la surveillance de tensions pendant les phases de recharge en mode 2 ou 3 de la batterie principale BP comme pendant les phases de roulage du véhicule V.
Ce procédé (de contrôle) peut être mis en œuvre au moins partiellement par le dispositif de surveillance DS (illustré sur les figures 1 et 2) qui comprend à cet effet au moins un processeur PR1, par exemple de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)), et au moins une mémoire MD. Ce dispositif de surveillance DS peut donc être réalisé sous la forme d’une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou « software »).
La mémoire MD est vive afin de stocker des instructions pour la mise en œuvre par le processeur PR1 d’une partie au moins du procédé de surveillance. Le processeur PR1 peut comprendre des circuits intégrés (ou imprimés), ou bien plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) reliés par des connections filaires ou non filaires. On entend par circuit intégré (ou imprimé) tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le dispositif de surveillance DS fait partie du calculateur de batterie CB (et donc du boîtier de batterie BB). Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le dispositif de surveillance DS pourrait comprendre son propre calculateur dédié, lequel est alors couplé au calculateur de batterie CB.
Comme illustré non limitativement sur la , le procédé (de contrôle), selon l’invention, comprend une étape 10-40 qui est mise en œuvre au moins dans les phases de roulage et dans les phases de recharge en mode 2 ou 3.
On notera qu’au début d’une phase de recharge en mode 2 le calculateur de batterie CB adresse au chargeur CH une consigne de courant initiale cci afin que la source d’alimentation SA fournisse au véhicule V (auquel elle est temporairement couplée) un courant de recharge initial cri sous une tension nominale. Mais au début d’une phase de recharge en mode 3 c’est au boîtier mural spécifique (ou wallbox) que le calculateur de batterie CB adresse une consigne de courant initiale cci (éventuellement via le chargeur CH) afin que la source d’alimentation SA (qu’elle constitue alors) fournisse au véhicule V (auquel elle est temporairement couplée) un courant de recharge initial cri sous une tension nominale.
Dans cette étape 10-40 on (le dispositif de surveillance DS) commence, dans une sous-étape 10, par comparer à un seuil s1 choisi au moins une tension surveillée vsk mesurée entre une première borne U4 du convertisseur CV et une seconde borne U01 du convertisseur CV ou une borne U1 ou U00 de la batterie BP.
Chaque tension surveillée vsk peut, par exemple, être choisie parmi au moins les tensions U40 et U41 présentées plus haut. De préférence, lorsqu’une seule tension surveillée vs1 (k = 1) fait l’objet de la comparaison avec le seuil s1, c’est la tension U40. Mais cela n’est pas une obligation.
Si la (chaque) tension surveillée vsk est inférieure ou égale au seuil s1 (vsk ≤ s1) pendant une durée ds choisie, on (le dispositif de surveillance DS) autorise la poursuite de la phase de roulage ou de la recharge en mode 2 ou 3 en cours, puis retourne effectuer la sous-étape 10.