INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
DESCRIPTION DETAILLE DE L’INVENTION 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.
Modes de veille pour minimiser la consommation et le temps de démarrage L’invention concerne le domaine de la mise en veille d’équipements électriques tels que des boîtiers décodeurs, des enceintes connectées, etc.
La gestion de la mise en veille des équipements électriques est un sujet qui est actuellement particulièrement critique, car cette gestion a un impact majeur sur notre consommation électrique globale.
Certains équipements électriques intègrent des composants qui ont un temps de démarrage relativement long. Ces composants sont par exemple les microprocesseurs devant exécuter un système d’exploitation (ou OS, pour Operating System ) ainsi que des applications complexes, ou bien les interfaces de communication (Wi-Fi par exemple).
Les concepteurs d’équipements électriques sont confrontés au dilemme suivant.
Pour que la mise en veille permette de réduire la consommation électrique de manière importante, il convient que le maximum de composants, et en particulier les composants qui ont une consommation électrique élevée, soient éteints lorsque l’équipement est en veille. Or, si les composants ayant un temps de démarrage long sont éteints lorsque l’équipement est en veille, le temps de démarrage est élevé lorsque l’utilisateur demande à l’équipement de démarrer.
Deux choix se présentent donc au concepteur : éteindre les composants ayant un temps de démarrage long pendant la mise en veille, ce qui dégrade l’expérience de l’utilisateur, ou bien laisser ces composants au moins partiellement alimentés, ce qui limite la réduction de la consommation électrique.
L’invention a pour objet de réduire la consommation électrique d’un équipement mis en veille, tout en diminuant le temps de démarrage de l’équipement lorsqu’un utilisateur souhaite l’utiliser.
Dans la détermination de l’altitude de vol maximale à la position au sol P 0 de l’aéronef A, le procédé peut utiliser les points cartographiés en tant que points environnants. Le procédé utilise alors les données de position horizontale, la donnée d’altitude, et la donnée de distance au sol maximale autorisée en ces points cartographiés. Cependant, la précision du procédé peut être améliorée en choisissant les points environnants, comme cela a été expliqué en relation avec la par exemple. Il est alors peu probable que les points environnants identifiés correspondent aux points cartographiés. Le procédé comprend alors une étape d’interpolation des données d’altitude et de distance au sol maximale autorisée en ces points environnants, à partir des données pour les points cartographiés entourant un point environnant respectif. L’interpolation est notamment une interpolation bilinéaire. Dans l’utilisation des points cartographiés, les incertitudes sur les données peuvent être prises en compte, par exemple en retranchant de la donnée d’altitude une incertitude sur l’altitude avant de procéder aux étapes suivantes.
Ainsi, un exemple de détermination d’une altitude de vol maximale pour une position au sol P 0 de l’aéronef A se déroule de la façon suivante. Des données de cartographie embarquées dans l’aéronef A sont lues afin d’effectuer une interpolation bilinéaire des valeurs d’altitude, et notamment des valeurs de distance au sol maximale autorisée, entre les points cartographiés. A cet effet, une incertitude sur les valeurs d’altitude de la cartographie est enlevée des valeurs d’altitude pour prendre le pire cas.
Pendant le vol, une unité électronique de commande détermine l’altitude de vol maximale en temps réel, notamment avec un pas temporel choisi en fonction de la vitesse de déplacement du drone et notamment compris entre 20 et 100 ms. A cet effet, des points environnants autour de la position au sol P 0 sont identifiés dans une distance D égale à la différence entre la distance au sol maximale autorisée à la position au sol P 0 de l’aéronef A et une incertitude Hacc sur la position horizontale de l’aéronef A. Avec une distance au sol maximale autorisée H de 150m et une incertitude sur la position horizontale Hacc de 10 m, la distance D autour de la position au sol P 0 de l’aéronef A est égale à 140 m. Les points environnants sont sélectionnés sur des cercles de maillage tels que le cercle le plus excentrique a un rayon de 140 m. Les cercles concentriques sont espacés de 46,67 m. Ensuite, on procède à la détermination des intersections des cercles de détermination avec la verticale Δ passant par la position au sol P 0 de l’aéronef A. L’altitude la plus haute parmi les intersections est sélectionnée comme altitude de vol maximale à la position au sol P 0 de l’aéronef A.
La montre une comparaison entre la limite verticale L obtenue par l’exemple de procédé, la limite verticale théorique LS et la limite verticale LA obtenue par une addition simple de la distance au sol maximale autorisée H à l’altitude de la position au sol de l’aéronef A. On observe que, grâce au procédé, la limite verticale L de l’aéronef A est plus proche de la limite verticale théorique LS que la limite verticale LA obtenue selon le procédé de l’art antérieur. Ceci est aussi observable dans les valeurs du tableau en qui présente des paramètres au cours d’un exemple de vol de l’aéronef A. Le tableau montre en allant de la gauche vers la droite, le dénivelé du sol sur le parcours de vol, l’incertitude Hacc sur la position horizontale de l’aéronef A, la distance au sol maximale autorisée H, la différence Pr entre la limite verticale théorique et la limite verticale obtenue avec le procédé, la différence G entre la limite verticale obtenue avec le procédé et celle obtenue avec le procédé de l’art antérieur.
Pour simplifier la mise en œuvre du procédé, la distance au sol maximale autorisée peut être la même pour tous les points environnants. Ceci est particulièrement le cas lorsque le parcours de vol de l’aéronef A est éloigné de zones à risque, telles que par exemple une zone militaire ou à proximité d’un aéroport.
Le procédé selon l’invention est particulièrement avantageux pour un vol au-dessus d’un sol ayant un fort dénivelé. Le procédé est ainsi particulièrement avantageux pour la surveillance de lignes électriques ou de voies ferrées en zone montagneuse. Il est aussi particulièrement adapté lorsque l’incertitude Hacc sur la position horizontale de l’aéronef A est inférieure à la distance au sol maximale autorisée H. Notamment, lorsque l’incertitude Hacc sur la position horizontale de l’aéronef A est supérieure à la distance au sol maximale autorisée H, la limite verticale est déterminée en ajoutant la distance au sol maximale autorisée H 0 à l’altitude de la position au sol P 0 . En particulier, si cet évènement a lieu en vol au-dessus d’un sol à fort dénivelé, la détermination de la limite verticale prend notamment en compte un dénivelé maximal sur le parcours de vol et l’incertitude Hacc sur le positionnement horizontal.
La présente invention a été décrite en relation avec des exemples particuliers. Cependant, des caractéristiques peuvent être omises dans un exemple de procédé selon l’invention tel que défini par les revendications.
Les figures 11 et 12 montrent des exemples de représentations ainsi obtenues. Les représentations sont des ensembles de données bi-dimensionnelles associant une amplitude à une localisation dans un espace bidimensionnel. Les représentations peuvent donc prendre la forme d’images, comme sur ces figures. La montre par exemple une première représentation 100 obtenue à partir des premières rafales, selon un plan transversal à la jonction soudée (T-scan), et donc perpendiculaire à la circonférence de la conduite. On y a représenté le contour des extrémités des deux portions 102, 104 couplées par la jonction soudée, ce qui permet de mettre en évidence une trace d’écho de pénétration 106 des ultrasons au niveau du cordon de soudure (zone fondue 3a) apparaissant comme une variation localisée d’amplitude dans la première représentation 100. La trace de l’écho de pénétration est donc une zone caractéristique de la jonction soudée 3. On y trouve également la trace d’une zone de transition 108 entre une paroi de la conduite tubulaire 2 et une zone fondue 3a de la jonction soudée 3, ladite trace de la zone de transition 108 apparaissant comme une ligne variation d’amplitude qui suit une la géométrie de l’extrémité de la portion 2a de la conduite tubulaire 2. La trace de la zone de transition 108 est également une zone caractéristique de la jonction soudée 3. D’autres zones caractéristiques de la jonction soudée 3 peuvent être mises en évidence, dès lors qu’elles apparaissent dans une représentation même en l’absence de défaut.
Une zone de recherche 110 susceptible de contenir des traces de fissure de corrosion sous contrainte a été entourée en pointillées. C’est dans cette zone de recherche 110 qu’est recherchée une éventuelle trace d’une fissure de corrosion sous contrainte apparaissant comme une variation localisée d’amplitude dans la première représentation. Par exemple, la zone de recherche 110 s’étend dans une portion 102 à partir de son extrémité jusqu’ à une distance s’étendant entre 5 et 20 mm dans la portion 102. La trace d’écho de pénétration 106 permet de connaître la position de la jonction soudée entre deux portions de la conduite tubulaire, et donc de localiser, dans la première représentation, la zone 110 susceptible de contenir des FCS. La montre également une autre représentation 112 construite à partir des premières rafales, mais selon un plan différent puisqu’il s’agit ici d’un C-scan, correspondant à un déroulé de la surface interne de la conduite tubulaire, où se distingue le cordon de soudure 114 apparaissant comme un alignement de traces. La zone de recherche 116 susceptible de contenir des FCS a été entourée par des tirets.
Dans l’exemple de la , il n’y a pas de trace d’une fissure de corrosion sous contrainte dans la zone de recherche 110 de la première représentation dans le plan transversal à la jonction soudée. La montre un autre exemple, avec une première représentation 200 obtenue à partir des premières rafales, selon un plan transversal à la jonction soudée (T-scan). On y retrouve le contour des extrémités des deux portions 202, 204 couplées par la jonction soudée 3, et la trace d’écho de pénétration 206 permettant de localiser la zone de recherche 210 susceptible de contenir des traces des fissures de corrosion sous contrainte. On y retrouve également la trace d’une zone de transition 208 entre une paroi de la conduite tubulaire 2 et une zone fondue 3a de la jonction soudée 3, ladite trace de la zone de transition 208 apparaissant comme une ligne variation d’amplitude qui suit une la géométrie de l’extrémité de la portion 2a de la conduite tubulaire 2. La zone de recherche 116 susceptible de contenir des FCS peut notamment s’étendre dans la portion 2a à partir de cette trace de la zone de transition 208.
Dans cet exemple, on y trouve une trace 220 d’une fissure de corrosion sous contrainte apparaissant comme une variation localisée d’amplitude dans la première représentation.
D’autres représentations sont illustrées, dans lesquelles la localisation de la trace 220 a été localisée par un encadrement 222. On y retrouve le C-scan 212, avec le cordon de soudure 214. La première représentation 200 et le C-scan 212 sont issues des premières rafales, et sont donc issues d’ondes en mode direct. Au moins une autre représentation (désignée comme seconde réprésentation) est construite à partir d’autres rafales que les premières rafales, lesdites autres rafales étant en mode indirect. Il s’agit typiquement des deuxièmes rafales et/ou des troisièmes rafales. Cette autre représentation sert à distinguer la trace de la fissure de corrosion parmi les artefacts. On a dans cet exemple une deuxième représentation 230 en T-Scan, et une deuxième représentation en C-scan 240, qui peuvent être construites à partir des deuxièmes rafales ou des troisièmes rafales, ou en combinant les signaux de mesure des deuxièmes rafales et des troisièmes rafales, et par exemple en les soustrayant.
Une trace d’une fissure de corrosion sous contrainte apparaît comme une variation localisée d’amplitude dans la première représentation et la deuxième représentation, la trace présentant deux pics d’amplitude dans la première représentation. Si une variation localisée d’amplitude n’apparaît pas dans la deuxième représentation 230, 240, alors une variation localisée d’amplitude dans la première représentation n’est pas identifiée comme trace d’une fissure de corrosion sous contrainte. Les signaux de mesure résultant des rafales en mode indirect, ils sont moins sensibles à de possibles artefacts, et permettent donc de distinguer les traces de fissures de corrosion sous contrainte parmi les autres artefacts. Ces artefacts sont par exemple causé par une déviation du faisceau d’ondes ultrasonores, une variation de géométrie des portions de la conduite tubulaire 2, la structure du matériau constituant la conduite tubulaire 2, ou bien l’état de surface interne de la conduite tubulaire 2. Il est ainsi possible d’identifier les traces de fissures de corrosion sous contrainte (étape S03).
Lorsqu’une trace d’une fissure de corrosion sous contrainte a été identifiée, il peut être procédé à la détermination d’une hauteur de la fissure de corrosion à partir d’une distance entre les deux pics d’amplitude de la trace (étape S04). La montre, en bas, un exemple d’une trace 240 d’une fissure de corrosion sous contrainte identifiée dans une première représentation en plan transversal. On constate que la variation locale d’amplitude de la trace 240 comporte deux parties distinctes : une première partie 242, plus importante à la fois en amplitude et en superficie, et une seconde partie 244, moins importante à la fois en amplitude et en superficie. La première partie 242 de la trace 240 correspond au pied de la fissure de corrosion sous contrainte, c’est-à-dire à la partie de la fissure qui débouche sur la face interne de la conduite tubulaire, tandis que la deuxième partie 244 de la trace 240 correspond à la tête de la fissure de corrosion sous contrainte, c’est-à-dire à la partie de la fissure la plus profonde dans la paroi, et donc la plus éloignée de la face interne 52 de la conduite tubulaire.
Au-dessus de cet exemple est représenté un graphique 250 montrant les amplitudes correspondant à la trace 240. On distingue bien un premier pic d’amplitude 252 qui correspond au pied de la fissure et un second pic d’amplitude 254 qui correspond à la tête de la fissure. Le premier pic d’amplitude 252 présente une amplitude supérieure au second pic d’amplitude 254, typiquement avec une amplitude maximale du premier pic d’amplitude 252 supérieure à l’amplitude maximale du second pic d’amplitude 254, et de préférence au moins 1,5 fois supérieure à l’amplitude maximale du second pic d’amplitude 254, et de préférence encore au moins deux fois supérieure. Les amplitudes ne sont pas ici nécessairement directement des amplitudes des signaux de mesure, mais peuvent être tout indicateur lié à l’énergie des signaux de mesure.
Il est à noter que les différents paramètres de la sonde de mesure peuvent être modifier afin de faire apparaître des caractéristiques préférentielles sur la trace 240. Notamment, il est recherché de faire apparaître un maximum d’énergie sur la tête de la fissure, c’est-à-dire qu’on cherche à obtenir un premier pic d’amplitude 252 très prononcé. On cherche également à maximiser la distance entre les deux pics d’amplitude 252, 254. On cherche enfin à obtenir un creux 256 d’amplitude entre les deux pics d’amplitude 252, 254, de préférence avec un creux d’amplitude 256 dont le minimum est inférieur à 1,5 fois l’amplitude maximale du second pic 254.
Afin de calculer la distance entre les deux pics d’amplitude 252, 254 de la trace 240, il est possible de déterminer la distance entre les maximums respectifs de ces pics d’amplitude 252, 254.
La distance entre les deux pics d’amplitude 252, 254 de la trace 240 est directement liée à la hauteur de la fissure, c’est-à-dire à la profondeur de la fissure entre son pied et sa tête. La connaissance de la hauteur de la fissure de corrosion sous contrainte permet de caractériser la fissure de corrosion sous contrainte, et donc d’évaluer la signification de cette fissure de corrosion sous contrainte en termes de tenue mécanique de la conduite tubulaire. Il est alors possible de déterminer si une opération de maintenance, telle qu’un renforcement de la conduite tubulaire par une cerce ou le remplacement d’une portion de la conduite tubulaire doit être effectué, et à quelle échéance. Il est également possible de faire un suivi dans le temps de la hauteur des fissures en venant recontrôler la conduite tubulaire 2. Il est donc possible de planifier de telles opérations de maintenance, puis de les effectuer.
Procédé de détection d’un défaut électrique d’un réseau de câbles d’un harnais et dispositif associé DOMAINE DE L’INVENTION L'invention concerne le domaine de la maintenance des systèmes embarqués d’un aéronef.
En particulier, l'invention concerne la maintenance d’un harnais électrique d’un aéronef.
ETAT DE LA TECHNIQUE Une turbomachine présente une direction principale s’étendant selon un axe longitudinal, et comporte typiquement, d’amont en aval dans le sens de l’écoulement des gaz, une soufflante et un corps primaire comportant une section de compression pouvant comprendre un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, et une section de turbine pouvant comprendre une turbine haute pression et une turbine basse pression. En particulier, les turbomachines dites à double corps comprenant un arbre basse pression et un arbre haute pression sont équipées de capteurs servant à mesurer le régime de rotation de l’arbre basse pression et le régime de rotation de l’arbre haute pression.
Un harnais électrique est un dispositif électrique qui véhicule des signaux électriques entre différents équipements. Dans le cas de la turbomachine équipée de calculateurs et de nombreux capteurs, des harnais électriques sont placés entre le calculateur et les capteurs de façon à véhiculer - vers le calculateur - les mesures effectuées par ces capteurs, par exemple les mesures effectuées sur les arbres basse pression et haute pression. Le harnais comprend un réseau de fils isolés électriquement et protégé des perturbations électromagnétiques extérieures par des dispositifs de blindage et de gaines isolantes et comprend entre différentes extrémités des terminaisons (connecteurs, cosses, etc.).
La turbomachine 10 comprend au moins deux arbres d’entrainement, typiquement un arbre haute pression 109 et un arbre basse pression 108.
L’arbre haute pression 109 est raccordé à la turbine haute pression 106 et est configuré pour entraîner le compresseur haute pression 104.
L’arbre basse pression 108 est raccordé à la turbine basse pression 107 et est configuré pour entrainer le compresseur basse pression 103. L’arbre basse pression 108 entraine en outre la soufflante 102, soit directement par la turbine basse pression, soit par l’intermédiaire d’un mécanisme de réduction pouvant comprendre un réducteur épicycloïdal du type planétaire ou en étoile (voir ).
L’invention s’applique également aux turbomachines comprenant un troisième arbre raccordé à une turbine intermédiaire s’étendant entre la turbine haute pression 106 et la turbine basse pression 107. La turbine intermédiaire entraine le compresseur basse pression 103. La soufflante 102 est entrainée par la turbine basse pression 107.
Dans la présente demande, l'amont et l'aval sont définis par rapport au sens d'écoulement normal du gaz dans la turbomachine 10. Ainsi, l’axe X de la turbomachine 10 correspond à l’axe de rotation de ses parties rotor.
La turbomachine 10 comprend également deux capteurs de vitesse 110 et 111 configurés pour mesurer respectivement la vitesse de rotation de l’arbre haute pression 109 et de l’arbre basse pression 108, ainsi qu’un calculateur 112 relié électriquement aux capteurs 110, 111.
La turbomachine 10 comprend en outre un harnais électrique 1 comprenant une première terminaison et une deuxième terminaison à ses extrémités configurées pour relier électriquement les capteurs 110 et 111, respectivement, au calculateur 112 dans la turbomachine 1 par un réseau de câbles, chaque câble comprenant un ou plusieurs fils. Les terminaisons peuvent comprendre des connecteurs ou des cosses.
Par exemple, comme illustré en , quatre fils 13, 14 ,15, 16 forment une partie du réseau de câbles reliant électriquement la première terminaison comprenant un premier connecteur 11 et la deuxième terminaison comprenant un deuxième connecteur 12. Le réseau de câbles est isolé électriquement ainsi que des perturbations électromagnétiques extérieures par une gaine.
Or, la Demanderesse s’est aperçue que le harnais électrique 1 peut être sujet à des défauts électriques comme un court-circuit entre deux fils ou bien une rupture d’un fil difficiles à localiser. Ce défaut peut provenir avant son installation dans la turbomachine 100 ou bien lors de son utilisation.
Ainsi, pour détecter un défaut électrique, il est proposé un dispositif 2 pour détecter un défaut électrique dans le réseau de câbles reliant électriquement le premier connecteur 11 et le deuxième connecteur 12 du harnais 1.
Le dispositif 2 de détection d’un défaut électrique dans un harnais électrique 1 est illustré à titre d’exemple non limitatif en . Le dispositif 2 comprend : - une interface de connexion 20 (ou interface harnais) configurée pour connecter le réseau de câbles au dispositif de détection 2 ; - un premier multiplexeur 21 et un deuxième multiplexeur 22 configurés pour être reliés électriquement au réseau de câbles ; - une unité de traitement 23 comprenant une première entrée V IN1 et une deuxième entrée V IN2 , la première entrée V IN1 et la deuxième entrée V IN2 étant configurées pour être reliées électriquement au premier multiplexeur 21 et au deuxième multiplexeur 22 respectivement ; - une première diode D1 comprenant une première anode A1 configurée pour être reliée à une source de tension V 1 à un premier potentiel et une première cathode C1 configurée pour être reliée électriquement à la sortie du premier multiplexeur 21 et la première entrée V IN1 de l’unité de traitement 23 ; et - une deuxième diode D2 comprenant une deuxième anode A2 configurée pour être reliée à une source de tension V 2 à un deuxième potentiel et une deuxième cathode C2 configurée pour être reliée électriquement à la sortie du deuxième multiplexeur 22 et la deuxième entrée de l’unité de traitement 23, le deuxième potentiel V 2 étant différent du premier potentiel V 1 .
L’unité de traitement 23 est configurée pour : - sélectionner une première adresse du premier multiplexeur 21 et une deuxième adresse du deuxième multiplexeur 22 ; - calculer une différence de potentiel entre la première cathode C1 et la deuxième cathode C2 ; et - déduire de la différence de potentiel l’existence d’un défaut électrique dans le réseau de câbles.
Dans ce qui suit, l’invention est particulièrement décrite dans le cas d’un harnais électrique 1 d’une turbomachine 10. Ceci n’est cependant pas limitatif, l’invention s’appliquant à n’importe quel harnais convenant pour un aéronef.