Un suivi de la pression en temps réel pour les systèmes de refroidissement aérospatiaux
Les moteurs sont partout autour de nous, transformant l’énergie électrique en énergie mécanique grâce au mouvement de pièces mobiles. On les trouve dans les entrailles de votre machine à laver, de votre voiture et même de votre ordinateur, où ils font tourner les ventilateurs. Les aéronefs sont équipés d’un dispositif appelé générateur-démarreur, qui fait office de moteur lors du démarrage du moteur. Le générateur-démarreur produit de la chaleur comme sous-produit de la conversion d’énergie et un système de refroidissement est nécessaire pour assurer un fonctionnement fiable. Cependant, si le système de refroidissement tombe en panne, le moteur connaîtra vraisemblablement lui aussi une avarie. La plupart des générateurs-démarreurs des aéronefs sont refroidis à l’huile et les capteurs de pression qu’ils embarquent se contentent de détecter les dépassements des seuils sans mesurer la pression en temps réel. Des ingénieurs financés par l’UE et rattachés au projet SOCOSYS ont considérablement amélioré l’état de la technique en mettant au point un capteur de pression capable de mesurer et d’indiquer la pression en continu.
Une conception innovante pour résister à des environnements d’exploitation hostiles
Les manostats actuels sont dits binaires, car ils déclenchent une alarme lorsqu’un seuil prédéfini de basse ou haute pression est franchi. La fonction de contrôle d’état étant un concept entièrement nouveau pour les générateurs-démarreurs aérospatiaux refroidis à l’huile, la définition des spécifications requises constituait un volet important du projet. En plus de devoir assurer un fonctionnement fiable à une température ambiante allant jusqu’à 180 °C, les capteurs devaient être résistants à la saleté et aux perturbations mécaniques, notamment aux vibrations. D’après Isabelle Vallet, coordonnatrice du projet, «la fiabilité et la température ambiante constituaient les deux défis majeurs qu’a dû relever le projet, car ils ne sont pas complémentaires. En effet, une augmentation de la température ambiante est susceptible d’entraîner une baisse de la fiabilité.» SOCOSYS a dès lors mis au point non pas un mais quatre prototypes de capteurs, tous validés en laboratoire et ayant démontré leur capacité à résister à l’environnement opérationnel du générateur-démarreur tout en mesurant la température de l’huile avec précision. Des essais de vieillissement accéléré des fonctions électroniques réalisés sur 70 échantillons ont en outre démontré que les spécifications de fiabilité étaient également respectées.
L’avenir des capteurs de contrôle d’état destinés aux milieux hostiles
Les capteurs seront ensuite installés sur un banc d’essai avant d’être intégrés dans les aéronefs en vue d’essais finaux. Le regard porté vers l’avenir, SOCOSYS entend adapter ses capteurs innovants de contrôle d’état à d’autres environnements analogues, tels que les moteurs, en vue de les commercialiser. Un contrôle d’état continu promet d’améliorer le fonctionnement du moteur en détectant les chutes de pression avant que le seuil fatidique ne soit atteint, réduisant ainsi les risques d’encrassement des filtres à huile. Un meilleur fonctionnement se traduira par une meilleure efficacité du moteur, ce qui contribuera à réduire les émissions de gaz à effet de serre et les coûts d’exploitation. Le contrôle d’état permet enfin de réduire au minimum le temps et les coûts associés aux inspections régulières et les temps d’arrêt qu’elles entraînent. Les capteurs SOCOSYS profiteront grandement non seulement aux constructeurs aéronautiques et aux prestataires de services, mais aussi aux voyageurs et à l’environnement. Comme l’explique Mme Vallet, «les capteurs et la fonction de contrôle d’état d’un générateur-démarreur contribueront au développement d’aéronefs plus sûrs, plus rentables et plus électriques, tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre, répondant ainsi aux objectifs principaux de l’industrie aéronautique européenne». Dans leur ensemble, ces capteurs devraient accroître la compétitivité de l’industrie aérospatiale européenne dans une communauté mondiale de plus en plus interconnectée sur les plans individuel et commercial.
Mots‑clés
SOCOSYS, capteur, générateur-démarreur, contrôle d’état, température, pression, huile, moteur, fiabilité, aérospatial, avion, aéronef, refroidissement, émissions, moteur
