FR2748324A1 - Systeme de controle de temperature pour un avion - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système de contrôle de température destiné à détecter une surchauffe provoquée par les gaz chauds provenant du moteur d'un avion et amenés par des tubes s'étendant le long du bord d'attaque de l'aile pour réchauffer ce bord et prévenir la formation de givre. Ce système comporte des commutateurs (11 à 20) disposés le long de l'aile. Deux sources de courant continu (40, 41) sont connectées aux extrémités opposées d'une première boucle (22) comportant plusieurs résistances connectées en série (25 à 36). Une borne de chaque commutateur est reliée à une des différentes jonctions des résistances, l'autre borne étant connectée à une deuxième boucle (21) reliée à la masse. Un contrôleur (45 à 54) mesure la tension aux extrémités opposées de la première boucle (22). Lorsqu'une surchauffe est détectée, un commutateur se ferme et provoque une variation de la tension contrôlée. Le contrôleur déclenche une alarme pour indiquer la surchauffe et identifie le commutateur fermé à partir de la tension produite. Une mémoire (55) enregistre quel commutateur a été fermé.

Description

SYSTEME DE CONTROLE DE TEMPERATURE POUR UN AVION

La présente invention concerne un système de contrôle de température pour un avion, comportant une unité d'alimentation électrique, une pluralité de commutateurs sensibles à la température reliés par une borne à une ligne d'alimentation connectée à l'unité d'alimentation, et par une autre borne à un point ayant un potentiel différent de la ligne d'alimentation, afin que la fermeture d'un commutateur provoque un passage de courant à travers ledit commutateur, et un contrôleur pour contrôler l'effet de la

fermeture d'un commutateur.

Dans certains avions, les gaz chauds provenant du moteur sont amenés par des tubes s'étendant le long du bord d'attaque de l'aile pour réchauffer ce bord et prévenir la formation de givre. Des commutateurs sensibles à la température, espacés le long de l'aile, sont utilisés pour détecter une surchauffe. Un affichage dans le poste de pilotage avertit le pilote de cette surchauffe afin qu'il puisse intervenir en réduisant le flux de gaz dans le tube de chauffage. La surchauffe est en général provoquée par une fuite de gaz provenant des tubes de chauffage. Cette fuite ne peut se produire que pendant le vol, lorsque les ailes sont courbées par les forces aérodynamiques appliquées sur ces ailes, et peut ne pas être apparente lorsque l'avion est au sol. Les systèmes actuels de détection de surchauffe de bord d'attaque ne permettent pas d'identifier l'endroit de la surchauffe, de sorte qu'il peut donc être difficile de détecter la source de la fuite. Ceci peut entraîner la mise hors service de l'appareil pour de longues périodes afin de localiser la fuite et de la réparer, ce qui aboutit à une perte de revenu

importante pour l'exploitant de l'avion.

Un objet de la présente invention est de fournir un meilleur système de

contrôle de température pour un avion.

A cet effet, la présente invention offre un système de contrôle de température pour un avion tel que défini en préambule, caractérisé en ce que chaque commutateur est en outre associé à une résistance respective afin que la fermeture de chaque commutateur provoque l'application d'une tension différente au contrôleur, de sorte que ledit contrôleur peut déterminer

l'identité du commutateur fermé.

De préférence, la ligne d'alimentation est formée dans une première

boucle, et les résistances sont connectées en série dans ladite boucle.

Chaque extrémité de la première boucle peut être connectée à une source respective de courant continu, et le contrôleur est connecté pour contrôler la tension aux extrémités opposées de la boucle. L'autre borne des commutateurs est de préférence reliée à une deuxième boucle qui peut comporter un commutateur de test à commande manuelle qui normalement ferme la deuxième boucle mais qui peut être commuté pour ouvrir la

deuxième boucle et la relier à la ligne d'alimentation.

De façon alternative, les extrémités de la première boucle peuvent être connectées à une source de tension, le contrôleur étant connecté à l'autre borne des commutateurs afin que la fermeture de chaque commutateur

provoque l'application d'une tension différente au contrôleur.

La source de tension peut être une source de courant alternatif.

Chaque commutateur peut être sensible à la même température ou

certains peuvent être sensibles à des températures différentes.

Le système peut inclure une mémoire prévue pour mémoriser une

indication relative au commutateur qui a été fermé.

Un système de contrôle de température selon la présente invention, va

maintenant être décrit en référence à la description d'un exemple de

réalisation préféré et aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est un schéma illustrant un système conventionnel, La figure 2 représente un autre système conventionnel, La figure 3 est un schéma illustrant le système selon la présente invention, et

La figure 4 représente une variante du système illustré par la figure 3.

En référence à la figure 1, ce schéma représente une forme simplifiée d'un circuit conventionnel comportant un panneau d'alerte avec un voyant 2 connecté entre une source de tension 3 et une extrémité d'une ligne d'alimentation 4, qui s'étend le long d'une des ailes de l'avion et du mât moteur. L'autre extrémité de la ligne d'alimentation 4 est normalement flottante mais peut être reliée à la masse au moyen d'un commutateur " Test " 5. Trois commutateurs 6 à 8 sensibles à la chaleur sont espacés le long des ailes et du mât moteur et ont une borne connectée à la ligne d'alimentation 4, I'autre borne étant reliée localement à la masse. Les commutateurs 6 à 8 sont normalement ouverts de façon à ce que le courant ne les traverse pas, mais ils se ferment pour produire une faible impédance lorsque la température dépasse une valeur prédéterminée. En fonctionnement normal, aucun courant ne traverse le voyant 2, car la ligne d'alimentation 4 est au même potentiel que la source de tension. Cependant, si la température à l'un des commutateurs 6 à 8 montait suffisamment pour provoquer sa fermeture, la ligne d'alimentation 4 serait reliée à la masse par le commutateur fermé, de sorte qu'un courant traverserait le commutateur et le voyant 2 en l'allumant. Ceci avertit pilote que l'un des commutateurs s'est fermé, de sorte qu'il peut intervenir pour diminuer la température du bord d'attaque et ainsi rouvrir le commutateur fermé. Le système peut être testé en fermant le commutateur " Test " 5 sur le panneau 1, qui relie l'extrémité flottante de la ligne d'alimentation 4 à la masse. Toute coupure dans la ligne d'alimentation 4 empêche le voyant 2 de s'allumer. Le problème avec ce système est qu'il n'indique pas quel commutateur s'est fermé et par conséquent n'indique pas l'emplacement du défaut. Lors de l'inspection au

sol, le mécanicien est alors obligé d'inspecter l'aile sur toute sa longueur.

Dans certains cas, le défaut peut n'apparaître que pendant le vol, rendant

ainsi sa détection encore plus difficile.

Une variante de disposition est représentée par la figure 2, dans laquelle les commutateurs 6' à 8' sont connectés à une boucle de masse 9', au lieu d'être mis à la masse localement. Cette disposition présente les

mêmes inconvénients qu'avec le circuit illustré par la figure 1.

La figure 3 illustre le système selon la présente invention, qui détecte la position de tout commutateur fermé. Elle représente un détecteur de surchauffe 10 comportant dix commutateurs 11 à 20 sensibles à la température, ayant chacun une borne connectée à une ligne de masse 21 et I'autre borne reliée à une ligne d'alimentation 22. Les deux lignes 21 et 22 s'étendent selon une boucle dans le bord d'attaque de l'aile de l'avion et dans le mât moteur, à partir d'un panneau de détection de surchauffe 23. Les commutateurs 11 à 20 peuvent se fermer à la même température ou à des températures différentes sélectionnées. La ligne d'alimentation 22 comporte douze résistances 25 à 36 connectées en série dans la ligne, deux des résistances 25 et 36 étant logées dans le panneau 23 et les dix autres résistances 26 à 35 étant chacune connectée entre deux commutateurs adjacents des commutateurs 11 à 20, les deux résistances 30 et 31 étant

connectées entre les deux commutateurs centraux 15 et 16 dans la boucle.

Les résistances 25 à 36 ont la même résistance (typiquement comprise entre environ 150Q et 200Q), elles sont encapsulées et ont un faible coefficient de température de résistance. Les deux extrémités 37 et 38 de la boucle 22 de la ligne d'alimentation sont reliées aux collecteurs de transistors respectifs 40 et 41 fonctionnant comme deux sources de courant continu. Les émetteurs des transistors 40 et 41 sont connectés ensemble et les bases sont connectées à la sortie d'une unité d'alimentation 42 via des diodes Zener 43 et 44, qui maintiennent une tension constante au niveau des bases. Les extrémités 37 et 38 de la ligne d'alimentation 22 sont également connectées aux sorties

respectives d'un comparateur 45 via des amplificateurs à transistor 46 et 47.

Un commutateur de test 39 relie normalement une extrémité de la boucle de masse 21 à l'autre extrémité, mais lorsqu'il est activé, relie l'extrémité gauche 37 de la ligne d'alimentation 22 à l'extrémité de la ligne d'alimentation à

distance de la masse.

Le système comporte des détecteurs séparés 10 et 10' pour chaque aile et peut également comporter des détecteurs séparés dans la même aile dans un but de redondance, comme c'est la règle avec les systèmes de

détection de surchauffe de bord d'attaque.

La sortie du comparateur 45 est connectée à une entrée d'un multiplexeur 46, les autres entrées de ce multiplexeur étant connectées à des détecteurs de surchauffe similaires dans des ailes différentes ou dans différentes parties des ailes, ou en double dans la même aile. La sortie du multiplexeur 46 est reliée à un microprocesseur 50 via un convertisseur A/D 51. Le microprocesseur 50 comporte des sorties connectées à des commutateurs 52 par lesquels des voyants lumineux d'alarme respectifs 53 sont allumés. Le microprocesseur 50 est également relié à un affichage numérique 54 sur lequel est fournie une indication sur la position d'un commutateur fermé. Différentes mémoires 55 et différents tampons 56 permettent le maintien d'un enregistrement dans le temps qui est accessible aux mécaniciens afin que la position d'une quelconque surchauffe durant un vol soit contrôlée ultérieurement au sol. Les unités 45 à 54 constituent ensemble un contrôleur qui contrôle l'effet de la fermeture des commutateurs

11 à 20.

Lorsque le bord d'attaque de l'aile est à des températures normales, tous les commutateurs 11 à 20 sont ouverts de sorte que le courant fourni aux extrémités opposées de la boucle 22 de la ligne d'alimentation est équilibré. Les tensions aux extrémités opposées 37 et 38 de la boucle 22 sont égales et de ce fait les entrées au comparateur 45 sont égales. Dans ces

conditions, les voyants 53 ne sont pas allumés.

Si le bord d'attaque de l'aile est suffisamment en surchauffe pour provoquer la fermeture d'un des commutateurs 11 à 20, un signal d'alarme sera envoyé. Par exemple si le commutateur 11 se ferme, la jonction entre les résistances 25 et 26 sera reliée à la masse de sorte que le courant du transistor 40 ne traversera qu'une résistance 25, alors que celui de l'autre transistor 41 traversera les onze résistances 36 à 26. Ceci provoque ainsi une baisse de la tension à l'extrémité gauche 37 de la ligne d'alimentation 22, et une augmentation de la tension à l'autre extrémité 38 de la ligne d'alimentation. L'effet de la fermeture de l'un quelconque des commutateurs 11 à 30 est illustré par le tableau ci-dessous, dans lequel R est la valeur de chaque résistance, VL est la tension à l'extrémité gauche 37 de la boucle, VR est la tension à l'extrémité droite 38 de la boucle et i est le flux de courant le long de chaque côté de la boucle: Commutateur fermé VL VR Aucun 6iR 6iR 11 iR 11iR 12 2iR 10iR 13 3iR 9iR 14 4iR 8iR 5iR 7iR 16 7iR 5iR 17 8iR 4iR 18 9iR 3iR 19 lOiR 2iR 11 iR iR En conséquence, il apparaît qu'en mesurant la différence entre les deux tensions et le sens de la différence, on peut déterminer l'identité du commutateur qui est fermé. Dès qu'il se produit une modification de la tension aux deux extrémités 37 et 38 de la boucle 22, le microprocesseur 50 déclenche l'allumage du voyant lumineux 53 correspondant au détecteur qui est en surchauffe. L'identité du commutateur fermé est indiquée par

l'affichage 54.

Lorsque le commutateur de test 39 est activé, la tension à l'extrémité gauche 37 de la boucle d'alimentation 22 doit diminuer jusqu'à zéro et celle à l'extrémité droite 38 doit augmenter jusqu'à 12iR. Si cela ne se produit pas, le

processeur 50 décèle l'existence d'un défaut.

Il est également possible d'identifier uniquement la position d'un deuxième commutateur se fermant. Par exemple si le commutateur 13 est fermé en premier et qu'ensuite le commutateur 12 se ferme, la tension à l'extrémité gauche 37 de la ligne 22 passera de 3iR à 2iR, tandis que la tension à l'extrémité droite 38 restera à 9iR. Selon l'ordre dans lequel les autres commutateurs se ferment, il est possible de détecter leur position, bien que tout commutateur se fermant entre deux commutateurs déjà fermés ne puisse pas être identifié. Cependant, en général, ce sont seulement les commutateurs adjacents qui se ferment, à cause de l'effet de réchauffement

local d'une fuite.

Lorsque le pilote est averti de l'existence d'une surchauffe, il agit pour la corriger, ce qui entraîne une baisse de la température et une réouverture du commutateur déclenché. Le pilote peut noter l'identité du commutateur préalablement fermé à partir de l'affichage numérique 54 ou il peut laisser aux mécaniciens au sol le soin d'interroger les données mémorisées contenues dans les mémoires 55 et relatives aux commutateurs fermés. Ceci facilite l'identification de la position de toute fuite étant donné que la position

du commutateur fermé est connue.

Le dispositif décrit ci-dessus peut être installé dans un avion comportant un système conventionnel de détection de surchauffe de bord d'attaque du type représenté par la figure 2, sans nécessiter un recâblage important. La modification peut être effectuée facilement en remplaçant le panneau d'alarme existant par un panneau du type illustré par la figure 3 et en intégrant des résistances dans la boucle d'alimentation. Les résistances peuvent être insérées soit dans les blocs terminaux auxquels les commutateurs sensibles à la chaleur sont connectés ou en rompant la ligne et en insérant les résistances en utilisant des jonctions en-ligne comportant une résistance encapsulée. Ce dispositif permet l'identification des commutateurs fermés sans avoir besoin de connecter chaque commutateur séparément à un contrôleur par son propre câble, évitant ainsi l'augmentation

de poids et d'espace d'un câblage supplémentaire.

Le système selon la présente invention peut également être utilisé là o les commutateurs sont reliés localement à la masse, comme le montre la

figure 1.

La figure 4 représente une variante du dispositif qui peut être utilisée pour permettre l'identification d'un commutateur fermé. Dans ce dispositif, seuls trois commutateurs 141 à 143 sont représentés dans un but de simplification. Ces commutateurs ont une borne connectée à une ligne d'alimentation 144 qui est modifiée, comme ci-dessus, par l'insertion de quatre résistances 145 à 148. Les autres bornes des commutateurs 141 à 143 sont reliées à une boucle 150. Dans une installation conventionnelle, cette boucle 150 serait une boucle de masse mais dans la présente disposition, elle est déconnectée de la masse et, à la place, est connectée à une unité 151 de mesure et de traitement de la tension. Une source de tension 152, qui est de préférence une source de courant alternatif, mais qui peut être une source de courant continu, est connectée à la ligne d'alimentation 144. Dans cette disposition, les quatre résistances 145 à 148 fonctionnent en potentiomètre qui, lorsque l'un des commutateurs sensibles à la chaleur se ferme, applique un voltage différent à la boucle 150 et ainsi à l'unité de traitement 151. L'unité de traitement 151 mesure la tension et, à

partir de là, détermine quel commutateur est fermé.

La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais

s'étend à toute variante évidente pour l'homme du métier.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Système de contrôle de température pour un avion, comportant une unité d'alimentation électrique, une pluralité de commutateurs sensibles à la température reliés par une borne à une ligne d'alimentation connectée à l'unité d'alimentation, et par une autre borne à un point ayant un potentiel différent de la ligne d'alimentation, afin que la fermeture d'un commutateur provoque un passage de courant à travers ledit commutateur, et un contrôleur pour contrôler l'effet de la fermeture d'un commutateur, caractérisé en ce que chaque commutateur (11 à 20, 141 à 143) est en outre associé à une résistance respective (25 à 36, 145 à 148), afin que la fermeture de chaque commutateur provoque l'application d'une tension différente au contrôleur, de sorte que le contrôleur (45 à 54, 151) peut déterminer l'identité

du commutateur fermé.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne d'alimentation est formée dans une première boucle (22, 144), et en ce que les résistances (25 à 36, 145 à 148) sont connectées en série dans ladite

boucle.

3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque extrémité de la première boucle (22) est connectée à une source respective (40 et 41) de courant continu, et en ce que le contrôleur (45 à 54) est connecté pour contrôler la tension aux extrémités opposées de la première

boucle (22).

4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre borne

des commutateurs (11 à 20) est reliée à une seconde boucle (21).

5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la seconde boucle (21) comporte un commutateur manuel de test (39) qui normalement ferme la deuxième boucle (21) mais qui peut être commuté pour ouvrir la

deuxième boucle et la relier à la ligne d'alimentation (22).

6. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités de la première boucle (144) sont connectées à une source de tension (152), et en ce que le contrôleur (151) est connecté à l'autre borne des commutateurs (141 à 143) afin que la fermeture de chaque commutateur

provoque l'application d'une tension différente au contrôleur.

7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que la source de

tension est une source de courant alternatif (152).

8. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des

commutateurs (11 à 20, 141 à 143) est sensible à la même température.

9. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que certains des commutateurs (11 à 20, 141 à 143) sont sensibles à des températures différentes.

10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes,

comportant une mémoire (55) conçue pour mémoriser une indication relative

au commutateur (11 à 20, 141 à 143) qui a été fermé.