FR2902407A1 - Procede et dispositif pour determiner le parametre limitant d'un turbomoteur. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour déterminer la marge limitante d'un paramètre de surveillance d'un turbomoteur.Au cours d'une phase préliminaire, un moyen de traitement secondaire (11) détermine une marge de confort préliminaire. Ensuite, au cours d'une phase principale, il estime une marge de confort utile à partir de la marge de confort préliminaire, puis une différence apparente entre la valeur courante et la valeur limite du paramètre de surveillance et enfin la marge limitante en soustrayant la marge de confort utile à la différence apparente.
Description
Procédé et dispositif pour déterminer le paramètre limitant d'un
turbomoteur La présente invention concerne un procédé et un dispositif, à savoir un instrument de première limitation, permettant de déterminer et d'afficher le paramètre limitant d'un giravion. En effet, le pilotage d'un giravion s'effectue grâce à la surveillance de nombreux instruments sur le tableau de bord, instruments qui sont pour la plupart représentatifs du fonctionnement de l'installation motrice du giravion. Pour des raisons physiques, il existe de nombreuses limitations que le pilote doit prendre en compte à chaque instant de vol. Ces différentes limitations dépendent généralement de la phase de vol et des conditions extérieures. Les giravions sont généralement pourvus d'au moins un turbomoteur à turbine libre. La puissance est alors prélevée sur un étage basse pression de la turbine libre qui tourne entre 20 000 et 50 000 tours par minute. Par suite, une boîte de réduction est nécessaire pour lier la turbine libre au rotor principal d'avancement et de sustentation puisque la vitesse de rotation de ce rotor est sensiblement comprise entre 200 et 400 tours par minute: il s'agit de la boîte de transmission principale. Les limitations thermiques du turbomoteur et les limitations en couple de la boîte de transmission principale permettent de définir trois régimes normaux d'utilisation du turbomoteur: - le régime de décollage, utilisable pendant cinq à dix minutes, correspondant à un niveau de couple pour la boîte de transmission et un échauffement du turbomoteur 2 admissibles pendant un temps limité sans dégradation notable : c'est la puissance maximale au décollage (PMD), - le régime maximal continu pendant lequel, à aucun moment, ne sont dépassées ni les possibilités de la boîte de transmission principale, ni celles résultant de l'échauffement maximal admissible en continu devant les aubages à haute pression du premier étage de la turbine libre: c'est la puissance maximale en continu (PMC), - le régime maximal en transitoire, buté par la régulation : on parle alors de puissance maximale en transitoire (PMT). Il existe aussi des régimes de surpuissance en urgence utilisés sur les giravions bimoteurs lorsque l'un des deux turbomoteurs tombe en panne: - le régime d'urgence pendant lequel les possibilités de la boîte de transmission principale sur les étages d'entrée et les possibilités thermiques du turbomoteur sont utilisées au maximum : on parle de puissance de super urgence (PSU) utilisable pendant trente secondes consécutives, au maximum, et trois fois pendant un vol. L'utilisation de la PSU entraîne la dépose et la révision du turbomoteur; - le régime d'urgence pendant lequel les possibilités de la boîte de transmission principale sur les étages d'entrée et les possibilités du turbomoteur sont largement utilisées : on parle alors de puissance maximale d'urgence (PMU) utilisable pendant deux minutes après la PSU ou deux minutes trente secondes consécutives, au maximum ; - le régime d'urgence pendant lequel les possibilités de la boîte de transmission principale sur les étages d'entrée et les possibilités thermiques du turbomoteur sont utilisées sans 3 endommagement : on parle de puissance intermédiaire d'urgence (PIU) utilisable trente minutes ou en continu pour le reste du vol après la panne du turbomoteur. Le motoriste établit, par calculs ou par essais, les courbes de puissance disponible d'un turbomoteur en fonction de l'altitude et de la température extérieure, et cela pour chacun des régimes définis ci-dessus. De plus, le motoriste détermine des limitations du turbomoteur permettant d'obtenir une puissance minimale pour chaque régime précité et une durée de vie acceptable, la puissance minimale correspondant notamment à la puissance développée par un turbomoteur vieilli à savoir un turbomoteur ayant atteint sa durée de vie maximale. Ces limites sont généralement surveillées par l'intermédiaire des trois paramètres de surveillance du turbomoteur : la vitesse de rotation du générateur de gaz du turbomoteur, le couple moteur et la température d'éjection des gaz à l'entrée de la turbine libre du turbomoteur respectivement dénommés Ng, Cm et T45 par l'homme du métier.
On connaît, par le document FR2749545, un indicateur de pilotage qui identifie, parmi les paramètres de surveillance du turbomoteur, celui qui est le plus proche de sa limite. Les informations relatives aux limitations à respecter sont ainsi regroupées sur un affichage unique, en permettant, d'une part, d'effectuer une synthèse et de présenter uniquement le résultat de cette synthèse afin de simplifier la tâche du pilote et, d'autre part, de gagner de la place sur la planche de bord. On obtient ainsi un paramètre limitant , parmi lesdits paramètres de surveillance du turbomoteur, dont la valeur courante est la plus proche de la valeur limite pour ledit paramètre. Pour cette raison, on désignera également ci-après un tel indicateur par l'expression instrument de première limitation , en abrégé IPL . En outre, des variantes de cet IPL permettent d'afficher la valeur du paramètre limitant en équivalent de puissance, c'est-à- dire en marge de puissance telle que +10% de la PMD par exemple, ou encore en marge de pas, le pas indiquant la position des pales du rotor du giravion par rapport au vent incident. Les IPL affichent par conséquent la valeur courante à un instant donné du paramètre limitant et limite avantageusement le nombre d'instruments nécessaires pour contrôler un turbomoteur ce qui facilite grandement le travail du pilote. Toutefois, lorsque le motoriste ne choisit pas un paramètre de surveillance privilégié pour le pilotage, il peut établir des limitations fixes pour les régimes pilotés, à savoir les régimes de décollage et maximal continu, les autres régimes étant gérés à l'aide de butées. Par suite, on obtient, pour chaque paramètre de surveillance, des valeurs limites à ne pas dépasser lorsque le turbomoteur développe l'intégralité de la puissance disponible pour un régime donné. Par exemple, si le turbomoteur développe 100% de la puissance PMD, les paramètres de surveillance ne doivent pas dépasser leur valeur limite, prévue par le constructeur pour un turbomoteur fonctionnant au régime de décollage. Dans toute l'enveloppe de vol, le pilote doit veiller à ne pas dépasser les limites prescrites en ce qui concerne la puissance, PMC ou PMD suivant le régime utilisé, la vitesse de rotation Ng du générateur de gaz, la température T45 et le couple Cm du turbomoteur.
De ce fait, si on se place dans les conditions de fonctionnement d'un turbomoteur neuf, la marge en Ng ou bien la marge en T45 de ce dernier, servant notamment pour la détermination du paramètre limitant, risque fortement d'être élevée. Une fois traduite en marge de puissance, elle peut être supérieure à la marge de puissance réellement disponible et induire le pilote en erreur. En effet, si ce dernier utilise l'intégralité de la marge affichée, il va en fait aller au-delà de la limite de puissance autorisée et va fortement dégrader le turbomoteur. Les conséquences sont multiples, mais on comprend aisément par exemple que la durée de vie du turbomoteur est alors amoindrie ce qui engendre un coût de maintenance important pour l'utilisateur. La présente invention a pour objet de proposer un procédé permettant de déterminer les marges disponibles d'un paramètre de surveillance de giravion ainsi qu'un dispositif actif, à savoir un instrument de première limitation mettant en oeuvre ledit procédé, permettant de s'affranchir des limitations des IPL mentionnés ci-dessus afin d'éviter l'affichage d'une marge de puissance plus élevée que celle que le turbomoteur peut fournir sans endommagement.
Selon l'invention, un procédé pour déterminer la marge limitante entre la valeur courante et la valeur limite fixée par le constructeur d'un paramètre de surveillance d'un turbomoteur de giravion fonctionnant à un régime donné, le paramètre de surveillance atteignant une valeur garantie lorsque ledit turbomoteur est vieilli, est remarquable en ce que l'on réalise successivement les étapes suivantes : a) au cours d'une phase préliminaire, on détermine une marge de confort préliminaire à partir d'une différence réelle égale 6 à la valeur courante moins la valeur garantie du paramètre de surveillance du turbomoteur,
b) au cours d'une phase principale,
b1) on détermine une marge de confort utile à partir de ladite marge de confort préliminaire,
b2) on détermine la différence apparente entre la valeur courante et la valeur limite dudit paramètre de surveillance, et
b3) on détermine ladite marge limitante en soustrayant la marge de confort utile à la différence apparente.
En fonction de la nature du paramètre de surveillance, la valeur garantie correspond :
- le paramètre de surveillance étant la vitesse de rotation du générateur de gaz du turbomoteur, à la valeur qu'atteindrait cette vitesse de rotation si le turbomoteur était un turbomoteur vieilli,
- le paramètre de surveillance étant la température d'éjection des gaz à l'entrée de la turbine libre du turbomoteur, à la valeur qu'atteindrait cette température si le turbomoteur était un turbomoteur vieilli, - le paramètre de surveillance étant le couple du turbomoteur, à la valeur limite de ce couple au régirne de fonctionnement du turbomoteur.
La phase principale est réalisée en permanence au cours du vol du giravion lorsque la marge limitante est par exemple utilisée par un instrument de première limitation. A contrario, la phase préliminaire est uniquement mise en oeuvre lorsque des contrôles ponctuels de santé moteurs sont réalisés. En effet, ces contrôles de santé sont généralement préconisés par le motoriste afin de vérifier périodiquement que les performances du turbomoteur sont supérieures ou égales aux performances requises. Ainsi, la différence réelle peut clairement être mise en oeuvre durant ces contrôles. Par conséquent, ce procédé permet de définir la marge limitante d'un paramètre de surveillance sans risquer de la surestimer et notamment sans donner au pilote l'apparence d'une disponibilité d'une marge de puissance non représentative de la réalité. En effet, la marge limitante est finalement principalement déterminée en fonction des valeurs garanties des paramètres de surveillance du turbomoteur et non pas en fonction des valeurs limites qui peuvent dans certains cas être supérieures au capacité réelle du turbomoteur.
Selon un premier mode de réalisation, la marge de confort préliminaire est égale à ladite différence réelle, la marge de confort utile étant alors égale à la marge de confort préliminaire. Selon un deuxième mode de réalisation, la marge de confort préliminaire est égale à la différence modulée. Au cours de l'étape a), on module alors à l'aide d'une relation de transfert la différence réelle en fonction des conditions extérieures, à savoir la température extérieure voire même la pression extérieure suivant le paramètre de surveillance considéré, afin d'obtenir cette différence modulée. En effet, les conditions extérieures ont une influence sur les paramètres de surveillance. Pour obtenir une bonne précision, il est donc avantageux de se placer toujours selon le même référentiel, dénommé sea level-Isa par l'homme du métier, en modulant la différence réelle déterminée lors d'un contrôle de santé. Lorsque le paramètre de surveillance est la vitesse de rotation du générateur de gaz du turbomoteur, la relation de transfert est la première relation suivante où * représente le signe de la multiplication et ANG', ANG, TO représentent respectivement la différence modulée, la différence réelle entre la valeur courante et la valeur garantie de la vitesse de rotation, puis la température extérieure au giravion en degré kelvin: ANG'= ANG * ' 1288 TO Si le paramètre de surveillance est la température d'éjection des gaz à l'entrée de la turbine libre développée par ledit turbomoteur, ladite relation de transfert est la deuxième relation suivante où * représente le signe de la multiplication et AT', AT, TO, PO représentent respectivement la différence modulée, la différence réelle entre la valeur courante et la valeur garantie de ladite température d'éjection, puis la température (en degré kelvin) et la pression (en millibar) extérieures au giravion
AT'=AT*((1013.25)5, *(288.15)I2) PO TO 131 et 132 dépendant du turbomoteur concerné et étant généralement compris entre -1 et 1. Enfin, le paramètre de surveillance étant le couple développé par ledit turbomoteur, ladite relation de transfert est la troisième relation suivante où * représente le signe de la multiplication et AC', AC, TO, PO représentent respectivement la différence modulée, la différence réelle entre la valeur courante et la valeur garantie dudit couple, puis la température (en degré kelvin) et la pression (en millibar) extérieures au giravion : AC'=OC* 1013.25)a, *(288.15),2) PO TO cd et a2 dépendant du turbomoteur concerné et étant généralement compris entre -1 et 1. Toutefois, en référence à une variante de ces deux modes de réalisation, la marge de confort réelle est estimée à l'aide d'une moyenne glissante en ajoutant les différences modulées ou réelles déterminées au cours des dernières phases préliminaires considérées, de préférence entre 5 et 15, puis en divisant la somme ainsi obtenue par le nombre de phases préliminaires considérés. La marge de confort préliminaire est donc alors égale à la moyenne glissante de la différence modulée ou réelle, selon le mode de réalisation. 10 Cette variante est particulièrement intéressante puisqu'elle atténue les conséquences d'un contrôle de santé qui fournirait des résultats médiocres à cause de conditions particulières ou de la panne d'un capteur de mesure par exemple. La détermination de la marge limitante d'un paramètre de surveillance et la sécurité qui en découle s'en trouvent donc améliorées. Par ailleurs, si cette variante est appliquée au deuxième mode de réalisation, la marge de confort préliminaire ayant été de fait déterminée via une différence modulée, au cours de l'étape b1) de la phase principale, on estime la marge de confort utile en replaçant la marge de confort préliminaire dans les conditions du vol du giravion, et non plus dans les conditions sea level-isa à l'aide de ladite relation de transfert. On effectue alors une sorte de dé-modulation , suite à la modulation mise en place durant la phase préliminaire, pour considérer les conditions extérieures réelles, la marge de confort utile dépendant alors de ces conditions extérieures. Dans ces conditions, Mu étant la marge de confort utile et Mp étant la marge de confort préliminaire, on utilisera la première, la deuxième ou la troisième relation précitée en fonction du paramètre de surveillance concerné en : - remplaçant ANG' et ANG par Mp et Mu dans la première relation si le paramètre de surveillance est la vitesse de rotation du générateur de gaz, - remplaçant AT' et AT par Mp et Mu dans la deuxième relation si le paramètre de surveillance est la température d'éjection des gaz à l'entrée de la turbine libre du turbomoteur, et remplaçant AC' et AC par Mp et Mu dans la première relation si le paramètre de surveillance est le couple du turbomoteur. Par ailleurs, la présente invention concerne aussi un instrument de première limitation pour un giravion pourvu d'au moins un turbomoteur, cet instrument comportant d'une part des capteurs d'acquisition de la valeur courante d'une pluralité de paramètres de surveillance du turbomoteur et d'autre part d'un moyen de traitement principal qui détermine un paramètre limitant à savoir le paramètre de surveillance ayant une marge limitante la plus faible, ledit instrument étant muni d'un moyen d'affichage présentant sur un écran de visualisation la valeur d'affichage dudit paramètre limitant. Cet instrument comporte de plus un moyen de traitement secondaire, éventuellement intégré au moyen de traitement principal, pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention afin de : a) au cours d'une phase préliminaire, déterminer pour chaque paramètre de surveillance une marge de confort préliminaire à partir d'une différence réelle égale ladite valeur courante moins ladite valeur garantie, b) au cours d'une phase principale, déterminer successivement, b1) une marge de confort utile à partir de ladite marge de confort préliminaire,
b2) la différence apparente entre la valeur courante et la valeur limite dudit paramètre de surveillance, et b3) ladite marge limitante en soustrayant la marge de confort utile à la différence apparente. Pour réaliser le deuxième mode de réalisation du procédé précité, l'instrument est pourvu de capteurs secondaires mesurant les conditions extérieures, à savoir la pression et la température extérieures afin notamment que le moyen de traitement secondaire détermine un différence modulée de ladite différence réelle en fonction des conditions extérieures. De plus, le moyen de traitement secondaire est avantageusement muni d'une mémoire apte à mémoriser les dernières différences modulées ou réelles déterminées afin de réaliser une moyenne glissante de ces dernières conformément à la variante précitée des deux modes de réalisation du procédé. En outre, la valeur d'affichage correspond à la valeur courante du paramètre limitant, par exemple traduite en marge de 20 puissance ou marge de pas par le moyen de traitement principal. L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description suivante, qui illustre des exemples de réalisation préférés, donnés sans aucun caractère limitatif, en référence à l'unique figure annexée qui représente une 25 vue schématique d'un instrument de première limitation. 13 L'unique figure présente l'instrument de première limitation 10 selon l'invention agencé sur un giravion G pourvu d'un turbomoteur M.
Cet instrument 10 comporte un moyen de traitement secondaire 11, un moyen de traitement principal 12 ainsi qu'un moyen d'affichage 13 apte à afficher sur un écran de visualisation 13' la valeur d'affichage d'un paramètre de surveillance du turbomoteur M. De plus, le dispositif comporte des capteurs d'acquisition 1 10 de la valeur courante des paramètres de surveillance. Enfin, suivant la variante et le mode de réalisation choisi, l'instrument 10 est muni de capteurs secondaires 2 mesurant la température TO et la pression PO extérieures au giravion. En outre, le moyen de traitement secondaire 11, éventuellement intégré au 15 moyen de traitement principal 12, est avantageusement muni d'une mémoire 11'. L'instrument de première limitation 10 met en oeuvre le procédé selon l'invention. Durant une phase préliminaire, il est à même de réaliser un contrôle de santé du turbomoteur afin de 20 comparer les performances du turbomoteur M au moment du contrôle avec les performances minimales garanties de ce dernier. Le pilote du giravion va alors par exemple se placer à une valeur donnée du paramètre de pilotage du turbomoteur, la puissance ou le régime de rotation du générateur de gaz selon le 25 type de turbomoteur, pour réaliser cette phase préliminaire. Le moyen de traitement secondaire 11 mesure alors les valeurs courantes des paramètres de surveillance du turbomoteur via les capteurs d'acquisition 1. Le moyen de traitement secondaire 11 fait alors appel à sa mémoire 11' pour déterminer les valeurs garanties correspondantes des paramètres de surveillance, c'est-à-dire les valeurs qu'atteignent ces paramètres, à la valeur donné précitée du paramètre de pilotage, avec un turbomoteur vieilli. Plus précisément, en fonction de la nature du paramètre de surveillance, la valeur garantie correspond : - le paramètre de surveillance étant la vitesse de rotation du générateur de gaz du turbomoteur, à la valeur qu'atteindrait cette vitesse de rotation si le turbomoteur était un turbomoteur vieilli,
- le paramètre de surveillance étant la température d'éjection des gaz à l'entrée de la turbine libre du turbomoteur, à la valeur qu'atteindrait cette température si le turbomoteur était un turbomoteur vieilli, - le paramètre de surveillance étant le couple du turbomoteur, à la valeur limite de ce couple au régime de fonctionnement du turbomoteur.
Par suite, le moyen de traitement secondaire 11 réalise l'étape a) du procédé en déterminant, pour chaque paramètre de surveillance, une différence réelle égale à la valeur courante du paramètre de surveillance moins sa valeur garantie. Cette étape présente donc l'avantage de prendre en considération les pertes d'avionnage, dues par exemple aux pertes de charges dans les entrées d'air des turbomoteurs ou encore aux distorsions de pressions voire même aux tuyères, dans la mesure où elle a lieu sur le giravion.
A partir de cette différence réelle, le moyen de traitement secondaire 11 détermine une marge de confort préliminaire, permettant finalement de recadrer les valeurs courantes des paramètres de surveillance pour les rendre sensiblement égales aux valeurs garanties afin de s'assurer que la marge limitante du paramètre limitant, qui sera finalement estimée par l'instrument de première limitation 10, ne sera pas supérieure à la marge réellement disponible. Selon un premier mode de réalisation, le moyen de traitement secondaire 11 estime que la marge de confort préliminaire déterminée au cours de la phase préliminaire est égale à cette différence réelle. Selon un deuxième mode de réalisation, visant à s'affranchir des conditions extérieures qui ont une influence certaine sur les valeurs des paramètres de surveillance du turbomoteur, le moyen de traitement secondaire 11 module, réduit selon l'homme du métier, la différence réelle en fonction des conditions extérieures, à l'aide d'une relation de transfert pour obtenir une différence modulée. Le moyen de traitement secondaire 11 utilise alors les informations provenant des capteurs secondaires 2 qui fournissent la pression PO et la température TO extérieures. Lorsque le paramètre de surveillance est le régime de rotation du générateur de gaz du turbomoteur, la relation de transfert est la première relation suivante où * représente le signe de la multiplication et ANG', ANG, TO représentent respectivement la différence modulée, la différence réelle entre la valeur courante et la valeur garantie dudit régime de rotation, puis la température extérieure au giravion 4NG' = 4NG * Si le paramètre de surveillance est la température d'éjection des gaz à l'entrée de la turbine libre développée par ledit turbomoteur, ladite relation de transfert est la deuxième relation suivante où * représente le signe de la multiplication et AT', AT, TO, PO représentent respectivement la différence modulée, la différence réelle entre la valeur courante et la valeur garantie de ladite température d'éjection, puis la température et la pression extérieures au giravion : 4T'= AT * ((1013.25)p1 *(2880.15)'') PO TX31 et 132 dépendant du turbomoteur concerné et étant généralement compris entre -1 et 1.
Enfin, le paramètre de surveillance étant le couple développé par ledit turbomoteur, ladite relation de transfert est la troisième 15 relation suivante où * représente le signe de la multiplication et AC', AC, TO, PO représentent respectivement la différence modulée, la différence réelle entre la valeur courante et la valeur garantie dudit couple, puis la température et la pression extérieures au giravion :
0C'=DC*~~1013.25~a1 *(288.15)a2) PO TO
al et a2 dépendant du turbomoteur concerné et étant généralement compris entre -1 et 1. 288 TO 20 17 Par conséquent, selon le deuxième mode de réalisation, la marge de confort est égale à la différence modulée, obtenue à partir de la différence réelle. La marge de confort préliminaire dépend alors uniquement du turbomoteur et non pas des conditions extérieures, maximisant ainsi la précision du dispositif. La phase préliminaire est avantageusement mise en oeuvre uniquement lors de vols spécifiques permettant de réaliser les contrôles de santé dans les meilleures conditions possibles, et toujours pour les mêmes points de fonctionnement de manière à atteindre une bonne précision et une bonne répétitivité du procédé. Selon une variante de l'invention, la marge de confort préliminaire est estimée par le moyen de traitement secondaire 11 à l'aide d'une moyenne glissante. En effet, il est possible que des événements ou conditions particulières viennent perturber le contrôle de santé, la marge de confort préliminaire devenant ainsi éloignée de sa valeur réelle. L'utilisation d'une moyenne glissante, sur les 5 à 15 derniers contrôles de santé, est alors très utile en minimisant de fait fortement l'impact de ce type d'événements.
Par suite, le moyen de traitement secondaire 11 évalue la marge de confort préliminaire en ajoutant les différences modulées ou réelles, suivant le mode de réalisation, déterminées durant les dernières phases préliminaires puis en divisant la somme obtenue par le nombre de phases préliminaires considérées. Pour ce faire, le moyen de traitement 11 dispose notamment d'une mémoire 11' stockant les dernières différences réelles ou modulées calculées. 18 En permanence au cours de tous les vols, et à l'aide de la marge de confort préliminaire estimée de façon ponctuelle durant un contrôle de santé et établie pour chaque paramètre de surveillance, l'instrument de première limitation 10 affiche la valeur d'affichage d'un paramètre limitant, à savoir le paramètre de surveillance le plus proche de sa limite c'est-à-dire dont la marge limitante est la plus faible. Le moyen de traitement principal 12 commence donc à déterminer une marge de confort utile à partir de la marge de confort préliminaire, pour chaque paramètre de surveillance. Selon le premier mode de réalisation, ces deux marges sont égales. II n'en va pas de même selon le deuxième mode de réalisation. En effet, nous avons vu que la différence réelle menant à la marge de confort préliminaire a été réduite via une relation de transfert afin de ne pas tenir compte des conditions extérieures. Or, durant le vol, il devient important de prendre en considération la température et la pression extérieures puisqu'elles influent sur les performances du turbomoteur.
Durant l'étape b1) du procédé, le moyen de traitement principal 12 va de ce fait dé-moduler , c'est-à-dire effectuer une opération contraire à la modulation précitée, la marge de confort préliminaire pour obtenir la marge de confort utile qui tient compte des conditions extérieures, mesurées par les capteurs secondaires 2 en utilisant les relations de transfert évoquées précédemment.
L'étape b2) du procédé débute alors, le moyen de traitement principal déterminant, pour chaque paramètre de surveillance, la différence apparente entre sa valeur actuelle et sa valeur limite. La valeur courante de chaque paramètre de surveillance est fournie par les capteurs d'acquisitions 1, contrairement à leur valeur limite. En effet, le moyen de traitement se sert de tableaux de données ou de courbes préprogrammées pour retrouver la valeur limite d'un paramètre de surveillance à l'aide de la valeur courante du paramètre de pilotage du turbomoteur, ce paramètre de pilotage étant de plus un des paramètres de surveillance. Enfin, le moyen de traitement principal 12 évalue la marge limitante de chaque paramètre de surveillance en soustrayant la marge de confort utile à la différence apparente. Le moyen de traitement principal 12 peut ainsidéterminer le paramètre limitant qui est le paramètre de surveillance le plus proche de sa limite et afficher sa valeur d'affichage sur un écran de visualisation 13' d'un moyen d'affichage 13. Cette valeur d'affichage peut être la valeur courante ou encore la marge limitante du paramètre de surveillance traduite 20 éventuellement en marge de puissance ou de pas. Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisations aient été décrits, on cornprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive 25 tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.
Claims (22)
1. Procédé pour déterminer la marge limitante entre la valeur courante et la valeur limite d'un paramètre de surveillance d'un turbomoteur de giravion fonctionnant à un régime donné, ledit paramètre de surveillance atteignant une valeur garantie lorsque ledit turbomoteur est vieilli, caractérisé en ce que l'on réalise successivement les étapes suivantes : a) au cours d'une phase préliminaire, on détermine une marge de confort préliminaire à partir d'une différence réelle égale ladite valeur courante moins ladite valeur garantie, b) au cours d'une phase principale, b1) on détermine une marge de confort utile à partir de ladite marge de confort préliminaire, b2) on détermine la différence apparente entre la valeur courante et la valeur limite dudit paramètre de surveillance, et b3) on détermine ladite marge limitante en soustrayant la marge de confort utile à la différence apparente.
2. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que ladite phase principale est réalisée en permanence au cours du vol dudit giravion.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite phase préliminaire est uniquement mise en oeuvre lorsque des contrôles ponctuels de santé moteur sont réalisés.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite marge de confort préliminaire est égale à ladite différence réelle, ladite marge de confort utile étant égale à ladite marge de confort préliminaire.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la marge de confort préliminaire est estimée à l'aide d'une moyenne glissante en ajoutant les différences réelles déterminés au cours des dernières phases préliminaires puis en divisant la somme ainsi obtenue par le nombre de phases préliminaires considérées.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, au cours de l'étape a), on module à l'aide d'une relation de transfert ladite différence réelle en fonction des conditions extérieures, à savoir la température extérieure (TO) 22 voire même la pression extérieure (P0) suivant le paramètre de surveillance considéré, afin d'obtenir une différence modulée.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, le paramètre de surveillance étant le régime de rotation du générateur de gaz dudit turbomoteur, ladite relation de transfert est la première relation suivante où * représente le signe de la multiplication et ANG', ANG, TO représentent respectivement la différence modulée, la différence réelle entre la valeur courante et la valeur minimale garantie dudit régime de rotation, puis la température extérieure au giravion : ANG'=ANG*
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que, le paramètre de surveillance étant la température d'éjection des gaz à l'entrée de la turbine libre développée par ledit turbomoteur, ladite relation de transfert est la deuxième relation suivante où * représente le signe de la multiplication et AT', AT, TO, PO représentent respectivement la différence modulée, la différence réelle entre la valeur courante et la valeur garantie de ladite température d'éjection, puis la température et la pression extérieures au giravion : 4T'=4T*((1013.25)pl *(288.15)F32) PO TO
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, 288 TO 23 caractérisé en ce que, le paramètre de surveillance étant le couple développé par ledit turbomoteur, ladite relation de transfert est la troisième relation suivante où * représente le signe de la multiplication et AC', AC, TO, PO représentent respectivement la différence modulée, la différence réelle entre la valeur courante et la valeur minimale garantie dudit couple, puis la température et la pression extérieures au giravion DC'=0C* 1013.25)al *(288.15)a2) PO TO
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que ladite marge de confort préliminaire est égale à ladite différence modulée.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que la marge de confort préliminaire est estimée à l'aide d'une moyenne glissante en ajoutant les différences modulées déterminées au cours des dernières phases préliminaires puis en divisant la somme ainsi obtenue par le nombre de phases préliminaires considérées.
12. Procédé la revendication 5 ou 11, caractérisé en ce que ledit nombre de phases préliminaires considérées est compris entre 5 et 15.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que, la marge de confort préliminaire ayant été déterminée via une différence modulée, au cours de l'étape b1) on estime la marge de confort utile en replaçant la marge de confort préliminaire dans les conditions du vol du giravion à l'aide de ladite relation de transfert.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, le paramètre de surveillance étant la vitesse de rotation du générateur de gaz du turbomoteur, ladite valeur garantie correspond à la valeur qu'atteindrait cette vitesse de rotation si le turbomoteur était un turbomoteur vieilli,
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, le paramètre de surveillance étant la température d'éjection des gaz à l'entrée de la turbine libre du turbomoteur, ladite valeur garantie correspond à la valeur qu'atteindrait cette température si le turbomoteur était un turbomoteur vieilli,
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que,le paramètre de surveillance étant le couple du turbomoteur, ladite valeur garantie correspond à la valeur limite de ce couple au régime de fonctionnement du turbomoteur.
17. Instrument de première limitation (10) pour un giravion (G) pourvu d'au moins un turbomoteur (M), ledit instrument (10) comportant d'une part des capteurs d'acquisition (1) de la valeur courante d'une pluralité de paramètres de surveillance dudit turbomoteur (M) et d'autre part d'un moyen de traitement principal (12) qui détermine un paramètre limitant à savoir le paramètre de surveillance ayant une marge limitante la plus faible, ledit instrument (10) étant muni d'un moyen d'affichage (13) présentant sur un écran de visualisation (13') la valeur d'affichage dudit paramètre limitant, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de traitement secondaire (11) afin de : a) au cours d'une phase préliminaire, déterminer pour chaque paramètre de surveillance une marge de confort préliminaire à partir d'une différence réelle égale ladite valeur courante moins ladite valeur garantie, b) au cours d'une phase principale, déterminer successivement b1) une marge de confort utile à partir de ladite marge de confort préliminaire, b2) la différence apparente entre la valeur courante et la valeur limite dudit paramètre de surveillance, etb3) ladite marge limitante en soustrayant la marge de confort utile à la différence apparente.
18. Instrument de première limitation selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit moyen de traitement secondaire (11) est intégré au moyen de traitement principal (12).
19. Instrument de première limitation selon l'une quelconque des revendications 17 à 18, caractérisé en ce qu'il comporte des capteurs secondaires mesurant les conditions extérieures, à savoir la pression et la température extérieures afin notamment que le moyen de traitement secondaire (12) détermine un différence modulée de ladite différence réelle en fonction des conditions extérieures (P0, TO).
20. Instrument de première limitation selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit moyen de traitement secondaire (11) est muni d'une mémoire (11') apte à mémoriser les dernières différences modulées déterminées afin de réaliser une moyenne glissante de ces dernières.
21. Instrument de première limitation selon l'une quelconque des revendications 17à 20,27 caractérisé en ce ladite valeur d'affichage correspond à ladite marge limitante dudit paramètre limitant traduite en marge de puissance par ledit moyen de traitement principal (12).
22. Instrument de première limitation selon l'une 5 quelconque des revendications 17 à 20, caractérisé en ce que ladite valeur d'affichage correspond à ladite marge limitante dudit paramètre limitant traduite en marge de pas par ledit moyen de traitement principal (12).
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