FR2949220A1 - Procede et systeme de detection de l'ingestion d'un objet par un turboreacteur d'avion au cours d'une mission - Google Patents

Procede et systeme de detection de l'ingestion d'un objet par un turboreacteur d'avion au cours d'une mission Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé et un système de détection de l'ingestion d'un objet par un turboréacteur d'avion au cours d'une mission. Le procédé comprend les étapes consistant à acquérir au cours de la mission des images numériques de la soufflante du turboréacteur en fonctionnement, ces images étant acquises à une fréquence d'acquisition proportionnelle au régime de rotation de la soufflante et au nombre d'aubes de la soufflante (E10), identifier les différentes phases de la mission de l'avion (E40), pour chaque phase de la mission, comparer les images de la soufflante à au moins une image de référence correspondant à un fonctionnement sain de la soufflante (E60), et, le cas échéant, identifier chaque image anormale de la soufflante qui se distingue de l'image de référence correspondante, l'identification d'une image anormale de la soufflante correspondant au franchissement d'un niveau d'alerte pour la détection de l'ingestion d'un objet par le turboréacteur (E90).

Description

Arrière-plan de l'invention La présente invention se rapporte au domaine général de la surveillance d'un turboréacteur. Elle vise plus précisément un procédé et un système permettant de détecter de façon automatique l'ingestion au cours d'une mission d'un objet par un turboréacteur d'avion. Au cours d'une mission, il est possible que des corps étrangers ou des pièces détachées du turboréacteur soient ingérés par le turboréacteur et entraînent des détériorations à l'intérieur de celui-ci. En particulier, l'impact d'un objet sur une aube de soufflante risque d'endommager celle-ci. Dans le cas de détériorations dues à l'ingestion de corps étrangers au turboréacteur (par exemple d'oiseaux), on parle de FOD (pour Foreign Object Damage ). Dans le cas de détériorations dues à l'ingestion de pièces détachées du turboréacteur (par exemple des rivets, boulons, etc.), on parle plutôt de DOD (pour Domestic Object Damage ). Différentes solutions connues existent pour détecter la présence de FOD ou de DOD. L'une de ces solutions se base sur une mesure des vibrations de l'un des rotors du turboréacteur pour détecter l'apparition d'un balourd consécutif à l'endommagement de celui-ci par ingestion d'un objet. En cas de détection d'un balourd, une inspection visuelle au sol du turboréacteur (par endoscopie par exemple) est réalisée : la présence de traces de choc, de plumes d'oiseau ou de poches sur les aubes à l'endroit de l'impact permet alors de diagnostiquer la présence de FOD ou de DOD. Une telle solution présente de nombreux inconvénients. Elle est notamment incapable de détecter la présence de FOD ou de DOD qui ne conduisent à aucun balourd sur les rotors du turboréacteur (ou à un balourd trop faible pour être détecté). Par ailleurs, l'inspection endoscopique du turboréacteur nécessite une intervention au sol qui doit être programmée à l'avance et qui peut être fastidieuse.
Une autre solution connue consiste à utiliser des instruments de mesure embarqués dans l'avion pour détecter la présence de FOD ou de DOD. On connaît ainsi du document US 2007/0250245 un procédé de surveillance d'un turboréacteur permettant de détecter quasiment instantanément si un corps étranger a endommagé le turboréacteur. A cet effet, ce procédé prévoit de comparer en temps réel le niveau vibratoire d'un rotor du turboréacteur à un seuil prédéfini. En cas de dépassement de ce seuil sur une durée prédéterminée, une alerte de maintenance est émise. Ce procédé présente cependant de nombreux désavantages. En particulier, pour qu'une alerte de maintenance soit émise, il est nécessaire que le dépassement de seuil se produise sur une durée minimale. Des risques existent donc que certains FOD ou DOD ne soient pas détectés par ce procédé. De manière plus générale, les différentes solutions connues pour la détection de FOD ou de DOD ne permettent pas de pouvoir analyser en temps réel les conséquences de cette ingestion sur les aubes de la soufflante.
Objet et résumé de l'invention La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels 15 inconvénients en proposant une solution fiable de détection de FOD ou de DOD. Ce but est atteint grâce à un procédé de détection de l'ingestion d'un objet par un turboréacteur d'avion au cours d'une mission, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : 20 (a) acquérir au cours de la mission de l'avion des images numériques de la soufflante du turboréacteur en fonctionnement, ces images étant acquises à une fréquence d'acquisition proportionnelle au régime de rotation de la soufflante et au nombre d'aubes de la soufflante ; (b) identifier les différentes phases de la mission de l'avion ; 25 (c) pour chaque phase de la mission, comparer les images de la soufflante en fonctionnement acquises pour cette phase de la mission à au moins une image de référence correspondant à un fonctionnement sain de la soufflante pour cette phase de la mission ; (d) le cas échéant, identifier chaque image anormale de la 30 soufflante en fonctionnement qui se distingue de l'image de référence correspondante, l'identification d'une image anormale de la soufflante en fonctionnement correspondant au franchissement d'un niveau d'alerte pour la détection de l'ingestion d'un objet par le turboréacteur. Le procédé selon l'invention présente la particularité de recourir 35 à des images numériques de la soufflante en fonctionnement acquises à une fréquence d'acquisition proportionnelle au régime de rotation de la soufflante et au nombre d'aubes de la soufflante. En comparant ces images numériques à des images préenregistrées de la soufflante et associées à un fonctionnement sain de celle-ci (c'est-à-dire à un fonctionnement pour lequel on est sûr qu'il s'est déroulé sans FOD ni DOD), il est ainsi possible de déterminer en temps réel et avec une grande fiabilité si un objet est ingéré par le turboréacteur en fonctionnement. La simple information qu'un objet est ingéré par le turboréacteur en fonctionnement n'est cependant pas toujours suffisante en soi. Aussi, de façon particulièrement avantageuse, le procédé consiste en outre, suite au franchissement du niveau d'alerte pour la détection de l'ingestion d'un objet par le turboréacteur, à : (e) analyser la ou les images anormales de la soufflante en fonctionnement pour vérifier sur celles-ci une pluralité de critères de visualisation de l'ingestion d'un objet par le turboréacteur et de ses conséquences sur la soufflante de celui-ci. La pluralité de critères utilisés au cours de cette étape (e) comprend de préférence un ensemble de critères liés à la visualisation d'un objet dans le turboréacteur en amont de la soufflante, un ensemble de critères liés à la visualisation d'un phénomène de déformation d'une ou plusieurs aubes de la soufflante, et un ensemble de critères liés à la visualisation de l'étendue et de l'atténuation dans le temps du phénomène de déformation de la ou des aubes de la soufflante. L'analyse de la ou des images anormales de la soufflante en fonctionnement, est avantageusement suivie d'une étape consistant à : (f) établir un diagnostic en fonction des critères vérifiés. Le diagnostic établi au cours de cette étape (f) appartient de préférence à la liste suivante : diagnostic de présence dans le turboréacteur en amont de la soufflante d'un ou plusieurs objets dont la taille et la vitesse sont estimées, diagnostic de présence d'une ou plusieurs aubes de la soufflante en oscillations libres et amorties, et diagnostic de présence d'une ou plusieurs aubes de la soufflante en oscillations forcées. Enfin, suite à l'établissement d'un diagnostic, il peut être avantageusement prévu une étape consistant à : (g) émettre une alerte d'ingestion par le turboréacteur d'un ou plusieurs objets.
L'alerte émise au cours de cette étape (g) appartient de préférence à la liste suivante : alerte d'ingestion par le turboréacteur d'un objet dont la taille, la masse et la densité sont identifiées, alerte d'ingestion par le turboréacteur d'un objet de faible taille et forte densité, et alerte d'ingestion par le turboréacteur d'un objet de faible masse et faible densité. De préférence, les étapes (a) à (d) sont réalisées en continu au cours de la mission, tandis que les étapes (e) à (g) le sont en différé. L'invention a également pour objet un système de détection de l'ingestion d'un objet par un turboréacteur d'avion au cours d'une mission, caractérisé en ce qu'il comporte : des moyens pour acquérir au cours de la mission de l'avion des images numériques de la soufflante du turboréacteur en fonctionnement, ces images étant acquises à une fréquence d'acquisition proportionnelle au régime de rotation de la soufflante et au nombre d'aubes de la soufflante ; des moyens pour identifier les différentes phases de la mission de l'avion ; des moyens pour comparer les images de la soufflante en fonctionnement acquises pour cette phase de la mission à au moins une image de référence correspondant à un fonctionnement sain de la soufflante pour cette phase de la mission ; et des moyens pour identifier chaque image anormale de la soufflante en fonctionnement qui se distingue des images de référence, l'identification d'une image anormale de la soufflante en fonctionnement correspondant au franchissement d'un niveau d'alerte pour la détection de l'ingestion d'un objet par le turboréacteur. L'invention a encore pour objet un turboréacteur comportant un système de détection tel que défini précédemment.
Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures : - la figure 1 est une vue schématique et partielle d'un turboréacteur équipé d'un système de détection selon l'invention ; - la figure 2 montre de façon très schématique des images numériques de la soufflante d'un turboréacteur suite à l'ingestion d'un objet telles qu'obtenues au moyen d'un système de détection selon l'invention ; et - la figure 3 représente, sous forme d'organigramme, les principales étapes du procédé de détection selon l'invention.
Description détaillée d'un mode de réalisation Le procédé et le système de détection selon l'invention permettent de détecter de façon automatique l'ingestion par un turboréacteur d'avion d'un objet (corps étranger ou pièce détachée du turboréacteur) au cours d'une mission.
Le procédé repose sur une analyse d'images numériques de la soufflante du turboréacteur en fonctionnement, ces images étant acquises à une fréquence d'acquisition proportionnelle au régime de rotation de la soufflante et au nombre d'aubes de la soufflante. Comme représenté sur la figure 1, ces images sont prises au moyen d'une caméra numérique 10 qui est installée par exemple dans la manche d'entrée 12 (et plus précisément dans la lèvre 12a de celle-ci) de la nacelle 14 du turboréacteur et qui est dirigée vers la soufflante 16. Cette caméra numérique 10 présente la particularité de pouvoir permettre l'acquisition d'images à une fréquence qui est proportionnelle au régime de rotation de la soufflante 16 et au nombre de ses aubes 18. De façon plus précise, la fréquence fa d'acquisition d'images de la soufflante en fonctionnement selon le procédé de l'invention est donnée par l'équation suivante : N, fa =n a x- où na est le nombre d'aubes 18 de la soufflante et N1 est le régime de rotation de la soufflante. Par exemple, pour une soufflante constituée de vingt-quatre aubes 18 avec une fréquence de rotation maximale de 100Hz, la fréquence d'acquisition maximale de la caméra devra être de 2400Hz (correspondant au régime plein gaz de fonctionnement du turboréacteur) et la fréquence d'acquisition minimale devra être de 400Hz environ (correspondant au régime ralenti de fonctionnement du turboréacteur). De la sorte, par effet stroboscopique, les images prises de la soufflante auront pratiquement toujours la même allure, à savoir celle d'une soufflante arrêtée (voir la figure 2, image Io), et ce quelque soit le régime de rotation de la soufflante. Afin de permettre à la caméra 10 d'acquérir des images à une fréquence qui est proportionnelle au régime N1 de rotation de la soufflante 16, il est nécessaire d'asservir sa fréquence d'acquisition fa à ce régime. Cet asservissement est réalisé par exemple par détection du top par tour de la roue phonique. En effet, il existe des algorithmes qui permettent de détecter le passage des dents de la roue phonique, et en particulier celui de la dent correspondant au top par tour de la roue phonique. Ainsi, à chaque top par tour de la roue phonique, un ordre de prise d'image est envoyé à la caméra 10.
Par ailleurs, la caméra 10 est reliée pour le traitement des images numériques à un calculateur électronique (également appelé EMU pour Engine Monitoring Unit ) pouvant être présent dans l'avion (par exemple dans la soute) ou équipant directement le turboréacteur (le calculateur électronique n'est pas représenté sur les figures).
Enfin, la caméra pourra être associée si nécessaire à un système d'éclairage des aubes de la soufflante (non représenté sur les figures) permettant une acquisition nocturne d'images de la soufflante en fonctionnement. La figure 2 montre de façon très schématique le type d'images que l'on peut obtenir à l'aide de la caméra numérique 10. Ces images sont simplifiées pour en faciliter la compréhension. En particulier, ces images ne tiennent pas compte de l'inclinaison de l'axe l0a de la caméra 10 par rapport à l'axe X-X de la soufflante 16. Comme indiqué précédemment, l'image Io représentée sur cette figure 2 montre la soufflante dans un fonctionnement sain (c'est-à-dire à un fonctionnement pour lequel on est sûr qu'il s'est déroulé sans ingestion d'objet). Quant aux images I1 à I24, elles représentent la soufflante sur un tour complet pour lesquelles une aube particulière 18' a subi une déformation suite à l'ingestion par le turboréacteur d'un objet au cours d'une mission.
En liaison avec la figure 3, on décrira maintenant les étapes principales du procédé de détection selon l'invention qui sont mises en oeuvre par le calculateur électronique du turboréacteur. Pour la suite de la description, on entend par acquisition en temps réel que les données recueillies (images numériques, vitesses, altitude, etc.) sont immédiatement transmises au calculateur électronique du turboréacteur au cours de la mission pour traitement, un léger décalage temporel pouvant cependant subsister entre le moment où ces données sont recueillies et le moment où elles sont converties par le calculateur électronique pour être traitées. Le procédé de détection selon l'invention consiste d'abord à acquérir en temps réel et en continu au cours de la mission des images numériques de la soufflante du turboréacteur en fonctionnement (étape E10), ces images étant fournies par la caméra numérique décrite précédemment. Ces images numériques sont transmises au calculateur électronique pour traitement. Elles sont plus particulièrement stockées dans une mémoire du calculateur électronique pour former une pile d'images qui est alimentée par un flux continu d'images (E15).
Parallèlement à cette étape E10, il est prévu d'acquérir en temps réel et au cours de la mission des données permettant d'identifier les différentes phases de la mission de l'avion. A cet effet, le signal d'une roue phonique solidaire en rotation de la soufflante et l'altitude de l'avion sont transmis au calculateur électronique (étape E20). A partir de ces données, le calculateur électronique va calculer le régime N1 de rotation de la soufflante et la variation dans le temps dN1/dt de ce même régime (étape E30), le régime N1 étant notamment nécessaire pour le pilotage de la fréquence d'acquisition de la caméra. De façon connue en soi, les données N1, dN1/dt et l'altitude de l'avion permettent au calculateur électronique d'identifier les phases de la mission de l'avion (étape E40). A cet effet, le calculateur électronique comprend dans une mémoire une table de critères de phases de la mission (E50) dans laquelle sont identifiées une pluralité de phases de la mission correspondant à un découpage temporel du profil d'une mission type de l'avion. A titre d'exemple, ces phases de la mission peuvent comporter les phases suivantes : démarrage, ralenti sol, taxi, décollage, montée, croisière, descente, etc... A chacune de ces phases de la mission sont attribuées dans la table de critères de phases de la mission des plages de valeurs pour les données N1, dN1/dt et altitude. Ainsi, par simple comparaison des données calculées et recueillies au cours de la mission avec celles de la table de critères de phases de la mission, le calculateur électronique du turboréacteur est capable d'identifier chaque phase de la mission de l'avion. L'étape suivante (E60) consiste, pour chaque phase de la mission identifiée au cours de l'étape E40, à comparer les images de la soufflante en fonctionnement acquises pour cette phase de la mission à au moins une image de référence correspondant à un fonctionnement sain de la soufflante pour cette même phase de la mission. Cette étape E60 est de préférence mise en oeuvre en temps réel, c'est-à-dire en prenant les images de la soufflante en fonctionnement issues de la pile d'images au fur et à mesure de leur acquisition, et en continu. Les images de référence de la soufflante en fonctionnement sont des images numériques stockées sous forme d'une base de données dans une mémoire du calculateur électronique du turboréacteur (étape E70). Chaque image de référence représente la soufflante (dans les mêmes conditions d'acquisition que les images capturées à l'étape E10) en fonctionnement dans un état normal, c'est-à-dire un état de fonctionnement non affecté par l'ingestion d'un objet, et pour une phase de la mission particulière. Ainsi, pour chaque phase de la mission de l'avion, est associée au moins une image de référence de la soufflante montrant celle-ci en fonctionnement dans un état normal. Les images de référence peuvent être obtenues au cours d'une mission de calibration. Dans ce cas, le flux d'images fournies par la caméra numérique est continu vers une mémoire du calculateur électronique où elles sont stockées temporairement. Les critères de phases de la mission (altitude, régime N1 de rotation de la soufflante et variation dN1/dt) sont prédéfinis à l'avance sur un profil de mission type. A partir de paramètres calculés de N1 et dN1/dt issus d'une roue phonique, un algorithme de reconnaissance de phase de la mission déclenche automatiquement le stockage d'images de référence lors de la mission de calibration. En l'absence d'évènement particulier sur la mission de calibration, les images de référence associées chacune à une phase de la mission particulière sont stockées dans la mémoire du calculateur électronique. Si besoin, la base de données des images de référence peut être mise à jour (manuellement ou automatiquement) de façon périodique en fonction de l'état de salissure de la soufflante du turboréacteur.
L'étape E60 de comparaison consiste à analyser les différences entre les images issues de la caméra numérique et les images de référence associées. Différentes techniques de traitement numérique consistant à comparer entre elles deux images numériques pour en distinguer les différences peuvent être employées. Elles sont bien connues en soi et ne seront donc pas détaillées ici. Un exemple d'un tel traitement consiste à effectuer une comparaison des images pixel par pixel. A cet effet, les deux images numériques à comparer sont superposées pour les faire coïncider. Une soustraction de la valeur des pixels permet alors de visualiser les différences entre les deux images, ces différences pouvant être comparées à des valeurs de seuil afin de décider de leur validation ou non. A l'issue de cette étape E60 de comparaison, les images de la soufflante en fonctionnement ne présentant pas de différences avec les images de référence qui leur sont associées sont effacées de la mémoire du calculateur électronique du turboréacteur (étape E80). A l'inverse, l'identification d'au moins une image anormale entraîne le franchissement d'un premier niveau d'alerte pour la détection de l'ingestion d'un objet par le turboréacteur (étape E90). Par ailleurs, la ou les images anormales de la soufflante en 25 fonctionnement sont stockées dans une autre mémoire du calculateur électronique (étape E100) en vu d'être analysées. Comme représenté sur l'organigramme de la figure 3, l'analyse des images anormales de la soufflante consiste essentiellement à vérifier si les images anormales de la soufflante en fonctionnement remplissent ou 30 non un certain nombre de critères de visualisation de l'ingestion d'un objet par le turboréacteur et de ses conséquences sur la soufflante de celui-ci (étape E110), à établir un diagnostic en fonction des critères vérifiés (étape E120), puis à émettre une alerte d'ingestion par le turboréacteur d'un ou plusieurs objets en fonction du ou des diagnostics préalablement 35 établis (étape E130).
Les critères à vérifier au cours de l'étape E110 le sont au moyen d'algorithmes particuliers de traitement d'images numériques mis en oeuvre par le calculateur électronique du turboréacteur et appliqués aux images anormales de la soufflante en fonctionnement. En particulier, chaque critère à vérifier est paramétré et comparé à des seuils issus de l'expérience. Les critères à vérifier se répartissent en plusieurs ensembles, à savoir : un ensemble de critères liés à la visualisation d'un objet dans le turboréacteur en amont de la soufflante, un ensemble de critères liés à la visualisation d'un phénomène de déformation d'une ou plusieurs aubes de la soufflante, et un ensemble de critères liés à la visualisation de l'étendue et de l'atténuation dans le temps du phénomène de déformation de la ou des aubes de la soufflante. Ces ensembles de critères sont détaillés comme suit.
Ensemble de critères liés à la visualisation d'un objet dans le turboréacteur en amont de la soufflante (c'est-à-dire dans la manche d'entrée) - critère 1 : groupement des pixels anormaux des images analysées Ce critère consiste à vérifier si les pixels anormaux (c'est-à-dire les pixels de l'image anormale qui se distinguent de ceux de l'image de référence correspondante) sont groupés. Dans l'affirmative, la taille T du ou des groupements de pixels anormaux est calculée. - critère 2 : déplacement du ou des groupements de pixels anormaux Ce critère consiste à vérifier comment se déplacent ce ou ces groupements de pixels anormaux d'une image anormale à l'image anormale qui suit chronologiquement. Il est en particulier prévu de calculer la cohérence et de la trajectoire de déplacement d'un groupement de pixels anormaux (cette trajectoire devant logiquement être dirigée vers la soufflante), ainsi que sa vitesse D de déplacement (cette vitesse devant logiquement être cohérente avec la vitesse de l'avion et le régime de fonctionnement du turboréacteur). - critère 3 : déformation des aubes Ce critère consiste à vérifier par une analyse de l'image des aubes si une ou plusieurs de ces aubes sont déformées (c'est-à-dire si elles ont subi un fléchissement suite à l'impact par un objet ingéré par le turboréacteur en fonctionnement).
Ensemble de critères liés à la visualisation d'un phénomène de déformation d'une ou plusieurs aubes de la soufflante - critère 4 : identification des aubes de la soufflante affectées par une 5 déformation Ce critère consiste à identifier sur les images anormales le nombre d'aubes ayant subi une déformation suite à l'impact d'un objet et à quantifier pour chacune d'entre elles l'amplitude maximale am de cette déformation. - critère 5 : suivi des aubes affectées par une déformation 10 Ce critère consiste à réaliser pour chaque aube déformée un suivi dans le temps (c'est-à-dire d'une image anormale à l'image anormale qui la suit chronologiquement) la cohérence de la déformation.
Ensemble de critères liés à la visualisation de l'étendue et de l'atténuation 15 dans le temps du phénomène de déformation de la ou des aubes de la soufflante - critère 6 : amortissement du phénomène de déformation de l'aube Ce critère consiste à vérifier si la déformation de la ou des aubes impactées par un objet s'amortit dans le temps (la déformation devant 20 logiquement s'amortir). A cet effet, l'algorithme mis en oeuvre pour vérifier ce critère peut faire appel à une base de données issue de l'expérience dans laquelle sont répertoriés des impacts d'objet de référence (en termes de volume, de masse et de vitesse) ainsi que les amplitudes de déformations observées et le temps de retour à la normale (prenant par 25 exemple la forme d'un multiple d'un tour de la soufflante). Selon les amplitudes am de déformation relevées au cours du critère 4, le temps de retour à la normale peut être estimé et vérifié. Pendant ce temps de retour à la normale, un decrescendo de des amplitudes de déformation des aubes peut également être vérifié et comparé à une valeur seuil sde. 30 - critère 7 : disparition du phénomène de déformation de la ou des aubes de la soufflante Ce critère consiste à vérifier si le phénomène de déformation des aubes disparaît et dans l'affirmative au bout de combien de temps. Ce temps du de retour à la normale est enregistré et comparé à une valeur de seuil 35 sdu. - critère 8 : calcul du pourcentage d'aubes de la soufflante concernées par le phénomène de déformation. Ce critère consiste à calculer sur les images anormales de la soufflante en fonctionnement le pourcentage d'aubes de la soufflante qui sont concernées par une déformation suite à l'impact d'un objet.
Suite à l'étape E110 de vérification de ces critères 1 à 8, il est prévu, au cours d'une étape E120 d'établir un diagnostic en fonction des critères vérifiés.
Les différents diagnostics possibles sont choisis en fonction des critères vérifiés au cours de l'étape E110. Plusieurs diagnostics peuvent être établis pour une même analyse. Ces diagnostics peuvent être les suivants.
Diagnostic de présence dans le turboréacteur en amont de la soufflante jc'est-à-dire dans la manche d'entrée d'air) d'un ou plusieurs objets dont la taille et la vitesse sont estimées Ce diagnostic A est établi si les critères 1 à 3 ont été vérifiés. Par ailleurs, ce diagnostic comprend la taille T de l'objet et sa vitesse y de déplacement (ces valeurs ont également été calculées au cours de la vérification des critères 1 à 3).
Diagnostic de présence d'une ou plusieurs aubes de la soufflante en oscillations libres et amorties Ce diagnostic B est établi si les critères 4 à 7 ont été vérifiés avec de<sde et du<sdu. Diagnostic de présence d'une ou plusieurs aubes de la soufflante en oscillations forcées.
Ce diagnostic C est établi si les critères 4, 5, 7 (avec du>sdu) et 8 ont été vérifiés.
Suite à l'étape E120 d'établissement de l'un de ces trois diagnostics, il est prévu, au cours d'une étape E130, d'émettre pour la maintenance une alerte d'ingestion par le turboréacteur d'un ou plusieurs objets.
Les différentes alertes possibles sont fonction du ou des diagnostics préalablement établis. Une seule alerte est émise pour une même analyse. Ces alertes peuvent être les suivantes.
Alerte d'ingestion par le turboréacteur d'un objet dont la taille, la masse et la densité sont identifiées Cette alerte est émise si les diagnostics A et B ont été établis et s'il a pu être constaté sur les images anormales de la soufflante en fonctionnement que le ou les objets visualisés dans la manche d'entrée du turboréacteur ont disparu. Cette alerte permet d'indiquer à la maintenance qu'un ou plusieurs FOD ont été vus dans la manche d'entrée d'air avec disparition et qu'une ou plusieurs aubes ont été déformées suite à cette ingestion avec amortissement et disparition de ce phénomène de déformation. Cette alerte comprend également la taille T de l'objet ingéré.
Alerte d'ingestion par le turboréacteur d'un objet de faible taille et forte densité Cette alerte est émise si le diagnostic B seul a été établi. Cette alerte permet d'indiquer à la maintenance qu'une ou plusieurs aubes ont été déformées suite à l'ingestion d'un ou plusieurs FOD (qui n'ont été vus dans la manche d'entrée d'air du turboréacteur à cause de leur petite taille par rapport à la résolution de la caméra). Typiquement, l'objet ingéré ayant entraîné l'émission d'une telle alerte peut être un caillou ou un boulon par exemple.
Alerte d'ingestion par le turboréacteur d'un objet de faible masse et faible densité Cette alerte est émise si le diagnostic A seul a été établi et s'il a pu être constaté sur les images anormales de la soufflante en fonctionnement que le ou les objets visualisés dans la manche d'entrée du turboréacteur ont disparu. Cette alerte permet d'indiquer à la maintenance qu'un ou plusieurs FOD ont été vus dans la manche d'entrée d'air mais que la masse de ces objets n'a été suffisante pour générer une déformation des aubes de la soufflante. Typiquement, l'objet ingéré ayant entraîné l'émission d'une telle alerte peut être un sac plastique ou un morceau de tissu par exemple.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de détection de l'ingestion d'un objet par un turboréacteur d'avion au cours d'une mission, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : (a) acquérir au cours de la mission de l'avion des images numériques de la soufflante du turboréacteur en fonctionnement, ces images étant acquises à une fréquence d'acquisition proportionnelle au régime de rotation de la soufflante et au nombre d'aubes de la soufflante (E10) ; (b) identifier les différentes phases de la mission de l'avion (E40) ; (c) pour chaque phase de la mission, comparer les images de la soufflante en fonctionnement acquises pour cette phase de la mission à au moins une image de référence correspondant à un fonctionnement sain de la soufflante pour cette phase de la mission (E60) ; (d) le cas échéant, identifier chaque image anormale de la soufflante en fonctionnement qui se distingue de l'image de référence correspondante, l'identification d'une image anormale de la soufflante en fonctionnement correspondant au franchissement d'un niveau d'alerte pour la détection de l'ingestion d'un objet par le turboréacteur (E90).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, consistant en outre, suite au franchissement du niveau d'alerte pour la détection de l'ingestion d'un objet par le turboréacteur, à : (e) analyser la ou les images anormales de la soufflante en fonctionnement pour vérifier sur celles-ci une pluralité de critères de visualisation de l'ingestion d'un objet par le turboréacteur et de ses conséquences sur la soufflante de celui-ci (E110).
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la pluralité de critères comprend : un ensemble de critères liés à la visualisation d'un objet dans le turboréacteur en amont de la soufflante ; un ensemble de critères liés à la visualisation d'un phénomène de déformation d'une ou plusieurs aubes de la soufflante ; etun ensemble de critères liés à la visualisation de l'étendue et de l'atténuation dans le temps du phénomène de déformation de la ou des aubes de la soufflante.
  4. 4. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, consistant en outre, suite à l'analyse de la ou des images anormales de la soufflante en fonctionnement, à : (f) établir un diagnostic en fonction des critères vérifiés (E120).
  5. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le diagnostic établi appartient à la liste suivante : diagnostic de présence dans le turboréacteur en amont de la soufflante d'un ou plusieurs objets dont la taille et la vitesse sont estimées ; diagnostic de présence d'une ou plusieurs aubes de la soufflante en oscillations libres et amorties ; diagnostic de présence d'une ou plusieurs aubes de la soufflante en oscillations forcées.
  6. 6. Procédé selon l'une des revendications 4 et 5, consistant en outre, suite à l'établissement d'un diagnostic, à : (g) émettre une alerte d'ingestion par le turboréacteur d'un ou plusieurs objets (E130).
  7. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel l'alerte émise appartient à la liste suivante : alerte d'ingestion par le turboréacteur d'un objet dont la taille, la masse et la densité sont identifiées ; alerte d'ingestion par le turboréacteur d'un objet de faible taille et forte densité ; alerte d'ingestion par le turboréacteur d'un objet de faible masse et faible densité.
  8. 8. Procédé selon l'une des revendications 6 et 7, dans lequel les étapes (e) à (g) sont réalisées en différé.
  9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les étapes (a) à (d) sont réalisées en continu au cours de la mission.
  10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la fréquence d'acquisition des images numériques de la soufflante du turboréacteur en fonctionnement est la suivante : N, fa = na x 60 où na est le nombre d'aubes de la sufflante et N1 est le régime de rotation de la soufflante.
  11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l'étape (b) comprend l'acquisition du régime de rotation de la soufflante et de l'altitude de l'avion (E20).
  12. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel l'étape (c) est réalisée par superposition des images de la soufflante sur les images de référence. 20
  13. 13. Système de détection de l'ingestion d'un objet par un turboréacteur d'avion au cours d'une mission, caractérisé en ce qu'il comporte : des moyens (10) pour acquérir au cours de la mission de l'avion des images numériques de la soufflante (16) du turboréacteur en 25 fonctionnement, ces images étant acquises à une fréquence d'acquisition proportionnelle au régime de rotation de la soufflante et au nombre d'aubes de la soufflante ; des moyens pour identifier les différentes phases de la mission de l'avion ; 30 des moyens pour comparer les images de la soufflante en fonctionnement acquises pour cette phase de la mission à au moins une image de référence correspondant à un fonctionnement sain de la soufflante pour cette phase de la mission ; et des moyens pour identifier chaque image anormale de la 35 soufflante en fonctionnement qui se distingue des images de référence, l'identification d'une image anormale de la soufflante en fonctionnement15correspondant au franchissement d'un niveau d'alerte pour la détection de l'ingestion d'un objet par le turboréacteur.
  14. 14. Système selon la revendication 13, dans lequel les moyens pour acquérir des images numériques de la soufflante en fonctionnement comprennent une caméra numérique (10) installée dans une manche d'entrée (12) du turboréacteur et dirigée vers la soufflante (16).
  15. 15. Turboréacteur, caractérisé en ce qu'il comporte un système 10 de détection selon l'une des revendications 13 et 14.
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