FR3035209A1

FR3035209A1 - Sonde multifonctions de references primaires pour aeronef, systeme de mesure, aeronef et procede d'obtention de grandeurs physiques associes

Info

Publication number: FR3035209A1
Application number: FR1500819A
Authority: FR
Inventors: Gilles Genevrier; Jacques Mandle; Cedric Flaven; Jacques Schlotterbeck
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2016-10-21
Anticipated expiration: 2035-04-20
Also published as: US20160305977A1; FR3035209B1; US10495662B2

Abstract

L'invention concerne une sonde multifonctions (20A) de références primaires pour aéronef, la sonde multifonction de références primaires comportant : - une embase (28A) destinée à être fixée sur la carlingue de l'aéronef, - une pluralité de prises de pression statique (32A) ménagées à travers l'embase (28A) et raccordées à des dispositifs de mesure de pression, - une fenêtre optique (34A) transparente à un rayonnement laser et disposée sur l'embase (28A) pour le passage d'un rayonnement laser à travers l'embase (28A), - au moins une tête optique d'anémométrie laser disposée pour la réalisation de mesures d'anémométrie laser à travers la fenêtre optique (34A), et - une sonde de température statique (42A) montée sur l'embase (28A).

Description

1 Sonde multifonctions de références primaires pour aéronef, système de mesure, aéronef et procédé d'obtention de grandeurs physiques associés La présente invention concerne une sonde multifonctions de références primaires pour aéronef comprenant : - une embase destinée à être fixée sur une carlingue de l'aéronef, - une pluralité de prises de pression statique ménagées à travers l'embase et raccordées à des dispositifs de mesure de pression, - une fenêtre optique transparente à un rayonnement laser et disposée sur l'embase pour le passage d'un rayonnement laser à travers l'embase, et - au moins une tête optique d'anémométrie laser disposée pour la réalisation de mesures d'anémométrie laser à travers la fenêtre optique. L'invention concerne également un système de mesures anémo-barométriques pour aéronef comprenant au moins une telle sonde multifonctions, ainsi qu'un aéronef comprenant au moins une telle sonde multifonctions et un procédé d'obtention d'une pluralité de grandeurs physiques relatives à un aéronef. En aéronautique, le pilotage d'un aéronef repose sur la connaissance des références primaires de celui-ci. Ces références comprennent entre autres sa vitesse par rapport à l'air ambiant, la température, son altitude et son incidence.

Ces références sont déterminées via des sondes situées sur la carlingue de l'aéronef. De manière connue, ces sondes peuvent comprendre des sondes de Pitot et des sondes de pression statique, respectivement pour la mesure des pressions totale et statique, ainsi que des sondes d'incidence et des sondes anémométriques lasers dites sondes « LIDAR » qui émettent et reçoivent un rayonnement laser selon un ou plusieurs axes. Ces sondes sont alors raccordées à des moyens de mesure et de calcul des références primaires correspondantes comme l'altitude de l'aéronef, son incidence, sa vitesse relative par rapport à l'air, etc. Les mesures réalisées sont ensuite regroupées et affichées sur un écran de l'EFIS (Electronic Flight Instrument System) qui constitue une source d'information centrale à partir de laquelle le pilotage de l'aéronef est effectué. De manière connue, les sondes d'incidence et de Pitot se présentent sous la forme de palettes et de tubes protubérants de la peau de l'aéronef. De ce fait, elles sont exposées à des facteurs météorologiques ou mécaniques qui peuvent en altérer le fonctionnement. Ces facteurs comprennent par exemple : 3035209 2 - le bouchage des orifices des sondes par de la poussière ou des insectes, - le foudroiement - les chocs aviaires en vol, - les chocs mécaniques se produisant au sol, 5 - le givrage. Comme le montrent les bases de données de recensement des incidents en aéronautique, ces facteurs sont à l'origine de défaillances des sondes protubérantes. Ces défaillances peuvent se traduire par des mesures erronées. Afin de pallier ces problèmes, les règles de certification en aéronautique imposent 10 de disposer de moyens de mesures des références primaires redondants sur l'aéronef. Les solutions couramment utilisées consistent à disposer de sondes de secours, ou à combiner une sonde redondante à une sonde préexistante. En outre, il existe des sondes multifonctions combinant par exemple des sondes de pression statique et totale avec une sonde de température.

15 Toutefois, ces solutions ne donnent pas entière satisfaction. En effet, les sondes redondantes existantes sont pour la plupart de type protubérant, et par conséquent présentent des risques de défaillance de même nature que les sondes qu'elles sont destinées à suppléer. Il est ainsi connu de FR 2994273 une sonde de références primaires du type 20 précité. Cependant, une telle sonde ne permet pas à elle seule la détermination de toutes les références primaires et un système de mesures anémo-barométriques comprenant une telle sonde a besoin de données autres que celles mesurées par la sonde, ou par une deuxième sonde du même type, pour déterminer l'ensemble des références primaires.

25 Enfin, la combinaison d'une sonde à une sonde préexistante peut imposer de procéder à une nouvelle certification de la sonde résultante si sa géométrie est modifiée. Le but de l'invention est donc de proposer une sonde multifonctions de références primaires pour un aéronef permettant, à elle seule ou en combinaison avec d'autres sondes du même type, la détermination de références primaires supplémentaires et qui 30 n'implique ni de modifier la peau de l'aéronef, ni la reprise de certification de l'anémo- barométrie existante de l'aéronef. A cet effet, l'invention concerne une sonde multifonctions de références primaires du type précité comprenant une sonde de température statique montée sur l'embase. Selon d'autres aspects avantageux de l'invention, la sonde multifonctions de 35 références primaires comprend en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement admissibles 3035209 3 - la fenêtre optique présente, d'une part, une première face externe affleurant une surface externe de l'embase et, d'autre part, une première face interne, chaque tête optique étant du côté de la première face interne ; - la sonde de température statique comprend une paroi ayant une face externe 5 affleurant une surface externe de l'embase et une face interne, la sonde de température comprenant un élément sensible de mesure de la température disposé en regard de la face interne pour mesurer la température statique d'un flux d'air en contact avec la face externe à travers la paroi ; - les prises de pression statique, la sonde de température statique et la fenêtre 10 optique sont à proximité les unes des autres et comprises dans un volume délimité par un cylindre de révolution imaginaire centré sur un axe globalement perpendiculaire à l'embase de diamètre inférieur à 30 cm, de préférence à 15 cm ; - les prises de pression statique, la sonde de température statique et chaque tête optique sont configurées pour effectuer des mesures à proximité les unes des autres, au 15 niveau de points de mesure se situant dans un volume délimité par un cylindre de révolution imaginaire, centré sur un axe globalement perpendiculaire à l'embase, de diamètre inférieur à 30 cm, de préférence à 15 cm et de hauteur inférieure à 50 cm, de préférence à 15cm ; - la sonde multifonctions comprend un système de dégivrage des prises de 20 pression statique, adapté pour commander le dégivrage en fonction de la température mesurée par la sonde de température statique ; - l'embase définit un orifice de réception de la sonde de température statique, la sonde multifonctions de références primaires comprend un joint d'isolation thermique de la sonde de température statique par rapport à l'embase, interposé entre l'embase et la 25 sonde de température statique, et la sonde de température comprend sur sa périphérie un dispositif d'isolation thermique. L'invention a en outre pour objet un système de mesures anémo-barométriques pour aéronef comprenant au moins une sonde multifonctions de références primaires reliée à au moins un dispositif de calcul de grandeurs physiques relatives à l'aéronef en 30 fonction de mesures réalisées par la ou les sondes multifonctions de références primaires, au moins une des sondes multifonctions de références primaires étant telle que définie ci-dessus. Avantageusement, chaque dispositif de calcul est propre à calculer une ou plusieurs grandeurs physiques relatives à l'aéronef choisies parmi : la température totale 35 de l'air en mouvement autour de l'aéronef, la vitesse air vraie, la vitesse conventionnelle, la vitesse indiquée, l'incidence, le dérapage, l'altitude pression, l'altitude pression 3035209 4 corrigée, l'altitude standard, la vitesse ascensionnelle barométrique et le nombre de Mach de l'aéronef, en fonction de mesures de la température statique, de la pression statique et de la vitesse locale de l'aéronef réalisées par chaque sonde multifonctions. L'invention a par ailleurs pour objet un aéronef comprenant au moins une sonde 5 multifonctions de références primaires telle que définie ci-dessus. Avantageusement, pour chaque sonde multifonctions de références primaires, la sonde de température est plus proche du sol que les prises de pression statique, en configuration de vol standard de l'aéronef. L'invention a enfin pour objet un procédé d'obtention d'une pluralité de grandeurs 10 physiques relatives à un aéronef. Conformément à l'invention le procédé comprend les étapes suivantes de: - fourniture d'une sonde multifonctions de références primaires sur une carlingue de l'aéronef, - mesure d'une pression statique aux abords de l'aéronef via les prises de 15 pression statique, - émission/réception d'un rayonnement laser depuis l'intérieur de l'aéronef vers l'extérieur de l'aéronef à travers la fenêtre optique via la tête optique pour la mesure d'une vitesse de l'aéronef, - mesure d'une température statique via la sonde de pression statique, et 20 - calcul des grandeurs physiques en fonction de la température statique, de la pression statique et de la vitesse de l'aéronef mesurées. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins suivants, sur lesquels : 25 - la Figure 1 est une représentation schématique partielle de deux faces latérales d'un aéronef comprenant un système de mesures anémo-barométriques conforme à l'invention; - la Figure 2 est une représentation schématique du système de mesures anémobarométriques de la figure 1 qui comprend plusieurs sondes multifonctions de références 30 primaires conformes à l'invention ; - la Figure 3 est une vue de face de l'une des sondes multifonctions de références primaires du système de mesure de la figure 2 ; - la Figure 4 est une vue de derrière de la sonde multifonctions de références primaires de la figure 3; 35 - la Figure 5 est une vue en coupe de la sonde multifonctions de références primaires des figures 3 et 4 disposée sur la carlingue d'un aéronef ; et 3035209 5 - la Figure 6 est un diagramme bloc d'un procédé d'obtention d'une pluralité de grandeurs physiques relatives à un aéronef via la sonde multifonctions de références primaires des figures 4 et 5 ; Sur la figure 1, une face latérale gauche 10 et une face latérale droite 12 d'un 5 aéronef 14 sont représentées. L'aéronef 14 comprend un système 16 de mesures anémo-barométriques, configuré pour fournir un ensemble complet de mesures anémo-barométriques, c'est-à-dire les références primaires, à un pilote de l'aéronef 14. L'aéronef 14 comprend également un fuselage ou carlingue 18.

10 Le système de mesure 16, représenté plus en détail à la figure 2, comprend quatre sondes multifonctions 20A, 20B, 20C, 20D de références primaires chacune associée à un module de calcul respectif 22A, 22B, 22C, 22D configuré pour calculer des grandeurs physiques relatives à l'aéronef 14, c'est-à-dire notamment les références primaires. Les modules de calcul 22A, 22B, 22C, 22D sont des calculateurs embarqués. Les 15 modules de calcul 22A, 22B, 22C, 22D sont propres à récupérer respectivement les mesures anémo-barométriques réalisées par les sondes multifonctions 20A, 20B, 20C, 20D et à échanger ces mesures via des canaux de communication 24A, 24B, 24C, 24D pour calculer les références primaires. Plus précisément, les modules de calcul 22A, 22B, 22C, 22D et les canaux de communication 24A, 24B, 24C, 24D forment une boucle 20 fermée de communication. La carlingue 18 comprend plusieurs logements 26A, 26B, 26C, 26D destinés à recevoir respectivement les sondes multifonctions de références primaires 20A, 20B, 20C, 20D. Les sondes multifonctions de références primaires 20A, 20B, 20C, 20D sont 25 situées deux à deux sur la face latérale gauche 10 et sur la face latérale droite 12. Plus précisément, sur la figure 1, les sondes multifonctions de références primaires 20A, 20B, 20C, 20D sont disposées deux à deux de chaque côté de la carlingue 18, sur des parties de celle-ci se situant devant les ailes (non visibles). Dans la suite de la description, seule la sonde multifonctions de références 30 primaires 20A sera décrite à l'aide des figures 3 à 5, les autres sondes multifonctions de références primaires 20B, 20C, 20D étant similaires. De plus, dans la suite de la description, le terme externe définit un élément orienté vers l'extérieur de l'aéronef 14, c'est-à-dire à l'opposé de la carlingue 18 et le terme interne un élément orienté vers l'intérieur de l'aéronef 14.

35 La sonde multifonctions de références primaires 20A comprend une embase 28A et des éléments 30A de fixation de l'embase 28A sur la carlingue 18.

3035209 6 La sonde multifonctions de références primaires 20A comprend une pluralité d'orifices, formant des prises de pression statique 32A ménagées à travers l'embase 28A et raccordées à des dispositifs de mesure de la pression statique, non représentés, et par exemple compris dans le calculateur 22A.

5 La sonde multifonctions 20A comprend des manchons de raccord 33A destinés à être montés de façon hermétique sur une canalisation dite « de pression statique » (non visible) qui relie les prises de pression statique 32A et les dispositifs de mesure de la pression statique. La sonde multifonctions 20A comprend en outre une fenêtre optique 34A 10 transparente à un rayonnement laser et insérée dans l'embase 28A. La fenêtre optique 34A est ici fixée sur l'embase 28A à l'aide de vis 36A. La sonde multifonctions 20A comprend des têtes optiques 38A, 39A d'anémométrie laser, par exemple, et comme présenté à la figure 5, au nombre de deux. Chaque tête optique 38A, 39A est propre à émettre un rayonnement laser émis et 15 à recevoir un rayonnement laser rétrodiffusé correspondant. Chaque tête optique 38A, 39A est par exemple configurée pour générer le rayonnement laser et fournir à un dispositif électronique de traitement correspondant, non représenté, propre à réaliser des calculs d'anémométrie laser, des mesures relatives au rayonnement rétrodiffusé..

20 En d'autres termes, chaque tête optique 38A, 39A et chaque dispositif électronique de traitement forme un anémomètre laser associé à la sonde multifonctions 20A. Sur les différents dessins, les anémomètres et notamment les dispositifs électronique de traitement ne sont pas représentés en détail et seul les têtes optiques 38A, 39A sont représentées.

25 Chaque tête optique 38A, 39A est notamment reliée au dispositif électronique de traitement de l'anémomètre laser correspondant, par exemple par une liaison optique. Chaque anémomètre laser est par exemple tels que ceux décrits dans les documents FR 2 953 934 et FR 2 725 034. Chaque anémomètre laser comprend de manière connue, par exemple, une tête 30 optique, une source laser pour générer un rayonnement laser, un capteur photosensible pour recevoir le rayonnement laser émis et le rayonnement laser rétrodiffusé, et un dispositif électronique de traitement pour réaliser des calculs d'anémométrie laser en fonction des mesures du capteur photosensible. Avantageusement, la tête optique intègre la source laser et le capteur 35 photosensible et est reliée au dispositif électronique de traitement.

3035209 7 Le dispositif électronique de traitement est par exemple intégré dans le calculateur 22A auquel est associée la sonde multifonction 20A. Les têtes optiques 38A, 39A sont disposées en regard de la fenêtre optique 34A pour réaliser des mesure d'anémométrie laser à travers la fenêtre optique 34A.

5 Chaque tête optique 38A, 39A possède un axe de mesure C1, C2. Les axes de mesure C1, C2 des têtes optiques 38A, 39A sont inclinés l'un par rapport à l'autre. Les axes de mesure C1, C2 sont ici chacun inclinés d'un angle d'inclinaison non nul par rapport à un axe central A-A' de la fenêtre optique 34A. L'axe central A-A' est perpendiculaire à la fenêtre optique 34A.

10 Les angles d'inclinaisons des axes de mesure C1, C2 par rapport à l'axe central - AA' sont différents. L'axe de mesure Cl de la tête optique 38A est par exemple incliné d'un angle d'environ + 30° par rapport à l'axe central A-A', tandis que l'axe de mesure C2 de la tête optique 39A est incliné d'un angle égal à - 30° par rapport à l'axe central A-A'. Les angles d'inclinaison des axes de mesure C1, C2 des têtes optiques 38A, 39A 15 par rapport à l'axe central A-A' sont choisis en fonction des besoins de mesure pour l'aéronef concerné. Plus précisément, les anémomètres forment ensemble une sonde LIDAR (« Light Detection and Ranging ») à deux axes de mesures propre à effectuer des mesures d'anémométrie laser dans un volume d'air dans lequel chaque rayonnement laser émis 20 est focalisé. Les particules en suspension dans le volume d'air dans lequel la mesure est réalisée diffusent alors, sous la forme d'un rayonnement laser rétrodiffuse, une partie de chaque rayonnement laser émis, en direction des têtes optiques 38A, 39A de la sonde LI DAR. La sonde LIDAR est par exemple une sonde très courte portée et effectue des 25 mesures en champ proche, dans le sens où le volume d'air dans lequel les rayonnements lasers émis sont focalisés est par exemple distant de moins de 50 cm de la fenêtre optique 34A. En variante, la sonde LIDAR est propre à effectuer des mesures d'anémométrie laser en champ distant, c'est-à-dire à focaliser chaque rayonnement laser émis dans un 30 volume d'air distant de l'aéronef, pour obtenir une information dégagée de l'influence de l'aéronef. Dans cette variante, le volume d'air dans lequel chaque rayonnement laser émis est focalisé est par exemple distant de plusieurs mètres de la fenêtre optique 34A. Comme présentés ci-dessus les propriétés des rayonnements lasers émis et rétrodiffusé sont utilisées par la sonde LIDAR pour fournir une mesure de la vitesse de 35 l'aéronef par rapport à l'air selon le ou les axes de mesure.

3035209 8 La sonde multifonctions 20A comporte aussi une sonde de température statique 42A montée sur l'embase 28A et notamment insérée dans l'embase 28A, et des moyens 44A de fixation de la sonde de température sur l'embase 28A. La température statique correspond à la température locale, c'est-à-dire au niveau de la sonde multifonctions 20A, 5 de l'air ambiant entourant l'aéronef, en l'absence de toute perturbation de l'écoulement de l'air par la sonde. La température statique diffère de la température totale qui correspond à la température de l'air à un point d'arrêt. La sonde multifonctions 20A comprend enfin, un système 48A de dégivrage des prises de pression statique 32A au niveau d'une zone de dégivrage 49A, qui entoure la 10 fenêtre optique 34A et est en contact avec les prises de pression statique 32A. L'embase 28A est propre à être fixée sur la carlingue 18 dans le logement 26A, qui présente des dimensions complémentaires de celles de l'embase 28A. De manière connue, l'embase 28A présente une forme générale ovoïde ou circulaire.

15 Dans l'exemple des Figures 1 à 5, l'embase 28A présente une forme générale circulaire et présente un axe central qui coïncide ici avec l'axe central A-A' de la fenêtre optique 34A. En outre, l'embase 28A est réalisée à partir d'un matériau rigide adapté aux contraintes mécaniques, thermiques et atmosphériques rencontrées lors du 20 fonctionnement de l'aéronef 14. De manière connue, l'embase 28A est par exemple réalisée à partir d'un alliage métallique, par exemple d'aluminium, de céramique ou de tout autre matériau certifié pour l'aéronautique. L'embase 28A comprend une surface externe 52A destinée à être au contact de l'atmosphère extérieure de l'aéronef 14, et une surface interne 54A destinée à être placée 25 dans le logement 26A, en regard d'un espace intérieur de l'aéronef 14 défini par le logement 26A. La surface externe 52A de l'embase 28A est sensiblement plane et est propre à affleurer une surface externe 55A du fuselage 18 de l'aéronef 14, lorsque l'embase 28A est fixée sur le fuselage 18.

30 Ce type de montage, dit montage « flush », est bien connu de l'homme du métier et est propre à minimiser la perturbation du champ de pression et de l'écoulement que la présence d'un objet ou d'une interface entre deux objets engendre à son voisinage. Comme illustré sur la figure 5, la surface interne 54A de l'embase 28A est sensiblement plane et parallèle à la surface externe 52A de l'embase 28A.

35 En outre, cette surface interne 54A est orientée vers l'intérieur de l'aéronef 14, tandis que la zone de dégivrage 49A est située le long de la surface interne 54A.

3035209 9 Avantageusement, l'embase 28A est intégralement réalisée à partir d'un matériau transparent à un rayonnement laser. L'embase 28A définit un premier orifice 56A de réception de la fenêtre optique 34A, et un deuxième orifice 58A de réception de la sonde de température statique 42A.

5 L'orifice 56A de réception de la fenêtre optique 34A présente une forme complémentaire à celle de la fenêtre optique 34A. L'orifice de réception 56A est ménagé à travers l'embase 28A et débouche dans la surface externe 52A et dans la surface interne 54A. Dans l'exemple illustré sur la Figure 3, l'orifice de réception 56A présente une 10 forme générale cylindrique centrée sur l'axe central A-A'. En outre, l'orifice de réception 56A de la fenêtre optique 34A est situé sur l'embase 28A à un emplacement propre à minimiser les perturbations de pression et d'écoulement engendrées par la présence de la fenêtre optique 34A. Dans l'exemple des figures 3 à 5, l'orifice de réception 54A est disposé au centre 15 de l'embase 28A. L'orifice de réception 58A est ménagé à travers l'embase 28A et débouche dans la surface externe 52A et dans la surface interne 54A. L'orifice de réception 58A présente une forme complémentaire à celle de la sonde de température 42A.

20 L'orifice de réception 58A est situé sur l'embase 28A à un emplacement propre à minimiser les perturbations de pression et d'écoulement engendrées par la présence de la sonde de température 42A. L'embase 28A définit les orifices formant les prises de pression statique 32A qui sont rassemblés par groupe 60.

25 Dans l'exemple des figures 3 et 4, l'embase 28A comprend quatre groupes 60 de plusieurs prises de pression statique 32A régulièrement espacées autour de l'axe central A-A'. L'embase 28A définit également des orifices 62A de réception des éléments 30A de fixation de l'embase 28A à la carlingue 18.

30 Les orifices de réception 62A des éléments de fixation 30A sont ménagés à travers une bride périphérique 63A délimitée à la périphérie de l'embase 28A. Ils sont propres à minimiser la portion des éléments de fixation 30A faisant saillie hors de l'embase 28A. A cet effet, chaque orifice de réception 62A est de forme sensiblement 35 complémentaire à la forme des éléments de fixation 30A. Plus précisément, les éléments de fixation 30A comprennent une tête destinée à être totalement reçue dans l'un des 3035209 10 orifices de réception 62A correspondants selon un montage flush, c'est-à-dire de telle sorte que ladite tête affleure la surface externe de l'embase 28A. Dans l'exemple de la figure 5, les éléments de fixation 30A sont formés de vis 64A à tête plate. La tête de chaque vis présente une forme générale adaptée pour coopérer 5 avec chaque orifice de réception 62A et présente également une surface plane destinée à affleurer la surface externe 52A. Les vis 64A sont destinées à être mises en prise avec des manchons de retenue ménagés dans la carlingue 18. Les prises de pression statique 32A affleurent la surface externe 52A de l'embase 28A.

10 Les prises de pression statique 32A sont propres à permettre à l'atmosphère extérieure à l'aéronef 14 de pénétrer dans la sonde multifonctions 20A, vers les dispositifs de mesure de la pression statique. Les prises de pression statique 32A sont ménagées dans l'épaisseur de l'embase 28A, présentent une forme générale circulaire et débouchent dans la surface externe 52A 15 et dans la surface interne 54A. Les prises de pression statique 32A de chaque groupe 60 sont disposées de façon à occuper les sommets d'un polygone régulier, par exemple un hexagone, l'une des prises de pression statique 32A se trouvant au centre du polygone. Chaque manchon 33A présente une forme générale cylindrique d'axe respectif 20 sensiblement parallèle à l'axe central A-A'. Chaque manchon 33A est placé autour d'un groupe 60 de prises de pression statique 32A. Chaque manchon 33A est fixé sur la surface interne 54A de l'embase 28A en regard d'un groupe 60 de prises de pression statique 32A, ce groupe 60 de prises de pression statique 32A débouchant dans le manchon 33A.

25 La canalisation de pression statique raccordée audit manchon 33A est ainsi soumise à une atmosphère présentant sensiblement la pression qui règne à l'extérieur de l'aéronef 14. La fenêtre optique 34A est propre à permettre le passage d'un rayonnement laser utilisé par la sonde LIDAR à deux axe de mesures pour réaliser une mesure de vitesse 30 tout en minimisant les perturbations du champ de pression et de l'écoulement que la présence de la fenêtre optique 34A engendre. La position exacte de la fenêtre optique 34A sur l'embase 28A est calculée puis testée pour minimiser les perturbations du champ de pression et de l'écoulement de l'air. Aussi, en référence aux figures 3 à 5, la fenêtre optique 34A est représentée au 35 centre de l'embase 28A mais est propre à être disposée sur celle-ci à un endroit plus adapté défini par ces calculs et essais.

3035209 11 La fenêtre optique 34A présente, d'une part, une première face externe 66A affleurant la surface externe 52A de l'embase et, d'autre part, une première face interne 67A, du côté de laquelle sont disposées les têtes optiques 38A, 39A. Avantageusement la première face externe 66A est plane.

5 Les dimensions de la fenêtre optique 34A sont adaptées aux têtes optiques 38A, 39A qui sont distinctes de la fenêtre optique 34A et rapportées à la sonde multifonctions 20A. En variante, la fenêtre optique 34A et les têtes optiques 38A, 39A sont réalisées en une seul pièce de matière. La fenêtre optique 34A comprend un premier hublot 68A transparent à un 10 rayonnement laser. Le premier hublot 68A est réalisé à partir d'un matériau optique adapté à un rayonnement laser de longueur d'onde sensiblement égale à 1550 nm. Il est reçu à travers l'embase 28A. Préférentiellement, le diamètre du hublot 68A de la fenêtre optique 34A est 15 compris entre 1 cm et 6 cm. Le hublot 68A est avantageusement réalisé à partir de verre transparent à un rayonnement infrarouge, comme par exemple un rayonnement de longueur d'onde sensiblement égale 1550 nm. Lorsqu'il est monté sur l'embase 12, le premier hublot 68A affleure la surface 20 externe 52A de l'embase 28A. Comme illustré par la Figure 5, le hublot 68A comprend une partie externe 72A cylindrique, une partie intermédiaire 74A annulaire et une partie interne 76A également cylindrique. Les parties externe 72A, intermédiaire 74A et interne 76A sont venues de matière.

25 La partie externe 72A est reçue à travers l'orifice de réception 56A. Elle présente la première face externe 66A qui affleure la surface externe 52A et se trouve au contact de l'atmosphère extérieure à l'aéronef 14. De fait, lorsque l'aéronef 14 est en vol, la première face externe 66A est soumise à une pression inférieure à la pression à laquelle est soumise la partie interne 76A du 30 premier hublot 68A. La partie intermédiaire 74A forme un collet. Elle présente un diamètre supérieur à ceux de la partie externe 72A et de la partie interne 76A. La partie intermédiaire 74A prend appui sur la surface interne 54A de l'embase 28A.

35 Lorsque l'aéronef 14 est en vol, la différence de pression tend à plaquer la partie intermédiaire 74A contre la surface interne 54A de l'embase 28A.

3035209 12 Le hublot 68A est maintenu par une bride 81A annulaire fixée sur l'embase 28A, ici sur la zone de dégivrage 49A. La bride 81A est par exemple fixée sur la zone de dégivrage via des vis 82A. La bride 81A est engagée sur la partie interne 76A et serre la partie intermédiaire 5 74A contre l'embase 28A. Un joint 70A d'étanchéification est prévu pour assurer l'étanchéité entre la fenêtre optique 34A et l'embase 28A, en compensant notamment la différence de dilatation thermique du hublot 68A et de l'embase 28A. Le joint 70A est annulaire et disposé autour de la partie externe 72A du hublot 10 68A. Le joint 70A est disposé axialement entre la partie intermédiaire 74A et l'embase 28A. Ainsi, la partie intermédiaire 74A est en appui sur la surface interne 54A de l'embase 28A par l'intermédiaire du joint 70A qui isole ainsi l'orifice 56A de l'intérieur de l'aéronef 14.

15 Le joint 70A est réalisé de manière à présenter un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui du matériau de l'embase 28A. Le joint 70A comprend un anneau d'INVAR, qui est un alliage de fer et de nickel de faible coefficient de dilatation thermique également connu sous le nom de Fe-Ni36%. L'anneau est enrobé d'une gaine de caoutchouc dur présentant également un faible 20 coefficient de dilatation thermique. En variante, le joint 70A comprend un empilement de trois anneaux coaxiaux de même diamètre dont l'anneau central est réalisé à partir d'INVAR et dont les deux autres anneaux sont en caoutchouc. La présence du joint 70A a ainsi pour effet que lorsque l'embase 28A se dilate et 25 que l'orifice de réception 56A et le logement 26A se déforment, le hublot 68A se déplace peu le long de l'axe central A-A' dans l'orifice de réception 56A. L'alignement de la première face 66A et de la surface externe 52A est alors conservé. Ainsi, le caractère flush du montage de la fenêtre optique 34A sur l'embase 28A et l'étanchéité de la fenêtre optique 34A sont conservés.

30 La sonde de température statique 42A est connue et est, par exemple, en un matériau identique au matériau formant le reste de la sonde multifonctions 20A. Ainsi, le différentiel de dilatation en fonction de la température est limité. De manière connue, il existe de nombreux modèles de sondes de température statique 42A et seul un exemple sera décrit par la suite.

35 La distance minimale entre les prises de pression statique 32A et la sonde de température statique 42A est choisie pour limiter les interactions entre senseurs en 3035209 13 conformité avec les recommandations et réglementations en vigueur dans l'aéronautique. La distance minimale entre les prises de pression statique 32A et la sonde de température statique 42A est par exemple égale à 0.5 cm, de préférence à 2 cm. Plus généralement, la distance minimale entre la sonde de température 42A et le 5 système de dégivrage 48A est choisie pour limiter les interactions entre senseurs et notamment pour limiter l'influence du système de dégivrage 48A sur les mesures de températures de la sonde de température 42A. La distance minimale entre la sonde de température 42A et le système de dégivrage 48A est par exemple supérieure à 0.5 cm, de préférence à 2 cm.

10 La sonde multifonctions 20A est agencée dans la carlingue 18 de l'aéronef 14 de sorte que la sonde de température 42A soit plus proche du sol que les prises de pression statique 32A en configuration de vol standard de l'aéronef. Ainsi, l'éloignement de la sonde de température 42A par rapport aux prises de pression statique 32A et au système de dégivrage 48A, et son positionnement en partie 15 basse de l'aéronef par rapport aux prises de pression statique 32A, permet de limiter l'influence du système de dégivrage sur la température mesurée par la sonde de température 42A. La sonde de température 42A comprend une paroi 96A de contact avec l'air environnant, définissant une deuxième face externe 98A orientée vers l'extérieur de 20 l'aéronef 14 et en contact avec l'air environnant l'aéronef 14, et une deuxième face interne 100A en regard de l'intérieur de l'aéronef 14 et complémentaire de la face externe 98A. La deuxième face externe 98A affleure la surface externe 52A de l'embase 28A. Avantageusement la deuxième face externe 98A est plane. La sonde de température 42A comprend un élément sensible à la température 25 102A, qui est, dans l'exemple décrit à la figure 5 une résistance. Plus précisément, dans l'exemple de la figure 5, la sonde de température 42A comprend l'élément sensible à la température 102A qui est agencée sur la deuxième face interne 100A et des moyens, non représentés, de mesure d'une grandeur caractéristique de l'élément sensible 102A, telle que sa résistance, ou de la variation de la grandeur 30 caractéristique de l'élément sensible 102A, L'élément sensible à la température 102A est par exemple soudé sur la deuxième face interne 100A ou noyé dans un isolant occupant un espace intérieur de la sonde 42A. La sonde de température 42A est propre à mesurer, via la mesure de la grandeur caractéristique de l'élément sensible 102A, la température d'un flux d'air en contact avec 35 la deuxième face externe 98A. Plus généralement, l'élément sensible 102A est assimilable à un moyen de mesure de la température disposé en regard de la face 3035209 14 interne, et configuré pour mesurer la température statique d'un flux d'air en contact avec la face externe 98A à travers la paroi 96A. La sonde de température 42A est reliée au module de calcul 22A via une liaison électrique 103A et le module de calcul 22A est configuré pour déterminer la température 5 statique en fonction des mesures de la valeur de la grandeur caractéristique. La position exacte de la sonde de température 42A et notamment de la paroi de contact 96A sur l'embase 28A est calculée puis testée pour minimiser les perturbations du champ de pression et de l'écoulement de l'air. La sonde de température 42A comprend un boîtier 104A, dans lequel est reçu 10 l'élément sensible 102A. La sonde de température 42A est munie d'un joint 106A d'isolation thermique interposé entre le boîtier 104A et l'embase 28A pour isoler thermiquement la sonde de température 42A de l'embase 28A. Le boîtier 104A est fixé à l'embase 28A via les moyens de fixation 44A qui comprennent une bride 109A de retenue de la sonde de température 42A et des vis 110A 15 de fixation de la bride de retenue 109A à l'embase 28A. Le boîtier 104A comprend une partie externe 111A cylindrique, une partie intermédiaire 112A et une partie interne 114A également cylindrique. La partie externe 111A comprend la deuxième face externe 98A qui affleure la surface externe 52A et se trouve au contact de l'atmosphère extérieure à l'aéronef 14.

20 La partie intermédiaire 112A forme un collet définissant un anneau creux rempli d'un matériau M thermiquement isolant tel que du polyétheréthercétone. En d'autres termes, la sonde de température 42A comprend sur sa périphérie un dispositif d'isolation thermique de la sonde de température 42A par rapport au logement 26A et à l'intérieur de l'aéronef 14.

25 Avantageusement, de manière connue, les parties externe 111A, intermédiaire 112A et interne 114A sont remplies d'un matériau isolant limitant les échanges entre l'élément sensible 102A et l'intérieur de l'aéronef. La partie intermédiaire 112A présente un diamètre supérieur à ceux de la partie externe 111A et de la partie interne 114A. La partie intermédiaire 112A prend appui sur la surface interne 54A de l'embase 30 28A. Lorsque l'aéronef 14 est en vol, la différence de pression tend à plaquer la partie intermédiaire 112A contre la surface interne 54A de l'embase 28A. Le boîtier 104A est maintenue par la bride de retenue 109A fixée sur l'embase 28A.

35 La bride 109A est engagée sur la partie interne 114A et serre la partie intermédiaire 112A contre l'embase 28A.

3035209 15 Avantageusement, un joint d'isolation thermique est positionné entre la bride de retenue 109A et la partie intermédiaire 12 et s'étend autour de la partie interne 114A. Le joint 106A est disposé autour de la partie externe 111A du boîtier 104A. Le joint 106A est disposé axialement entre la partie intermédiaire 112A et l'embase 28A et 5 également entre des parois définissant le deuxième orifice 58A et la partie externe 111A. Ainsi, la partie intermédiaire 112A est en appui sur la surface interne 54A de l'embase 28A par l'intermédiaire du joint 106A. Le joint 106A est réalisé de manière à présenter un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui du matériau de l'embase 28A. Le joint 106A est, par exemple, 10 en polyétheréthercétone. Le joint 106A permet d'isoler thermiquement l'orifice 58A et l'élément sensible 102A de l'embase 28A. Le système de dégivrage 48A est agencé dans l'embase 28A au niveau de la zone de dégivrage 49A.

15 De manière connue, le système de dégivrage 48A est propre à désobstruer les prises de pression statique 32A lorsque celles-ci sont obstruées par de la glace ou du givre. Avantageusement, le système de dégivrage 48A est adapté pour commander le dégivrage en fonction de la température mesurée par la sonde de température statique 20 42A et, si besoin, de caractéristiques des signaux traités par la sonde LIDAR. A cet effet, le système de dégivrage 48A comprend des résistances électriques ou un ou plusieurs fils résistifs raccordés à des moyens d'alimentation 127A et noyés dans le matériau de la zone de dégivrage 49A. Dans l'exemple de la figure 5, le système de dégivrage 48A comprend une 25 pluralité de fils résistifs enroulés autour de portions des manchons de raccord 33A. Lors de l'alimentation électrique du système de dégivrage 48A, les fils chauffent la zone de dégivrage autour des prises de pression statique 32A afin de faire fondre la glace ou le givre les obstruant. La zone de dégivrage 49A présente une forme générale cylindrique centrée sur un 30 axe B-B', parallèle à l'axe A-A' et décalé par rapport à l'axe A-A', de diamètre inférieur au diamètre de l'embase 28A. Plus précisément, la distance entre l'axe B-B' et la sonde de température est supérieure à la distance entre l'axe A-A' et la sonde de température. La zone de dégivrage 49A est réalisée dans un matériau semblable au matériau de l'embase 28A.

3035209 16 La zone de dégivrage 49A est, par exemple, distante de la sonde de température 42A ou isolée thermiquement de la sonde de température 42A au moyen du matériau M de la partie 112A. La zone de dégivrage 49A est fixée sur la surface interne 54A de l'embase 28A.

5 Dans l'exemple de la figure 5, elle est par exemple soudée sur la surface interne 54A. La zone de dégivrage 49A est délimitée longitudinalement à l'opposé de la surface externe 54A par la paroi 90A dans laquelle sont ménagées des lumières de passage des vis 36A de fixation de la fenêtre optique. La zone de dégivrage 49A comprend également un logement d'insertion de la 10 fenêtre optique 34A. La hauteur de la zone de dégivrage 49A selon l'axe central A-A' est sensiblement égale à l'épaisseur de l'embase 28A. Enfin, et comme illustré sur la Figure 5, sur la paroi 90A débouchent les moyens d'alimentation 127A du système de dégivrage 48A.

15 Les prises de pression statique 32A, la fenêtre optique 34A et la sonde de température statique 42A sont à proximité les unes des autres et sont comprises dans un cylindre de révolution imaginaire, centré sur un axe globalement perpendiculaire à l'embase, de diamètre inférieur à 30 cm, de préférence à 15 cm. L'ensemble des mesures réalisées par les prises de pression statique 32A, les anémomètres et la sonde de 20 température statique 42A sont effectuées à proximité les unes des autres et les points de mesure correspondant se situent dans un cylindre de révolution imaginaire, centré sur un axe globalement perpendiculaire à l'embase 28A, de diamètre inférieur à 30 cm, de préférence à 15 cm et de hauteur inférieure à 50 cm, de préférence à 15cm. En d'autres termes, les points de mesures relatifs aux mesures réalisées par les 25 prises de pression statique 32A, les anémomètres et la sonde de température statique 42A sont à proximité les uns des autres. Ainsi, la sonde LIDAR à deux axes de mesure, les prises de pression statique et la sonde de température statique 42A sont configurées pour réaliser leurs mesures respectives à proximité les unes des autres au niveau de points de mesure se situant 30 dans le cylindre de révolution imaginaire de diamètre et de hauteur présentés ci-dessus. Dans la suite de la description, seul le module de calcul 22A sera décrit à l'aide de la figure 1, les autres modules de calcul 22B, 22C, 22D étant identiques. Le module de calcul 22A est configuré pour calculer les grandeurs physiques relatives à l'aéronef 14, en fonction de mesures anémo-barométriques réalisées par la 35 sonde multifonctions de références primaires 20A à laquelle il est associé. Les grandeurs physiques calculées sont, par exemple, la température statique, la température statique 3035209 17 corrigée, la vitesse locale de l'aéronef 14 par rapport à l'écoulement d'air qui l'entoure, la pression statique, la pression statique corrigée et l'altitude de l'aéronef 14. Dans la suite de la description on appelle température statique corrigée et pression statique corrigée, les valeurs de température statique et de pression statique qui 5 sont corrigées des erreurs de mesure liées au champ aérodynamique local au niveau de la sonde. La vitesse locale correspond à un vecteur vitesse, qui est mesuré par les anémomètres associés à la sonde multifonctions 20A, au niveau de points de mesure situés à environ 15 cm de la fenêtre optique 34A. Le module de calcul 22A est configuré pour calculer la température statique et la 10 pression statique corrigées, à partir des mesures de température statique, de pression statique et de vitesse locale de l'aéronef réalisées par la sonde multifonctions 20A. La correction consiste notamment à minimiser la composante dynamique des mesures de pression et de température, liée au fait que le flux d'air local au niveau de la sonde 20A n'est pas forcément parallèle à la carlingue de l'aéronef 14.

15 Le module de calcul 22A est également propre à calculer la température totale de l'air en mouvement autour de l'aéronef et la vitesse Mach de l'aéronef 14, à partir de la mesure de température statique réalisée par la sonde de température 42A, de la vitesse locale de l'aéronef 14, mesurée par les anémomètres associés à la sonde multifonctions 20A et de la pression statique mesurée par le module de calcul 22A. En d'autres termes, 20 le module de calcul 22A est propre à calculer la température totale de l'air et la vitesse Mach de l'aéronef 14, à partir des mesures de température statique, de pression statique et de vitesse locales réalisées par une même sonde multifonctions 20A. Plus généralement, le module de calcul 22A est propre à calculer des grandeurs physiques relatives à l'aéronef 14 choisies parmi : la température totale de l'air en 25 mouvement autour de l'aéronef 14, la vitesse air vraie (de l'anglais « true airspeed ») la vitesse conventionnelle (de l'anglais « computed airspeed »), la vitesse indiquée (de l'anglais « indicated airspeed »), l'incidence de l'aéronef, le dérapage de l'aéronef 14, l'altitude pression, l'altitude pression corrigée, l'altitude standard, la vitesse ascensionnelle barométrique et le nombre de Mach de l'aéronef, en fonction de mesures de la 30 température statique, de la pression statique et de la vitesse locale de l'aéronef 14 réalisées par la sonde multifonctions 20A ou chaque sonde multifonctions 20A, 20B, 20C, 20D. Avantageusement, le module de calcul 22A est configuré pour commander le système de dégivrage 48A en fonction de la température mesurée par la sonde de 35 température statique 42A.

3035209 18 Avantageusement, le module de calcul 22A est configuré pour regrouper et traiter les grandeurs physiques calculées par les autres modules de calcul 22B, 22C, 22D. Le module de calcul 22A est par exemple configuré pour récupérer les valeurs de pression statique et de température statique mesurées puis corrigées par l'une des deux 5 sondes multifonctions 20C, 20D agencées sur la face latérale droite et le module de calcul correspondant 20C, 20D. Le module de calcul 22A est alors propre à déterminer, en fonction des valeurs de pression et de température corrigées récupérées, une pression statique et une température statique corrigées de l'influence de l'aéronef 14, et en particulier indépendante de l'incidence et du dérapage de l'aéronef 14. Le module de 10 calcul 22A comprend, par exemple, un logiciel de calcul d'une moyenne des valeurs de pression statique corrigée et de température statique corrigée récupérées, afin d'obtenir la pression statique et la température statique corrigées du dérapage et de l'incidence de l'aéronef 14. Le module de calcul 22A est également configuré pour calculer la vitesse conventionnelle de l'aéronef 14, qui correspond à la vitesse de l'aéronef 14 en conditions 15 atmosphériques standard, au niveau de la mer, à partir des mesures de pression statique réalisées sur les faces latérales droite et gauche, de la température statique et de la vitesse locale. Avantageusement encore, le module de calcul 22A mémorise une matrice de transformation de mesures locales en mesures à l'infini amont de l'aéronef 14 déterminée 20 suite à des essais réalisés en vol. Le module de calcul 22A est ainsi propre à transformer les mesures locales réalisées par les sondes multifonctions 22A, 22B, 22C, 22D en mesure à l'infini amont. En variante, le module de calcul 22A est configuré pour calculer la pression statique corrigée du dérapage de l'aéronef 14 et la température statique corrigée du 25 dérapage de l'aéronef 14 à partir des valeurs de pression statique, de température statique et de vitesse de l'aéronef 14 par rapport à l'air, mesurées via les prises de pression statique 32A, la sonde de température statique 42A et les anémomètres associés à la sonde multifonctions 20A. Dans cette variante, les anémomètres sont par exemple propre à réaliser une mesure de vitesse locale, au niveau de points de mesure 30 situés à environ 10 cm de la fenêtre optique 34A, et une mesure de vitesse à courte portée, au niveau de points de mesure situés entre 3 et 5 mètres de la fenêtre optique 34A. De telles mesures permettent notamment de déterminer un angle de dérapage de l'aéronef 14 et ainsi de déterminer la pression statique et la température statique corrigées du dérapage de l'aéronef 14.

35 Avantageusement encore, le module de calcul 22A est configuré pour prédire une situation de givre au niveau des prises de pression statiques 32A des sondes 3035209 19 multifonctions en fonction des mesures de températures réalisées par la sonde multifonctions 20A ou les différentes sondes multifonctions 20A, 20B, 20C, 20D. Avantageusement encore, le module de calcul 22A est configuré pour détecter un défaut de fonctionnement des sondes de pression statique 32A, de température statique 5 42A ou de chaque anémomètre associés à la sonde multifonctions 20A en comparant les valeurs mesurées par les différentes sondes multifonctions 20A, 20B, 20C, 20D. Plus généralement, les mesures réalisées par les prises de pression statique 32A, les anémomètres et la sonde de température statique 42A sont dites liées, dans le sens où elles sont effectuées à proximité les unes des autres et donc avec des erreurs dues au 10 champ aérodynamique local liées spatialement et temporellement. Ainsi, les mesures de pression statique et de température sont propres à être corrigées à partir de la vitesse locale mesuré via les anémomètres, en éliminant notamment la composante dynamique de ces mesures, liée au fait que le flux d'air environnant l'aéronef n'est pas forcément parallèle à la carlingue de l'aéronef 14 ou que la sonde multifonctions n'est pas 15 positionnée parfaitement parallèlement à un axe central de l'aéronef 14. Le fait que les mesures réalisées par les prises de pression statique 32A, les anémomètres et la sonde de température statique 42A soient liées et réalisées à partir de points de mesures confinés dans un volume restreint permet d'obtenir des mesures de température, de pression statique et de vitesse locale en un lieu où le nombre de Mach de 20 l'aéronef est globalement identique. Par ailleurs, le fait que la fenêtre optique 34A et la sonde de température 42A comprennent chacune une première respectivement une deuxième surfaces externes affleurant de l'embase 28A, qui affleure de la carlingue 18 de l'aéronef 14, permet d'obtenir une sonde multifonctions 20A non-protubérante, qui n'engendre aucune 25 perturbation du champ de pression avoisinant la sonde multifonctions. Ceci permet de limiter les risques de dysfonctionnement de la sonde multifonctions 20A dans des conditions météorologiques ou mécaniques difficiles. En effet, les risques, de bouchage des orifices de la sonde multifonctions, de foudroiement, de chocs aviaires en vol subit par la sonde, de chocs mécaniques se produisant au sol et de givrage sont limités grâce à 30 la caractéristique non-protubérante de la sonde multifonctions 20A. En outre, c'est le fait que les différentes mesures réalisées par la sonde multifonctions 20A soient liées qui permet de choisir une configuration non-protubérante pour la sonde multifonctions 20A, car si toutes ces mesures étaient indépendantes il serait préférable d'utiliser au moins une sonde protubérante et notamment une sonde de 35 température totale protubérante, afin de limiter la complexité des calculs nécessaire à l'obtention des références primaires. En effet, si les mesures n'étaient pas liées, il serait 3035209 20 préférable de réaliser des mesures indépendantes du nombre de Mach de l'aéronef et donc d'utiliser au moins une sonde protubérante. Les prises de pression statique 32A, la fenêtre optique 34A et la sonde de température statique 42A sont dites co-localisées et permettent ainsi d'obtenir l'ensemble 5 des mesures anémo-barométriques permettant la détermination des références primaires nécessaires au vol de l'aéronef 14 avec une précision et une correction optimisées. Le fait que les prises de pression statique 32A, la fenêtre optique 34A et la sonde de température statique 42A soient sur la même embase permet de limiter les perturbations du champ de pression et de l'écoulement, d'éviter que la fenêtre optique et 10 la sonde de température 42A ne perturbent la mesure de pression statique, de faciliter l'implantation de la sonde multifonctions 20A et de maîtriser la position des prises de pression statiques 32A, de la fenêtre optique 34A et de la sonde de température statique 42A les unes par rapport aux autres. En référence à la Figure 6, le procédé de mise en oeuvre de mesure via le 15 système de mesure 16 de la figure 1 et notamment via une sonde multifonctions de références primaires 20A selon l'invention va maintenant être décrit. Tout d'abord, au cours d'une étape 200, on adjoint à un aéronef 14 au moins la sonde multifonctions 20A de références primaires et avantageusement, le système de mesure 16 selon l'invention.

20 Ensuite, lors d'une étape 210, une mesure de la pression statique aux abords de l'aéronef 14 est réalisée via les prises de pression statique 32A ménagées sur l'embase 28A. Simultanément ou postérieurement, au cours d'une étape 220, une mesure d'une vitesse de l'aéronef 14 par rapport à l'air est réalisée via un rayonnement laser émis par la 25 tête optique 38A depuis l'intérieur de la carlingue 18 à travers le hublot 68A de la fenêtre optique 34A, rétrodiffusé en direction de la fenêtre optique 34A, puis capté par ladite tête 38A à travers ladite fenêtre optique 34A. Puis, lors d'une étape 230 simultanée ou postérieure aux étapes 210 et 220, une mesure de température statique est réalisée via la sonde de température 42A.

30 Enfin, lors d'une étape 240, les grandeurs physiques relatives à l'aéronef sont calculées en fonction de la température statique, de la pression statique et de la vitesse de l'aéronef mesurées par la sonde multifonctions de références primaires 20A. Avantageusement, lors de l'étape 200, le système de mesure 16 est adjoint à l'aéronef et, lors de l'étape 210, la mesure de pression statique est réalisée par au moins 35 deux des sondes multifonctions 20A, 20C, positionnées sur deux côtés opposés de l'aéronef 14. Puis, lors de l'étape 240, la pression statique et la température statique 3035209 21 corrigées du dérapage global de l'aéronef 14 sont obtenues à partir des mesures de pression réalisées par deux des sondes multifonctions 20A, 20C, positionnées sur deux côtés opposés de l'aéronef 14. Avantageusement, suite à l'étape 240, le système de dégivrage 48A est piloté en 5 fonction de la température statique calculée à l'étape 240. Le système de dégivrage est par exemple déclenché lorsque la température mesurée est inférieure à un seuil de température déterminé en fonction de résultats d'essais en vol réalisés pour différents aéronefs. Le seuil de température est par exemple de l'ordre de 5°C. Avantageusement, la sonde multifonctions 20A est formée à partir d'une sonde de 10 pression statique préexistante à laquelle on rajoute la fenêtre optique 34A, la tête optique 38A et la sonde de température 42A, sans pour autant modifier la géométrie de la sonde de pression statique préexistante, et par conséquent sans qu'une nouvelle certification complète de l'anémo-barométrie de l'aéronef 14 soit nécessaire. La sonde multifonctions 20A selon l'invention permet ainsi de bénéficier d'une sonde multifonctions de références 15 primaires 20A sans modifier la peau de l'aéronef 14. Les sondes multifonctions de références primaires 20A, 20B, 20C permettent d'obtenir un ensemble complet de mesures anémo-barométriques sans utilisation de sondes protubérantes ou mobiles et permettent donc d'obtenir des mesures faiblement sensibles au givrage, aux poussières et aux chocs aviaires, tout en minimisant les sites 20 d'implantation sur la peau de l'aéronef 14, ce qui facilite le placement de la sonde, en particulier sur les aéronefs de petite taille. Les sondes multifonctions de références primaires 20A, 20B, 20C ont en outre globalement pas d'impact sur la traînée de l'aéronef 14 et permettent avantageusement une diminution du bruit perçu à l'intérieur de l'avion en vol, comparativement à des 25 sondes protubérantes. Les sondes multifonctions de références primaires permettent de s'affranchir de l'utilisation de sondes de pression totale (Pitot) et/ou d'angle d'incidence des aéronefs (AOA) et/ou de température totale. Les sondes multifonctions permettent également, dans le cas où l'aéronef est 30 équipé de sondes de pression totale (Pitot) et/ou d'angle d'incidence des aéronefs (AOA) et/ou de température totale ainsi que d'une sonde multifonctions de références primaires, d'assurer la redondance des mesures anémo-barométriques. Ainsi, une panne des sondes de pression totale (Pitot) et/ou d'angle d'incidence des aéronefs (AOA) et/ou de température totale n'impacte pas l'aéronef et le pilotage de l'aéronef, puisque les mesures 35 anémo-barométriques nécessaires au pilotage de l'aéronef 14 sont alors fournies par la sonde multifonctions de références primaires.

3035209 22 Les sondes multifonctions de références primaires 20A, 20B, 20C fournissent un moyen de mesure supplémentaire, indépendant, diversifié par rapport au sondes de pression totale et d'angle d'incidence et redondant dans le cas où le système comprend d'autres moyens de mesure ou plusieurs sondes multifonctions.

5 En outre, la sonde multifonctions 20A est propre à être montée sur l'aéronef 14 lorsque celui-ci est déjà en cours d'exploitation, en remplacement d'une sonde de pression statique classique qu'il comprend. Par ailleurs, la sondes LIDAR et la sonde de température 42A se situant sous la peau de l'aéronef 14 ne sont pas sujettes aux défaillances auxquelles les sondes 10 protubérantes sont exposées, et présentent donc une disponibilité améliorée. De plus, le fait de piloter le système de dégivrage 48A en fonction de la température mesurée par la sonde de température 42A permet d'améliorer le pilotage du système de dégivrage et de limiter son impact sur la mesure de température en maîtrisant la chaleur qu'il fournit et en optimisant son temps de fonctionnement.

15 Dans une première variante (non représentée) des sondes multifonctions de références primaires, l'embase 28A ne comprend pas de système de dégivrage et de zone de dégivrage. Cette variante est préférentiellement utilisée lorsque les sondes multifonctions sont fixées sur des endroits de la carlingue 18 tel que les risques de givrage des sondes multifonctions sont diminués.

20 En variante, le système de mesure comprend au moins une sonde multifonctions de référence 20A et au moins un module de calcul 22A. En variante, La sonde multifonctions 20A comprend un ou plusieurs anémomètres et notamment une seule tête optique ou plus de deux têtes optiques raccordées à des dispositifs électroniques de traitement correspondant par exemple inclus dans le 25 calculateur 22A. Chaque tête optique est alors disposée en regard de la fenêtre optique 34A. Avantageusement, dans le cas où la sonde multifonctions 20A comprend plus de deux têtes optiques, chaque tête optique est disposée en regard de la fenêtre optique 34A et est inclinée par rapport à l'axe central de la fenêtre optique 34A, d'un angle différent.

30 En variante, la sonde de température 42A est, par exemple, venue de matière avec l'embase 28A. Selon une autre variante les anémomètres comprenant les têtes optiques 38A, 39A forme un unique anémomètre comprenant par exemple deux têtes optiques et un unique dispositif de traitement propre à réaliser des calculs d'anémométrie laser.

35 Selon une autre variante, les sondes multifonctions de références primaires 20A, respectivement 20B, agencées sur la face latérale gauche 10 sont reliées aux sondes 3035209 23 multifonctions de références primaires 20C, respectivement 20D agencées sur la face latérale droite 12 via une liaison pneumatique respective de mesure de la pression statique. Dans cette variante, les prises de pression statique 32A des sondes multifonctions 20A respectivement 20B sont reliées au prises de pression statique des 5 sondes multifonctions 20C, respectivement 20D via une liaison pneumatique et le système de mesure comprend des moyens de mesure de la pression statique au point milieu des liaisons pneumatiques. Selon une autre variante, la sonde de température 42A comprend un élément sensible supplémentaire agencé à l'intérieur de la sonde de température 42A, sur une 10 paroi de la partie interne 114A. L'élément sensible supplémentaire permet alors de mesurer la température de la paroi correspondante de la partie interne et ainsi d'améliorer la connaissance des échanges thermiques entre l'intérieur de la sonde de température 42A et l'intérieur de l'aéronef 14, c'est à dire le logement 26A. La valeur de température mesurée via l'élément sensible 102A pourra alors être ajustée en fonction des échanges 15 thermiques ayant lieu. Selon une autre variante, le système 16 comprend également une sonde de mesure de l'angle de dérapage de l'aéronef 14, propre à transmettre les valeurs d'angle de dérapage qu'elle mesure aux modules de calcul 22A, 22B, 22C, 22D. Avantageusement, cette sonde est une sonde LIDAR positionné sur l'aéronef de manière 20 à mesurer l'angle de dérapage, ce mode de réalisation permet de constituer un système de mesure entièrement non protubérant. Les modes de réalisations et variantes envisagés ci-dessus sont propres à être combinés entre eux pour donner lieu à d'autres modes de réalisation de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS1.- Sonde multifonctions (20A, 20B, 20C, 20D) de références primaires pour aéronef (14), la sonde multifonction de références primaires comportant : - une embase (28A) destinée à être fixée sur la carlingue (18) de l'aéronef (14), - une pluralité de prises de pression statique (32A) ménagées à travers l'embase (28A) et raccordées à des dispositifs de mesure de pression, - une fenêtre optique (34A) transparente à un rayonnement laser et disposée sur l'embase (28A) pour le passage d'un rayonnement laser à travers l'embase (28A), - au moins une tête optique (38A, 39A) d'anémométrie laser disposée pour la réalisation de mesures d'anémométrie laser à travers la fenêtre optique (34A), et - une sonde de température statique (42A) montée sur l'embase (28A).
2.- Sonde multifonctions de références primaires selon la revendication 1, dans laquelle la fenêtre optique (34A) présente, d'une part, une première face externe (66A) affleurant une surface externe (52A) de l'embase (28A) et, d'autre part, une première face interne (67A), chaque tête optique (38A, 39A) étant du côté de la première face interne (67A).
3.- Sonde multifonctions de références primaires selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la sonde de température statique (42A) comprend une paroi (96A) ayant une face externe (98A) affleurant une surface externe (52A) de l'embase (28A) et une face interne (100A), la sonde de température (42A) comprenant un élément sensible (102A) de mesure de la température disposé en regard de la face interne (100A) pour mesurer la température statique d'un flux d'air en contact avec la face externe (98A) à travers la paroi (96A).
4.- Sonde multifonctions de références primaires selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les prises de pression statique (32A), la sonde de température statique (42A) et la fenêtre optique (34A) sont à proximité les unes des autres et comprises dans un volume délimité par un cylindre de révolution imaginaire centré sur un axe globalement perpendiculaire à l'embase (28A) de diamètre inférieur à 30 cm, de préférence à 15 cm.
5.- Sonde multifonctions de références primaires selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les prises de pression statique (32A), la sonde 3035209 25 de température statique (42A) et chaque tête optique (38A, 39A) sont configurées pour effectuer des mesures à proximité les unes des autres, au niveau de points de mesure se situant dans un volume délimité par un cylindre de révolution imaginaire, centré sur un axe globalement perpendiculaire à l'embase (28A), de diamètre inférieur à 30 cm, de 5 préférence à 15 cm et de hauteur inférieure à 50 cm, de préférence à 15cm.
6.- Sonde multifonctions de références primaires selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un système de dégivrage (48A) des prises de pression statique (32A), adapté pour commander le dégivrage en fonction de la 10 température mesurée par la sonde de température statique (42A).
7.- Sonde multifonctions de références primaires selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'embase (28A) définit un orifice (58A) de réception de la sonde de température statique, la sonde multifonctions de références 15 primaires comprend un joint (106A) d'isolation thermique de la sonde de température statique (42A) par rapport à l'embase (28A), interposé entre l'embase (28A) et la sonde de température statique (42A), et la sonde de température (42A) comprend sur sa périphérie un dispositif d'isolation thermique (M). 20
8.- Système (16) de mesures anémo-barométriques pour aéronef (14) comprenant au moins une sonde multifonctions (20A, 20B, 20C, 20D) de références primaires reliée à au moins un dispositif (22A, 22B, 22C, 22D) de calcul de grandeurs physiques relatives à l'aéronef (14) en fonction de mesures réalisées par la ou les sondes multifonctions (20A, 20B, 20C, 20D) de références primaires, au moins une des sondes multifonctions de 25 références primaires (20A, 20B, 20C, 20D) étant conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9.- Système selon la revendication 8, dans lequel chaque dispositif de calcul (22A, 22B, 22C, 22D) est propre à calculer une ou plusieurs grandeurs physiques relatives à 30 l'aéronef (14) choisies parmi : la température totale de l'air en mouvement autour de l'aéronef, la vitesse air vraie, la vitesse conventionnelle, la vitesse indiquée, l'incidence, le dérapage, l'altitude pression, l'altitude pression corrigée, l'altitude standard, la vitesse ascensionnelle barométrique et le nombre de Mach de l'aéronef, en fonction de mesures de la température statique, de la pression statique et de la vitesse locale de l'aéronef (14) 35 réalisées par chaque sonde multifonctions (20A, 20B, 20C, 20D). 3035209 26
10.- Aéronef (14) comprenant au moins une sonde multifonctions (20A, 20B, 20C, 20D) de références primaires conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7.
11.- Aéronef (14) selon la revendication 10, dans lequel pour chaque sonde 5 multifonctions (20A, 20B, 20C, 20D) de références primaires, la sonde de température (42A) est plus proche du sol que les prises de pression statique (32A), en configuration de vol standard de l'aéronef (14).
12.- Procédé d'obtention d'une pluralité de grandeurs physiques relatives à un 10 aéronef (14), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes de: - fourniture (200) d'une sonde multifonctions (20A) de références primaires conforme à l'une des revendications 1 à 7, sur une carlingue (18) de l'aéronef (14), - mesure (210) d'une pression statique aux abords de l'aéronef (14) via les prises de pression statique (32A), 15 - émission/réception (220) d'un rayonnement laser depuis l'intérieur de l'aéronef (14) vers l'extérieur de l'aéronef à travers la fenêtre optique (34A) via la tête optique (38A) pour la mesure d'une vitesse de l'aéronef (14), - mesure (230) d'une température statique via la sonde de pression statique (42A), et 20 - calcul (240) des grandeurs physiques en fonction de la température statique, de la pression statique et de la vitesse de l'aéronef mesurées.