FR3050876B1 - Capot pour moteur d'aeronef comprenant une antenne de lecteur de radio-identification - Google Patents
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Abstract
Il est proposé un capot (16) de forme incurvée pour ensemble propulsif d'aéronef (12), présentant une surface interne (34), et comprenant une antenne radiofréquence (32) disposée sur la surface interne, dont elle épouse la forme. Un tel capot (16) rend possible un agencement de l'antenne (32) permettant une communication optimale par ondes radioélectriques avec des radio-étiquettes (24) portées par des composants (26) d'un moteur (13) logé dans un compartiment moteur (14) fermé par le capot (16), en particulier dans le cas où ces composants sont agencés en regard du capot.
Description
CAPOT POUR MOTEUR D'AÉRONEF COMPRENANT UNE ANTENNE DE LECTEUR DE RADIO-IDENTIFICATION
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte au domaine des ensembles propulsifs destinés à la propulsion des aéronefs, notamment les turbomachines, et concerne la gestion de configuration de ces moteurs, c'est-à-dire le suivi de l'état des éléments composant le moteur et des opérations de maintenance de ces éléments. L'invention concerne plus particulièrement un capot de forme incurvée destiné au carénage d'un tel moteur, tel qu'un capot de compartiment moteur d'hélicoptère ou un capot de nacelle de moteur d'aéronef.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
La demande de brevet US 2014/0207726 propose aux opérateurs d'aéronefs des services d'aide à la maintenance visant notamment l'amélioration de la localisation de panne, la gestion de la configuration de l'ensemble propulsif, et l'amélioration de la traçabilité des opérations de maintenance. Ces services reposent sur la connaissance de la configuration en temps réel, également dénommée « configuration os fly » d'après la terminologie anglo-saxonne, c'est-à-dire l'identification des équipements montés dans l'ensemble propulsif.
Les moyens permettant la gestion de configuration des ensembles propulsifs ont d'abord consisté à relever manuellement (par lecture visuelle) l'identité des éléments composant l'ensemble propulsif dans un livret prévu à cet effet, appelé « livret moteur», qui est un document papier tenu à jour par les utilisateurs, et qui n'est normalement pas communiqué à intervalle de temps régulier au fabriquant de l'ensemble propulsif (motoriste).
La gestion de configuration en temps réel impose de disposer d'un système automatique, sans fil, en liaison avec le système d'information du motoriste, et de préférence intégrable aux ensembles propulsifs existants avec un minimum d'évolution mécanique.
Au-delà de la stricte gestion de configuration « asfly » qui relève chaque remplacement d'un équipement par un autre, la connaissance de la dépose / repose d'un même équipement sur un ensemble propulsif est une information également importante dans la mesure où elle peut venir renforcer l'authenticité d'une déclaration d'action d'entretien (inspection, nettoyage, réglage ...). On parle alors de lecture automatique de configuration « étendue ».
Pour répondre au besoin d'identification sans fil, il a été proposé d'utiliser des systèmes RFID (de l'anglais «Radio Frequency Identification Device »), composés d'un lecteur de radio-identification (également dénommé « lecteur RFID »), et de radio-étiquettes (également dénommées « transpondeurs » ou « TAG ») respectivement portées par les composants de l'ensemble propulsif.
Le lecteur de radio-identification comporte typiquement un module générateur-récepteur radiofréquence apte à générer et recevoir un signal électrique alternatif radiofréquence, ainsi qu'une antenne reliée au module générateur-récepteur pour convertir le signal électrique en ondes radioélectriques et vice-versa.
Pour les bandes de fréquence envisagées, typiquement dans le domaine des ultra-hautes fréquences (UHF), et aux niveaux d'émission envisagés, il est possible d'utiliser des antennes se présentant sous la forme de blocs parallélépipédiques d'une surface allant de 70 cm2 à 300 cm2.
Toutefois, l'utilisation de ce type d'antenne ne serait pas totalement satisfaisante.
Cela est particulièrement le cas dans les compartiments moteur d'hélicoptères, dont le volume interne est très encombré. Avec les systèmes RFID proposés, la fixation des antennes des lecteurs de ces systèmes n'est possible que sur le plancher ou les cloisons pare feu qui délimitent ou partagent le compartiment moteur.
Les inconvénients de tels emplacements sont que la lecture des radio-étiquettes placées en vis-à-vis des capots n'est pas garantie car ces radio-étiquettes ne sont pas directement exposées au champ émis par les antennes, leur accès se faisant par rebond de l'onde UHF sur les capots.
De plus, l'installation d'antennes sur le plancher moteur est contraignante car des tuyauteries métalliques masquent la propagation du champ UHF.
Enfin, les antennes sont soumises aux pollutions du moteur, qui sont particulièrement présentes en dessous du moteur, notamment les projections d'huile et de carburant.
EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique et efficace à ces problèmes, permettant d'éviter au moins en partie les inconvénients précités. L'invention propose à cet effet un capot de forme incurvée pour ensemble propulsif d'aéronef, présentant une surface interne, et comprenant, selon l'invention, une antenne radiofréquence disposée sur la surface interne du capot, dont elle épouse la forme. D'une manière générale, un tel capot rend possible un agencement de l'antenne permettant une communication optimale par ondes radioélectriques avec des radio-étiquettes portées par des composants de moteur agencés sensiblement en regard du capot. De plus, un tel agencement de l'antenne permet de limiter au mieux les perturbations de l'air s'écoulant à proximité d'un tel moteur par l'antenne. Enfin, un tel agencement permet de limiter l'exposition de l'antenne aux pollutions du moteur.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'antenne comporte un composant actif formé d'un circuit imprimé flexible fixé sur la surface interne du capot.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, l'antenne comporte un composant actif formé par sérigraphie sur la surface interne du capot. L'invention concerne également un ensemble propulsif pour aéronef, comprenant un moteur logé dans un compartiment moteur, ainsi qu'au moins un capot du type décrit ci-dessus fermant ledit compartiment moteur et positionné latéralement ou dans une position supérieure par rapport au moteur.
De préférence, l'ensemble propulsif comprend en outre un module générateur-récepteur radiofréquence relié à l'antenne du capot de manière à former un lecteur de radio-identification.
De préférence, l'ensemble propulsif comprend en outre des étiquettes de radio-identification fixées à des composants internes de l'ensemble propulsif agencés en vis-à-vis du capot, ces étiquettes étant aptes à communiquer par ondes radiofréquence avec le lecteur de radio-identification.
De préférence, l'ensemble propulsif comprend un module de gestion de configuration configuré pour recevoir des données collectées par le lecteur de radio-identification à partir des étiquettes de radio-identification.
De préférence, lorsque le capot est vu en section transversale, l'antenne présente une étendue circonférentielle supérieure à 30 degrés par référence à un axe longitudinal inclus dans un plan vertical médian de l'ensemble propulsif.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de côté d'un hélicoptère comprenant un ensemble propulsif selon un mode de réalisation préféré de l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique partielle en perspective à plus grande échelle de l'hélicoptère de la figure 1, montrant l'ensemble propulsif, des capots de ce dernier en position d'ouverture, ainsi que des composants internes de l'ensemble propulsif ; - la figure 3Aest une vue schématique en perspective de l'un des capots visibles sur la figure 2 ; - la figure 3B est une vue schématique en section transversale du capot de la figure 3A; - la figure 4 est une vue schématique en perspective d'une antenne appartenant au capot de la figure 3A ; - la figure 5 est une vue schématique en perspective d'un ensemble propulsif pour avion, illustrant plus particulièrement une nacelle de cet ensemble propulsif ; - la figure 6 est une vue schématique en perspective d'un capot appartenant à la nacelle de l'ensemble propulsif de la figure 5.
Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou analogues.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
Les figures 1 et 2 illustrent un aéronef, par exemple un hélicoptère 10, qui comporte, d'une manière bien connue, un ensemble propulsif 12 comprenant au moins un moteur 13 logé dans un compartiment moteur 14 qui est notamment fermé par un capot 16 de forme incurvée disposé latéralement par rapport au moteur 13 et un capot 17 de forme incurvée disposé dans une position supérieure par rapport au moteur 13. Le moteur 13 de l'ensemble propulsif 12 illustré est une turbomachine, mais ce moteur peut, en variante, être un moteur à explosion. La figure 3A illustre divers éléments appartenant à l'ensemble propulsif 12, dont le capot 16, comme cela apparaîtra plus clairement dans ce qui suit. L'ensemble propulsif 12 comporte en particulier un module de gestion de configuration 20 (représenté très schématiquement sur la figure 3), configuré pour recevoir des données collectées par un lecteur de radio-identification 22 à partir d'étiquettes de radio-identification 24 (figure 2) portées par divers composants internes 26 de l'ensemble propulsif 12.
Le lecteur de radio-identification 22 comporte de manière générale un module générateur-récepteur radiofréquence 30, et une antenne 32 reliée à ce dernier pour permettre l'émission et la réception d'ondes radioélectriques par le module 30.
Selon la présente invention, l'antenne 32 est disposée sur une surface interne 34 de l'un des capots 16,17, par exemple le capot 16, dont elle épouse la forme, comme le montre plus particulièrement la figure 3. L'antenne 32 présente ainsi une forme générale incurvée. A cet effet, l'antenne 32 (figure 4) est par exemple constituée d'un composant actif 32A apte à générer des ondes radioélectriques UHF, et d'un enrobage 32B dans lequel est noyé le composant actif 32A. L'enrobage 32B, constitué d'une résine silicone ou polyuréthane, permet de protéger le composant actif contre les conditions sévères auxquelles ce composant actif est soumis lorsque l'ensemble propulsif est en fonctionnement.
Le composant actif 32A est composé d'un circuit imprimé flexible, fixé sur la surface interne 34 du capot 16. Par « circuit imprimé flexible », il faut comprendre un circuit imprimé du type couramment dénommé « Flex PCB » ou « circuit flex », réalisé par sérigraphie sur un substrat plastique flexible, par exemple en un polyimide, ou un polyester (polytéréphtalate d'éthylène ou polynaphtalate d'éthylène), ou encore en epoxy mince ou en polytétrafluoroéthylène. De préférence, l'antenne 32 comporte en outre une feuille de métal formant plan de masse interposée entre le substrat et la surface interne 34 du capot 16.
En variante, le composant actif 32A de l'antenne 32 peut être réalisé par sérigraphie directement sur la surface interne 34 du capot 16, lorsque ce dernier est dans un matériau adéquat (par exemple un matériau métallique ou époxy).
Comme le montre la figure 3B l'antenne 32 présente une étendue circonférentielle θ supérieure à 30 degrés par référence à un axe longitudinal 36 inclus dans un plan vertical médian P de l'ensemble propulsif . Une telle conformation de l'antenne permet un champ d'émission optimal en ce qui concerne les ondes émises par l'antenne 32. L'autre capot 17 peut également être équipé d'une antenne analogue à l'antenne 32, cette autre antenne pouvant être reliée au même module générateur-récepteur radiofréquence 30 ou à un autre module analogue. L'invention est bien entendu applicable aux ensembles propulsifs d'aéronef, d'une manière générale.
Ainsi, l'ensemble propulsif peut être un groupe propulsif destiné à équiper un avion, comme illustré sur la figure 5. Un tel groupe propulsif 40 comprend notamment une nacelle 42 délimitant un compartiment moteur, et un moteur (masqué sur la figure) logé dans le compartiment moteur 44 et donc entouré par la nacelle 42.
La nacelle 42 comporte par exemple deux capots 46 agencés de part et d'autre du plan vertical médian P de l'ensemble propulsif.
La figure 6 illustre l'un des capots 46. De manière analogue à ce qui a été décrit ci-dessus, le capot 46 comporte sur sa surface interne 48 une antenne 50 semblable à l'antenne 32, également positionnée latéralement par rapport au moteur, et reliée à un module générateur-récepteur radiofréquence 52 de manière à former un lecteur de radio-identification 54. Ce dernier est en outre relié à un module de gestion de configuration 56. D'une manière générale, l'agencement de l'antenne 32, 50 du lecteur de radio-identification sur la surface interne 34, 48 d'un capot permet une communication radioélectrique optimale entre l'antenne et les radio-étiquettes portées par les composants internes de l'ensemble propulsif. De plus, un tel agencement de l'antenne 32, 50 permet de limiter au mieux les perturbations des écoulements d'air par l'antenne à proximité du moteur ainsi que l'exposition de l'antenne aux éventuelles pollutions provenant du moteur.
Il est à noter que le capot 16, 46 pourvu de l'antenne 32, 50 peut être un capot mobile comme dans les exemples décrits ci-dessus, ou, en variante, un capot fixe.
Claims (7)
- REVENDICATIONS MODIFIÉES1. Ensemble propulsif (12, 40) pour aéronef, comprenant un capot (16, 46) présentant une surface interne (34, 48) de forme incurvée, caractérisé en ce qu'il comprend un lecteur de radio-identification (22) comprenant un module générateur-récepteur radiofréquence (30) et une antenne radiofréquence (32, 50) reliée au module générateur-récepteur radiofréquence (30) et disposée sur la surface interne (34, 48) du capot, dont elle épouse la forme.
- 2. Ensemble propulsif selon la revendication 1, dans lequel l'antenne (32, 50) comporte un composant actif (32A) formé d'un circuit imprimé flexible fixé sur la surface interne (34, 48) du capot.
- 3. Ensemble propulsif selon ia revendication 1, dans lequel l'antenne (32, 50) comporte un composant actif (32A) formé par sérigraphie sur la surface interne (34,48) du capot.
- 4. Ensemble propulsif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un moteur (13) logé dans un compartiment moteur (14, 44), et dans lequel le capot (16, 46) ferme ledit compartiment moteur et est positionné latéralement ou dans une position supérieure par rapport au moteur.
- 5. Ensemble propulsif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre des étiquettes de radio-identification (24) fixées à des composants internes (26) de l’ensemble propulsif agencés en vis-à-vis du capot (16, 46), et aptes à communiquer par ondes radiofréquence avec le lecteur de radio-identification (22).
- 6. Ensemble propulsif selon la revendication 5, comprenant un module de gestion de configuration (20) configuré pour recevoir des données collectées par le lecteur de radio-identification (22) à partir des étiquettes de radio-identification (24).
- 7. Ensemble propulsif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, lorsque le capot (16, 46) est vu en section transversale, l'antenne (32, 50) présente une étendue circonférentielle (Θ) supérieure à 30 degrés par référence à un axe longitudinal (36) inclus dans un plan vertical médian (P) de l'ensemble propulsif.
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