FR3073500A1 - SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING IMPACTS ON A FUSELAGE OF AN AIRCRAFT - Google Patents

SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING IMPACTS ON A FUSELAGE OF AN AIRCRAFT Download PDF

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Abstract

Un aéronef (1) comportant un fuselage (10) et un système de détection d'impacts sur le fuselage (10), le système de détection comportant : - une pluralité d'organes de détection (3) autonomes qui sont positionnés sur une surface intérieure du fuselage (10) de l'aéronef (1), et - une pluralité d'organes de lecture (4) positionnés dans l'aéronef (1) et configurés pour communiquer de manière sans fil avec les organes de détection (3) de manière à collecter les mesures d'impact associées aux organes de détection (3).An aircraft (1) comprising a fuselage (10) and a fuselage impact detection system (10), the detection system comprising: - a plurality of autonomous detection members (3) which are positioned on a surface interior of the fuselage (10) of the aircraft (1), and - a plurality of reading members (4) positioned in the aircraft (1) and configured to communicate wirelessly with the detection members (3) in order to collect the impact measurements associated with the detection members (3).

Description

SYSTEME ET PROCEDE DE DETECTION D’IMPACTS SUR UN FUSELAGE D’UN AERONEFSYSTEM AND METHOD FOR DETECTING IMPACTS ON A FUSELAGE OF AN AIRCRAFT

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEURGENERAL TECHNICAL AREA AND PRIOR ART

La présente invention concerne la détection d’impacts reçus par un aéronef, en particulier, pour un aéronef comportant un fuselage en matériau composite ou métallique.The present invention relates to the detection of impacts received by an aircraft, in particular, for an aircraft comprising a fuselage made of composite or metallic material.

De manière connue, un aéronef comporte un fuselage en matériau composite, généralement comprenant des fibres de carbone avec une matrice thermoplastique, afin de bénéficier d’une résistance mécanique importante pour une masse faible par comparaison à un fuselage en matériau métallique traditionnel.In known manner, an aircraft comprises a fuselage made of composite material, generally comprising carbon fibers with a thermoplastic matrix, in order to benefit from a significant mechanical resistance for a low mass compared to a fuselage made of traditional metallic material.

Lorsqu’un aéronef est en stationnement dans un aéroport, les véhicules circulant dans l’aéroport (tracteur, camion etc.) sont susceptibles d’entrer en contact avec l’aéronef, ce qui endommage son fuselage en matériau composite. De tels endommagements réduisent la résistance mécanique du matériau composite et doivent donc être détectés. En pratique, pour détecter un endommagement lié à un choc, la surface extérieure d’un aéronef est inspectée de manière visuelle par des opérateurs, ce qui est long et onéreux compte tenu du fait que l’aéronef doit être immobilisé. La détection visuelle d’un endommagement lié à un impact est difficile car l’endommagement du matériau composite est généralement interne et peu visible depuis l’extérieur.When an aircraft is parked at an airport, vehicles traveling through the airport (tractor, truck, etc.) are likely to come into contact with the aircraft, which damages its fuselage made of composite material. Such damage reduces the mechanical strength of the composite material and must therefore be detected. In practice, to detect damage due to an impact, the exterior surface of an aircraft is visually inspected by operators, which is time-consuming and expensive taking into account the fact that the aircraft must be immobilized. Visual detection of impact damage is difficult because the damage to the composite material is generally internal and not very visible from the outside.

Afin d’éliminer cet inconvénient, il a été proposé par la demande de brevet US6748791B1 d’utiliser un maillet d’inspection équipé d’un accéléromètre qui permet de qualifier le type d’endommagement reçu par le fuselage. Un tel maillet d’inspection ne peut être utilisé que lorsque la zone endommagée a été préalablement identifiée de manière visuelle. Aussi, cette solution présente les mêmes inconvénients que cités précédemment.In order to eliminate this drawback, it has been proposed by patent application US6748791B1 to use an inspection mallet equipped with an accelerometer which makes it possible to qualify the type of damage received by the fuselage. Such an inspection mallet can only be used when the damaged area has been previously identified visually. Also, this solution has the same drawbacks as mentioned above.

Il a également été proposé par la demande de brevet US8886388B2 d’intégrer des fils électriques dans le fuselage en matériau composite afin de former des boucles de courant. Lors de l’endommagement du fuselage, un ou plusieurs fils électriques se brisent, ce qui sectionne la boucle de courant et entraîne l’émission d’une alarme. Une telle solution est avantageuse car elle permet de localiser une zone déjà visible depuis l’extérieur puisqu’elle a conduit à la rupture d’un ou plusieurs fils.It has also been proposed by patent application US8886388B2 to integrate electrical wires into the fuselage made of composite material in order to form current loops. When the fuselage is damaged, one or more electrical wires break, which cuts off the current loop and triggers an alarm. Such a solution is advantageous because it makes it possible to locate an area already visible from the outside since it has led to the breakage of one or more wires.

En pratique, cette solution est complexe à mettre en oeuvre pour un aéronef. En effet, les fils électriques doivent être intégrés lors de la fabrication du fuselage, ce qui est onéreux à réaliser et difficile à maintenir. Enfin, cette solution impose de prévoir un réseau électrique spécifique, ce qui augmente encore le coût et la complexité.In practice, this solution is complex to implement for an aircraft. Indeed, the electrical wires must be integrated during the manufacture of the fuselage, which is expensive to produce and difficult to maintain. Finally, this solution requires the provision of a specific electrical network, which further increases the cost and complexity.

En pratique, on distingue trois types d’impacts : des impacts mineurs qui ne sont pas visibles mais qui n’abaissent pas la résistance mécanique du fuselage, des impacts majeurs qui engendrent une dégradation visible et des impacts intermédiaires qui sont peu visibles/invisibles et qui abaissent la résistance mécanique du matériau composite.In practice, there are three types of impact: minor impacts which are not visible but which do not lower the mechanical strength of the fuselage, major impacts which cause visible degradation and intermediate impacts which are hardly visible / invisible and which lower the mechanical strength of the composite material.

Un des objectifs de la présente invention est de détecter de manière rapide et fiable les impacts intermédiaires sur un fuselage mais également sur toute partie d’un carénage d’un aéronef susceptible d’être endommagée, notamment, une nacelle de turbomachine. Un autre objectif de la présente invention est de proposer un système de détection qui soit simple à mettre oeuvre et à entretenir.One of the objectives of the present invention is to quickly and reliably detect the intermediate impacts on a fuselage but also on any part of the fairing of an aircraft liable to be damaged, in particular, a turbomachine nacelle. Another objective of the present invention is to propose a detection system which is simple to implement and to maintain.

De manière incidente, dans un domaine technique différent de celui de la détection d’impacts sur un fuselage, on connaît par la demande de brevet EP2977963A1 un système d’estimation de la durée de vie d’un équipement aéronautique qui comprend une pluralité d’organes de détection fixés aux équipements aéronautiques afin de mesurer les vibrations subies au cours du vol de l’aéronef mais aucunement pour mesurer des impacts lorsque l’aéronef est stationné au sol.Incidentally, in a technical field different from that of impact detection on a fuselage, there is known from patent application EP2977963A1 a system for estimating the lifespan of aeronautical equipment which comprises a plurality of detection members fixed to aeronautical equipment in order to measure the vibrations undergone during the flight of the aircraft but in no way to measure impacts when the aircraft is parked on the ground.

PRESENTATION GENERALE DE L’INVENTIONGENERAL PRESENTATION OF THE INVENTION

A cet effet, l’invention concerne un aéronef comportant un fuselage et un système de détection d’impacts sur le fuselage, le système de détection comportant :To this end, the invention relates to an aircraft comprising a fuselage and a system for detecting impacts on the fuselage, the detection system comprising:

- une pluralité d’organes de détection autonomes qui sont positionnés sur une surface intérieure du fuselage de l’aéronef, chaque organe de détection comportant :- a plurality of autonomous detection members which are positioned on an inner surface of the fuselage of the aircraft, each detection member comprising:

o au moins un identifiant, o au moins un élément de mesure d’un impact, o au moins une mémoire d’enregistrement de la mesure d’impact et o au moins un élément de communication sans fil, eto at least one identifier, o at least one element for measuring impact, o at least one memory for recording the measurement of impact and o at least one element for wireless communication, and

- une pluralité d’organes de lecture positionnés dans l’aéronef et configurés pour communiquer de manière sans fil avec les organes de détection de manière à collecter les mesures d’impact associées aux identifiants des organes de détection.- a plurality of reading devices positioned in the aircraft and configured to communicate wirelessly with the detection devices so as to collect the impact measurements associated with the identifiers of the detection devices.

Grâce à l’invention, un endommagement peut être détecté de manière fiable et précise même si ce dernier n’est pas visible visuellement sur le fuselage comme c’est par exemple le cas avec un fuselage en matériau composite. L’utilisation d’organes de détection autonomes permet un positionnement sans contrainte sur le fuselage au niveau des zones que l’on souhaite surveiller de manière prioritaire. Il n’est avantageusement pas nécessaire d’intégrer des moyens de détection dans le matériau du fuselage comme dans l’art antérieur. L’invention peut ainsi être mise en oeuvre de manière pratique et rapide dans un aéronef existant.Thanks to the invention, damage can be detected reliably and precisely even if the latter is not visually visible on the fuselage as is the case, for example, with a fuselage made of composite material. The use of autonomous detection devices allows unconstrained positioning on the fuselage in the areas that we want to monitor as a priority. It is advantageously not necessary to integrate detection means into the fuselage material as in the prior art. The invention can thus be implemented in a practical and rapid manner in an existing aircraft.

Par ailleurs, une communication sans fil permet de collecter des mesures d’impact de manière rapide à distance. Cela est particulièrement avantageux lorsque des opérations de collecte sont réalisées de manière fréquente, en particulier, à chaque fois que l’aéronef est au sol. Enfin, le positionnement des organes de détection sur la surface intérieure permet une communication avec les organes de lecture sans être perturbé par le fuselage, en particulier, par sa cage de Faraday. Lors d’un choc intermédiaire sur la surface extérieure du fuselage, la surface intérieure est également endommagée. Un positionnement d’un organe de détection sur la surface intérieure est donc pertinent et avantageux.In addition, wireless communication makes it possible to collect impact measurements quickly from a distance. This is particularly advantageous when collection operations are carried out frequently, in particular, each time the aircraft is on the ground. Finally, the positioning of the detection members on the interior surface allows communication with the reading members without being disturbed by the fuselage, in particular, by its Faraday cage. During an intermediate impact on the outer surface of the fuselage, the inner surface is also damaged. A positioning of a detection member on the interior surface is therefore relevant and advantageous.

Selon un aspect, chaque organe de détection est configuré pour enregistrer toutes les mesures d’impact dans sa mémoire d’enregistrement. Selon un autre aspect, chaque organe de détection est configuré pour enregistrer une mesure d’impact dans sa mémoire d’enregistrement si la mesure d’impact est supérieure à un seuil de détection prédéterminé. Seules les mesures pertinentes qui affectent la résistance mécanique sont enregistréesIn one aspect, each detection device is configured to record all of the impact measurements in its recording memory. According to another aspect, each detection member is configured to record an impact measurement in its recording memory if the impact measurement is greater than a predetermined detection threshold. Only relevant measurements that affect mechanical strength are recorded

De manière préférée, les organes de lecture sont positionnés à l’intérieur du fuselage. Ainsi, le fuselage ne perturbe pas la communication entre les organes de détection et les organes de lecture.Preferably, the reading members are positioned inside the fuselage. Thus, the fuselage does not disturb the communication between the detection members and the reading members.

De préférence, l’aéronef comporte un réseau d’alimentation électrique sur lequel sont reliés les organes de lecture. Ainsi, les organes de lecture sont alimentés entre eux par un même réseau d’alimentation électrique qui est fixe dans l’aéronef, en particulier, dans le fuselage. Selon un aspect préféré, les organes de lecture sont répartis selon l’axe longitudinal selon lequel s’étend l’aéronef, de préférence, espacés d’une distance supérieure ou égale à 1 mètre. De préférence, les organes de lecture sont positionnés sous les rails des sièges de l’aéronef.Preferably, the aircraft comprises an electrical supply network on which the reading members are connected. Thus, the reading members are supplied to each other by a single electrical supply network which is fixed in the aircraft, in particular in the fuselage. According to a preferred aspect, the reading members are distributed along the longitudinal axis along which the aircraft extends, preferably spaced by a distance greater than or equal to 1 meter. Preferably, the reading members are positioned under the rails of the seats of the aircraft.

De manière préférée, l’aéronef comporte au moins un calculateur de détection d’endommagements, relié aux organes de lecture, qui est configuré pour collecter les mesures d’impact associées aux identifiants des organes de détection. De préférence, le calculateur de détection d’endommagements est configuré pour émettre une alerte si la mesure d’impact est supérieure à un seuil d’alerte prédéterminé.Preferably, the aircraft comprises at least one damage detection computer, connected to the reading members, which is configured to collect the impact measurements associated with the identifiers of the detection members. Preferably, the damage detection computer is configured to issue an alert if the impact measurement is greater than a predetermined alert threshold.

De préférence, l’aéronef comporte un réseau de communication sur lequel sont reliés les organes de lecture. De préférence, les organes de lecture sont reliés à un réseau de communication et d’alimentation électrique. Le positionnement des organes de lecture est avantageusement libre afin de faciliter la collecte des mesures d’impact tout en tenant compte des contraintes structurelles du fuselage.Preferably, the aircraft comprises a communication network on which the reading members are connected. Preferably, the reading members are connected to a communication and power supply network. The positioning of the reading members is advantageously free in order to facilitate the collection of impact measurements while taking into account the structural constraints of the fuselage.

Selon un aspect de l’invention, chaque organe de lecture est configuré pour lire la mémoire d’enregistrement d’un organe de détection de manière radio, en particulier, par un procédé de lecture du type RFID. Une lecture par RFID est simple et économique à mettre en oeuvre, sa distance de communication est suffisante pour permettre la collecte de mesures d’impact à l’intérieur du fuselage.According to one aspect of the invention, each reading member is configured to read the recording memory of a detection member by radio, in particular, by a reading method of the RFID type. Reading by RFID is simple and economical to implement, its communication distance is sufficient to allow the collection of impact measurements inside the fuselage.

De manière préférée, l’élément de mesure est piézoélectrique. Un tel élément de mesure peut ainsi convertir la force d’un impact en signal électrique afin de pouvoir le transmettre de manière sans fil. De manière avantageuse, chaque organe de détection comporte un élément de stockage d’énergie électrique et l’élément de mesure piézoélectrique est configuré pour recharger électriquement l’élément de stockage d’énergie électrique.Preferably, the measuring element is piezoelectric. Such a measurement element can thus convert the force of an impact into an electrical signal so that it can be transmitted wirelessly. Advantageously, each detection member comprises an electrical energy storage element and the piezoelectric measurement element is configured to electrically recharge the electrical energy storage element.

De préférence, les organes de détection sont positionnés sur la surface intérieure du fuselage de l’aéronef de manière adhésive. Un positionnement adhésif est pratique et évite d’affecter la résistance mécanique structurelle du fuselage lors du positionnement, ce qui est avantageux.Preferably, the detection members are positioned on the interior surface of the fuselage of the aircraft in an adhesive manner. Adhesive positioning is practical and avoids affecting the structural mechanical strength of the fuselage during positioning, which is advantageous.

De manière préférée, le fuselage est en matériau composite. Comme indiqué précédemment, un endommagement du matériau composite peut être détecté de manière fiable et précise même si ce dernier n’est pas observable visuellement par un opérateur. Il va de soi que l’invention est également applicable à un fuselage en matériau métallique, le seuil de détection étant alors adapté audit matériau métallique.Preferably, the fuselage is made of composite material. As indicated above, damage to the composite material can be detected reliably and precisely even if the latter is not visually observable by an operator. It goes without saying that the invention is also applicable to a fuselage made of metallic material, the detection threshold then being adapted to said metallic material.

De préférence, le système de détection comporte au moins un organe de lecture portatif configuré pour lire, de manière sans fil, la mémoire d’enregistrement d’un organe de détection. Un organe de lecture portatif est autonome et ne nécessite ainsi pas d’être relié à un réseau d’alimentation électrique. Un tel organe de lecture portatif permet d’obtenir des mesures issues d’organes de détection qui sont situés sur des zones du fuselage qui sont éloignées des organes de lecture fixes.Preferably, the detection system comprises at least one portable reading member configured to read, wirelessly, the recording memory of a detection member. A portable reading device is autonomous and does not therefore need to be connected to a power supply network. Such a portable reading device makes it possible to obtain measurements from detection devices which are located on areas of the fuselage which are distant from the fixed reading devices.

Selon un aspect préféré, l’aéronef comporte au moins une nacelle de réception d’une turbomachine, le système de détection comporte au moins un organe de détection additionnel positionné sur la nacelle et apte à être lu par l’organe de lecture portatif. De manière préférée, un organe de détection et un organe de détection additionnel sont identiques. Un organe de détection est positionné sur la surface intérieure d’un fuselage tandis qu’un organe de détection additionnel est placé sur une nacelle ou un autre élément de carénage. De manière avantageuse, des organes de détection identiques sont utilisés pour le fuselage, la nacelle et autres éléments de carénage de l’aéronef. Les organes de lecture fixes permettent de collecter les mesures des organes de détection du fuselage tandis que le ou les organes de lecture portatifs permettent de collecter les mesures des autres organes de détection positionnés sur les autres éléments de carénage. Autrement dit, le système selon l’invention permet de détecter un endommagement sur tout élément de carénage (fuselage, nacelle, belly fairing, etc.) avec des moyens analogues afin de permettre une maintenance réactive.According to a preferred aspect, the aircraft comprises at least one nacelle for receiving a turbomachine, the detection system comprises at least one additional detection member positioned on the nacelle and capable of being read by the portable reading member. Preferably, a detection member and an additional detection member are identical. A detection member is positioned on the inner surface of a fuselage while an additional detection member is placed on a nacelle or other fairing element. Advantageously, identical detection members are used for the fuselage, the nacelle and other fairing elements of the aircraft. The fixed reading members make it possible to collect the measurements of the fuselage detection members while the portable reading member or members make it possible to collect the measurements of the other detection members positioned on the other fairing elements. In other words, the system according to the invention makes it possible to detect damage on any fairing element (fuselage, nacelle, belly fairing, etc.) with similar means in order to allow reactive maintenance.

L’invention concerne en outre un procédé de détection d’un endommagement sur un aéronef tel que présenté précédemment, chaque organe de détection ayant un identifiant déterminé qui est associé à une zone déterminée du fuselage dans laquelle l’organe de détection est positionné, le procédé comprenant :The invention further relates to a method of detecting damage on an aircraft as presented above, each detection member having a determined identifier which is associated with a determined zone of the fuselage in which the detection member is positioned, the process comprising:

- une étape de mesure et d’enregistrement d’un impact reçu sur une surface extérieure du fuselage de l’aéronef par un organe de détection,a step of measuring and recording an impact received on an outer surface of the fuselage of the aircraft by a detection member,

- une étape de lecture sans fil, par au moins un organe de lecture, de la mesure d’impact associée à l’identifiant de l’organe de détection ayant réalisé la mesure d’impact eta step of wireless reading, by at least one reading member, of the impact measurement associated with the identifier of the detection member having carried out the impact measurement, and

- une étape de détermination d’un endommagement dans la zone du fuselage associée à l’identifiant.- a step of determining damage in the fuselage area associated with the identifier.

Grâce à l’invention, toute zone endommagée d’un fuselage d’un aéronef est détectée de manière rapide même si l’endommagement n’est pas observable par un opérateur. Plus la densité d’organes de détection est importante, plus la zone endommagée est déterminée de manière précise, ce qui permet de mettre en oeuvre une étape de maintenance ciblée.Thanks to the invention, any damaged area of an aircraft fuselage is detected quickly even if the damage is not observable by an operator. The higher the density of detection elements, the more precisely the damaged area is determined, which makes it possible to implement a targeted maintenance step.

De manière préférée, la mesure d’impact est enregistrée uniquement si la mesure d’impact est supérieure à un seuil de détection prédéterminé. Ainsi, cela permet de ne collecter que les mesures d’impact pertinentes, c’est-à-dire, celles qui affectent négativement la résistance structurelle du fuselage.Preferably, the impact measurement is recorded only if the impact measurement is greater than a predetermined detection threshold. Thus, this makes it possible to collect only the relevant impact measures, that is to say, those which negatively affect the structural strength of the fuselage.

De préférence, le procédé de détection est mis en œuvre uniquement lorsque l’aéronef est au sol. L’aéronef ne subit ainsi aucune perturbation liée à la détection lorsqu’il est en vol.Preferably, the detection method is implemented only when the aircraft is on the ground. The aircraft is therefore not subjected to any detection disturbance while in flight.

PRESENTATION DES FIGURESPRESENTATION OF THE FIGURES

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels :The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and referring to the appended drawings in which:

- la figure 1 est une représentation schématique d’un aéronef comportant un système de détection d’impacts selon une forme de réalisation de l’invention,FIG. 1 is a diagrammatic representation of an aircraft comprising an impact detection system according to an embodiment of the invention,

- la figure 2 est une représentation schématique en coupe transversale de l’aéronef de la figure 1,FIG. 2 is a schematic representation in cross section of the aircraft of FIG. 1,

- la figure 3 est une représentation schématique d’un organe de mesure du système de détection,- Figure 3 is a schematic representation of a measuring member of the detection system,

- la figure 4 est une représentation schématique d’un organe de lecture du système de détection et la figure 5 est une représentation schématique d’un exemple de mise en œuvre d’un procédé de détection d’impacts.- Figure 4 is a schematic representation of a reading member of the detection system and Figure 5 is a schematic representation of an example of implementation of an impact detection method.

Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.It should be noted that the figures show the invention in detail to implement the invention, said figures can of course be used to better define the invention if necessary.

DESCRIPTION D’UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVREDESCRIPTION OF ONE OR MORE MODES OF IMPLEMENTATION AND IMPLEMENTATION

En référence à la figure 1, il est représenté un aéronef 1 comportant un fuselage 10, un carénage inférieure dénommé belly fairing 11 et une nacelle 13. Dans cet exemple et comme indiqué précédemment, le fuselage 10 est réalisé en matériau composite, en particulier, à base de fibres de carbone. Bien que l’invention soit née à l’origine pour détecter des endommagements sur un fuselage 10 en matériau composite, l’invention s’applique plus généralement à tout matériau, en particulier métallique, afin de détecter de manière optimale les impacts pouvant abaisser la résistance mécanique de l’aéronef 1.Referring to FIG. 1, there is shown an aircraft 1 comprising a fuselage 10, a lower fairing called belly fairing 11 and a nacelle 13. In this example and as indicated previously, the fuselage 10 is made of composite material, in particular, based on carbon fibers. Although the invention was originally born to detect damage to a fuselage 10 made of composite material, the invention applies more generally to any material, in particular metallic, in order to optimally detect the impacts that can lower the mechanical strength of the aircraft 1.

Selon l’invention, toujours en référence à la figure 1, l’aéronef 1 comporte un système de détection d’impacts IMP sur le fuselage 10, en particulier, liés à un véhicule V circulant à proximité de l’aéronef 1 en stationnement. En référence à la figure 1, le système de détection comporte une pluralité d’organes de détection 3 positionnés sur le fuselage 10 de l’aéronef 1, une pluralité d’organes de lecture 4 positionnés dans l’aéronef 1 et un calculateur de détection d’endommagements 5, relié à aux organes de lecture 4, configuré pour collecter des mesures d’impact associées aux organes de détection 3. Ainsi, le système de détection permet de collecter de manière pratique des mesures d’impact afin de permettre, d’une part, de localiser les endommagements subis par le fuselage 10 et, d’autre part, de catégoriser chaque endommagement. Grâce à l’invention, les opérations de maintenance peuvent être ciblées afin d’éliminer de manière réactive tout endommagement susceptible d’abaisser la résistance mécanique du fuselage 10 de l’aéronef 1.According to the invention, still with reference to FIG. 1, the aircraft 1 comprises an IMP impact detection system on the fuselage 10, in particular, linked to a vehicle V traveling near the parked aircraft 1. With reference to FIG. 1, the detection system comprises a plurality of detection members 3 positioned on the fuselage 10 of the aircraft 1, a plurality of reading members 4 positioned in the aircraft 1 and a detection computer damage 5, connected to the reading members 4, configured to collect impact measurements associated with the detection members 3. Thus, the detection system makes it possible to collect impact measurements in a practical manner in order to allow, d on the one hand, to locate the damage suffered by the fuselage 10 and, on the other hand, to categorize each damage. Thanks to the invention, maintenance operations can be targeted in order to reactively eliminate any damage liable to lower the mechanical strength of the fuselage 10 of aircraft 1.

Les différents éléments du système de détection vont être dorénavant présentés en détails.The various elements of the detection system will now be presented in detail.

En référence à la figure 2, plusieurs organes de détection 3 sont positionnés sur la surface intérieure Si du fuselage 10 de l’aéronef 1. Les organes de détection 3 sont autonomes et indépendants les uns des autres. Cela permet avantageusement de positionner les organes de détection 3 sans contrainte sur les zones du fuselage 10 qui sont les plus susceptibles d’être endommagées, en particulier, dans les zones inférieures du fuselage 10. De manière avantageuse, les organes de détection 3 sont positionnés sur la surface intérieure Si du fuselage 10 de de manière adhésive, ce qui permet de s’adapter à tout fuselage 10. L’ajout d’organes de détection 3 n’impacte avantageusement pas le procédé de fabrication du fuselage 10 comme cela était le cas dans la demande de brevet US8886388B2.With reference to FIG. 2, several detection members 3 are positioned on the interior surface Si of the fuselage 10 of the aircraft 1. The detection members 3 are autonomous and independent of each other. This advantageously makes it possible to position the detection members 3 without constraint on the areas of the fuselage 10 which are most likely to be damaged, in particular, in the lower areas of the fuselage 10. Advantageously, the detection members 3 are positioned on the inner surface If of the fuselage 10 in an adhesive manner, which makes it possible to adapt to any fuselage 10. The addition of detection members 3 does not advantageously impact the manufacturing process of the fuselage 10 as it was case in patent application US8886388B2.

Un positionnement sur la surface intérieure Si est avantageux à plusieurs titres. Tout d’abord, cela permet de mesurer de manière optimale toute déformation d’un matériau composite. Pour rappel, lors d’un impact IMP sur la surface extérieure Se d’un fuselage 10 en matériau composite, la surface intérieure Si subit des déformations qui abaissent la résistance mécanique. En outre un fuselage 10 comporte de manière connue des éléments métalliques afin de former une cage de Faraday de manière à protéger l’aéronef 1 contre la foudre. Une telle cage de Faraday perturbe toute communication entre l’intérieur du fuselage 10 et l’extérieur. Aussi, un positionnement des organes de détection 3 sur la surface intérieure Si du fuselage 10 permet d’assurer une communication optimale entre les organes de détection 3 et les organes de lecture 4 comme cela sera présenté par la suite.Positioning on the interior surface Si is advantageous for several reasons. First, it allows optimal measurement of any deformation of a composite material. As a reminder, during an impact IMP on the outer surface Se of a fuselage 10 made of composite material, the inner surface Si undergoes deformations which lower the mechanical resistance. In addition, a fuselage 10 comprises, in known manner, metallic elements in order to form a Faraday cage so as to protect the aircraft 1 against lightning. Such a Faraday cage disrupts all communication between the interior of the fuselage 10 and the exterior. Also, positioning of the detection members 3 on the inner surface Si of the fuselage 10 ensures optimal communication between the detection members 3 and the reading members 4 as will be presented below.

Dans cet exemple, comme illustré à la figure 3, chaque organe de détection 3 comporte un identifiant ID, un élément de mesure 31 d’un impact IMP, un élément de traitement 34 comportant une mémoire d’enregistrement 32 de la mesure d’impact Ml, un élément de stockage d’énergie électrique 35 et un élément de communication sans fil 33.In this example, as illustrated in FIG. 3, each detection member 3 comprises an identifier ID, a measurement element 31 of an impact IMP, a processing element 34 comprising a storage memory 32 of the impact measurement Ml, an electrical energy storage element 35 and a wireless communication element 33.

De manière préférée, l’identifiant ID est prédéterminé dans l’élément de traitement 34 et/ou l’élément de communication sans fil 33. Un tel identifiant ID permet avantageusement de distinguer deux organes de détection 3 afin de localiser de manière aisée un endommagement sur le fuselage 10. L’identifiant ID peut se présenter sous diverses formes : un numéro, un texte, une signature magnétique, etc.Preferably, the identifier ID is predetermined in the processing element 34 and / or the wireless communication element 33. Such an identifier ID advantageously makes it possible to distinguish two detection members 3 in order to locate damage easily. on the fuselage 10. The ID identifier can take various forms: a number, a text, a magnetic signature, etc.

Dans cet exemple, l’élément de mesure 31 se présente sous la forme d’un capteur piézoélectrique configuré pour fournir une tension électrique déterminée suite à un impact déterminé. L’élément de traitement 34 est relié à l’élément de mesure 31 et adapté pour enregistrer une mesure d’impact Ml, en particulier, une tension dans le cas d’un capteur piézoélectrique. L’élément de traitement 34 se présente de manière préférée sous la forme d’une carte électronique, en particulier du type ASIC, qui est relié à l’élément de mesure 31. De préférence, l’élément de traitement 34 comporte une mémoire d’enregistrement 32 pour enregistrer les mesures d’impact Ml. L’élément de traitement 34 associe à chaque mesure d’impact Ml l’identifiant ID de l’organe de détection 3 dans la mémoire d’enregistrement 32. De préférence, l’élément de traitement 34 associe à chaque mesure d’impact Ml l’instant de l’impact dans la mémoire d’enregistrement 32 afin de déterminer les raisons d’un tel impact.In this example, the measuring element 31 is in the form of a piezoelectric sensor configured to supply a determined electrical voltage following a determined impact. The processing element 34 is connected to the measurement element 31 and adapted to record an impact measurement Ml, in particular, a voltage in the case of a piezoelectric sensor. The processing element 34 is preferably in the form of an electronic card, in particular of the ASIC type, which is connected to the measuring element 31. Preferably, the processing element 34 comprises a memory d record 32 to record the impact measurements Ml. The processing element 34 associates with each impact measurement M1 the identifier ID of the detection member 3 in the recording memory 32. Preferably, the processing element 34 associates with each impact measurement Ml the instant of the impact in the recording memory 32 in order to determine the reasons for such an impact.

De manière préférée, l’élément de traitement 34 est configuré pour enregistrer une mesure d’impact Ml uniquement si la mesure d’impact Ml est supérieure à un seuil de détection prédéterminé. Cela permet d’ignorer les impacts mineurs et de ne conserver en mémoire que les impacts pertinents. De manière préférée, le seuil de détection est déterminé par calibration en laboratoire. De manière avantageuse, le seuil de détection est déterminé pour correspondre au seuil d’endommagement du matériau composite formant le fuselage 10. De manière alternative, toutes les mesures d’impact Ml pourraient être enregistrées.Preferably, the processing element 34 is configured to record an impact measurement M1 only if the impact measurement Ml is greater than a predetermined detection threshold. This allows you to ignore minor impacts and only keep relevant impacts in memory. Preferably, the detection threshold is determined by laboratory calibration. Advantageously, the detection threshold is determined to correspond to the damage threshold of the composite material forming the fuselage 10. Alternatively, all of the impact measurements M1 could be recorded.

Selon un aspect de l’invention, il est prévu plusieurs seuils de détection de manière à enregistrer des impacts de faible valeur, pour signaler par exemple un simple endommagement de la peinture de protection, et des impacts de forte valeur pour signaler un endommagement destructif.According to one aspect of the invention, several detection thresholds are provided so as to record impacts of low value, for example for signaling simple damage to the protective paint, and impacts of high value for signaling destructive damage.

Dans cet exemple, l’élément de communication sans fil 33 est du type RFID afin de pouvoir communiquer la mesure d’impact Ml, ainsi que les éventuelles autres informations associées, à un organe de lecture 4. La technologie RFID est avantageuse étant donné que la distance de communication est réduite dans le fuselage 10, en particulier, inférieure à 3 mètres entre un organe de détection 3 et au moins un organe de lecture 4 pour un fuselage 10 ayant un diamètre de 6 mètres. De plus, la technologie RFID possède une consommation électrique faible, ce qui est optimal pour une application aéronautique. Un tel élément de communication sans fil 33 permet de rendre indépendant chaque organe de détection 3 et autorise un positionnement libre des organes de détection 3. Néanmoins, il va de soi que d’autres technologies de communication pourraient convenir, notamment une communication par infrarouge ou par ultrasons. Un élément de communication sans fil 33 du type radio et, en particulier selon la technologie RFID, possède une consommation électrique très faible et peut être interrogé même en présence d’obstacles entre l’organe de détection 3 et l’organe de lecture 4.In this example, the wireless communication element 33 is of the RFID type in order to be able to communicate the impact measurement M1, as well as any other associated information, to a reading device 4. The RFID technology is advantageous since the communication distance is reduced in the fuselage 10, in particular, less than 3 meters between a detection member 3 and at least one reading member 4 for a fuselage 10 having a diameter of 6 meters. In addition, RFID technology has a low power consumption, which is optimal for an aeronautical application. Such a wireless communication element 33 makes it possible to make each detection member 3 independent and allows free positioning of the detection members 3. However, it goes without saying that other communication technologies could be suitable, in particular communication by infrared or by ultrasound. A wireless communication element 33 of the radio type and, in particular according to RFID technology, has a very low electrical consumption and can be interrogated even in the presence of obstacles between the detection member 3 and the reading member 4.

L’élément de stockage d’énergie électrique 35 se présente sous la forme d’une batterie ou d’une capacité, qui est par exemple alimentée par l’énergie de l’impact IMP, en particulier, par la tension électrique fournie par le capteur piézoélectrique. Cela permet d’éviter de recourir à une source d’énergie électrique dédiée (pile, etc.) devant être remplacée au cours du cycle de vie de l’aéronef 1.The electric energy storage element 35 is in the form of a battery or a capacity, which is for example supplied by the energy of the impact IMP, in particular, by the electric voltage supplied by the piezoelectric sensor. This avoids the need for a dedicated electrical energy source (battery, etc.) that needs to be replaced during the life cycle of aircraft 1.

Selon un aspect de l’invention, l’élément de stockage d’énergie électrique 35 est chargé directement par l’élément de communication sans fil 33, en particulier, de manière radio. A cet effet, de manière préférée, l’élément de stockage d’énergie électrique 35 est configuré pour stocker l’énergie fournie par l’élément de communication sans fil 33 et la restituer au cours du temps. Selon cet aspect, les organes de détection 3 sont alimentés de manière périodique, en particulier par les organes de lecture 4, lors d’un stationnement de l’aéronef 1 au sol.According to one aspect of the invention, the electrical energy storage element 35 is charged directly by the wireless communication element 33, in particular, by radio. To this end, preferably, the electrical energy storage element 35 is configured to store the energy supplied by the wireless communication element 33 and restore it over time. According to this aspect, the detection members 3 are supplied periodically, in particular by the reading members 4, when the aircraft 1 is parked on the ground.

En référence à la figure 2, il est représenté un fuselage 10 comportant 5 zones Zi, Z2, Z3, Z4, Z5 qui sont espacées les unes des autres et qui sont susceptibles d’être endommagées. Un organe de détection 3 est positionné dans chacune des zones Z. L’identifiant ID de chaque organe de détection 3 est associé dans une base de données à la zone Z dans laquelle l’organe de détection 3 est positionné. Comme illustré à la figure 2, les organes de détection 3(IDi), 3(ID2), 3(ID3), 3(ID4), 3(ID5) sont respectivement associés aux zones Zi, Z2, Z3, Z4, Z5du fuselage 10.Referring to Figure 2, there is shown a fuselage 10 having 5 zones Zi, Z 2 , Z 3 , Z 4 , Z 5 which are spaced from each other and which are liable to be damaged. A detection member 3 is positioned in each of the zones Z. The identifier ID of each detection member 3 is associated in a database with the zone Z in which the detection member 3 is positioned. As illustrated in FIG. 2, the detection members 3 (IDi), 3 (ID 2 ), 3 (ID 3 ), 3 (ID 4 ), 3 (ID 5 ) are respectively associated with the zones Zi, Z 2 , Z 3 , Z 4 , Z 5 of the fuselage 10.

De manière avantageuse, un organe de détection 3 peut également être positionné en dehors du fuselage 10 sur un autre élément de carénage que le fuselage 10, en particulier, sur la nacelle 13 ou sur le carénage belly fairing 11 comme illustré à la figure 1. Par la suite, un organe de détection 3 positionné sur un autre élément de carénage que le fuselage 10 est désigné « organe de détection additionnel 3’ >>.Advantageously, a detection member 3 can also be positioned outside the fuselage 10 on another fairing element than the fuselage 10, in particular, on the nacelle 13 or on the belly fairing fairing 11 as illustrated in FIG. 1. Subsequently, a detection member 3 positioned on another fairing element that the fuselage 10 is designated "additional detection member 3 '>>.

En référence aux figures 1 et 2, plusieurs organes de lecture 4 sont positionnés dans l’aéronef 1, en particulier, à l’intérieur du fuselage 10. Les organes de lecture 4 sont configurés pour lire, de manière sans fil, la mémoire d’enregistrement 32 des organes de détection 3. Cela permet de collecter des mesures d’impact Ml de manière analogue pour chaque aéronef 1 même si les organes de détection 3 sont placés de manière différente.With reference to FIGS. 1 and 2, several reading members 4 are positioned in the aircraft 1, in particular, inside the fuselage 10. The reading members 4 are configured to read, in a wireless manner, the memory d recording 32 of the detection members 3. This makes it possible to collect impact measurements M1 in a similar manner for each aircraft 1 even if the detection members 3 are placed in a different manner.

Comme illustré sur les figures 1 et 2, l’aéronef 1 comporte un réseau d’alimentation électrique et de communication 12 sur lequel sont reliés les organes de lecture 4. Dans cet exemple, le réseau d’alimentation électrique et de communication 12 est un réseau de faible puissance (entre 100W et 200W) qui permet d’alimenter électriquement les organes de lecture 4. Dans cette forme de réalisation, le réseau d’alimentation électrique et de communication 12 est un réseau du type BUS qui est configuré, d’une part, pour alimenter électriquement les organes de lecture 4 et, d’autre part, pour permettre aux organes de lecture 4 de communiquer avec un calculateur de détection d’endommagements 5 afin de collecter les différentes mesures d’impact de manière centralisée. Néanmoins, il va de soi que l’aéronef 1 pourrait comprendre un réseau d’alimentation électrique et un réseau de communication qui sont distincts. Un réseau du type BUS est simple à mettre en oeuvre dans un aéronef 1. Selon un aspect préféré, le réseau d’alimentation électrique et de communication 12 comporte des câbles du type ruban sur lesquels sont montés les organes de lecture 4, de préférence, avec des harnais de sécurité. De préférence encore, chaque organe de lecture 4 est monté sur le réseau d’alimentation 12 au moyen d’un connecteur répondant à la nouvelle règlementation EWIS pour « Electrical Wiring Interconnection System >>.As illustrated in FIGS. 1 and 2, the aircraft 1 comprises an electrical supply and communication network 12 to which the reading members 4 are connected. In this example, the electrical supply and communication network 12 is a low power network (between 100W and 200W) which makes it possible to supply the reading members electrically 4. In this embodiment, the power supply and communication network 12 is a network of the BUS type which is configured, on the one hand, to supply the reading members 4 electrically and, on the other hand, to allow the reading members 4 to communicate with a damage detection computer 5 in order to collect the various impact measurements centrally. However, it goes without saying that aircraft 1 could comprise a separate power supply network and a communications network. A BUS type network is simple to implement in an aircraft 1. According to a preferred aspect, the power supply and communication network 12 comprises cables of the ribbon type on which the reading members 4 are mounted, preferably with safety harnesses. More preferably, each reading member 4 is mounted on the power supply network 12 by means of a connector meeting the new EWIS regulations for "Electrical Wiring Interconnection System".

De manière avantageuse, comme illustré aux figures 1 et 2, l’aéronef 1 comporte deux réseaux d’alimentation électrique et de communication 12, 12’ afin d’assurer une redondance en cas de défaillance d’un des deux réseaux d’alimentation électrique et de communication 12, 12’. En référence à la figure 4, chaque organe de lecture 4 est relié aux deux réseaux d’alimentation électrique et de communication 12, 12’.Advantageously, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the aircraft 1 comprises two electrical supply and communication networks 12, 12 ′ in order to provide redundancy in the event of failure of one of the two electrical supply networks and communication 12, 12 '. Referring to Figure 4, each reading member 4 is connected to the two power supply and communication networks 12, 12 ’.

Dans cette forme de réalisation de l’invention, en référence à la figure 4, chaque organe de lecture 4 se présente sous la forme d’un lecteur du type RFID connu en soi de l’homme du métier. Chaque organe de lecture 4 comporte des broches d’alimentation 41 qui sont montées dans des câbles des réseaux d’alimentation électrique et de communication 12, 12’ de manière à être alimentés et pouvoir communiquer. Un tel organe de lecture 4 peut être positionné de manière libre sur les réseaux d’alimentation électrique et de communication 12, 12’ afin d’être positionné au plus près des organes de détection 3. Comme illustré à la figure 1, les organes de lecture 4 sont répartis dans le fuselage 10 de manière à pouvoir lire des organes de détection 3 positionnés à des endroits divers du fuselage 10. Il va de soi que si une autre technologie que la technologie RFID était utilisée, les organes de lecture 4 mettraient en oeuvre cette autre technologie (infrarouge, ultrasons, etc.).In this embodiment of the invention, with reference to FIG. 4, each reading member 4 is in the form of a reader of the RFID type known per se to those skilled in the art. Each read member 4 has power pins 41 which are mounted in cables of the power supply and communication networks 12, 12 ’so as to be powered and able to communicate. Such a read member 4 can be positioned freely on the power supply and communication networks 12, 12 ′ so as to be positioned as close as possible to the detection members 3. As illustrated in FIG. 1, the reading 4 are distributed in the fuselage 10 so as to be able to read detection members 3 positioned at various locations in the fuselage 10. It goes without saying that if a technology other than RFID technology was used, the reading members 4 would uses this other technology (infrared, ultrasound, etc.).

Selon un aspect préféré, chaque organe de lecture 4 est configuré pour fournir un rayonnement radio énergisant afin de pouvoir recharger les éléments de stockage d’énergie électrique 35 des organes de détection 3. A cet effet, chaque organe de lecture 4 comporte un module de rayonnement électromagnétique.According to a preferred aspect, each reading member 4 is configured to provide energizing radio radiation in order to be able to recharge the electrical energy storage elements 35 of the detection members 3. For this purpose, each reading member 4 comprises a module for electromagnetic radiation.

De manière préférée, les organes de lecture 4 sont répartis selon l’axe longitudinal selon lequel s’étend l’aéronef 1, de préférence, espacés d’une distance de l’ordre de 1 mètre. De préférence, les organes de lecture 4 sont positionnés sous les rails des sièges de l’aéronef 1, de préférence encore, à proximité du couloir central de l’aéronef 1 afin de pouvoir communiquer avec les organes de détection 3 placés sur les deux flancs du fuselage 10.Preferably, the reading members 4 are distributed along the longitudinal axis along which the aircraft 1 extends, preferably spaced apart by a distance of the order of 1 meter. Preferably, the reading members 4 are positioned under the rails of the seats of the aircraft 1, more preferably near the central corridor of the aircraft 1 so as to be able to communicate with the detection members 3 placed on the two sides fuselage 10.

De préférence, chaque organe de lecture 4 possède une couverture angulaire large (« Broad field angle ») de manière à pouvoir collecter des mesures d’impact d’une pluralité d’organes de détection 3 positionnés dans la couverture angulaire. De préférence encore, chaque organe de détection 3 possède une couverture angulaire étroite (transmission directive « Narrow field angle ») afin d’atteindre un organe de détection 3 éloigné tout en ayant une consommation électrique très réduite.Preferably, each reading member 4 has a wide angular coverage ("Broad field angle") so as to be able to collect impact measurements from a plurality of detection members 3 positioned in the angular coverage. Preferably also, each detection member 3 has a narrow angular coverage (directive directive "Narrow field angle") in order to reach a remote detection member 3 while having a very reduced electrical consumption.

Selon un aspect préféré, en référence à la figure 1, le système de détection comporte un organe de lecture portatif 4’ configuré pour lire, de manière sans fil, la mémoire d’enregistrement 32 d’un organe de détection 3, en particulier, d’un organe de détection additionnel 3’. Un organe de lecture portatif 4’ est autonome et ne nécessite ainsi pas d’être relié à un réseau d’alimentation électrique et de communication 12, 12’. Un tel organe de lecture portatif 4’ permet d’obtenir des mesures issues d’organes de détection 3 qui sont situés sur des zones du fuselage 10 qui sont éloignées des organes de lecture fixes 4 ou des mesures issues d’organes de détection additionnels 3’ comme cela sera présenté par la suite. Un tel organe de lecture portatif 4’ est avantageux car il permet d’atteindre des organes de détection additionnels 3’ sans être perturbé par la cage de Faraday formée par le fuselage 10.According to a preferred aspect, with reference to FIG. 1, the detection system comprises a portable reading member 4 ′ configured to read, wirelessly, the recording memory 32 of a detection member 3, in particular, an additional detection device 3 '. A portable reading device 4 ’is autonomous and therefore does not need to be connected to a power supply and communication network 12, 12’. Such a portable reading member 4 'makes it possible to obtain measurements from detection members 3 which are located on areas of the fuselage 10 which are distant from the fixed reading members 4 or measurements from additional detection members 3 'as will be presented later. Such a portable reading member 4 ’is advantageous because it allows additional detection members 3’ to be reached without being disturbed by the Faraday cage formed by the fuselage 10.

De manière préférée, en référence à la figure 1, le système de détection comporte un calculateur de détection d’endommagements 5 qui est relié aux réseaux d’alimentation électrique et de communication 12,12’ de l’aéronef 1 afin de pouvoir collecter de manière centralisée les mesures d’impact lues par les différents organes de lecture 4. De manière préférée, le calculateur de détection d’endommagements 5 est configuré, d’une part, pour comparer les mesures d’impact collectées à un seuil d’alerte déterminé et, d’autre part, pour émettre une alerte en cas de dépassement dudit seuil d’alerte. Cela permet avantageusement d’organiser une opération de maintenance de manière réactive lorsque l’impact IMP est important et affecte la résistance mécanique de l’aéronef 1. A titre d’exemple, une alerte est émise lorsqu’une mesure d’impact est supérieure à un seuil de détection tel que présenté précédemment.Preferably, with reference to FIG. 1, the detection system comprises a damage detection computer 5 which is connected to the electrical supply and communication networks 12, 12 ′ of the aircraft 1 so as to be able to collect centralized impact measurements read by the different reading devices 4. Preferably, the damage detection computer 5 is configured, on the one hand, to compare the impact measurements collected with an alert threshold determined and, on the other hand, to issue an alert if said alert threshold is exceeded. This advantageously makes it possible to organize a maintenance operation in a reactive manner when the impact IMP is significant and affects the mechanical strength of the aircraft 1. For example, an alert is issued when an impact measurement is greater at a detection threshold as presented above.

De manière avantageuse, le calculateur de détection d’endommagements 5 permet de former un rapport qui indique les zones Z du fuselage 10 qui ont reçu des impacts de catégorie intermédiaire ou plus élevée. Cela permet aux opérateurs de maintenance de contrôler les dites zones Z de manière approfondie même si aucun endommagement n’est visible sur la surface extérieure Se.Advantageously, the damage detection computer 5 makes it possible to form a report which indicates the zones Z of the fuselage 10 which have received impacts of intermediate or higher category. This allows maintenance operators to control said Z zones thoroughly even if no damage is visible on the outer surface Se.

Selon un aspect préféré, en référence à la figure 5, le calculateur de détection d’endommagements 5 comporte un module de communication, par exemple du type 4G, qui permet de communiquer les données relatives aux endommagements à un centre de traitement déporté 7, par exemple, celui-ci d’une compagnie aérienne. Ainsi, une opération de maintenance peut être mise en oeuvre dans un temps très court.According to a preferred aspect, with reference to FIG. 5, the damage detection computer 5 comprises a communication module, for example of the 4G type, which makes it possible to communicate the data relating to the damage to a remote processing center 7, by example, this one from an airline. Thus, a maintenance operation can be implemented in a very short time.

De manière connue, en référence à la figure 1, un aéronef 1 comporte un calculateur centralisé de maintenance 6 qui est relié à différents capteurs afin de collecter tous les potentiels dysfonctionnements de l’aéronef 1 mesurés par les dits capteurs. Un calculateur centralisé de maintenance 6 permet d’établir un rapport de maintenance dans lequel les dysfonctionnements sont répertoriés et classés en fonction de leur importance.In known manner, with reference to FIG. 1, an aircraft 1 comprises a centralized maintenance computer 6 which is connected to different sensors in order to collect all the potential malfunctions of the aircraft 1 measured by said sensors. A centralized maintenance computer 6 makes it possible to establish a maintenance report in which the malfunctions are listed and classified according to their importance.

Selon un aspect de l’invention, comme illustré à la figure 1 et à la figure 5, le calculateur de détection d’endommagements 5 est relié au calculateur centralisé de maintenance 6 afin que les endommagements mesurés par le système de détection soient intégrés au rapport de maintenance établi par le calculateur centralisé de maintenance 6. Lors des opérations de maintenance, les endommagements du fuselage 10 peuvent ainsi être traités de manière optimale par les équipes de maintenance, et ce, même si l’endommagement n’est pas visible. Grâce à l’invention, la détection des endommagements est plus fiable et plus robuste, ce qui limite encore plus le risque d’endommagement critique et améliore la sécurité.According to one aspect of the invention, as illustrated in FIG. 1 and in FIG. 5, the damage detection computer 5 is connected to the centralized maintenance computer 6 so that the damage measured by the detection system is integrated into the report maintenance established by the centralized maintenance computer 6. During maintenance operations, damage to the fuselage 10 can thus be optimally treated by the maintenance teams, even if the damage is not visible. Thanks to the invention, the detection of damage is more reliable and more robust, which further limits the risk of critical damage and improves safety.

Le système de détection est simple à installer sur l’aéronef 1. Les organes de lecture 4 sont montés fixement à l’intérieur du fuselage 10, en particulier sur des câbles plats en bandes sous les rails des sièges de l’aéronef, de manière à pouvoir interroger des organes de détection 3 placés à l’intérieur dudit fuselage 10. Les organes de détection 3 sont, quant à eux, positionnés sur la surface intérieure Si du fuselage 10 de l’aéronef 1 par collage. Le positionnement est réalisé sans contrainte étant donné que les organes de détection 3 sont autonomes et indépendants. Dans cette forme de réalisation, des organes de détection additionnels 3’ sont également positionnés sur la nacelle 13 et sur le belly fairing 11, c’est-à-dire, dans un élément de carénage différent du fuselage 10. Un organe de lecture portatif 4’ est fourni aux opérateurs au sol afin de pouvoir collecter les informations des dits organes de détection additionnels 3’.The detection system is simple to install on the aircraft 1. The reading members 4 are fixedly mounted inside the fuselage 10, in particular on flat ribbon cables under the rails of the aircraft seats, so to be able to interrogate detection members 3 placed inside said fuselage 10. The detection members 3 are, in turn, positioned on the inner surface Si of the fuselage 10 of the aircraft 1 by gluing. The positioning is carried out without constraint since the detection members 3 are autonomous and independent. In this embodiment, additional detection members 3 ′ are also positioned on the nacelle 13 and on the belly fairing 11, that is to say, in a fairing element different from the fuselage 10. A portable reading member 4 'is provided to operators on the ground in order to be able to collect information from said additional detection members 3'.

Il va dorénavant être présenté en procédé de détection d’un endommagement sur un aéronef 1 tel que présenté précédemment.It will now be presented as a method of detecting damage on an aircraft 1 as presented above.

Comme illustré à la figure 2, chaque organe de détection 3 possède un identifiant déterminé ID qui est associé à une zone déterminée Z du fuselage 10 dans laquelle l’organe de détection 3 est positionné. Le procédé de détection est essentiellement mis en oeuvre lorsque l’aéronef 1 est stationné au sol pour détecter des impacts IMP de véhicules V.As illustrated in FIG. 2, each detection member 3 has a determined identifier ID which is associated with a determined zone Z of the fuselage 10 in which the detection member 3 is positioned. The detection method is essentially implemented when the aircraft 1 is parked on the ground to detect IMP impacts from vehicles V.

Selon l’invention, le procédé comprend une étape de mesure d’un impact IMP reçu sur une surface extérieure Se du fuselage 10 de l’aéronef 1 par un organe de détection 3. Dans cet exemple, un véhicule V heurte une zone inférieure Zi du fuselage 10. L’impact IMP est supérieur au seuil de détection et la mesure d’impact Ml est enregistrée dans la mémoire d’enregistrement 32 par l’unité de traitement 34 (Figure 3).According to the invention, the method comprises a step of measuring an impact IMP received on an outer surface Se of the fuselage 10 of the aircraft 1 by a detection member 3. In this example, a vehicle V strikes a lower zone Zi of the fuselage 10. The impact IMP is greater than the detection threshold and the impact measurement M1 is recorded in the recording memory 32 by the processing unit 34 (Figure 3).

Ensuite, le procédé comporte une étape de lecture sans fil, par au moins un organe de lecture 4, de la mesure d’impact Ml associée à l’identifiant IDi de l’organe de détection 3 ayant réalisé la mesure d’impact Ml, c’est à dire, l’organe de détection 3 positionné dans la zone Zi. De manière préférée, l’étape de lecture est réalisée de manière ponctuelle ou périodique lorsque l’aéronef 1 est au sol. Les mesures d’impact Ml sont ensuite transmises au calculateur de détection d’endommagements 5 via les réseaux d’alimentation électrique et de communication 12, 12’.Then, the method comprises a step of wireless reading, by at least one reading member 4, of the impact measurement Ml associated with the identifier IDi of the detection member 3 having carried out the impact measurement Ml, that is to say, the detection member 3 positioned in the zone Zi. Preferably, the reading step is carried out punctually or periodically when the aircraft 1 is on the ground. The impact measurements MI are then transmitted to the damage detection computer 5 via the power supply and communication networks 12, 12 ’.

De manière préférée, le procédé de détection est uniquement mis en oeuvre lorsque l’aéronef 1 est au sol, les organes de lecture 4 étant inactivés lorsque l’aéronef 1 est en vol. Cela permet d’éviter que le système de détection ne perturbe électriquement l’aéronef 1 en vol. De préférence, le train d’atterrissage de l’aéronef 1 comporte un détecteur qui permet d’inactiver le système de détection d’impacts lorsque le train d’atterrissage n’est pas en contact avec le sol.Preferably, the detection method is only implemented when the aircraft 1 is on the ground, the reading members 4 being deactivated when the aircraft 1 is in flight. This is to prevent the detection system from electrically disturbing aircraft 1 in flight. Preferably, the landing gear of the aircraft 1 comprises a detector which makes it possible to deactivate the impact detection system when the landing gear is not in contact with the ground.

Toujours en référence à la figure 5, la mesure d’impact Ml peut également être lue par un organe de lecture portatif 4’ puis transmises au calculateur de détection d’endommagements 5.Still with reference to FIG. 5, the impact measurement MI can also be read by a portable reading device 4 ’then transmitted to the damage detection computer 5.

Le procédé comporte une étape de détermination d’un endommagement dans la zone Zi du fuselage 10 associée à l’identifiant IDi. Dans cet exemple, les mesures d’impact Ml sont analysées par le calculateur de détection d’endommagements 5 qui associe chaque mesure d’impact Ml à une zone Z de l’aéronef 1. Les zones Z qui sont endommagées sont transmises au calculateur centralisé de maintenance 6 de l’aéronef 1 ou à un centre déporté 7 comme présenté précédemment.The method includes a step of determining damage in the zone Zi of the fuselage 10 associated with the identifier IDi. In this example, the impact measurements M1 are analyzed by the damage detection computer 5 which associates each impact measurement Ml with a zone Z of the aircraft 1. The zones Z which are damaged are transmitted to the centralized computer maintenance 6 of the aircraft 1 or to a remote center 7 as presented above.

De manière avantageuse, une équipe de maintenance peut réparer de manière rapide la zone Z du fuselage 10 de l’aéronef 1 qui est endommagée. La présence d’organes de détection 3 n’est pas contraignante pour la réparation. En effet, si une zone endommagée du fuselage 10 doit être retirée et que cette dernière comporte un organe de détection 3 collé sur sa surface intérieure Si, un nouvel organe de détection 3 peut être positionné sur la nouvelle zone du fuselage 10 lors de la maintenance.Advantageously, a maintenance team can quickly repair the zone Z of the fuselage 10 of the aircraft 1 which is damaged. The presence of detection elements 3 is not binding for the repair. Indeed, if a damaged area of the fuselage 10 must be removed and the latter comprises a detection member 3 bonded to its inner surface If, a new detection member 3 can be positioned on the new area of the fuselage 10 during maintenance .

L’invention est particulièrement avantageuse pour un aéronef 1 comportant un fuselage 10 en matériau composite car il permet de détecter de manière pratique un endommagement qui n’est pas observable de manière visuelle. L’invention permet également une détection de manière pratique d’un endommagement sur un fuselage 10 d’aéronef 1 en matériau métallique.The invention is particularly advantageous for an aircraft 1 comprising a fuselage 10 made of composite material because it makes it possible to detect in a practical manner a damage which is not observable visually. The invention also allows practical detection of damage to an aircraft fuselage 10 of metallic material 1.

Claims (10)

1. Aéronef (1) comportant un fuselage (10) et un système de détection d’impacts (IMP) sur le fuselage (10), le système de détection comportant :1. Aircraft (1) comprising a fuselage (10) and an impact detection system (IMP) on the fuselage (10), the detection system comprising: - une pluralité d’organes de détection (3) autonomes qui sont positionnés sur une surface intérieure (Si) du fuselage (10) de l’aéronef (1), chaque organe de détection (3) comportant :- a plurality of autonomous detection members (3) which are positioned on an inner surface (Si) of the fuselage (10) of the aircraft (1), each detection member (3) comprising: i. au moins un identifiant (ID), ii. au moins un élément de mesure (31) d’un impact (IMP), iii. au moins une mémoire d’enregistrement (32) de la mesure d’impact (Ml) et iv. au moins un élément de communication (33) sans fil eti. at least one identifier, ii. at least one element of measurement (31) of an impact (IMP), iii. at least one recording memory (32) of the impact measurement (Ml) and iv. at least one wireless communication element (33) and - une pluralité d’organes de lecture (4) positionnés dans l’aéronef (1) et configurés pour communiquer de manière sans fil avec les organes de détection (3) de manière à collecter les mesures d’impact (Ml) associées aux identifiants (ID) des organes de détection (3).- a plurality of reading members (4) positioned in the aircraft (1) and configured to communicate wirelessly with the detection members (3) so as to collect the impact measurements (MI) associated with the identifiers (ID) of the detection devices (3). 2. Aéronef selon la revendication 1, dans lequel l’aéronef (1) comporte un réseau d’alimentation électrique (12, 12’) sur lequel sont reliés les organes de lecture (4).2. Aircraft according to claim 1, in which the aircraft (1) comprises an electrical power supply network (12, 12 ’) on which the reading members (4) are connected. 3. Aéronef selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel l’aéronef (1 ) comporte au moins un calculateur de détection d’endommagements (5), relié aux organes de lecture (4), qui est configuré pour collecter les mesures d’impact (Ml) associées aux identifiants (ID) des organes de détection (3).3. Aircraft according to one of claims 1 to 2, in which the aircraft (1) comprises at least one damage detection computer (5), connected to the reading members (4), which is configured to collect the impact measurements (MI) associated with the identifiers (ID) of the detection devices (3). 4. Aéronef selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel chaque organe de lecture (4) est configuré pour lire la mémoire d’enregistrement (32) d’un organe de détection (3) de manière radio, en particulier, par un procédé de lecture du type RFID.4. Aircraft according to one of claims 1 to 3, in which each reading member (4) is configured to read the recording memory (32) of a detection member (3) by radio, in particular, by an RFID type reading process. 5. Aéronef selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’élément de mesure (31) est piézoélectrique.5. Aircraft according to one of claims 1 to 4, wherein the measuring element (31) is piezoelectric. 6. Aéronef selon la revendication 5, dans lequel chaque organe de détection (3) comporte un élément de stockage d’énergie électrique (35) et l’élément de mesure piézoélectrique (31) est configuré pour recharger électriquement l’élément de stockage d’énergie électrique (35).6. Aircraft according to claim 5, in which each detection member (3) comprises an electrical energy storage element (35) and the piezoelectric measurement element (31) is configured to electrically recharge the storage element d electrical energy (35). 7. Aéronef selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel les organes de détection (3) sont positionnés sur la surface intérieure (Si) du fuselage (10) de l’aéronef (1) de manière adhésive.7. Aircraft according to one of claims 1 to 6, in which the detection members (3) are positioned on the inner surface (Si) of the fuselage (10) of the aircraft (1) in an adhesive manner. 8. Aéronef selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le fuselage (10) est en matériau composite.8. Aircraft according to one of claims 1 to 7, in which the fuselage (10) is made of composite material. 9. Aéronef selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel le système de détection comporte au moins un organe de lecture portatif (4 j configuré pour lire, de manière sans fil, la mémoire d’enregistrement (32) d’un organe de détection (3).9. Aircraft according to one of claims 1 to 8, in which the detection system comprises at least one portable reading member (4 j configured to read, wirelessly, the recording memory (32) of a detection device (3). 10. Procédé de détection d’un endommagement sur un aéronef (1) selon l’une des revendications 1 à 9, chaque organe de détection (3) ayant un identifiant déterminé (ID) qui est associé à une zone déterminée (Z) du fuselage (10) dans laquelle l’organe de détection (3) est positionné, le procédé comprenant :10. A method of detecting damage on an aircraft (1) according to one of claims 1 to 9, each detection member (3) having a determined identifier (ID) which is associated with a determined zone (Z) of the fuselage (10) in which the detection member (3) is positioned, the method comprising: - une étape de mesure d’enregistrement d’un impact (IMP) reçu sur une surface extérieure (Se) du fuselage (10) de l’aéronef (1) par un organe de détection (3),a step for measuring the recording of an impact (IMP) received on an external surface (Se) of the fuselage (10) of the aircraft (1) by a detection member (3), - une étape de lecture sans fil, par au moins un organe de lecture (4), de la mesure d’impact (Ml) associée à l’identifiant (ID) de l’organe de détection (3) ayant réalisé la mesure d’impact (Ml) eta step of wireless reading, by at least one reading member (4), of the impact measurement (MI) associated with the identifier (ID) of the detection member (3) having carried out the measurement of 'impact (Ml) and - une étape de détermination d’un endommagement dans la zone (Z) du fuselage (10) associée à l’identifiant (ID).- a step of determining damage in the area (Z) of the fuselage (10) associated with the identifier (ID). 1 /31/3 FIGURE 1FIGURE 1 FIGURE 2FIGURE 2 2/32/3 FIGURE 3FIGURE 3 Ml, IDMl, ID 41 4141 41 12’12 ' FIGURE 4FIGURE 4 3/33/3 FIGURE 5FIGURE 5 RÉPUBLIQUE FRANÇAISEFRENCH REPUBLIC EPO FORM 1503 12.99 (P04C14) irai — I INSTITUT NATIONALEPO FORM 1503 12.99 (P04C14) irai - I NATIONAL INSTITUTE DE LA PROPRIÉTÉPROPERTY INDUSTRIELLEINDUSTRIAL RAPPORT DE RECHERCHE PRÉLIMINAIRE établi sur la base des dernières revendications déposées avant le commencement de la recherchePRELIMINARY SEARCH REPORT based on the latest claims filed before the start of the search DOCUMENTS CONSIDÉRÉS COMME PERTINENTSDOCUMENTS CONSIDERED AS RELEVANT Revend ication(s) concernée(s)Relevant claim (s) CatégorieCategory Citation du document avec indication, en cas de besoin, des parties pertinentesCitation of the document with indication, if necessary, of the relevant parts EP 2 081 156 A2 (BOEING CO [US])EP 2,081,156 A2 (BOEING CO [US]) 22 juillet 2009 (2009-07-22) * abrégé; figures 1-4 * * alinéas [0016], [0017], [0023] [0025], [0027] - [0030], [0034],July 22, 2009 (2009-07-22) * abstract; Figures 1-4 * * paragraphs [0016], [0017], [0023] [0025], [0027] - [0030], [0034], EP 2 078 943 A2 (BOEING CO [US]) 15 juillet 2009 (2009-07-15) * abrégé; figures 1-3 * * alinéas [0019], [0020] * [0035]EP 2,078,943 A2 (BOEING CO [US]) July 15, 2009 (2009-07-15) * abbreviated; Figures 1-3 * * paragraphs [0019], [0020] * [0035] US 2008/167833 Al (MATSEN MARC R [US] ET AL) 10 juillet 2008 (2008-07-10) * abrégé; revendication 16; figures 1-4 * * alinéas [0029], [0030] *US 2008/167833 Al (MATSEN MARC R [US] ET AL) July 10, 2008 (2008-07-10) * abstract; claim 16; Figures 1-4 * * paragraphs [0029], [0030] * US 2014/165728 Al (CHAUME OLIVIER [FR] ET AL) 19 juin 2014 (2014-06-19) * abrégé; figures 1, 3 * * alinéas [0002], [0003], [0019], [0043], [0057], [0077]; revendication 11US 2014/165728 Al (CHAUME OLIVIER [FR] ET AL) June 19, 2014 (2014-06-19) * abstract; Figures 1, 3 * * paragraphs [0002], [0003], [0019], [0043], [0057], [0077]; claim 11 Date dàchevement de la rechercheResearch completion date 31 juillet 2018July 31, 2018 CATÉGORIE DES DOCUMENTS CITÉSCATEGORY OF DOCUMENTS CITED X : particulièrement pertinent à lui seulX: particularly relevant on its own Y : particulièrement pertinent en combinaison avec un autre document de la même catégorieY: particularly relevant in combination with another document in the same category A : arrière-plan technologiqueA: technological background O : divulgation non-écriteO: unwritten disclosure P : document intercalaireP: intermediate document 1-5,7,9,1-5,7,9, 1-3,5,8,1-3,5,8, 1-71-7 1-3,5,81-3,5,8 N° d'enregistrement nationalNational registration number FA 847094FA 847094 FR 1760755FR 1760755 Classement attribué à l'invention par ΙΊΝΡΙClassification attributed to the invention by ΙΊΝΡΙ B64F5/60B64F5 / 60 G07C5/08G07C5 / 08 G01C5/00G01C5 / 00 G06K7/00G06K7 / 00 DOMAINES TECHNIQUES RECHERCHÉS (IPC)TECHNICAL AREAS SOUGHT (IPC) B64FB64F G01NG01N B64CB64C G07CG07C ExaminateurExaminer Podratzky, AndréasPodratzky, Andréas T : théorie ou principe à la base de l'inventionT: theory or principle underlying the invention E : document de brevet bénéficiant d'une date antérieure à la date de dépôt et qui n'a été publié qu'à cette date de dépôt ou qu'à une date postérieure.E: patent document with a date prior to the filing date and which was only published on that filing date or on a later date. D : cité dans la demandeD: cited in the request L : cité pour d'autres raisons & : membre de la même famille, document correspondantL: cited for other reasons &: member of the same family, corresponding document ANNEXE AU RAPPORT DE RECHERCHE PRÉLIMINAIREANNEX TO THE PRELIMINARY RESEARCH REPORT RELATIF A LA DEMANDE DE BREVET FRANÇAIS NO. FR 1760755 FA 847094RELATING TO THE FRENCH PATENT APPLICATION NO. FR 1760755 FA 847094 La présente annexe indique les membres de la famille de brevets relatifs aux documents brevets cités dans le rapport de recherche préliminaire visé ci-dessus.This appendix indicates the members of the patent family relating to the patent documents cited in the preliminary search report referred to above. Les dits membres sont contenus au fichier informatique de l'Office européen des brevets à la date du31“0/“201oThe said members are contained in the computer file of the European Patent Office on the date of 31 “0 /“ 201o Les renseignements fournis sont donnés à titre indicatif et n'engagent pas la responsabilité de l'Office européen des brevets, ni de l'Administration françaiseThe information provided is given for information only and does not engage the responsibility of the European Patent Office or the French Administration
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