FR3103277A1 - Procédé et système embarqué, modulaire et autonome de contrôle de la dilatation d’un carter de turbomachine d’un aéronef - Google Patents

Abstract

Procédé et s ystème embarqué, modulaire et autonome de contrôle de la dilatat ion d’un carter de turbomachine d’un aéronef Un procédé de mesure de la dilatation en cours de vol d’un carter d’une turbomachine d’un aéronef, comprenant une première étape (500) de fixation d’un dispositif modulaire de mesure de dilatation d’un carter de turbomachine à l’aide de moyens de fixation manuelle réversible avant le vol de l’aéronef, le dispositif modulaire comprenant une caméra placée en regard de bouchons d’endoscopie disposés sur ledit carter, une deuxième étape (510) d’acquisition d’images à plusieurs instants pendant le vol par la caméra, une troisième étape (520) de stockage d’au moins une partie des données de chaque image dans une mémoire configurée pour être déchargée après le vol par un opérateur, une quatrième étape (530) de déchargement des données stockées par un opérateur au sol après le vol de l’aéronef, et enfin, une cinquième étape (540) de traitement des données déchargées pour déterminer un taux de dilatation en cours de vol du carter de la turbomachine, à partir de positions successives des bouchons d’endoscopie sur les images acquises. Figure pour l’abrégé : Fig.5.

Description

Procédé et système embarqué, modulaire et autonome de contrôle de la dilatation d’un carter de turbomachine d’un aéronef

La présente invention appartient au domaine de l’assistance à la maintenance aéronautique. Elle concerne plus particulièrement un procédé et un système modulaire et autonome de surveillance embarqué sur la turbomachine pour fournir des informations de déformation en vol d’un carter, par exemple un carter de turbine basse pression, via un traitement de données hors ligne. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse, bien que nullement limitative, dans le cadre de services de maintenance prédictive réalisés par un fabricant de turbomachines d’aéronefs.

Le suivi d’usure et d’usage d’un système complexe, tel qu’une turbomachine, nécessite une connaissance fine des conditions au cours des différents vols, aussi bien en terme de données de l’environnement qu’en terme de données de fonctionnement du moteur.

Les surveillances d’usages opérationnels et d’usures sont à fort enjeux économiques: elles sont destinées à la surveillance de contrats, ou encore de prévision de la maintenance, des prévisions de stocks, de mains d’œuvre ou de planning.

Il est notamment très utile d’opérer une surveillance embarquée sur la turbomachine pendant le vol à l’aide d’une caméra pour fournir des informations de déformation des carters de la turbomachine tel que le carter de la turbine basse pression et de recueillir ensuite au sol les données correspondantes.

Les caméras utilisées sont généralement des caméras opérant dans le domaine visible ou bien des caméras thermiques opérant par exemple dans l’infrarouge.

Il est notamment connu un système permettant une surveillance d’un état d’un composant interne à une turbomachine. Parmi l’état, on peut envisager qu’il s’agisse du jeu au sommet des aubes entre le rotor et le stator ou de l’état de santé de l’aube selon la signature surveillée. Mais dans ce système la configuration ne permet et ne prévoit que la visualisation depuis l’intérieur de la turbomachine en un seul et unique point de référence.

Il est également connu un système de surveillance de composant électronique d’une turbomachine employant un dispositif d’imagerie thermique surveillant l’évolution de l’amplitude.

Il est aussi connu un système de surveillance de la température en surface de la structure d’un aéronef réalisant une levée d’alarme en fonction de la valeur de la température détectée avec un enregistrement d’images.

En outre, habituellement, les données issues du moteur, et notamment du calculateur de contrôle moteur, sont enregistrées directement dans le calculateur de contrôle moteur. Afin de pouvoir avoir accès à ces données un opérateur doit directement se connecter au calculateur.

Cependant pour se connecter il est nécessaire d’ouvrir le capot moteur, l’opérateur doit se connecter au calculateur à l’aide d’un boitier spécifique de déchargement et attendre que les données soient déchargées ce qui peut représenter un temps global de plusieurs dizaines de minutes. Cette contrainte temporelle a pour conséquence directe que les données sont très peu fréquemment déchargées car cela représente une contrainte pour les opérateurs sols.

De plus, selon certaines architectures moteurs, typiquement sur des moteurs compacts, l’accessibilité aux calculateurs pour leur déchargement peut parfois être compliquée, chronophage et peu ergonomique pour l’opérateur en charge du déchargement des données.

En conséquence, il est constaté une disparité des taux de déchargement en fonction des opérateurs des turbomachines et des programmes de turbomachines (type de moteur).

Les systèmes connus de l’état de la technique ne prévoient donc pas de capture de déchargement modulaire des données du moteur puisqu’en général, la mémoire est stockée soit dans le calculateur ce qui impose à un opérateur de la décharger directement du calculateur, ou bien une partie des données est déchargée dans un concentrateur de données qui centralise les données de l’ensemble des calculateurs avions, mais qui, du coup, ne permet pas d’obtenir l’ensemble des données générées pour une question d’espace de stockage disponible, ces données étant ensuite déchargées par un opérateur.

En outre, les systèmes connus de l’état de la technique sont des modules qui sont directement alimentés par une source électrique de l’avion, par exemple au travers du calculateur de contrôle moteur.

A cet effet, la présente invention propose de fournir une solution pour statuer ponctuellement sur la dilatation d’un carter de turbomachine dans des conditions d’usage données et ainsi contrôler l’efficacité du système de refroidissement du carter, n’utilisant pas de système dépendant de l’avion.

L’invention a pour objet un procédé de mesure de la dilatation en cours de vol d’un carter de turbomachine d’un aéronef, le procédé comprenant:
- une première étape de fixation d’un dispositif modulaire de mesure de dilatation à l’aide de moyens de fixation manuelle réversible avant le vol de l’aéronef, le dispositif modulaire comprenant une caméra placée en regard de bouchons d’endoscopie disposés sur ledit carter,
- une deuxième étape d’acquisition d’images à plusieurs instants pendant le vol par la caméra,
- une troisième étape de stockage d’au moins une partie des données de chaque image dans une mémoire configurée pour être déchargée après le vol par un opérateur,
- une quatrième étape de déchargement des données stockées par un opérateur au sol après le vol de l’aéronef, et
- une cinquième étape de traitement des données déchargées pour déterminer un taux de dilatation en cours de vol du carter de la turbomachine, à partir des positions des bouchons d’endoscopie sur les images acquises.

La mesure de dilatation est ainsi réalisée au moyen d’un dispositif indépendant de la turbomachine, pouvant être placé de manière amovible (c’est-à-dire réversible) en regard du carter dont la dilation est à contrôler. Le procédé utilise de manière avantageuse les changements de distance entre les bouchons d’endoscopie dus à la dilation du carter, pour déterminer, après traitement de données, l’étendue de la dilatation. La caméra peut être une caméra fonctionnant dans le domaine du visuel ou une caméra thermique, par exemple infra-rouge. On note qu’on pourrait considérer comme étant un vol, un essai de la turbomachine sur banc de test au sol, c’est-à-dire un vol simulé.

Avantageusement, le procédé peut comprendre en outre, entre la deuxième étape et la troisième étape, une étape de transmission des données à mémoriser à une mémoire externe au dispositif modulaire.

Avantageusement, le procédé peut également comprendre, entre la deuxième étape et la troisième étape, une étape de traitement des images pour extraire et conditionner les données à mémoriser.

L’invention a pour autre objet un dispositif modulaire de mesure de la dilatation en cours de vol d’un carter de turbomachine, le dispositif modulaire étant destiné à être embarqué sur une turbomachine et comprenant au moins une caméra, un moyen de commande, un moyen de communication configuré pour transmettre les images acquises par la caméra vers l’extérieur du dispositif modulaire, et une unité d’alimentation configurée pour être couplée à une source d’alimentation et alimenter le dispositif modulaire.

Selon une caractéristique générale de l’objet, le dispositif modulaire comprend des moyens de fixation manuelle réversible permettant de monter le dispositif modulaire sur la turbomachine de manière amovible.

Par moyens de fixation manuelle, on entend des moyens permettant la fixation du dispositif modulaire sur la turbomachine sans recourir à un quelconque outil. Le dispositif modulaire peut ainsi être monté et démonté de la turbomachine rapidement et facilement sans outil. Le système modulaire peut ainsi être monté successivement sur différentes turbomachines en fonction des besoins grâce aux moyes de fixation. Cette amovibilité permet d’extraire les données de la turbomachine très rapidement, tout simplement en retirant le dispositif modulaire, ce dernier pouvant être remplacé par un autre dispositif modulaire si besoin pour le vol suivant. Les données peuvent ensuite être récupérées en connectant le dispositif modulaire ainsi retiré à une station au sol.

Cette amovibilité permet en outre de limiter l’impact en masse sur une turbomachine, et par extension sur un aéronef, lié à l’embarquement sur la turbomachine d’un tel dispositif. La modularité du dispositif embarqué en tant que kit dit Plug & Play en anglais lui permet d’être monté de manière ponctuelle sur au moins une turbomachine et ainsi d’éviter d’avoir deux systèmes embarqués sur un même aéronef et de n’embarquer le système que lorsque la récupération des données est nécessaire.

Les moyens de fixation manuelle réversible permettent à l’opérateur d’enlever facilement en moins de deux minutes le dispositif modulaire et ainsi de clairement optimiser le temps d’opération sur la turbomachine.

Avantageusement, le dispositif modulaire peut comprendre en outre une source d’alimentation électrique, telle qu’une batterie, couplée à l’unité d’alimentation et permettant le fonctionnement du dispositif modulaire indépendamment de la turbomachine sur laquelle il est destiné à être embarqué.

L’autonomie du dispositif modulaire fournie par la source d’alimentation permet d’installer ponctuellement le dispositif sur une turbomachine sans le relier par un câble à une source d’alimentation et ainsi de faciliter son installation en évitant d’avoir à passer un câble sur la turbomachine entre la source d’alimentation et le dispositif modulaire.

L’alimentation électrique est réalisée de préférence au travers d’une source d’alimentation sécurisée telle qu’une alimentation isolée par exemple ou un système d’énergie autonome.

Avantageusement, le moyen de communication peut être un moyen de communication sans fil.

L’utilisation d’un moyen de communication sans fil permet de faciliter l’installation du dispositif modulaire puisqu’elle évite de devoir raccorder le dispositif à un autre boîtier pour récupérer les donner et donc de passer un câble supplémentaire entre les deux éléments sur la turbomachine. Ce qui permet ainsi de réduire le temps d’installation et de désinstallation du dispositif modulaire de mesure de la dilatation d’un carter de turbomachine.

En outre, l’utilisation d’une communication sans fil permet de diminuer le poids du système sur la turbomachine en évitant un harnais de câblage.

Avantageusement, le dispositif modulaire peut comprendre en outre un moyen de mémorisation pour stocker les données recueillies par les moyens de prises de vue.

Les données recueillies peuvent ainsi être stockées temporairement pour que le moyen de commande réalise un traitement des données ou bien pour les stocker jusqu’à ce que le dispositif modulaire soit récupéré.

Avantageusement, le moyen de commande peut comprendre un micro-processeur doté d’un module de traitement d’image.

Avantageusement, le dispositif peut comprendre en outre un accéléromètre dédié à la correction des images pour compenser les vibrations de ladite caméra.

Avantageusement, le dispositif modulaire peut comprendre en outre au moins un indicateur visuel permettant d’indiquer une information visuelle à un opérateur.

La caméra peut être une caméra infrarouge.

Dans un autre objet de l’invention, il est proposé un ensemble modulaire de mesure de la dilatation d’un carter d’une turbomachine, l’ensemble modulaire étant destiné à être embarqué sur une turbomachine.

Selon une caractéristique générale de l’objet, l’ensemble modulaire comprend au moins un dispositif modulaire tel que défini ci-dessus, et un boîtier principal comportant un moyen de commande principal, un moyen de mémorisation principal, un moyen d’alimentation principal configuré pour être couplé à une source d’alimentation et alimenter au moins le boîtier principal en électricité, et un moyen de communication principal configuré pour communiquer avec le moyen de communication dudit au moins un dispositif modulaire.

Le boîtier principal permet notamment de recueillir et stocker les données transmises par les moyens de communication du ou des dispositif(s) modulaire(s) et ainsi de stocker les données recueillis par les moyens de prise de vue dans une autre zone de la turbomachine que celles où sont disposés les dispositifs modulaires. Ainsi le boîtier principal peut être monté dans une zone soumise à des températures plus faibles et ainsi offrir moins de risque que la mémoire ne soit endommagée par la chaleur et notamment lors des phénomènes d’élévations de température après l’arrêt de la turbomachine, connus sous le nom de «soakback» en anglais. On note que le dispositif modulaire peut périr lors du soakback sans que ses données soient perdues, ce qui permet d’éventuelles réductions de coût sur celui-ci.

Avantageusement, le boîtier principal peut comprendre en outre des moyens de fixation manuelle réversible permettant de monter le boîtier principal sur la turbomachine de manière amovible.

Avantageusement, le boîtier principal peut comprendre en outre une source d’alimentation, telle qu’une batterie, couplée au moyen d’alimentation principal du boîtier principal et permettant le fonctionnement du boîtier principal indépendamment de la turbomachine sur laquelle l’ensemble modulaire est destiné à être embarqué.

Avantageusement, le moyen de communication principal du boîtier principal comprend un module de communication sans fil.

Dans un autre objet de l’invention, il est proposé un aéronef comprenant une nacelle ainsi qu’une turbomachine comportant un carter, des bouchons d’endoscopie disposés sur le carter et un dispositif modulaire tel que défini ci-dessus ou un ensemble modulaire tel que défini ci-dessus, dans lequel la caméra est placée en regard des bouchons d’endoscopie.

Avantageusement, la turbomachine peut comprendre en outre une nacelle, ainsi que, pour le dispositif modulaire ou pour chaque élément de l’ensemble modulaire parmi le boîtier principal et ledit au moins un dispositif modulaire, un logement et une trappe d’accès audit logement montée sur la nacelle de la turbomachine, ledit dispositif modulaire ou l’élément de l’ensemble modulaire monté dans le logement étant monté de manière amovible sur la turbomachine directement en regard de la trappe d’accès.

La figure 1 est une vue schématique d’un dispositif modulaire de mesure de la dilatation d’un carter d’une turbomachine selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 2 est une vue schématique en coupe d’un carter d’une turbomachine monitoré par le dispositif modulaire de la figure 1.

La figure 3 montre le carter tel qu’il est vu par une caméra du dispositif modulaire.

La figure 4 illustre schématiquement un ensemble modulaire de mesure de la dilatation d’un carter d’une turbomachine selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 5 illustre schématiquement un logigramme d’un procédé de mesure de la dilatation d’un carter mis en œuvre par l’ensemble modulaire de la figure 4 ou le dispositif modulaire de la figure 1.

L'invention s'applique d'une manière générale dans le cadre de services de maintenance prédictive réalisés par un fabricant de moteurs d’aéronefs.

Sur la figure 1 est représenté schématiquement un dispositif 1 modulaire et autonome de mesure de la dilatation d’un carter d’une turbomachine selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif 1 étant destiné à être monté sur une turbomachine 10.

Le dispositif modulaire 1 comprend une caméra thermique 2, par exemple une caméra infrarouge, une batterie locale 3, un moyen de communication 4 permettant de communiquer avec une unité de communication externe au dispositif modulaire par liaison filaire ou sans fil selon la configuration choisie pour le moyen de communication 4, deux clips de fixation manuelle réversible 5, un microprocesseur local 6, une mémoire locale 7, un accéléromètre 8, et des diodes électroluminescentes 9 formant un indicateur visuel. On note que la caméra pourrait ne pas être une caméra thermique mais opérer dans le domaine du visible.

Les clips de fixation manuelle réversible 5 permettent de fixer le dispositif modulaire 1 sur une turbomachine 10 sans utiliser d’outil et de manière facilement amovible. Les clips de fixation 5 sont des fixations physiques multipoint pour raccord mécanique à une turbomachine 10.

La mémoire locale 7 peut comprendre une mémoire vive de type RAM dédiée au calcul du processeur 6, et éventuellement en plus une mémoire morte de type NVRAM pour le stockage données.

Les images acquises par la caméra thermique 2 sont délivrées au processeur 6 qui peut réaliser un traitement de l’image en utilisant la mémoire vive de la mémoire locale pour les calculs, soit avant de la stocker dans la mémoire morte de la mémoire locale 7 lorsque celle-ci comprend une mémoire morte, soit avant de la transmettre à une unité externe au dispositif modulaire 1 via le moyen de communication 4.

Le processeur 6 est configuré pour transformer les informations brutes acquises à plusieurs dizaines de kHz en provenance de la caméra thermique 2 en un signal transmissible (numérisation, compression, prétraitement, détection de passage d’aube).

L’accéléromètre 8 permet de capter les vibrations du dispositif modulaire 1 et de transmettre l’information au processeur 6 qui peut prendre ces informations en compte lorsqu’il réalise un traitement de l’image ou bien transmettre ces informations avec les données délivrées par la caméra thermique 2 si le traitement de l’image est réalisé par une unité externe au dispositif modulaire 1 telle qu’un boîtier externe ou une station au sol.

Sur la figure 2 est illustrée une vue schématique en coupe d’une turbomachine comprenant le dispositif modulaire de la figure 1.

La turbomachine 10 comprend une soufflante 11, un compresseur basse pression 12, un compresseur haute pression 13, une chambre de combustion 14, une turbine haute pression 15 et une turbine basse pression 16. Les compresseurs 12 et 13, la chambre de combustion 14 et les turbines 15 et 16 sont disposés dans une veine primaire 170 s’étendant entre un carter interne 17, comportant notamment une tuyère d’échappement, et un carter intermédiaire 18 s’étendant radialement autour du carter interne 17, le carter intermédiaire 18 définissant également avec un carter externe 19 une veine secondaire 190, la veine secondaire 190 s’étendant entre le carter intermédiaire 18 et le carter externe 19.

Dans le mode de réalisation décrit, la dilatation du carter intermédiaire 18 est monitorée par dispositif modulaire de la figure 1.

La turbomachine 10 comprend en outre des bouchons d’endoscopie 180 disposés sur le carter intermédiaire 18 et permettant d’accéder aux aubes de la turbine basse pression pour contrôler leur état lors d’opération de maintenance au sol.

Comme illustré sur la figure 3 qui présente une vue de la turbine de la turbomachine 10 telle qu’elle est vue par la caméra infrarouge 2 du dispositif modulaire 1, la turbomachine 10 comporte en outre un système de contrôle de jeu dans une turbine basse pression, souvent abrégé par LPTACC («Low Pressure Turbine Active Clearance Control» en anglais), comportant des canalisations 185 s’étendant le long du carter intermédiaire 18. Les bouchons d’endoscopie 180 sont disposés entre lesdites canalisations 185.

Comme le montre la figure 2, le dispositif modulaire 1 est monté sur la turbomachine 10 en amont de la turbine basse pression 16 avec la caméra infrarouge 2 disposée en regard des bouchons d’endoscopie 180 dans le carter intermédiaire 18. En particulier, la caméra thermique 2 est placée de sorte à prendre des images d’une pluralité de bouchons d’endoscopie 180. Par exemple, le dispositif modulaire 1 est installé sur la turbomachine dans un logement prévu à cet effet et la turbomachine est dotée d’une trappe d’accès depuis la nacelle permettant d’ouvrir et de fermer facilement l’accès au logement pour monter ou démonter le dispositif modulaire 1.

Sur la figure 4 est représenté schématiquement un ensemble 20 modulaire et autonome de mesure de la dilatation d’un carter d’une turbomachine selon un mode de réalisation de l’invention, l’ensemble 20 de mesure étant destiné à être monté sur une turbomachine.

Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4, l’ensemble 20, ou «kit plug and play» en anglais, modulaire et autonome de mesure comprend un boîtier principal 21 et un capteur 1. Le capteur correspond au dispositif modulaire 1 de la figure 1. Dans une variante, l’ensemble 20 pourrait comprendre plusieurs capteurs 1.

Le boîtier principal 21 comprend une unité de communication 22, une batterie principale d’alimentation 23, une unité de mémorisation 24, deux clips de fixation manuelle réversible 25 et une unité de traitement principale 26.

Une partie de l’unité de mémorisation 24 est une mémoire vive de type RAM dédiée au calcul et une autre partie de l’unité de mémorisation 24 est une mémoire morte de type NVRAM pour le stockage des résultats et des paramètres de configuration de l’unité de traitement principale 26 telle qu’un processeur.

Les clips de fixation manuelle réversible 25 du boîtier principal 21 permettent de fixer le boîtier principal 21 sur une turbomachine 10 sans utiliser d’outil et de manière facilement amovible. Les clips de fixation 25 sont des fixations physiques multipoint pour raccord mécanique à une turbomachine 10.

Dans ce mode de réalisation, le moyen de communication 4 du capteur 1 est configuré pour communiquer avec l’unité de communication 22 du boîtier principal 21.

Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4, le moyen de communication 4 du capteur 1 est adapté à la transmission et réception d’information sans fil, et l’unité de communication 22 du boîtier principal 21 est configurée et adaptée pour recevoir les informations transmises via un réseau de communication sans fil.

Dans une variante, l’ensemble modulaire 20 peut comprendre une seule source d’alimentation, telle qu’une batterie, localisée dans le boîtier principal 21 et alimentant en énergie électrique le capteur 1 via une liaison filaire.

Tout comme le capteur 1, le boîtier principal 21 peut être logé dans un emplacement prévu à cet effet avec une trappe d’accès dédiée prévue sur la turbomachine 10. La trappe d’accès peut également être communalisée avec un logement dédié à la réception d’un autre élément de la turbomachine, comme une trappe d’accès à l’huile.

Le boîtier principal 21 est de préférence installé dans un logement pour lequel les températures ambiantes sont moins élevées, et les variations de température sont moins importantes que le logement recevant le capteur 1.

L’ensemble modulaire 20 est utilisé pour mettre en œuvre un procédé de mesure de dilatation en cours de vol d’un carter d’une turbomachine d’un aéronef décrit ci-dessous. Plusieurs modes de réalisation sont possibles.

Dans un mode de réalisation, le procédé comprend une étape d’acquisition d’images à plusieurs moments dans le vol par un capteur 1, un stockage dans une mémoire locale 7 qui est déchargée ultérieurement après qu’un opérateur a démonté et ainsi récupéré le capteur 1 à l’issue du vol. Les traitements se font dans ce cas après le déchargement, de manière débarquée sur une station au sol. Ce procédé peut être mis en œuvre par un capteur 1 seul sans boîtier principal 21.

Dans un autre mode de réalisation, le procédé comprend une étape d’acquisition d’images à plusieurs moments dans le vol par un capteur 1, puis une transmission des données au boîtier principale 21 qui se charge du stockage des données dans son unité de mémorisation 24, puis une récupération du boîtier principal 21 et éventuellement du capteur 1, pour récupérer les données stockées dans l’unité de mémorisation 24. Les traitements se font dans ce cas après le déchargement, de manière débarquée sur une station au sol.

Dans un autre mode de réalisation, le procédé comprend une étape d’acquisition d’images à plusieurs moments dans le vol par un capteur 1, puis un traitement des images par le microprocesseur local 6 du capteur 1 pour en extraire des informations, telles que les informations de déplacement des cibles, c’est-à-dire des bouchons d’endoscopie 180, puis un stockage de ces informations dans la mémoire locale 7 du capteur 1. Les informations sont ensuite déchargées de la mémoire locale 7 ultérieurement après qu’un opérateur a démonté et ainsi récupéré le capteur 1 à l’issue du vol. Les traitements se font dans ce cas après le déchargement, de manière débarquée sur une station au sol. Ce procédé peut être mis en œuvre par un capteur 1 seul sans boîtier principal 21.

Dans un autre mode de réalisation, le procédé comprend une étape d’acquisition d’images à plusieurs moments dans le vol par un dispositif modulaire 1, puis un traitement des images par le microprocesseur local 6 du dispositif modulaire 1 pour extraire des informations, une transmission des données au boîtier principal 21 qui se charge du stockage des données dans son unité de mémorisation 24, puis une récupération du boîtier principal 21 et éventuellement du dispositif modulaire 1, pour récupérer les données stockées dans l’unité de mémorisation 24. Les traitements se font dans ce cas après le déchargement, de manière débarquée sur une station au sol.

Dans tous les cas, le procédé, illustré sur la figure 5, de mesure de la dilatation en cours de vol d’un carter 12 d’une turbomachine d’un aéronef comprend tout d’abord une première étape 500 de fixation d’un dispositif modulaire 1 de mesure de dilatation à l’aide de moyens 5 de fixation manuelle réversible, avant le vol de l’aéronef. On note que le vol pourrait être un vol simulé sur un banc de test, le procédé facilitant alors des opérations de maintenance. Comme expliqué précédemment, la caméra thermique est placée de sorte à capturer des images de plusieurs bouchons d’endoscopie 180. Lorsque le carter est un carter de turbine basse pression, la caméra peut être fixée sur le carter intermédiaire, à un endroit où l’angle de prise de vue sur les bouchons d’endoscopie est satisfaisant. Alternativement, la caméra peut être fixée sur la nacelle (en anglais «outer fan duct»). Le reste du dispositif modulaire est avantageusement placé sur le carter fan ou sur l’habillage de la nacelle (en anglais«fan cowl»).

Le procédé comprend ensuite une deuxième étape 510 d’acquisition d’images à plusieurs instants pendant le vol par la caméra thermique 2 comprise dans le dispositif modulaire 1. En fonction de la dilatation du carter 12, les coordonnées des bouchons d’endoscopie 180 vont évoluer au cours du temps, ce qui sera visible sur les images capturées par la caméra thermique 2.

Puis, le procédé comprend une troisième étape 520 de stockage d’au moins une partie des données de chaque image dans une mémoire 7 ou 24 configurée pour être déchargée après le vol par un opérateur.

Le procédé comporte ensuite une quatrième étape 530 de déchargement des données stockées par un opérateur au sol après le vol de l’aéronef.

Et enfin, une cinquième étape 540 de traitement des données déchargées déterminer le taux de dilatation du carter 12 de la turbomachine au cours du vol.

Le traitement consiste à déterminer le taux de dilatation du carter à partir des coordonnées des bouchons d’endoscopie, notamment à partir de leurs positions successives au cours du temps.

Une image acquise par la caméra thermique est décomposable en une matrice. Chaque point de la matrice comprend un coefficient comparable avec une référence.

Les bouchons d’endoscopies sont des singularités mécaniques qui auront donc des coefficients différents sur un ensemble de coordonnées adjacentes dans la matrice par rapport au reste des coordonnées traduisant le reste de l’environnement capturé (par exemple des «lignes» de coefficients faibles pour les canalisations 185 du LPTACC).

Le suivi ou «tracking» en anglais consiste à suivre la position moyenne de ces coefficients correspondant aux bouchons d’endoscopie, et suivre leur déplacement en (i,j) au cours du vol. Ces coordonnées seront comparées ensuite à des positions de référence (dépendant de l’usage).

De plus, la différence entre deux points moyens, correspondant au centre de la tâche thermique donnée par le bouchon d’endoscopie, de deux bouchons endoscopiques permet de montrer l’état de dilatation via la courbure également.

Les données stockées et/ou transmises peuvent correspondre uniquement aux coordonnées des bouchons d’endoscopie, par exemple en fonction du temps.

Le procédé peut comprendre en outre, une sixième étape 550 de transmission des données à mémoriser à une mémoire externe au dispositif modulaire entre la deuxième étape 510 et la troisième étape 520, et/ou une septième 560 de traitement des images pour extraire et conditionner les données à mémoriser entre la deuxième étape 510 et la troisième étape 520.

L’invention fournit ainsi un ensemble modulaire et autonome de mesure permettant de mesurer la dilatation d’un carter de turbomachines lors d’un vol, l’ensemble modulaire pouvant être monté et démonté de la turbomachine pour statuer ponctuellement sur la dilatation d’un carter de turbomachine dans des conditions d’usage données et ainsi contrôler l’efficacité du système de refroidissement du carter.

Claims (12)

1. Procédé de mesure de la dilatation en cours de vol d’un carter (12) de turbomachine (10) d’un aéronef, le procédé comprenant:
   - une première étape de fixation (500) d’un dispositif modulaire (1) de mesure de dilatation d’un carter (12) de turbomachine (10) à l’aide de moyens de fixation (5) manuelle réversible avant le vol de l’aéronef, le dispositif modulaire (1) comprenant une caméra (2) placée en regard de bouchons d’endoscopie (180) disposés sur ledit carter (12),
   - une deuxième étape d’acquisition (510) d’images à plusieurs instants pendant le vol par la caméra (2),
   - une troisième étape de stockage (520) d’au moins une partie des données de chaque image dans une mémoire (7, 24) configurée pour être déchargée après le vol par un opérateur,
   - une quatrième étape de déchargement (530) des données stockées par un opérateur au sol après le vol de l’aéronef, et
   - une cinquième étape de traitement (540) des données déchargées pour déterminer un taux de dilatation en cours de vol du carter (12) de la turbomachine (10) , à partir des positions des bouchons d’endoscopie (180) sur les images acquises.
2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre, entre la deuxième étape et la troisième étape, une étape de transmission (550) des données à mémoriser à une mémoire (24) externe au dispositif modulaire (1).
3. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2, comprenant en outre, entre la deuxième étape et la troisième étape, une étape de traitement (560) des images pour extraire et conditionner les données à mémoriser.
4. Dispositif modulaire (1) de mesure de la dilatation en cours de vol d’un carter (12) de turbomachine (10), le dispositif modulaire (1) étant destiné à être embarqué sur une turbomachine (10) et comprenant au moins une caméra (2), un moyen de commande (6), un moyen de communication (4) configuré pour transmettre les images acquises par ladite caméra (2) vers l’extérieur du dispositif modulaire (1), et une unité d’alimentation configurée pour être couplée à une source d’alimentation et alimenter le dispositif modulaire (1),
   caractérisé en ce que le dispositif modulaire (1) comprend des moyens de fixation (5) manuelle réversible permettant de monter le dispositif modulaire (1) sur la turbomachine (10) de manière amovible.
5. Dispositif modulaire (1) selon la revendication 4, comprenant en outre une source d’alimentation, telle qu’une batterie (3), couplée à l’unité d’alimentation et permettant le fonctionnement du dispositif modulaire (1) indépendamment de la turbomachine (10) sur laquelle il est destiné à être embarqué.
6. Dispositif modulaire (1) selon l’une des revendications 4 ou 5, comprenant en outre un moyen de mémorisation (7) et/ou un accéléromètre dédié à la correction des images pour compenser les vibrations de ladite caméra (2) et/ou au moins un indicateur visuel (9) permettant d’indiquer une information visuelle à un opérateur.
7. Dispositif modulaire (1) selon l’une des revendications 4 à 6, dans lequel le moyen de commande (6) comprend un micro-processeur doté d’un module de traitement d’image.
8. Ensemble modulaire (20) de mesure de la dilatation d’un carter d’une turbomachine (10), l’ensemble modulaire (20) étant destiné à être embarqué sur une turbomachine (10),
   caractérisé en ce qu’il comprend au moins un dispositif modulaire (1) selon l’une des revendications 4 à 7, et un boîtier principal (21) comportant un moyen de commande principal (26), un moyen de mémorisation principal (24), un moyen d’alimentation principal configuré pour être couplé à une source d’alimentation et alimenter au moins le boîtier principal (21) en électricité, et un moyen de communication principal (22) configuré pour communiquer avec le moyen de communication (4) dudit au moins un dispositif modulaire (1).
9. Ensemble modulaire (20) de mesure selon la revendication 8, dans lequel le boîtier principal (21) comprend en outre des moyens (25) de fixation manuelle réversible permettant de monter le boîtier principal (21) sur la turbomachine (10) de manière amovible.
10. Ensemble modulaire (20) de mesure selon l’une des revendications 8 ou 9, dans lequel le boîtier principal (21) comprend une source d’alimentation, telle qu’une batterie (23), couplée au moyen d’alimentation principal du boîtier principal (21) et permettant le fonctionnement du boîtier principal (21) indépendamment de la turbomachine (10) sur laquelle l’ensemble modulaire (20) est destiné à être embarqué.
11. Aéronef comprenant une turbomachine (10) et une nacelle, dans lequel la turbomachine (10) comprend un carter (12), des bouchons d’endoscopie (180) disposés sur le carter (12), et un dispositif modulaire (1) selon l’une des revendications 4 à 7 ou un ensemble modulaire (20) selon l’une des revendications 8 à 10, dans lequel la caméra (2) est placée en regard des bouchons d’endoscopie (180).
12. Aéronef (10) selon la revendication 11, comprenant, pour le dispositif modulaire (1) ou pour chaque élément (1, 21) de l’ensemble modulaire (20) parmi le boîtier principal (21) et ledit au moins un dispositif modulaire (1), un logement et une trappe d’accès audit logement montée sur la nacelle de la turbomachine, ledit dispositif modulaire (1) ou l’élément de l’ensemble modulaire (20) monté dans le logement étant monté de manière amovible sur la turbomachine (10) directement en regard de la trappe d’accès.