FR2988130A1 - Systeme de detection de defaut sur une roue aubagee de moteur d'aeronef - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé et un système embarqué de détection d'impact sur une roue aubagée d'un moteur d'aéronef, comportant : - des moyens d'acquisition (13) pour acquérir des signaux de déflexion représentatifs des déflexions sur les aubes de ladite roue aubagée, - des moyens de calcul (15) pour corréler chacun desdits signaux de déflexion avec un signal impulsionnel typique d'un choc sur une aube saine à la fréquence de rotation du moteur, afin d'identifier des impacts sur la roue aubagée, - des moyens de calcul (15) pour extraire des signaux d'impacts parmi lesdits signaux de déflexion, et - des moyens de transmission (19) pour transmettre lesdits signaux d'impacts au sol afin que ces signaux soient analysés pour détecter des défauts sur les aubes de la roue aubagée.
Description
SYSTÈME DE DÉTECTION DE DÉFAUT SUR UNE ROUE AUBAGÉE DE MOTEUR D'AÉRONEF DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine des systèmes de surveillance d'un moteur et plus particulièrement, la détection de défauts sur une roue aubagée d'un moteur d'aéronef. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un moteur d'aéronef comporte plusieurs roues aubagées qui sont potentiellement exposées à subir des chocs pouvant les endommager et par conséquent, affecter le bon fonctionnement du moteur.
Dans la plupart des cas, le choc n'est pas perçu par le pilote pendant le vol et le constat sur l'aube est fait lors du contrôle de l'avion juste avant le redécollage. Ceci constitue la cause principale de retard ou d'annulation de vol D&C (Delays and Cancelation). Il existe des méthodes de détection de choc sur les aubes, et notamment les pales de la soufflante (ou fan). De ces détections peuvent être déduits des décomptes de chocs, qui peuvent aider à lever des alertes pour provoquer une inspection visuelle ou mécanique des aubes. Une inspection visuelle ne peut être pratiquée que sur des aubes apparentes, ou pouvant être accédées par endoscopie. Dans ce cas, le changement d'une aube n'intervient qu'après incident lorsque le défaut est suffisamment visible pour être remarqué.
Par ailleurs, il existe des méthodes de détection de défauts structurels (criques, défauts de forme) qui peuvent se réaliser par analyse modale sur la pièce structurelle. Cependant, ces méthodes ne s'appliquent pas à des systèmes rotatifs embarqués car elles nécessitent une instrumentation coûteuse qui doit partiellement être supportée par les rotors, entraînant une mise en oeuvre complexe. En effet, cela nécessite une source impulsionnelle et un capteur à monter sur le rotor, d'où une mise en oeuvre complexe pour alimenter la pièce tournante en signaux de commande, de puissance et de détection. Une autre solution serait d'embarquer dans la pièce tournante toute l'électronique de contrôle, ce qui est compliqué compte tenu de l'environnement thermique et vibratoire. L'objet de la présente invention est par conséquent de proposer un système et un procédé de détection simple à mettre en oeuvre et qui est capable de détecter avec précision et fiabilité des défauts sur une roue aubagée d'un moteur sans présenter les inconvénients précités. EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention est définie par un 25 procédé de détection de défauts sur une roue aubagée d'un moteur d'aéronef, comportant les étapes suivantes : - acquisition de signaux de déflexion représentatifs des déflexions sur les aubes de ladite 30 roue aubagée, - identification d'impact par corrélations de chacun desdits signaux de déflexion avec un signal impulsionnel de détection typique d'un choc sur une aube saine à la fréquence de rotation du moteur, - extraction des signaux d'impacts parmi lesdits signaux de déflexion, - application d'une analyse modale sur chacun desdits signaux d'impact pour identifier des paramètres modaux relatifs à chaque aube impactée, et - suivre l'évolution desdits paramètres modaux afin de détecter des défauts sur lesdites aubes. En suivant uniquement les signaux d'impact, ce procédé permet de fiabiliser le diagnostic en détectant les défauts structurels non visibles par inspection 15 tout en réduisant la charge de calcul et en facilitant l'implémentation de la solution. On notera que le suivi de la santé des aubes basé sur un signal d'impact améliore le rapport Signal/Bruit et augmente la qualité de la détection de défauts. De plus, l'invention tire 20 avantage de la méthode « Tip timing » (méthode d'analyse des mesures ponctuelles) déjà utilisée dans le moteur et nécessite aucun montage de source impulsionnelle ou d'électronique spécifique dans le moteur. 25 Avantageusement, lesdites étapes d'acquisition, d'identification et d'extraction sont réalisées à bord de l'aéronef tandis que les étapes d'analyse modale et de suivi des paramètres modaux sont réalisées au sol. Ceci permet de séparer les opérations de 30 traitement de signal embarqué nécessitant peu de temps de calcul de celles d'analyse modale et de suivi nécessitant plus de calcul. Ainsi, on peut réduire la charge de calcul à bord de l'aéronef tout en permettant une détection fiable et précise des défauts et en facilitant toute évolution ultérieure du procédé de détection.
Avantageusement, lesdits signaux d'impacts sont transmis au sol et/ou enregistrés dans un moyen de stockage. Ainsi, le procédé permet d'enregistrer ou de transmettre au sol juste des petites fenêtres temporelles autour des impacts qui ont été identifiés par corrélation. Ceci permet d'économiser l'espace mémoire et/ou les coûts de transmission. Avantageusement, l'étape d'identification d'impact comporte une première corrélation réalisée de manière indépendante sur chaque aube pour identifier l'aube impactée en premier et une seconde corrélation pour identifier les impacts d'aubes successives. Ceci permet d'accroître la probabilité de la détection d'impact.
Avantageusement, le procédé comporte une validation des paramètres modaux identifiés pour chaque aube impactée en reconstituant pour ladite aube un signal impulsionnel de reconstitution et en corrélant ledit signal impulsionnel de reconstitution avec le signal d'impact relatif à ladite aube impactée. Ceci permet de vérifier l'analyse modale et de valider les paramètres modaux et donc de caractériser chaque aube par sa fréquence de vibration et l'amortissement des vibrations.
Avantageusement, le procédé comporte une comparaison desdits paramètres modaux validés à ceux d'aubes saines afin de mesurer des glissements de ces paramètres. Ceci permet de diagnostiquer l'état de chaque aube.
Avantageusement, ladite comparaison est réalisée d'impact en impact pour analyser l'évolution des paramètres modaux et le nombre d'impacts. Ainsi, un glissement de la fréquence de vibration ou une augmentation de l'amortissement d'une aube annonce l'amorce d'une crique sur l'aube. Avantageusement, le procédé comporte un stockage desdits paramètres modaux validés dans une base de données propre à la roue aubagée. Ceci permet de comparer les paramètres modaux 15 d'impact en impact afin de facilement rechercher les anomalies révélant l'apparition des défauts sur les aubes. L'invention vise également un système embarqué de détection d'impact sur une roue aubagée d'un moteur 20 d'aéronef, comportant : - des moyens d'acquisition pour acquérir des signaux de déflexion représentatifs des déflexions sur les aubes de ladite roue aubagée, - des moyens de calcul pour corréler chacun 25 desdits signaux de déflexion avec un signal impulsionnel typique d'un choc sur une aube saine à la fréquence de rotation du moteur, afin d'identifier des impacts sur la roue aubagée, - des moyens de calcul pour extraire des 30 signaux d'impacts parmi lesdits signaux de déflexion, et - des moyens de transmission pour transmettre lesdits signaux d'impacts au sol afin que ces signaux soient analysés pour détecter des défauts sur les aubes de la roue aubagée.
L'invention vise aussi un moteur d'aéronef comportant un système embarqué de détection selon les caractéristiques ci-dessus. L'invention vise également un système d'analyse pour la détection de défauts sur une roue aubagée d'un 10 moteur d'aéronef, comportant : - des moyens de réception pour recevoir des signaux d'impact depuis un système embarqué de détection selon les caractéristiques ci-dessus, - des moyens de traitement pour appliquer une 15 analyse modale sur chacun desdits signaux d'impact afin d'identifier des paramètres modaux relatifs à chaque aube impactée, et - des moyens de traitement pour suivre l'évolution desdits paramètres modaux afin de détecter 20 des irrégularités dans leur évolution révélatrices de défauts sur les aubes de la roue aubagée. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de 25 l'invention apparaîtront à la lecture de modes de réalisation préférentiels de l'invention faits en référence aux figures jointes parmi lesquelles : La Fig. 1 illustre de manière schématique un système de surveillance d'un moteur d'aéronef, selon 30 l'invention ; et La Fig. 2 est un logigramme par bloc illustrant un mode de réalisation préféré du système de surveillance, selon l'invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Le concept à la base de l'invention repose sur la détection de défauts et amorces de criques sur les aubes d'une roue aubagée en tirant avantage d'un système de détection de type tip timing déjà utilisé pour la caractérisation des éléments tournants et les impacts générés par les objets aspirés dans le moteur. Ainsi, la présente invention ne nécessite pas de source impulsionnelle à monter sur le moteur, et pas d'électronique spécifique.
La Fig. 1 illustre de manière schématique un système de surveillance d'un moteur d'aéronef, selon l'invention. Le système de surveillance 1 comporte un système de mesure 3, un système embarqué de détection 5 d'un impact sur une roue aubagée 7 du moteur (non représenté), et un système d'analyse 9 au sol pour détecter des défauts sur la roue aubagée 7. La roue aubagée 7 peut être celle d'une soufflante (Fan) ou celle d'un compresseur haute 25 pression (HP) ou celle d'un tout autre élément du moteur. Le système de mesure 3 existe déjà dans le moteur et comporte un ou plusieurs capteurs 11 donnant des informations sur le régime de rotation du moteur et 30 des éventuelles déflexions sur les aubes ou pales.
Les signaux temporels de déflexions sont obtenus selon, par exemple, une opération de type « Tip Timing » en association avec au moins un capteur 11 installé au droit de la roue aubagée 7. En fonctionnement normal, sans impacts, les aubes vont passer devant le capteur 11 de manière régulière et l'intervalle de temps mesuré entre le passage de deux aubes consécutives est constant à régime donné définissant ainsi un signal temporel de référence.
Toute modification de la position d'une aube au moment où elle passe devant le capteur 11 par rapport à sa position de référence est ainsi indicative d'une déflexion de l'aube. A titre d'exemple, le capteur 11 peut être un capteur à courants de Foucault ou un capteur de type capacitif. Ce genre de capteurs sont robustes, précis, peu encombrants et ne nécessitent pas de nettoyages spécifiques. Par ailleurs, on notera que le régime moteur 20 peut être acquis soit de manière directe grâce à un capteur 11 dédié couplé à une roue phonique soit, selon la méthode de Tip Timing. En effet, une roue aubagée est presque en soi une roue phonique et le régime de rotation peut être déterminé à partir du passage des 25 aubes. Ainsi, l'utilisation de l'opération de Tip Timing permet à la fois de surveiller les aubes et de déterminer le régime de rotation du moteur. Par ailleurs, le système de détection 5 comporte des moyens d'acquisition 13 de données, des 30 moyens de calcul 15, des moyens de stockage 17, et des moyens de transmission 19.
Les moyens d'acquisition 13 sont configurés pour acquérir depuis le système de mesure 3, le régime (ou la fréquence) de rotation du moteur ainsi qu'un ensemble de signaux de déflexion représentatifs des 5 déflexions sur les aubes de la roue aubagée 7 audit régime de rotation. Conformément à l'invention, les moyens de calcul 15 sont configurés pour corréler chacun des signaux de déflexion avec un signal impulsionnel 10 typique d'un choc sur une aube saine à la fréquence de rotation du moteur, afin d'identifier des impacts sur la roue aubagée 7. Le signal impulsionnel est une sorte de signature oscillatoire limitée dans le temps et 15 représentative d'un choc. En effet, en cas de choc sur une aube, celle-ci vibre sur ces modes propres, cette vibration qui s'amortit en quelques tours moteurs est représentée par le signal impulsionnel. Ce dernier peut être définie par une sorte d'ondelette ou pseudo- 20 ondelette ayant la forme d'une onde oscillatoire dont l'amplitude débute à zéro, croît pendant un petit laps de temps, et décroît ensuite pour revenir à zéro selon par exemple une exponentielle décroissante. La corrélation entre les signaux de déflexion 25 et le signal impulsionnel permet de détecter automatiquement tout impact sur la roue aubagée 7 quel que soit le poids de l'objet ingéré. Autrement dit, la corrélation permet de détecter les impacts non ressentis par le pilote en plus de ceux ressentis par 30 lui. De plus, lorsqu'un impact est détecté, une classification temporelle des signaux de détection permet d'indiquer l'ordre de ces impacts et d'identifier l'aube impactée en premier. En outre, les moyens de calcul 15 sont configurés pour extraire des signaux d'impacts parmi les signaux de déflexion. Ainsi, seuls les signaux d'impacts et numéros d'aubes impactées seront stockés dans les moyens de stockage 15 et/ou transmis au sol par les moyens de transmission 19. En effet, les moyens de transmission 19 sont configurés pour transmettre les signaux d'impacts au système d'analyse 9 au sol afin que ce dernier les analyse systématiquement en vue de détecter des défauts sur les aubes de la roue aubagée. Avantageusement, la transmission des signaux d'impacts au système d'analyse 9 au sol peut se faire automatiquement via une transmission de type SATCOM ou GSM en utilisant le système de transmission de données de l'aéronef ACARS. En variante, la transmission des données au système d'analyse 9 peut se réaliser manuellement lorsque l'aéronef est au sol par branchement d'un bus de données pour récupérer les signaux d'impacts enregistrés dans les moyens de stockage 15 du système de détection 5.
On notera que le système de détection 5 peut être intégré dans un boîtier spécifique ou faire partie d'un boîtier électronique existant. Avantageusement, on peut exploiter les moyens d'acquisition et de calcul d'un calculateur embarqué dans l'aéronef ou dans un calculateur intégré dans le moteur d'aéronef de type EMU (Engine Monitoring Unit) pour exploiter le système de détection d'impact selon l'invention. En particulier, le calculateur peut être utilisé pour exécuter un programme d'ordinateur enregistré dans des moyens de stockage du calculateur et comportant des instructions de code pour la mise en oeuvre du procédé de détection d'impact selon l'invention. Par ailleurs, le système d'analyse 9 au sol comporte des moyens de réception 21, des moyens de traitement 23, et des moyens de stockage 25 de bases de 10 données (ou BDD pour base de données). Les moyens de réception 21 sont configurés pour recevoir les signaux d'impact depuis le système embarqué de détection 5. Après la réception des signaux d'impact, les 15 moyens de traitement 23 appliquent une analyse modale sur chacun de ces signaux afin d'identifier des paramètres modaux relatifs à chaque aube impactée. L'analyse modale permet de déterminer la fréquence propre et l'amortissement sur chaque impact. Les moyens 20 de traitement 23 procèdent ensuite à la validation des paramètres modaux identifiés pour chaque aube impactée avant de les enregistrer dans une base de données 23 propre à la roue aubagée 7. Les moyens de traitement 23 sont également 25 configurés pour suivre l'évolution des paramètres modaux afin de détecter des éventuelles irrégularités dans leur évolution révélatrices de défauts sur les aubes de la roue aubagée 7. En particulier, les moyens de traitement 23 comparent les paramètres modaux à une 30 base de données d'aubes saines afin d'estimer les glissements en fréquence et amortissement. Cette comparaison est réalisée d'impact en impact pour analyser l'évolution des paramètres modaux, le nombre d'impacts et éventuellement d'autres caractéristiques relatives aux impacts. Ainsi, au cas où un défaut est détecté, les moyens de traitement 23 génèrent un message ou un avis de maintenance du moteur comportant les données d'identification de l'aube (ou aubes) défectueuse(s). La Fig. 2 est un logigramme par bloc illustrant 10 un mode de réalisation préféré du système de surveillance, selon l'invention. Cette figure est également une illustration des étapes du procédé de détection de défauts sur une roue aubagée d'un moteur d'aéronef, selon l'invention. 15 Avantageusement, les blocs El à E8 correspondent à des traitements embarqués tandis que les blocs E9 à El7 correspondent à des traitements au sol. Les traitements embarqués sont limités à la seule détection et/ou qualification harmonique des signaux 20 d'impacts et peuvent être implémentés par une instrumentation embarquée réduite et éprouvée (par exemple, l'ÉMU). Les blocs El et E2 concernent l'acquisition temporelle de signaux de déflexion représentatifs des 25 déflexions sur les aubes (ou pales) ainsi que l'acquisition du régime de rotation d'une roue aubagée. Plus particulièrement, le bloc El concerne la lecture des signaux de déflexion de toutes les aubes de la roue aubagée et le bloc E2 concerne la lecture du 30 régime de rotation correspondant aux signaux de déflexion lus au bloc El.
Les blocs E3 à E7 explicitent avec plus de détails l'identification des impacts. Le bloc E3 est un test de réception des aubes. Ce test est issu des tests habituels de contrôle de qualité de production effectués sur une aube ou une famille d'aubes pour vérifier qu'il n'y a pas eu de défauts de fabrication. Ainsi, on peut construire pour chaque aube ou famille d'aubes, un catalogue ou un ensemble prédéterminé de signaux impulsionnels de détection représentant des chocs amortis sur une aube selon différents régimes de rotation du moteur. Autrement dit, chaque signal impulsionnel est une signature d'un choc amorti sur le premier mode de flexion d'une aube en fonction du régime de rotation. On notera que l'ensemble de signaux impulsionnels de détection est construit préalablement à partir d'un modèle de détection d'impact et/ou des essais sur banc. Avantageusement, ces signaux impulsionnels sont obtenus d'abord par calculs, puis affinés par les essais. Ainsi, au bloc E4, un signal impulsionnel de détection est sélectionné parmi l'ensemble de signaux impulsionnels correspondant chacun à une signature représentative d'un choc amorti sur une aube saine en fonction du régime de rotation. Le régime de rotation peut ainsi être utilisé comme un paramètre de sélection pour choisir comme signature, le signal impulsionnel correspondant audit régime de rotation.
Avantageusement, ceci permet de tenir compte du fait que la fréquence propre de l'aube peut varier en fonction du régime de rotation. En effet, la forme de l'aube peut changer (par exemple, l'aube se dévrille) sous l'effet d'une force centrifuge entraînant ainsi une évolution de la fréquence propre de l'aube en fonction de la rotation du moteur. Au bloc E5, les signaux de déflexion ainsi que le signal impulsionnel sont filtrés selon des paramètres prédéterminés pour centrer ces signaux sur zéro. On choisit les mêmes paramètres de filtration pour filtrer le signal impulsionnel et les signaux de déflexion afin de permettre à la signature de ressembler le plus possible au choc présent dans les signaux de déflexion. Avantageusement, on élimine aussi les données 15 isolées ou aberrantes (outliers) éventuellement présentes dans les signaux de déflexion qui peuvent être dues par exemple, à des chocs électriques ou des erreurs aléatoires. Ainsi, on dispose à la sortie des blocs E4 et 20 E5 des signaux de déflexion et un signal impulsionnel de détection filtrés. Au bloc E6, les moyens de calcul 15 réalisent des corrélations entre les signaux de déflexion et le signal impulsionnel de détection. 25 Avantageusement, les moyens de calcul effectuent une première corrélation 1D réalisée de manière indépendante sur chaque aube pour identifier l'aube impactée en premier et une seconde corrélation 2D pour identifier les impacts d'aubes successives. 30 La première corrélation consiste pour une aube donnée à calculer par exemple le produit de convolution entre le signal de déflexion relatif à ladite aube et le signal impulsionnel de détection. Cette opération est réalisée autant de fois qu'il y a d'aubes présentes sur la roue aubagée. Avantageusement, le produit de 5 convolution est normalisé pour s'affranchir de l'amplitude du choc et reconnaître ce dernier uniquement sur la forme due à la pseudo-fréquence propre et à l'amortissement (tous deux étant connus). Plus le score normalisé du produit de convolution se 10 rapproche de 1, plus la probabilité de détection est élevée. La deuxième corrélation consiste par exemple à calculer le produit de convolution entre le signal impulsionnel de détection et chacun des signaux de 15 déflexion relatifs aux aubes voisines de celle qui a subi le premier impact. Ceci permet d'isoler les impacts successifs et augmenter la probabilité de détection. En effet, l'impact sur une aube engendre des débris qui vont impacter les aubes voisines. On notera 20 que si les deuxièmes corrélations sur les aubes voisines ne détectent pas d'impacts, on peut raisonnablement déduire que le premier signal d'impact correspond à une impulsion électrique ou à un bruit d'environnement et non pas le résultat d'un réel choc 25 sur l'aube. Ainsi, le bloc E7 concerne l'identification des aubes impactées et le recalage sur les impacts d'aubes successives. L'identification d'un impact peut être réalisée en vérifiant si le résultat de la corrélation 30 dépasse un seuil de détection prédéterminé. Ce seuil de détection peut être réglé par expérimentation et/ou par retour d'expérience. Le bloc E8 concerne l'extraction des signaux d'impacts non filtrés parmi les signaux de déflexion du bloc El. On notera que l'extraction est réalisée à partir des signaux de déflexion bruts avant filtrage afin de ne pas les corrompre par le filtre. Les signaux d'impacts ainsi extraits sont enregistrés dans un moyen de stockage 17 et/ou 10 automatiquement transmis au sol. Ainsi, au lieu de transmettre la totalité des signaux de déflexion, on va extraire juste des petites fenêtres temporelles autour des impacts qui ont été identifiés par corrélation réduisant ainsi la quantité 15 d'informations transmises au sol. A l'étape E9 on applique une analyse modale sur chacun des signaux d'impacts en provenance de l'aéronef pour identifier des paramètres modaux relatifs à chaque aube impactée. On peut utiliser des méthodes classiques 20 d'analyse modale (par exemple, de type Prony) pour déterminer des fréquences propres mi et amortissement pi sur chaque impact. De manière générale, l'analyse modale peut donner plusieurs solutions, c'est-à-dire, plusieurs 25 couples pi) ,..., (mn, pn) pour chaque signal d'impact. Toutefois, il ne peut y avoir qu'un seul couple valide de paramètres modaux pour chaque signal d'impact. Par conséquent, on utilise une petite boucle (blocs E10- E12) afin de valider les paramètres modaux 30 correspondants à chaque aube impactée.
Ainsi, pour une aube impactée donnée, on construit au bloc E10, un signal impulsionnel de reconstitution pour chaque couple de paramètres modaux (mi, pi) relatif à ladite aube donnée. En effet, en connaissant la fréquence propre et l'amortissement, il est facile de reconstituer un signal impulsionnel de forme sinusoïdale amortie. Au bloc Ell, on calcule de manière itérative pour les différents couples de paramètres modaux, la corrélation entre chaque signal impulsionnel de reconstitution correspondant à chaque couple de paramètres modaux et le signal d'impact d'origine relatif à ladite aube impactée donnée. Le bloc E12 est un test pour valider les couples de paramètres modaux selon le résultat de la corrélation du bloc Ell. Ainsi, si la corrélation de l'étape précédente est forte (par exemple, au-dessus d'un seuil de validation prédéterminé), on valide le couple de paramètres modaux correspondant et on passe au bloc E13. Sinon, c'est-à-dire, si la corrélation est faible on passe à un couple suivant de paramètres modaux et en reboucle au bloc Ell. Les blocs Ell-E16 concernent le contrôle et le suivi de l'évolution des paramètres modaux en vue de détecter des défauts sur les aubes. Au bloc E13 on compare les paramètres modaux validés au bloc E12 à une base de données de paramètres comportant les paramètres modaux d'aubes saines issus du bloc E5 afin de mesurer les glissements de ces paramètres. La base de données de paramètres est en effet renseignée par les tests de réception réalisés sur les aubes avant montage sur la roue aubagée. On notera que les glissements peuvent être définis par les écarts de fréquence et d'amortissement entre l'aube impactée et l'aube saine.
Au bloc E14 on stocke les paramètres modaux validés dans une base de données propre à la roue aubagée 7. Plus globalement, on stocke les données du vol en cours dans des bases de données historiques des vols.
Au bloc E15 on suit les glissements par aube et par mode et en reboucle au bloc E14. Ainsi, un glissement faible et progressif peut tout simplement être considéré comme un vieillissement normal de l'aube. Toutefois, une brusque variation de la valeur de glissement relatif à une aube donnée est une indication de l'apparition d'un défaut (par exemple, une amorce d'une crique) sur ladite aube. Plus précisément, les paramètres modaux validés sont comparés d'impact en impact par un algorithme d'apprentissage et de détection d'anomalies de type « trend monitoring ». La détection d'anomalie est basée sur l'évolution des paramètres dynamiques (fréquence propre, amortissement) et éventuellement sur une quantification (nombre, énergie, etc.) des impacts.
Au bloc E16 on émet un avertissement selon l'anomalie détectée au bloc E15. Finalement, au bloc E17, la réception d'une alarme permet le déclenchement d'une action de maintenance préventive pour une inspection visuelle et mécanique des aubes incriminées et pour un changement éventuel des aubes.
Claims (11)
- REVENDICATIONS1. Procédé de détection de défauts sur une roue aubagée (7) d'un moteur d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : acquisition de signaux de déflexion représentatifs des déflexions sur les aubes de ladite roue aubagée, - identification d'impact par corrélations de 10 chacun desdits signaux de déflexion avec un signal impulsionnel de détection typique d'un choc sur une aube saine à la fréquence de rotation du moteur, extraction des signaux d'impacts parmi lesdits signaux de déflexion, 15 - application d'une analyse modale sur chacun desdits signaux d'impact pour identifier des paramètres modaux relatifs à chaque aube impactée, et - suivre l'évolution desdits paramètres modaux afin de détecter des défauts sur lesdites aubes. 20
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites étapes d'acquisition, d'identification et d'extraction sont réalisées à bord de l'aéronef tandis que les étapes d'analyse modale et 25 de suivi des paramètres modaux sont réalisées au sol.
- 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits signaux d'impacts sont transmis au sol et/ou enregistrés dans un moyen de 30 stockage.
- 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape d'identification d'impact comporte une première corrélation réalisée de manière indépendante sur chaque aube pour identifier l'aube impactée en premier et une seconde corrélation pour identifier les impacts d'aubes successives.
- 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une validation des paramètres modaux identifiés pour chaque aube impactée en reconstituant pour ladite aube un signal impulsionnel de reconstitution et en corrélant ledit signal impulsionnel de reconstitution avec le signal d'impact relatif à ladite aube impactée.
- 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte une comparaison 20 desdits paramètres modaux validés à ceux d'aubes saines afin de mesurer des glissements de ces paramètres.
- 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce ladite comparaison est réalisée 25 d'impact en impact pour analyser l'évolution des paramètres modaux et le nombre d'impacts.
- 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un stockage desdits 30 paramètres modaux validés dans une base de données propre à la roue aubagée.
- 9. Système embarqué de détection d'impact sur une roue aubagée d'un moteur d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens d'acquisition (13) pour acquérir des signaux de déflexion représentatifs des déflexions sur les aubes de ladite roue aubagée, - des moyens de calcul (15) pour corréler chacun desdits signaux de déflexion avec un signal impulsionnel typique d'un choc sur une aube saine à la fréquence de rotation du moteur, afin d'identifier des impacts sur la roue aubagée, - des moyens de calcul (15) pour extraire des signaux d'impacts parmi lesdits signaux de déflexion, 15 et - des moyens de transmission (19) pour transmettre lesdits signaux d'impacts au sol afin que ces signaux soient analysés pour détecter des défauts sur les aubes de la roue aubagée. 20
- 10. Moteur d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte un système embarqué de détection selon la revendication 9. 25
- 11. Système d'analyse pour la détection de défauts sur une roue aubagée d'un moteur d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens de réception (21) pour recevoir des signaux d'impact depuis un système embarqué de 30 détection selon la revendication 9,- des moyens de traitement (23) pour appliquer une analyse modale sur chacun desdits signaux d'impact afin d'identifier des paramètres modaux relatifs à chaque aube impactée, et - des moyens de traitement (23) pour suivre l'évolution desdits paramètres modaux afin de détecter des irrégularités dans leur évolution révélatrices de défauts sur les aubes de la roue aubagée.10
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