SIGNALISATION MOTEUR (I) 4h

Question 1

BUT D’UN CIRCUIT DE SIGNALISATION MOTEUR ?

(+ voir schema circuit sur UDL)

Answer 1

Cette chaîne de signalisation permet la surveillance et la conduite de la motorisation quel que soit son domaine de fonctionnement.

Elle est indispensable à l’équipage pour le pilotage de l’aéronef et la prise en compte d’anomalie de fonctionnement, comme pour la maintenance technique dans l’établissement des performances et du bon fonctionnement du système propulsif.

Sur les aéronefs de génération récentes, les données mesurées sont transmises aux
systèmes de gestion moteur voire aéronef et sont enregistrées

Question 2

PRINCIPE D’UN CIRCUIT DE SIGNALISATION MOTEUR ?

Answer 2

Le principe est de mesurer un paramètre ou une grandeur physique du moteur et de le rendre exploitable par un instrument de mesure ou de comparaison.

Question 3

QUALITES D’UN CIRCUIT DE SIGNALISATION MOTEUR ?

Answer 3

• précision,
• sensibilité : la plus faible variation détectée doit provoquer une variation de l’indicateur,
• stabilité de lecture,
• insensibilité aux phénomènes étrangers à la mesure tels que : champs magnétiques,
  T°, vibrations,…

Question 4

ROLE DES CAPTEURS DE CIRCUITS DE SIGNALISATION MOTEUR ?

Answer 4

Terme générique de l’élément de mesure, il est placé le plus près possible de la source,
détecte et transforme la grandeur à mesurer en un signal analogique.

Question 5

MESURES FAITES PAR LES CAPTEURS ?

Answer 5

• la température;
• la pression;
• la vitesse de rotation;
• les vibrations;
• le débit

Question 6

EXPLIQUER LA TRANSMISSION ET TRAITEMENT DU SIGNAL ?

Answer 6

Il y a une transformation de l’information physique du capteur en une information analogique ou numérique, afin de permettre son transfert jusqu’au récepteur

Question 7

ROLES DES RECEPTEURS DE CIRCUITS DE SIGNALISATION MOTEUR ?

Answer 7

Il traite le signal analogique ou numérique en une représentation exploitable et rapidement compréhensible par l’opérateur et/ou le système centralisé

Question 8

CITER LES 2 TYPES DE RECEPTEURS ?

Answer 8

• analogique;
• numérique.

Question 9

PRESENTATION DES INFORMATIONS ?

Answer 9

• digitale (numérique);
• cadran à aiguille (analogique);
• allumage d’un voyant (analogique).

Question 10

EXPLIQUER L’ERREUR D’INDICATION ?

Answer 10

En cabine, l’indicateur est soumis à la température ambiante, celle-ci est automatiquement compensée dans le récepteur

Question 11

EXPLICATIONS ET COULEURS DES SECTEURS DE LECTURES (FIGURATION) ?

Answer 11

L’indicateur peut être à aiguille ou digital. Des zones repérées par des couleurs matérialisent sur l’indicateur les plages de fonctionnement :

• secteur vert : valeurs autorisées,
• secteur ambre : valeurs exceptionnelles entraînant des réserves de vol ou de
  fonctionnement,
• secteur rouge : limites maximales et minimales

Question 12

PRINCIPE D’UNE CHAÎNE DE MESURE DE TEMPÉRATURE TURBINE ?

Answer 12

Elle mesure, surveille et optimise le fonctionnement du moteur en fonction de son domaine d’utilisation.

L’information de la température fournie est l’image de la combustion dans le moteur donc du mélange optimum air/carburant.

C’est un paramètre primordial en raison des limitations de T° de fonctionnement du moteur.

Question 13

ROLE DES CAPTEURS DE CIRCUITS DE TEMPÉRATURE ?

Answer 13

Le capteur est placé dans le milieu dont on veut connaître la température, c’est à dire après la chambre de combustion au niveau de la turbine.

Suivant les constructeurs et les conceptions,
les capteurs peuvent être placés entre les étages de turbines et plus généralement après les turbines du générateur de gaz.

Question 14

CITER LES 2 TYPES DE CAPTEURS DE CIRCUITS TEMPERATURE ?

Answer 14

• Thermocouple : Basés sur le principe de la thermoélectricité, ils sont utilisés pour mesurer des températures supérieures à 200°C.
• Optique : De nouveaux dispositifs de détection de température basés sur la mesure d’un seuil d’émission infrarouge sont installés sur certains moteurs de nouvelle génération

Question 15

COMMENT SONT LES INDICATEURS CABINE ?

Answer 15

Analogique ou numérique.

Question 16

EXPLIQUER LE SYSTÈME CENTRALISE ?

Answer 16

Le signal analogique est transformé en un signal numérique exploitable par les calculateurs pour la gestion et la protection du moteur.

Question 17

EXPLIQUER LA COMPENSATION DE TEMPÉRATURE AMBIANTE ?

Answer 17

En cabine, l’indicateur est soumis à la température ambiante, ce qui se traduit par une erreur d’indication correspondant aux variations de cette température.

Le système sera alors équipé d’un dispositif automatique de correction afin de préserver la réalité de la mesure effectuée

Question 18

EXPLIQUER LA COMPENSATION DE LIGNE ?

Answer 18

Le capteur et l’indicateur ont chacun leurs propres caractéristiques et étalonnage qui influent sur la réalité de la mesure et sa précision.

En outre, le câblage comme les capteurs thermocouples présentent une dérive de leurs caractéristiques (résistance de ligne) avec le vieillissement qui doit être pris en compte pour la corrélation des trois éléments et la réalisation d’une mesure fiable.

Ainsi, on sera amené à ajouter une résistance de ligne qui permettra d’obtenir des valeurs indicateurs en cohérence avec les valeurs mesurées et calculée en fonctions des différents éléments de la chaîne de mesure

Question 19

CITER LES 3 ELEMENTS CONSTITUANT LA MESURE DE TEMPERATURE DE TURBINE ?

Answer 19

• le capteur,
• l’indicateur
• le câblage

Question 20

QU’ASSURE LA CHAINE TACHYMETRIQUE ?

Answer 20

• un fonctionnement optimal du moteur par la mesure de la vitesse de rotation de l’ensemble mobile compresseur/turbine, quel que soit son domaine d’utilisation.
• une surveillance du moteur afin d’éviter toutes sur-vitesses des ensembles tournants

Question 21

PRINCIPE D’UNE CHAÎNE TACHYMÉTRIQUE ?

Answer 21

Elle est constituée d’un capteur qui transforme la vitesse de rotation moteur en un signal électrique, qui est dirigé soit vers :

• un indicateur en cabine qui restitue la valeur du régime moteur pour l’opérateur ;
• le système centralisé pour la gestion et la protection du moteur

Question 22

CITER LES 2 CAPTEURS DU REGIME MOTEUR ?

Answer 22

• génératrice tachymétrique ;
• dispositif tachymétrique à roue phonique.

Ils mesurent la vitesse de rotation des ensembles tournant du moteur.

Question 23

EXPLIQUER LES RECEPTEURS DU REGIME MOTEUR ?

Answer 23

Les indicateurs peuvent présenter divers aspects suivant la génération et la technologie de l’aéronef.

Les modèles les plus anciens se présentent sous la forme d’une montre équipée d’un
cadran gradué.

Les unités employées peuvent varier suivant la nationalité de l’aéronef. Pour des
facilités d’interprétation des mesures, certains indicateurs sont gradués en % du régime nominal. Les plus récents se présenteront sous forme d’afficheurs numériques

Question 24

QUE PEUT-ON MESURER POUR DETERMINER LA POUSSEE MOTEUR ?

Answer 24

• le rapport de pression moteur (Engine Pressure Ratio)
• la pression de décharge de turbine,
• la pression de décharge de turbine,

Question 25

CONSTITUTION D’UNE CHAÎNE D’INDICATION (RAPPORT DE PRESSION) ?

Answer 25

• des sondes de pression totales dans les plans choisis par le constructeur,
• un capteur différentiel de pression,
• un contrôleur différentiel de pression,
• un indicateur par moteur au poste de pilotage

Question 26

EXPLIQUER LES CAPTEURS DE PRESSION D’HUILE ?

Answer 26

Les mesures de pression s’effectuent généralement après la pompe de mise en pression.

Les capteurs utilisés sont des éléments déformables (capsules et tubes de bourdon)

Question 27

CITER LES TRANSMETTEURS DE PRESSION D’HUILE ?

Answer 27

• le manocontacteur (capsules+transmetteur à contact)
• le manotransmetteur

Question 28

EXPLIQUER LES INDICATEURS DE PRESSION D’HUILE ?

Answer 28

Ils ont pour rôle de permettre à l’utilisateur de visualiser l’information selon un format
analogique à aiguille, digital, numérique, ou sous la forme d’un simple voyant pour une alarme

Question 29

EXPLIQUER LES CAPTEURS DE TEMPERATURE D’HUILE ?

Answer 29

Le capteur est une sonde de température analogique

Question 30

CITER LES RECEPTEURS DE TEMPERATURE D’HUILE ?

Answer 30

Le cadran et le voyant sont de type :

• analogique
• numérique

Question 31

EXPLIQUER MESURE DE TEMPÉRATURE CARBURANT ?

Answer 31

Les sondes de température sont placées en amont du filtre principal pour surveiller le risque de colmatage par une formation de paillettes de glace et de paraffine à très basse température.

Le principe de fonctionnement est identique aux sondes de température d’huile.

Les récepteurs fonctionnent comme ceux utilisés par le circuit d’huile.

Question 32

PRINCIPE DE LA MESURE DE DÉBIT CARBURANT ?

Answer 32

Cette mesure est effectuée par un capteur appelé turbine débimétrique, placé sur le circuit d’injection carburant et qui renseigne un ou des indicateurs au poste pilote

Question 33

EXPLIQUER LE CAPTEUR DE LA MESURE DE DEBIT CARBURANT ?

Answer 33

Le capteur est constitué d’une turbine hélicoïdale dont l’une des pales est munie d’un aimant et l’autre d’une masselotte d’équilibrage.

La turbine hélicoïdale est entraînée en rotation par l’écoulement du carburant. Le signal engendré sera proportionnel en fréquence à la vitesse de rotation de la turbine ainsi entraînée

Question 34

QUELLES INFORMATIONS INDIQUENT LES RECEPTEURS DE LA MESURE DEBIT CARBURANT ?

Answer 34

• de débit instantané indiquant la consommation en carburant du moteur suivant son régime,
• de quantité de carburant consommée par le moteur depuis son démarrage
  (totalisateur ou détotalisateur

Question 35

EXPLIQUER LES MESURE DES VIBRATIONS ?

Answer 35

Les vibrations sont un bon moyen de surveiller la santé mécanique du moteur en fonctionnement.

Sur les aéronefs de nouvelles génération, les constructeurs installent à demeure des capteurs sur les endroits critiques du moteur tels que : turbine, compresseur, réducteur, soufflante,…

Un seuil maximum du taux vibratoire est pré-établi déclenchant une alarme en cas de dépassement. Les données sont traitées et enregistrées par le calculateur moteur.

Question 36

EXPLIQUER LA MESURE DE COUPLE ?

Answer 36

Sur les turbomoteurs et les turbopropulseurs, la puissance mécanique délivrée par le moteur au système propulsif, hélice ou rotor, implique de connaître les efforts engendrés par la mesure du
couple sur l’arbre de transmission.

La mesure peut-être réalisée par une installation manométrique basée sur une mesure des variations de la pression d’huile exercée par les trains d’engrenages du réducteur en sortie du moteur.

Cette information sera figurée sur un indicateur de couple (torque).

Question 37

EXPLIQUER LA MESURE DE PUISSANCE ?

Answer 37

Afin de faciliter la conduite des turbopropulseurs et turbomachines, il peut être judicieux de disposer d’une information directe de la puissance du système propulsif.

Or, la puissance délivrée est l’expression du produit du couple par la vitesse angulaire de l’arbre de sortie moteur.

Si l’on est capable de mesurer ces deux paramètres, on peut dès lors afficher une indication de la puissance.

Un dispositif de mesure de la puissance est basé sur le principe de la détection par roue
phonique. Deux roues phoniques sont disposés sur le même arbre de transmission et mesurent la vitesse de rotation.

Tout déphasage entre les signaux de vitesse, engendré par la torsion de
l’arbre sous l’effet du couple, se traduira par un signal de puissance figuré sur un indicateur analogique ou numérique.