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CA 02589927 2007-05-30
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Procédé et dispositif pour déterminer le paramètre limitant
d'un turbomoteur
La présente invention concerne un procédé et un dispositif, à
savoir un instrument de première limitation, permettant de
déterminer et d'afficher le paramètre limitant d'un giravion.
En effet, le pilotage d'un giravion s'effectue grâce à la
surveillance de nombreux instruments sur le tableau de bord,
instruments qui sont pour la plupart représentatifs du
fonctionnement de l'installation motrice du giravion. Pour des
raisons physiques, il existe de nombreuses limitations que le pilote
doit prendre en compte à chaque instant de vol. Ces différentes
limitations dépendent généralement de la phase de vol et des
conditions extérieures.
Les giravions sont généralement pourvus d'au moins un
turbomoteur à turbine libre. La puissance est alors prélevée sur un
étage basse pression de la turbine libre qui tourne entre 20 000 et
50 000 tours par minute. Par suite, une boîte de réduction est
nécessaire pour lier la turbine libre au rotor principal d'avancement
et de sustentation puisque la vitesse de rotation de ce rotor est
sensiblement comprise entre 200 et 400 tours par minute: il s'agit
de la boîte de transmission principale.
Les limitations thermiques du turbomoteur et les limitations
en couple de la boîte de transmission principale permettent de
définir trois régimes normaux d'utilisation du turbomoteur:
- le régime de décollage, utilisable pendant cinq à dix
minutes, correspondant à un niveau de couple pour la boîte
de transmission et un échauffement du turbomoteur
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admissibles pendant un temps limité sans dégradation
notable : c'est la puissance maximale au décollage (PMD),
- le régime maximal continu pendant lequel, à aucun moment,
ne sont dépassées ni les possibilités de la boîte de
transmission principale, ni celles résultant de l'échauffement
maximal admissible en continu devant les aubages à haute
pression du premier étage de la turbine libre: c'est la
puissance maximale en continu (PMC),
- le régime maximal en transitoire, buté par la régulation : on
parle alors de puissance maximale en transitoire (PMT).
Il existe aussi des régimes de surpuissance en urgence
utilisés sur les giravions bimoteurs lorsque l'un des deux
turbomoteurs tombe en panne:
- le régime d'urgence pendant lequel les possibilités de la
boîte de transmission principale sur les étages d'entrée et les
possibilités thermiques du turbomoteur sont utilisées au
maximum : on parle de puissance de super urgence (PSU)
utilisable pendant trente secondes consécutives, au
maximum, et trois fois pendant un vol. L'utilisation de la PSU
entraîne la dépose et la révision du turbomoteur;
- le régime d'urgence pendant lequel les possibilités de la
boîte de transmission principale sur les étages d'entrée et les
possibilités du turbomoteur sont largement utilisées : on parle
alors de puissance maximale d'urgence (PMU) utilisable
pendant deux minutes après la PSU ou deux minutes trente
secondes consécutives, au maximum ;
- le régime d'urgence pendant lequel les possibilités de la
boîte de transmission principale sur les étages d'entrée et les
possibilités thermiques du turbomoteur sont utilisées sans
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endommagement : on parle de puissance intermédiaire
d'urgence (PIU) utilisable trente minutes ou en continu pour
le reste du vol après la panne du turbomoteur.
Le motoriste établit, par calculs ou par essais, les courbes de
puissance disponible d'un turbomoteur en fonction de l'altitude et
de la température extérieure, et cela pour chacun des régimes
définis ci-dessus.
De plus, le motoriste détermine des limitations du
turbomoteur permettant d'obtenir une puissance minimale pour
chaque régime précité et une durée de vie acceptable, la
puissance minimale correspondant notamment à la puissance
développée par un turbomoteur vieilli à savoir un turbomoteur
ayant atteint sa durée de vie maximale. Ces limites sont
généralement surveillées par l'intermédiaire des trois paramètres
de surveillance du turbomoteur : la vitesse de rotation du
générateur de gaz du turbomoteur, le couple moteur et la
température d'éjection des gaz à l'entrée de la turbine libre du
turbomoteur respectivement dénommés Ng, Cm et T45 par l'homme
du métier.
On connaît, par le document FR2749545, un indicateur de
pilotage qui identifie, parmi les paramètres de surveillance du
turbomoteur, celui qui est le plus proche de sa limite. Les
informations relatives aux limitations à respecter sont ainsi
regroupées sur un affichage unique, en permettant, d'une part,
d'effectuer une synthèse et de présenter uniquement le résultat de
cette synthèse afin de simplifier la tâche du pilote et, d'autre part,
de gagner de la place sur la planche de bord. On obtient ainsi un
paramètre limitant , parmi lesdits paramètres de surveillance du
turbomoteur, dont la valeur courante est la plus proche de la valeur
limite pour ledit paramètre. Pour cette raison, on désignera
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également ci-après un tel indicateur par l'expression instrument
de première limitation , en abrégé IPL .
En outre, des variantes de cet IPL permettent d'afficher la
valeur du paramètre limitant en équivalent de puissance, c'est-à-
dire en marge de puissance telle que +10% de la PMD par
exemple, ou encore en marge de pas, le pas indiquant la position
des pales du rotor du giravion par rapport au vent incident.
Les IPL affichent par conséquent la valeur courante à un
instant donné du paramètre limitant et limitent avantageusement le
nombre d'instruments nécessaires pour contrôler un turbomoteur
ce qui facilite grandement le travail du pilote.
Toutefois, lorsque le motoriste ne choisit pas un paramètre
de surveillance privilégié pour le pilotage, il peut établir des
limitations fixes pour les régimes pilotés, à savoir les régimes de
décollage et maximal continu, les autres régimes étant gérés à
l'aide de butées. Par suite, on obtient, pour chaque paramètre de
surveillance, des valeurs limites à ne pas dépasser lorsque le
turbomoteur développe l'intégralité de la puissance disponible pour
un régime donné. Par exemple, si le turbomoteur développe 100%
de la puissance PMD, les paramètres de surveillance ne doivent
pas dépasser leur valeur limite, prévue par le constructeur pour un
turbomoteur fonctionnant au régime de décollage.
Dans toute l'enveloppe de vol, le pilote doit veiller à ne pas
dépasser les limites prescrites en ce qui concerne la puissance,
PMC ou PMD suivant le régime utilisé, la vitesse de rotation Ng du
générateur de gaz, la température T45 et le couple Cm du
turbomoteur.
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De ce fait, si on se place dans les conditions de
fonctionnement d'un turbomoteur neuf, la marge en Ng ou bien la
marge en T45 de ce dernier, servant notamment pour la
détermination du paramètre limitant, risque fortement d'être
élevée. Une fois traduite en marge de puissance, elle peut être
supérieure à la marge de puissance réellement disponible et
induire le pilote en erreur. En effet, si ce dernier utilise l'intégralité
de la marge affichée, il va en fait aller au-delà de la limite de
puissance autorisée et va fortement dégrader le turbomoteur. Les
conséquences sont multiples, mais on comprend aisément par
exemple que la durée de vie du turbomoteur est alors amoindrie ce
qui engendre un coût de maintenance important pour l'utilisateur.
La présente invention a pour objet de proposer un procédé
permettant de déterminer les marges disponibles d'un paramètre
de surveillance de giravion ainsi qu'un dispositif actif, à savoir un
instrument de première limitation mettant en oeuvre ledit procédé,
permettant de s'affranchir des limitations des IPL mentionnés ci-
dessus afin d'éviter l'affichage d'une marge de puissance plus
élevée que celle que le turbomoteur peut fournir sans
endommagement.
La présente invention vise un procédé pour un giravion pourvu d'un
turbomoteur ayant un paramètre de surveillance, le paramètre de surveillance
ayant
une valeur minimale garantie à une condition de fonctionnement de turbomoteur
donnée lorsque ledit turbomoteur est vieilli, le procédé comprenant les étapes
suivantes:
a) au cours d'une phase préliminaire, faire fonctionner le turbomoteur à la
condition de fonctionnement de turbomoteur donnée, surveiller le turbomoteur
pour
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obtenir une valeur courante du paramètre de surveillance, et déterminer une
marge
de confort préliminaire à partir d'une différence réelle égale à ladite valeur
courante
obtenue durant la phase préliminaire moins ladite valeur garantie, et
b) au cours d'une phase principale, faire fonctionner le turbomoteur et
surveiller le turbomoteur pour obtenir une valeur courante du paramètre de
sureillance, le paramètre de surveillance ayant une valeur limite dépendante
du
fonctionnement du turbomoteur;
b1) déterminer une marge de confort utile à partir de ladite marge de
confort préliminaire,
b2) déterminer une différence apparente égale à une différence entre
la valeur courante obtenue durant la phase principale et la valeur limite
dudit paramètre de surveillance, et
b3) déterminer une marge limitante qui est obtenue en soustrayant la
marge de confort utile de la différence apparente.
De préférence, un procédé pour déterminer la marge limitante entre la valeur
courante et la valeur limite fixée par le constructeur d'un paramètre de
surveillance
d'un turbomoteur de giravion fonctionnant à un régime donné, le paramètre de
surveillance atteignant une valeur garantie lorsque ledit turbomoteur est
vieilli, est
remarquable en ce que l'on réalise successivement les étapes suivantes:
a) au cours d'une phase préliminaire, on détermine une
marge de confort préliminaire à partir d'une différence réelle égale
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à la valeur courante moins la valeur garantie du paramètre de
surveillance du turbomoteur,
b) au cours d'une phase principale,
b1) on détermine une marge de confort utile à partir de ladite
marge de confort préliminaire,
b2) on détermine la différence apparente entre la valeur
courante et la valeur limite dudit paramètre de surveillance, et
b3) on détermine ladite marge limitante en soustrayant la
marge de confort utile à la différence apparente.
De préférence, en fonction de la nature du paramètre de surveillance, la
valeur garantie correspond:
- le paramètre de surveillance étant la vitesse de rotation
du générateur de gaz du turbomoteur, à la valeur qu'atteindrait
cette vitesse de rotation si le turbomoteur était un turbomoteur
vieilli,
- le paramètre de surveillance étant la température
d'éjection des gaz à l'entrée de la turbine libre du turbomoteur, à la
valeur qu'atteindrait cette température si le turbomoteur était un
turbomoteur vieilli,
- le paramètre de surveillance étant le couple du
turbomoteur, à la valeur limite de ce couple au régime de
fonctionnement du turbomoteur.
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De préférence, la phase principale est réalisée en permanence au
cours du vol du giravion lorsque la marge limitante est par exemple utilisée
par un
instrument de première limitation.
De préférence, a contrario, la phase préliminaire est uniquement mise
en oeuvre lorsque des contrôles ponctuels de santé moteurs sont réalisés. En
effet,
ces contrôles de santé sont généralement préconisés par le motoriste afin de
vérifier périodiquement que les performances du turbomoteur sont supérieures
ou
égales aux performances requises. Ainsi, la différence réelle peut clairement
être
mise en oeuvre durant ces contrôles.
Par conséquent, ce procédé permet de définir la marge limitante d'un
paramètre de surveillance sans risquer de la surestimer et notamment sans
donner
au pilote l'apparence d'une disponibilité d'une marge de puissance non
représentative de la réalité. En effet, la marge limitante est finalement
principalement déterminée en fonction des valeurs garanties des paramètres de
surveillance du turbomoteur et non pas en fonction des valeurs limites qui
peuvent
dans certains cas être supérieures au capacité réelle du turbomoteur.
De préférence, selon un premier mode de réalisation, la marge de
confort préliminaire est égale à ladite différence réelle, la marge de confort
utile
étant alors égale à la marge de confort préliminaire.
De préférence, selon un deuxième mode de réalisation, la marge de
confort préliminaire est égale à la différence modulée. Au cours de l'étape
a), on
module alors à l'aide d'une relation de transfert la différence réelle en
fonction des
conditions extérieures, à savoir la température extérieure voire même la
pression
extérieure suivant le paramètre de surveillance considéré, afin d'obtenir
cette
différence modulée.
En effet, les conditions extérieures ont une influence sur les
paramètres de surveillance. Pour obtenir une bonne précision, il est donc
avantageux de se placer toujours selon le même référentiel, dénommé sea
level-
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Isa par l'homme du métier, en modulant la différence réelle déterminée lors
d'un
contrôle de santé.
De préférence, lorsque le paramètre de surveillance est la vitesse de
rotation du générateur de gaz du turbomoteur, la relation de transfert est la
première relation suivante où * représente le signe de la multiplication
et MG',
ONG, TO représentent respectivement la différence modulée, la différence
réelle
entre la valeur courante et la valeur garantie de la vitesse de rotation, puis
la
température extérieure au giravion en degré kelvin:
ONG'= ANG * 288
TO
De préférence, si le paramètre de surveillance est la température
d'éjection des gaz à l'entrée de la turbine libre développée par ledit
turbomoteur,
ladite relation de transfert est la deuxième relation 20 suivante où *
représente
le signe de la multiplication et AT', AT, TO, PO représentent respectivement
la
différence modulée, la différence réelle entre la valeur courante et la valeur
garantie
de ladite température d'éjection, puis la température (en degré kelvin) et la
pression
(en millibar) extérieures au giravion:
1013.25 , 288.15 Z
PO TO
R1 et X32 dépendant du turbomoteur concerné et étant généralement compris
entre -1 et 1.
Enfin, de préférence, le paramètre de surveillance étant le couple
développé par ledit turbomoteur, ladite relation de transfert est la troisième
relation
suivante où * représente le signe de la multiplication et OC', AC, TO, PO
représentent respectivement la différence modulée, la différence réelle entre
la
valeur courante et la valeur garantie dudit couple, puis la température (en
degré
kelvin) et la pression (en millibar) extérieures au giravion:
1013.25 (X, * 288.15 ctz
PO TO
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al et a2 dépendant du turbomoteur concerné et étant généralement
compris entre -1 et 1.
Toutefois, de préférence, en référence à une variante de ces deux
modes de réalisation, la marge de confort réelle est estimée à l'aide d'une
moyenne
glissante en ajoutant les différences modulées ou réelles déterminées au cours
des
dernières phases préliminaires considérées, de préférence entre 5 et 15, puis
en
divisant la somme ainsi obtenue par le nombre de phases préliminaires
considérés.
La marge de confort préliminaire est donc alors égale à la moyenne glissante
de la
différence modulée ou réelle, selon le mode de réalisation.
so Cette variante est particulièrement intéressante puisqu'elle
atténue les conséquences d'un contrôle de santé qui fournirait des
résultats médiocres à cause de conditions particulières ou de la
panne d'un capteur de mesure par exemple. La détermination de la
marge limitante d'un paramètre de surveillance et la sécurité qui en
découle s'en trouvent donc améliorées.
Par ailleurs, de préférence, si cette variante est appliquée au deuxième
mode de réalisation, la marge de confort préliminaire ayant été de fait
déterminée
via une différence modulée, au cours de l'étape b1) de la phase principale, on
estime la marge de confort utile en replaçant la marge de confort préliminaire
dans
les conditions du vol du giravion, et non plus dans les conditions sea level-
isa à
l'aide de ladite relation de transfert. On effectue alors une sorte de dé-
modulation , suite à la modulation mise en place durant la phase
préliminaire, pour
considérer les conditions extérieures réelles, la marge de confort utile
dépendant
alors de ces conditions extérieures.
De préférence, dans ces conditions, Mu étant la marge de confort
utile et Mp étant la marge de confort préliminaire, on utilisera la
première, la
deuxième ou la troisième relation précitée en fonction du paramètre de
surveillance
concerné en:
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remplaçant LNG' et ONG par Mp et Mu dans la première
relation si le paramètre de surveillance est la vitesse de
rotation du générateur de gaz,
remplaçant AT' et AT par Mp et Mu dans la deuxième
relation si le paramètre de surveillance est la température
d'éjection des gaz à l'entrée de la turbine libre du
turbomoteur, et
remplaçant AC' et AC par Mp et Mu dans la première
relation si le paramètre de surveillance est le couple du
turbomoteur.
La présente invention vise aussi un instrument de première limitation
pour un giravion pourvu d'au moins un turbomoteur, ledit instrument
comprenant:
des capteurs d'acquisition de valeurs courantes d'une pluralité de paramètres
de surveillance dudit turbomoteur, chaque paramètre de surveillance ayant une
valeur minimale garantie à une condition de fonctionnement de turbomoteur
donnée
lorsque le turbomoteur est vieilli; et
un moyen de traitement configuré pour:
a) au cours d'une phase préliminaire pendant que le turbomoteur
fonctionne selon la condition de fonctionnement de turbomoteur donnée, obtenir
des capteurs les valeurs courantes des paramètres de surveillance et, pour
chaque
paramètre de surveillance, déterminer une marge de confort préliminaire à
partir
d'une différence réelle égale à ladite valeur courante obtenue durant la phase
préliminaire moins ladite valeur garantie; et
b) au cours d'une phase principale pendant que le turbomoteur
fonctionne, obtenir des capteurs les valeurs courantes des paramètres de
surveillance, chaque paramètre de surveillance ayant une valeur limite
dépendante
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du fonctionnement du turbomoteur, et, pour chaque paramètre de surveillance,
déterminer successivement:
b1) une marge de confort utile à partir de ladite marge de confort
préliminaire;
b2) une différence apparente égale à une différence entre la valeur
courante obtenue durant la phase principale et la valeur limite dudit
paramètre de
surveillance; et
b3) une marge limitante qui est obtenue en soustrayant la marge de
confort utile de la différence apparente.
De préférence, la présente invention concerne aussi un instrument de
première limitation pour un giravion pourvu d'au moins un turbomoteur, cet
instrument comportant d'une part des capteurs d'acquisition de la valeur
courante
d'une pluralité de paramètres de surveillance du turbomoteur et d'autre part
d'un
moyen de traitement principal qui détermine un paramètre limitant à savoir le
paramètre de surveillance ayant une marge limitante la plus faible, ledit
instrument
étant muni d'un moyen d'affichage présentant sur un écran de visualisation la
valeur
d'affichage dudit paramètre limitant.
De préférence, cet instrument comporte de plus un moyen de
traitement secondaire, éventuellement intégré au moyen de traitement
principal,
pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention afin de:
a) au cours d'une phase préliminaire, déterminer pour chaque
paramètre de surveillance une marge de confort préliminaire à
partir d'une différence réelle égale à ladite valeur courante moins
ladite valeur garantie,
b) au cours d'une phase principale, déterminer
successivement,
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12a
b1) une marge de confort utile à partir de ladite marge de
confort préliminaire,
b2) la différence apparente entre la valeur courante et la
valeur limite dudit paramètre de surveillance, et
b3) ladite marge limitante en soustrayant la marge de confort
utile à la différence apparente.
De préférence, pour réaliser le deuxième mode de réalisation du
procédé précité, l'instrument est pourvu de capteurs secondaires mesurant les
conditions extérieures, à savoir la pression et la température extérieures
afin
notamment que le moyen de traitement secondaire détermine un différence
modulée de ladite différence réelle en fonction des conditions extérieures.
De plus, le moyen de traitement secondaire est avantageusement muni
d'une mémoire apte à mémoriser les dernières différences modulées ou réelles
déterminées afin de réaliser une moyenne glissante de ces dernières
conformément
à la variante précitée des deux modes de réalisation du procédé.
En outre, de préférence, la valeur d'affichage correspond à la valeur
courante du paramètre limitant, par exemple traduite en marge de puissance ou
marge de pas par le moyen de traitement principal.
L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de
détails dans le cadre de la description suivante, qui illustre des
exemples de réalisation préférés, donnés sans aucun caractère
limitatif, en référence à l'unique figure annexée qui représente une
vue schématique d'un instrument de première limitation.
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L'unique figure présente l'instrument de première limitation
selon l'invention agencé sur un giravion G pourvu d'un
turbomoteur M.
Cet instrument 10 comporte un moyen de traitement
5 secondaire 1 1 , un moyen de traitement principal 12 ainsi qu'un
moyen d'affichage 13 apte à afficher sur un écran de visualisation
13' la valeur d'affichage d'un paramètre de surveillance du
turbomoteur M.
De plus, le dispositif comporte des capteurs d'acquisition 1
10 de la valeur courante des paramètres de surveillance.
Enfin, suivant la variante et le mode de réalisation choisi,
l'instrument 10 est muni de capteurs secondaires 2 mesurant la
température TO et la pression PO extérieures au giravion. En outre,
le moyen de traitement secondaire 11, éventuellement intégré au
moyen de traitement principal 12, est avantageusement muni d'une
mémoire 11'.
L'instrument de première limitation 10 met en oeuvre le
procédé selon l'invention. Durant une phase préliminaire, il est à
même de réaliser un contrôle de santé du turbomoteur afin de
comparer les performances du turbomoteur M au moment du
contrôle avec les performances minimales garanties de ce dernier.
Le pilote du giravion va alors par exemple se placer à une
valeur donnée du paramètre de pilotage du turbomoteur, la
puissance ou le régime de rotation du générateur de gaz selon le
type de turbomoteur, pour réaliser cette phase préliminaire. Le
moyen de traitement secondaire 11 mesure alors les valeurs
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courantes des paramètres de surveillance du turbomoteur via les
capteurs d'acquisition 1. Le moyen de traitement secondaire 11 fait
alors appel à sa mémoire 11' pour déterminer les valeurs garanties
correspondantes des paramètres de surveillance, c'est-à-dire les
valeurs qu'atteignent ces paramètres, à la valeur donnée précitée
du paramètre de pilotage, avec un turbomoteur vieilli. Plus
précisément, en fonction de la nature du paramètre de
surveillance, la valeur garantie correspond
le paramètre de surveillance étant la vitesse de rotation
du générateur de gaz du turbomoteur, à la valeur qu'atteindrait
cette vitesse de rotation si le turbomoteur était un turbomoteur
vieilli,
- le paramètre de surveillance étant la température
d'éjection des gaz à l'entrée de la turbine libre du turbomoteur, à la
valeur qu'atteindrait cette température si le turbomoteur était un
turbomoteur vieilli,
- le paramètre de surveillance étant le couple du
turbomoteur, à la valeur limite de ce couple au régime de
fonctionnement du turbomoteur.
Par suite, le moyen de traitement secondaire 11 réalise
l'étape a) du procédé en déterminant, pour chaque paramètre de
surveillance, une différence réelle égale à la valeur courante du
paramètre de surveillance moins sa valeur garantie. Cette étape
présente donc l'avantage de prendre en considération les pertes
d'avionnage, dues par exemple aux pertes de charges dans les
entrées d'air des turbomoteurs ou encore aux distorsions de
pressions voire même aux tuyères, dans la mesure où elle a lieu
sur le giravion.
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A partir de cette différence réelle, le moyen de traitement
secondaire 11 détermine une marge de confort préliminaire,
permettant finalement de recadrer les valeurs courantes des
paramètres de surveillance pour les rendre sensiblement égales
5 aux valeurs garanties afin de s'assurer que la marge limitante du
paramètre limitant, qui sera finalement estimée par l'instrument de
première limitation 10, ne sera pas supérieure à la marge
réellement disponible.
Selon un premier mode de réalisation, le moyen de traitement
10 secondaire 11 estime que la marge de confort préliminaire
déterminée au cours de la phase préliminaire est égale à cette
différence réelle.
Selon un deuxième mode de réalisation, visant à s'affranchir
des conditions extérieures qui ont une influence certaine sur les
15 valeurs des paramètres de surveillance du turbomoteur, le moyen
de traitement secondaire 11 module, réduit selon l'homme du
métier, la différence réelle en fonction des conditions extérieures,
à l'aide d'une relation de transfert pour obtenir une différence
modulée. Le moyen de traitement secondaire 11 utilise alors les
informations provenant des capteurs secondaires 2 qui fournissent
la pression PO et la température TO extérieures.
Lorsque le paramètre de surveillance est le régime de
rotation du générateur de gaz du turbomoteur, la relation de
transfert est la première relation suivante où * représente le
signe de la multiplication et ANG', ANG, TO représentent
respectivement la différence modulée, la différence réelle entre la
valeur courante et la valeur garantie dudit régime de rotation, puis
la température extérieure au giravion :
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ANG'= ANG * 288
T0
Si le paramètre de surveillance est la température d'éjection
des gaz à l'entrée de la turbine libre développée par ledit
turbomoteur, ladite relation de transfert est la deuxième relation
suivante où * représente le signe de la multiplication et AT',
AT, TO, PO représentent respectivement la différence modulée, la
différence réelle entre la valeur courante et la valeur garantie de
ladite température d'éjection, puis la température et la pression
extérieures au giravion :
1013.25 288.15)12)
0T'= 0T * ~~ PO ~R1 TO 10
R1 et R2 dépendant du turbomoteur concerné et étant
généralement compris entre -1 et 1.
Enfin, le paramètre de surveillance étant le couple développé
par ledit turbomoteur, ladite relation de transfert est la troisième
relation suivante où * représente le signe de la multiplication et
AC', AC, TO, PO représentent respectivement la différence
modulée, la différence réelle entre la valeur courante et la valeur
garantie dudit couple, puis la température et la pression
extérieures au giravion :
AC'= AC * ((1013.25Y 1 * (288.15r2 )
PO TO
al et a2 dépendant du turbomoteur concerné et étant
généralement compris entre -1 et 1.
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Par conséquent, selon le deuxième mode de réalisation, la
marge de confort est égale à la différence modulée, obtenue à
partir de la différence réelle. La marge de confort préliminaire
dépend alors uniquement du turbomoteur et non pas des conditions
extérieures, maximisant ainsi la précision du dispositif.
La phase préliminaire est avantageusement mise en oeuvre
uniquement lors de vols spécifiques permettant de réaliser les
contrôles de santé dans les meilleures conditions possibles, et
toujours pour les mêmes points de fonctionnement de manière à
atteindre une bonne précision et une bonne répétitivité du procédé.
Selon une variante de l'invention, la marge de confort
préliminaire est estimée par le moyen de traitement secondaire 11
à l'aide d'une moyenne glissante. En effet, il est possible que des
événements ou conditions particulières viennent perturber le
contrôle de santé, la marge de confort préliminaire devenant ainsi
éloignée de sa valeur réelle.
L'utilisation d'une moyenne glissante, sur les 5 à 15 derniers
contrôles de santé, est alors très utile en minimisant de fait
fortement l'impact de ce type d'événements.
Par suite, le moyen de traitement secondaire 11 évalue la
marge de confort préliminaire en ajoutant les différences modulées
ou réelles, suivant le mode de réalisation, déterminées durant les
dernières phases préliminaires puis en divisant la somme obtenue
par le nombre de phases préliminaires considérées. Pour ce faire,
le moyen de traitement 11 dispose notamment d'une mémoire 11'
stockant les dernières différences réelles ou modulées calculées.
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En permanence au cours de tous les vols, et à l'aide de la
marge de confort préliminaire estimée de façon ponctuelle durant
un contrôle de santé et établie pour chaque paramètre de
surveillance, l'instrument de première limitation 10 affiche la valeur
d'affichage d'un paramètre limitant, à savoir le paramètre de
surveillance le plus proche de sa limite c'est-à-dire dont la marge
limitante est la plus faible.
Le moyen de traitement principal 12 commence donc à
déterminer une marge de confort utile à partir de la marge de
confort préliminaire, pour chaque paramètre de surveillance.
Selon le premier mode de réalisation, ces deux marges sont
égales.
Il n'en va pas de même selon le deuxième mode de
réalisation. En effet, nous avons vu que la différence réelle menant
à la marge de confort préliminaire a été réduite via une relation de
transfert afin de ne pas tenir compte des conditions extérieures.
Or, durant le vol, il devient important de prendre en considération
la température et la pression extérieures puisqu'elles influent sur
les performances du turbomoteur.
Durant l'étape b1) du procédé, le moyen de traitement
principal 12 va de ce fait dé-moduler , c'est-à-dire effectuer une
opération contraire à la modulation précitée, la marge de confort
préliminaire pour obtenir la marge de confort utile qui tient compte
des conditions extérieures, mesurées par les capteurs secondaires
2 en utilisant les relations de transfert évoquées précédemment.
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L'étape b2) du procédé débute alors, le moyen de traitement
principal déterminant, pour chaque paramètre de surveillance, la
différence apparente entre sa valeur actuelle et sa valeur limite. La
valeur courante de chaque paramètre de surveillance est fournie
par les capteurs d'acquisitions 1, contrairement à leur valeur limite.
En effet, le moyen de traitement se sert de tableaux de données ou
de courbes préprogrammées pour retrouver la valeur limite d'un
paramètre de surveillance à l'aide de la valeur courante du
paramètre de pilotage du turbomoteur, ce paramètre de pilotage
étant de plus un des paramètres de surveillance.
Enfin, le moyen de traitement principal 12 évalue la marge
limitante de chaque paramètre de surveillance en soustrayant la
marge de confort utile à la différence apparente.
Le moyen de traitement principal 12 peut ainsi déterminer le
paramètre limitant qui est le paramètre de surveillance le plus
proche de sa limite et afficher sa valeur d'affichage sur un écran
de visualisation 13' d'un moyen d'affichage 13.
Cette valeur d'affichage peut être la valeur courante ou
encore la marge limitante du paramètre de surveillance traduite
éventuellement en marge de puissance ou de pas.
Naturellement, la présente invention est sujette à de
nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que
plusieurs modes de réalisations aient été décrits, on comprend
bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive
tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de
remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du
cadre de la présente invention.
