Details

Introduction
Le banc d’essai avancé pour l’oxygène de soutien vital est un système pneumatique de haute précision, conforme aux normes aérospatiales, conçu pour la validation fonctionnelle, l’analyse des fuites et l’étalonnage des composants de distribution d’oxygène utilisés dans les Systèmes de Soutien Vital (LSS) des pilotes d’aéronefs.

En vol à haute altitude, la vie humaine dépend d’un apport d’oxygène ininterrompu et correctement régulé. À mesure que l’altitude augmente, la densité de l’air chute rapidement, entraînant une diminution de la pression partielle d’oxygène en dessous du seuil nécessaire au bon fonctionnement du cerveau et du corps. En quelques secondes, l’hypoxie peut s’installer — altérant la réponse cognitive, la coordination musculaire et pouvant mener à la perte de conscience. Le LSS de l’aéronef atténue ce danger en ajustant automatiquement le débit et la pression d’oxygène vers le masque respiratoire du pilote, maintenant une oxygénation sûre et constante, même lors de transitions rapides d’altitude ou de manœuvres à fort facteur de charge.

Le LSS fonctionne dans un environnement extrêmement sévère — soumis aux vibrations, aux variations thermiques, aux cycles de pression et à une exposition constante à l’oxygène. Chaque composant du système, des valves aux régulateurs, doit donc satisfaire à des exigences strictes de fiabilité et d’étanchéité. Même une contamination microscopique ou une légère irrégularité de pression peut provoquer une défaillance catastrophique du système d’oxygène, représentant un risque direct pour la sécurité du vol.

Reconnaissant le besoin d’une vérification répétable au sol des composants du système d’oxygène, Neometrix Defence Ltd. a développé ce banc d’essai LSS avancé. Le banc reproduit l’intégralité du comportement pneumatique d’un circuit de distribution d’oxygène en vol — incluant le stockage statique haute pression, la régulation du débit et la simulation de respiration basse pression. Il permet un test précis de chaque LRU (Line Replaceable Unit) de la chaîne d’alimentation en oxygène, garantissant l’intégrité mécanique, la précision fonctionnelle et la stabilité à long terme avant installation ou libération post-maintenance.

En essence, ce système sert de dernier garant de la sécurité au sol — assurant que le sous-système d’oxygène protégeant le pilote a été testé, mesuré et vérifié avant le décollage.

Objectif et Portée
Le banc d’essai avancé pour l’oxygène de soutien vital fournit une plateforme intégrée unique pour tester, vérifier et certifier tous les principaux composants manipulant l’oxygène qui constituent le LSS de l’aéronef. Il permet à la fois la validation avant installation (avant montage des composants sur l’aéronef) et la recertification périodique (lors des cycles de maintenance).

Le banc est capable d’exécuter des essais fonctionnels de bout en bout pour les LRU d’oxygène suivants :
1. Valve de remplissage (P/N DKR-130) – valide l’étanchéité, la tenue d’entrée et le comportement de pression d’ouverture lors du remplissage de la bouteille.
2. Clapet anti-retour (P/N 2124A-3TT) – vérifie la directionnalité de l’écoulement d’oxygène, la pression d’ouverture avant et la résistance aux fuites en sens inverse.
3. Détendeur de pression (P/N 444-00389-700) – simule les conditions de demande du pilote pour mesurer la régulation de pression en sortie, la stabilité sous débits variables et la précision de la soupape de décharge.
4. Ensemble bouteille d’oxygène + valve (P/N 211-6512) – vérifie le taux de fuite de la bouteille, l’étalonnage du manomètre intégré et la performance du siège de valve durant des cycles de rétention de pression sur 48 heures.

Chaque composant représente un nœud critique pour la sécurité dans le circuit respiratoire du pilote.
La valve de remplissage garantit la sécurité de chargement, le clapet anti-retour empêche la contamination par reflux, le détendeur assure la pression de distribution régulée et l’ensemble bouteille garantit un stockage propre et stable de l’oxygène.
Le banc permet aux ingénieurs de simuler le comportement pneumatique réel de ces sous-systèmes en utilisant de l’oxygène sous 200 bar, une dépressurisation contrôlée et des débits mesurés jusqu’à 600 LPM — reproduisant l’enveloppe opérationnelle d’un LSS d’aéronef en altitude.

Conception et Construction
Le banc est conçu comme un système modulaire, transportable et tout-temps, construit avec des matériaux et dispositifs de sécurité adaptés à un fonctionnement continu sous oxygène.

Structure Mécanique
• Châssis de base fabriqué en acier doux (IS-2062) pour la robustesse et la résistance aux vibrations.
• Revêtement poudre RAL 5005 Bleu Signal, épaisseur 60–80 μm, finition résistante à la corrosion.
• Installé dans un boîtier extérieur FRP de qualité militaire, avec mousse interne d’isolation vibratoire pour absorber les chocs lors du transport.
• Disposition ergonomique : tous les manomètres, régulateurs et commandes sont positionnés sur un panneau avant pour une visibilité directe et un accès facile.

Matériaux et Compatibilité
• Tous les composants en contact avec l’oxygène sont en acier inoxydable SS-316L ou acier inoxydable austénitique équivalent à faible teneur en carbone pour la résistance à la corrosion et à l’inflammation.
• Les raccords et connecteurs sont dégraissés et nettoyés selon les normes ASTM G93 et CGA G-4.1.
• Les éléments d’étanchéité sont fabriqués en PTFE ou en joints Viton, garantissant une compatibilité avec l’oxygène gazeux sous haute pression.
• Aucun usage de lubrifiants à base d’huile, de matériaux zingués ou d’élastomères susceptibles de réactions exothermiques en service oxygène.

Points Forts de Construction
• Système conçu comme un circuit pneumatique en boucle fermée avec chemins de régulation haute pression (HP) et basse pression (LP) indépendants.
• Intègre des sous-panneaux dédiés à la filtration, la régulation, la mesure de débit et les verrouillages de sécurité.
• Conçu pour faciliter la maintenance — collecteurs modulaires avec raccords rapides permettant le remplacement aisé des lignes d’essai et adaptateurs.

Aperçu des Sous-Systèmes
1. Section de Régulation Haute Pression (HP)
• Accepte une entrée d’oxygène jusqu’à 200 bar depuis une bouteille haute pression.
• Inclut :
  - Régulateur HP (200 → 125 bar) avec commande à filetage fin pour une pressurisation progressive.
  - Double manomètres à tube de Bourdon (0–200 bar) pour la surveillance entrée/sortie.
  - Soupape de sécurité réglée à 126 ± 0.5 bar pour éviter toute surpression.
• L’ensemble régulateur assure une alimentation stable et sans pulsation vers les circuits et composants en aval.

2. Section de Régulation Basse Pression (LP)
• Utilise un régulateur LP de précision (10 → 0.05 bar) pour simuler des environnements basse pression respiratoire.
• Assure un contrôle fin pour les essais régulés par débit, tels que la vérification de sortie du détendeur.
• Inclut des manomètres étalonnés :
  - 0–15 PSI pour les très faibles pressions.
  - 0–20 bar pour les pressions intermédiaires.

3. Section de Mesure de Débit et Distribution
• Équipée d’un indicateur de débit transparent (0–600 LPM) pour une observation visuelle et quantitative directe.
• Utilisée pour tracer les courbes pression-débit lors de la caractérisation des régulateurs et valves.
• Dotée de vannes d’isolement et d’aiguilles pour un contrôle dynamique pendant les essais.

4. Section Filtration et Sécurité
• Intègre un filtre inox 25 microns pour éliminer particules et humidité, maintenant une pureté optimale de l’oxygène.
• Valve de purge pour relâcher la pression après chaque cycle d’essai.
• Valve de ventilation permettant la purge complète des gaz piégés, garantissant sécurité et répétabilité.

5. Mise à la Terre Électrique et Contrôle Statique
• Le banc comprend des bornes de mise à la terre et des flexibles antistatiques tressés pour prévenir les décharges électrostatiques.
• Tous les composants respectent les normes de sécurité intrinsèque pour environnements à service oxygène.

6. Dimensions et Mobilité
• Encombrement approximatif : 1100 mm (L) × 700 mm (l) × 510 mm (H).
• Poids : ~85 kg (sans source de gaz).
• Poignées robustes et roulettes verrouillables pour un déplacement facile.

Capacité de Test Fonctionnel
Chaque LRU subit une séquence complète de validation fonctionnelle :
Valve de Remplissage (DKR-130)
• Pression d’entrée variable de 3.5 à 125 bar ; vérification d’absence de fuite.
• Pression d’ouverture ≤ 8 bar (116 psi).
• Testée pour cohérence d’étanchéité sous pressurisation cyclique.

Clapet Anti-Retour (2124A-3TT)
• Ouverture en sens avant vérifiée à > 0.5 psi.
• Pression en sens inverse maintenue à 50, 400 et 1000 psi pendant 60 secondes chacune ; aucune fuite permise.
• Garantit une protection unidirectionnelle contre la contamination par retour de flux.

Ensemble Bouteille d’Oxygène + Valve (211-6512)
• Bouteille remplie à 128 bar (1850 psi).
• Test statique de fuite de 48 heures : perte de masse ≤ 4 g (équivalent 0.001 LPM).
• Corrélation du manomètre :
  - À 100 bar → 100 ± 7.5 bar.
  - À 50 bar → 50 ± 7.5 bar.
• Confirme l’intégrité d’étanchéité à long terme et la précision du manomètre.

Valve de Réduction de Pression (444-00389-700)
• Performance du régulateur cartographiée selon des conditions de débit variables :

  

    

      
Débit (LPM)
      
Pression d’Alimentation (bar)
      
Sortie Attendue (bar)
      
Remarques
    
  
  

    

      
0
      
125
      
≤ 6 (point de consigne sans débit)
      
Ligne de base stable du régulateur
    
    

      
1
      
125
      
5 ± 0.8
      
Test de régulation fine
    
    

      
150
      
125
      
5 ± 0.8
      
Endurance au débit
    
    

      
1
      
14
      
≥ 3.45
      
Réponse à faible alimentation
    
    

      
100
      
14
      
≥ 3.45
      
Assurance de débit minimum
    
    

      
—
      
—
      
—
      
Test de Décharge – 8 +1/–0.8 · Vérification de l’activation de la soupape de décharge
    
  


• Garantit la stabilité de pression et la précision du mécanisme de décharge sous diverses conditions d’entrée et de sortie.

Procédure Opérationnelle
1. Préparation :  
Assurez-vous que toutes les vannes de contrôle sont fermées. Connectez la source d’oxygène. Vérifiez que les manomètres indiquent zéro pression.

2. Pressurisation :  
Ouvrez progressivement l’entrée et ajustez le régulateur HP au point de consigne désiré.

3. Essais Fonctionnels :  
Dirigez l’oxygène vers le LRU à tester à l’aide des vannes ON/OFF. Observez les lectures des manomètres et du débitmètre.

4. Enregistrement des Données :  
Comparez les performances observées avec les critères d’acceptation. Enregistrez les résultats pour la certification.

5. Dépressurisation :  
Fermez toutes les vannes. Purgez via la valve de vidange. Confirmez la décharge complète de pression.

Sécurité, Qualité et Conformité
• Classé comme équipement de test au sol Type-4 (TTGE) selon les normes de support au sol aérospatial.  
• Fabriqué dans des installations certifiées ISO 9001 / ISO 14001 / ISO 45001.  
• Les composants oxygène répondent aux exigences ASTM G93, ISO 7291 et EN 12021.  
• Chaque manomètre, débitmètre et régulateur est livré avec un certificat d’étalonnage traçable (ISO 17025).  
• Les dispositifs de sécurité incluent :  
  - Soupapes de décharge redondantes sur les circuits HP et LP.  
  - Connexions de mise à la terre anti-étincelles.  
  - Surveillance de la chute de pression avant déconnexion.  
  - Chemin de ventilation sécurisé pour les gaz piégés.  
• Banc conçu pour une plage de température ambiante de –30 °C à +70 °C, garantissant fiabilité quelles que soient les conditions climatiques.

Applications
• Lignes de Production Aéronautique : pour les tests d’acceptation des LRU du sous-système oxygène avant installation sur aéronef.  
• Installations MRO (Maintenance, Réparation & Révision) : pour l’inspection de routine et la validation post-service.  
• Instituts de Formation Aérospatiale : pour l’instruction et la démonstration aux personnels de maintenance.  
• Laboratoires R&D : pour la validation de conception de valves, régulateurs et prototypes de systèmes oxygène nouvelle génération.

Résumé Technique

  

    

      
Paramètre
      
Spécification
    
  
  

    

      
Fluide de Travail
      
Oxygène gazeux (pureté 99,5 %)
    
    

      
Plage de Pression d’Entrée
      
0 – 200 bar
    
    

      
Plage de Débit
      
0 – 600 LPM
    
    

      
Régulateur HP
      
Entrée 200 bar → Sortie 125 bar
    
    

      
Régulateur LP
      
Entrée 10 bar → Sortie 0.05 bar
    
    

      
Manomètres
      
0–200 bar ×2, 0–20 bar, 0–15 PSI (tube de Bourdon SS316)
    
    

      
Soupapes de Sécurité
      
126 ± 0.5 bar (HP), 10 bar (LP)
    
    

      
Filtration
      
Filtre inox 25 µm, compatible service oxygène
    
    

      
Matériau
      
SS316L pour les parties en contact, structure MS IS-2062
    
    

      
Enceinte
      
Boîtier militaire FRP, résistant aux intempéries
    
    

      
Plage de Température
      
–30 °C à +70 °C
    
    

      
Poids du Système
      
Environ 85 kg
    
    

      
Alimentation Électrique
      
Aucune (système entièrement pneumatique)
    
    

      
Durée de Vie
      
10 ans (3 ans stockage + 7 ans opérationnel)
    
    

      
Certification
      
Étalonnage ISO 17025 · Fabrication ISO 9001 · Nettoyé pour service oxygène
    
  


Conclusion
Le banc d’essai avancé pour l’oxygène de soutien vital représente l’aboutissement de l’expertise de Neometrix Defence Ltd. dans les systèmes pneumatiques aérospatiaux, combinant ingénierie de précision, conception de sécurité robuste et maîtrise du service oxygène en une solution de test polyvalente.  
Ce système garantit que chaque valve, régulateur et ensemble d’oxygène destiné au vol est validé dans des conditions réelles — pour l’intégrité d’étanchéité, la stabilité, la répétabilité et la sécurité. Il sert à la fois d’instrument d’assurance qualité et de validateur du système de protection du pilote, contribuant directement à la survie de l’équipage.

Avec sa construction modulaire, son architecture entièrement compatible oxygène et sa conformité aux normes internationales les plus élevées, le banc d’essai avancé pour l’oxygène de soutien vital s’impose comme l’outil de référence pour les tests de systèmes oxygène dans l’aviation et les applications de défense modernes.