Details

Le système d'automatisation de conduite et de contrôle est un banc d'essai entièrement automatisé et de haute précision conçu spécifiquement pour évaluer la boîte de vitesses principale (MGB) d'un hélicoptère léger avancé (ALH). Ce système joue un rôle crucial pour garantir que la MGB répond aux exigences opérationnelles aérospatiales, en subissant des tests rigoureux de performance mécanique, hydraulique et électrique. Ce banc d'essai reproduit les conditions réelles de vol en appliquant des charges dynamiques telles que le couple, la poussée et les charges de pompe hydraulique tout en surveillant des paramètres clés tels que la température, les vibrations, le couple, la vitesse et l'efficacité électrique. Le système d'automatisation et de contrôle assure l'acquisition de données en temps réel, l'opération à distance et l'application précise des charges, ce qui le rend indispensable pour les centres de recherche et développement (R&D) en aérospatiale et défense, les fabricants de transmissions d'hélicoptères et les installations d'essais aéronautiques.

2. Architecture du système et principe de fonctionnement
Le système d'automatisation de conduite et de contrôle est composé de plusieurs sous-systèmes fonctionnant de manière synchronisée pour tester la MGB dans des conditions de charge réalistes.
Le principe de fonctionnement clé du système comprend :
 • La mise en mouvement de la MGB par un moteur AC de 250KW, qui atteint la vitesse nominale via une boîte d'engrenage adaptatrice inférieure.
 • L'application de charges contrôlées, incluant :
   • Charges de poussée – Simulation des forces aérodynamiques agissant sur la boîte de vitesses.
   • Charges de couple – Reproduction de la force de rotation subie en fonctionnement.
   • Charges de pompe hydraulique – Simulation des charges entraînées par hydraulique pour un test précis de contrainte.
 • L'utilisation d’un groupe hydraulique pour réguler les niveaux de pression et contrôler les actionneurs.
 • La surveillance des paramètres du système via le système d'acquisition de données (DAS).
 • La simulation des charges électriques à l’aide d’un alternateur AC avec une banque de charges résistives.
 • La garantie d’un fonctionnement sécurisé grâce à un système d'arrêt d'urgence et une surveillance de sécurité en temps réel.
Ce système en boucle fermée permet un test automatisé, répétable et d’une grande précision des performances de la boîte de vitesses.

3. Description détaillée des composants
3.1 Système d'entraînement
Le système d'entraînement est constitué d’un moteur AC de 250KW qui alimente la MGB via une boîte d'engrenage adaptatrice, assurant l’atteinte de la vitesse d’essai requise.

Caractéristiques clés :
 • Moteur à induction AC à cage d’écureuil TEFC 3 phases de 250KW, conforme aux normes IS/IEC.
 • Commande par variateur de fréquence (VFD), permettant des ajustements précis de la vitesse pour des conditions de test contrôlées.
 • Accouplement direct avec la boîte d'engrenage adaptatrice inférieure, garantissant une transmission optimale du couple.
 • Couple élevé avec accélération et décélération douces, minimisant les chocs système.
 • Moteur de ventilateur (monophasé/triphasé) pour un refroidissement efficace du moteur d’entraînement.
 • Capteurs de protection thermique intégrés pour prévenir la surchauffe.
Le système d'entraînement garantit que la MGB fonctionne à une vitesse précise et contrôlée, ce qui est essentiel pour l'évaluation des performances et les tests d'endurance.

3.2 Système d'application des charges
Le système d'application des charges est responsable de l'application de forces mécaniques réalistes sur la MGB, simulant les conditions opérationnelles rencontrées en vol.

Caractéristiques clés :
 • Groupes hydrauliques avec pompes hydrauliques motorisées, fournissant des niveaux de pression ajustables.
 • Vannes proportionnelles électro-hydrauliques, assurant une régulation précise des charges.
 • Actionneurs hydrauliques appliquant différents types de charges, incluant :
   o Simulation de charge de poussée : forces axiales appliquées via des actionneurs hydrauliques pour imiter les charges aérodynamiques sur les pales du rotor.
   o Simulation de charge de couple : système hydraulique de chargement de couple haute précision pour évaluer les contraintes de rotation.
   o Simulation de charge de pompe hydraulique : circuits hydrauliques motorisés simulant les charges de pompe en temps réel.
Le système de charge est entièrement automatisé, avec des capteurs de retour assurant une application précise des forces et des ajustements en temps réel.

3.3 Système d'acquisition de données et de contrôle (DAS)
Le système d'acquisition de données (DAS) surveille, enregistre et analyse en continu les paramètres de performance de la boîte de vitesses. Il permet un contrôle en temps réel et une opération à distance, assurant un processus de test entièrement automatisé et basé sur les données.

Caractéristiques clés :
 • Système de surveillance de la température :
   - Capteurs thermiques intégrés suivant en continu la température de la boîte de vitesses et du moteur.
   - Alertes automatiques de protection contre la surchauffe.
 • Système de surveillance des vibrations :
   - Capteurs piézoélectriques électroniques intégrés (IEPE) analysant les niveaux de vibration.
   - Prévention du désalignement, détection d'usure et défaillance prématurée de la boîte.
 • Mesure de la vitesse et du couple :
   - Encodeurs haute résolution et tachymètres assurant un suivi précis de la vitesse.
   - Capteurs de couple fournissant des mesures en temps réel de la transmission de couple.
 • Surveillance des entrées numériques et analogiques :
   - Modules d'entrée numérique 24V DC pour le contrôle en temps réel des processus.
   - Modules d'entrée analogique (tension et courant) pour l'analyse des performances électriques.
 • Enregistrement des données et accès à distance :
   - Stockage des données historiques pour vérification de conformité.
   - Surveillance du système et ajustements des paramètres à distance.
Le DAS est un composant essentiel, permettant des tests de haute précision, l'automatisation et le contrôle du système.

3.4 Système électrique et de sécurité
Pour garantir un fonctionnement sûr et fiable, le système inclut plusieurs mécanismes de protection électrique.

Caractéristiques clés :
 • Variateur de fréquence (VFD) : régule dynamiquement la vitesse et le couple du moteur.
 • Disjoncteur moulé 4 pôles 600A (MCCB) : capacité de coupure de 100 kA pour prévenir les défauts électriques.
 • Disjoncteur de protection moteur (MPCB) : assure la protection thermique et contre les surcharges.
 • Réacteurs de ligne AC : minimisent les fluctuations de tension et les interférences électriques.
 • Système d'indication de phase : fournit une surveillance en temps réel des phases pour éviter les déséquilibres de puissance.
 • Bouton d'arrêt d'urgence : garantit un arrêt instantané en cas de défaillance système.
Ces systèmes de sécurité et de contrôle assurent que le système d'automatisation de conduite et de contrôle fonctionne dans des limites opérationnelles sûres.

3.5 Système de banc de charge
Pour évaluer les performances électriques de la MGB, le système intègre un module de banc de charge.

Caractéristiques clés :
 • Alternateur AC monté sur l'arbre de sortie de la MGB, simulant des charges électriques réelles.
 • Banc de charge résistif avec panneau de contacteurs, fournissant des tests de charge électrique réglables.
 • Surveillance en temps réel de la puissance, garantissant une évaluation précise de la réponse aux charges.
Ce sous-système assure l'efficacité électrique et la durabilité de la boîte de vitesses sous des charges opérationnelles réalistes.

4. Spécifications techniques
 • Moteur principal : moteur à induction AC TEFC 3 phases de 250KW.
 • Variateur de fréquence (VFD) : Siemens/ABB/Parker, régulation dynamique de la vitesse.
 • Moteur de ventilateur : moteur de refroidissement monophasé/triphasé.
 • Système de charge hydraulique :
   - Actionneurs électro-hydrauliques
   - Groupes hydrauliques motorisés
 • Système de sécurité électrique :
   - Disjoncteur moulé 4 pôles 600A, capacité de coupure 100 kA.
   - Disjoncteur de protection moteur (MPCB).
   - Réacteurs de ligne AC pour stabilisation de la tension.
 • Système d'acquisition de données (DAS) :
   - Surveillance de la température
   - Modules d'entrée numérique (24V DC)
   - Sortie numérique avec carte relais SPDT
   - Surveillance des vibrations (IEPE)
   - Mesure de la vitesse et du couple
 • Système de sécurité d'urgence : bouton d'arrêt d'urgence instantané.

5. Applications
Le système d'automatisation de conduite et de contrôle est utilisé dans :
 • Tests et certification de boîtes de vitesses d'hélicoptère
 • Recherche et développement aérospatial
 • Installations militaires et commerciales d'aviation
 • Tests de transmission d'hélicoptère OEM
 • Laboratoires de test aérospatial
Ce système très avancé garantit des tests précis, répétables et contrôlés pour valider la durabilité et les performances de la MGB.

6. Conclusion
Le système d'automatisation de conduite et de contrôle est une plateforme de test à la pointe de la technologie qui intègre automatisation, application de charge hydraulique et surveillance en temps réel pour assurer la fiabilité de la boîte de vitesses d'hélicoptère.
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