Details

1. Introduction
Le banc d’essai pour OBIGGS est une plateforme clé en main au sol, conçue pour réaliser des essais exhaustifs de qualification, d’acceptation et de R&D des systèmes de génération de gaz inerte embarqués (OBIGGS) destinés aux avions militaires et de transport. En reproduisant avec précision les conditions de l’air de prélèvement (pression, température, humidité et transitoires dynamiques), ce banc valide tous les paramètres de performance critiques — intégrité des membranes, pureté du gaz inerte, temps de réponse et étanchéité — garantissant que les systèmes répondent ou dépassent les exigences réglementaires et industrielles.

Résultats principaux :
• Profils de test entièrement séquencés et pilotés par automate (PLC) avec paramètres personnalisables  
• Acquisition de données à haute vitesse (1 Hz–10 Hz) de la pression, du débit, de la température et de la composition gazeuse  
• Rapports de certification générés automatiquement et exportation des données brutes (CSV/PDF/XML)  
• Installation clé en main, formation des opérateurs et assistance à la maintenance  

2. OBIGGS : Objectif et application
2.1. Pourquoi l’inertage des réservoirs de carburant ?  
L’ullage d’un réservoir de carburant — rempli d’un mélange carburant–air — devient explosif si la fraction d’oxygène dépasse ~12 % en volume. Les sources d’ignition incluent : la foudre, les décharges électrostatiques, les dommages de combat et les étincelles à haute énergie. L’inertage déplace l’oxygène, rompant ainsi le triangle de combustion (carburant + oxydant + source d’ignition), ce qui empêche les explosions catastrophiques des réservoirs.

2.2. Fonctionnement de l’OBIGGS  
1. Extraction d’air de prélèvement : Air prélevé sur la section compresseur du moteur (200–300 °C, 4–7 bar).  
2. Prétraitement de l’air : Filtration multi-étages et échangeurs thermiques éliminant particules, huile et humidité, selon ISO 8573-1 Classe 1.1.1.  
3. Séparation membranaire : Fibres creuses perméables à O₂ et H₂O ; l’air appauvri en oxygène et enrichi en azote (NEA) atteint ≥ 90 % de pureté N₂.  
4. Inertage de l’ullage : Le NEA est injecté en continu dans l’ullage du réservoir, maintenant O₂ ≤ 10–12 %.  
5. Gestion du perméat : L’air enrichi en O₂ est évacué à l’extérieur ou recyclé vers un retour basse pression.  

2.3. Avantages et applications  
• Survivabilité : Prévention des explosions en cas de dommages de combat ou de foudre.  
• Conformité réglementaire : Conforme aux règles FAA/EASA sur la sécurité des réservoirs ; MIL-STD-810G et SAE AS82137.  
• Gain de poids et de volume : Pas de bouteilles de gaz lourdes — modules membranaires compacts et légers.  
• Protection continue : Inertage maintenu pendant toutes les phases de vol.  
• Faible coût de cycle de vie : Peu de pièces mobiles ; durée de vie des membranes > 5 000 h avec simple remplacement des filtres.  

Déploiements : F-16, Rafale, Eurofighter, A-330 MRTT, KC-135, hélicoptères militaires, UAVs.

3. Architecture système
3.1. Alimentation et régulation d’air  
  - Entrée principale : 8 bar(g) @ 1 000 LPM NTP, filtration ISO 8573-1  
  - Régulateurs PR-1 (0,5–12 bar, 3 500 LPM) et PR-2 (0,5–7 bar, 1 600 LPM)  
  - Quatre vannes à bille bistables (–0,95 → +30 bar, orifice 15 mm) pour isolation  

3.2. Contrôle et mesure du débit  
  - Vannes à pointeau manuelles pour profilage du balayage (1–10 bar)  
  - Débitmètres massiques :  
    ▪ FM-1 : 0–100 LPM (±2 % E.C.)  
    ▪ FM-2 : 50–500 LPM (±2 % E.C.)  
    ▪ FM-3/4 : 94–944 ccm (±2 % E.C.) pour faibles débits  

3.3. Analyse de l’oxygène  
  - Analyseur paramagnétique Servomex MiniMP 5200  
  - Plage : 0–100 % O₂, précision ±0,02 %, T₉₀ < 15 s  
  - Calibration automatique zéro/span ; compensation pression/température intégrée  

3.4. Contrôle et acquisition de données  
  - Automate Siemens S7-1200 avec E/S analogiques et numériques  
  - Écran tactile HMI 10,1″ pour contrôle en temps réel et tendances  
  - Ordinateur portable Windows 10 avec SCADA personnalisé : scripts de test, graphiques en direct, export CSV/PDF/XML  

4. Spécifications techniques

  

    

      
Catégorie
      
Spécification
    
  
  

    

      
Pneumatique
      
Entrée : 8 bar(g) @ 1 000 LPM NTP
Filtration : ISO 8573-1 Classe 1.1.1
PR-1 : 0,5–12 bar, 3 500 LPM
PR-2 : 0,5–7 bar, 1 600 LPM
    
    

      
Vannes & Raccords
      
Vannes On/Off : 4× vannes à bille bistables 15 mm (–0,95→+30 bar)
Vannes à pointeau : 2× réglage 1–10 bar
Raccords instantanés, tubes 8 mm/12 mm
    
    

      
Mesure de débit
      
FM-1 : 0–100 LPM ±2 % E.C.
FM-2 : 50–500 LPM ±2 % E.C.
FM-3/4 : 94–944 ccm ±2 % E.C.
    
    

      
Analyse des gaz
      
Analyseur : Servomex MiniMP 5200 (paramagnétique)
Plage : 0–100 % O2
Précision : ±0,02 % O2
T90 : < 15 s
    
    

      
Système de contrôle
      
PLC : Siemens S7-1200
HMI : écran tactile TFT 10,1″
Logiciel : SCADA personnalisé (séquençage des tests, export de données)
    
    

      
Enregistrement des données
      
Fréquence d’échantillonnage : 1–10 Hz
Stockage : SSD local ; sauvegarde USB
Export : CSV, PDF, XML
    
    

      
Électrique
      
Alimentation : 230 VAC ±10 %, 50 Hz, 2 kW
Protection : DDR, disjoncteurs, arrêt d’urgence
CEM : Conforme à EN 55011, EN 61326
    
    

      
Mécanique
      
Châssis : Acier inoxydable 304 peint époxy
Dimensions : 1 200×800×1 600 mm (L×l×H)
Poids : ~320 kg
Mobilité : Roulettes verrouillables
    
    

      
Environnement
      
Fonctionnement : +10 °C à +50 °C (chambre optionnelle : –20 °C à +60 °C)
Humidité : 10–90 % HR sans condensation
    
    

      
Dispositifs de sécurité
      
Arrêt d’urgence, soupapes de surpression @ 16 bar, verrouillages de sécurité
Alarme de fuite
    
    

      
Conformité
      
CE (CEM, Basse Tension), MIL-STD-810G (choc/vibration/température), ISO 9001:2015
    
    

      
Documentation
      
Protocoles IQ/OQ/PQ, modèles FAT/SAT, certificats d’étalonnage
    
    

      
Formation & Support
      
Formation sur site de 2 jours ; garantie 12 mois (extensible à 36 mois) ; contrats de maintenance annuelle disponibles
    
  


5. Conception mécanique et environnementale  
• Châssis et enceinte : Acier inoxydable 304 résistant à la corrosion, thermolaqué, panneaux inviolables avec loquets à ouverture rapide.  
• Mobilité : Roulettes pivotantes robustes avec freins intégrés.  
• Gestion thermique : Ventilation forcée pour l’électronique ; chambre climatique optionnelle pour tests de contrainte (–20 °C à +60 °C).  
• Accès maintenance : Pneumatiques codés par couleur, ports clairement étiquetés, panneaux amovibles pour un entretien et un étalonnage rapides.  

6. Flux opérationnel
1. Mise en place et calibration  
  - Raccordement pneumatique et alimentation 230 VAC.  
  - Calibration automatique (zéro/span) de l’analyseur et test d’étanchéité (maintien à 10 bar pendant 5 min).  

2. Séquençage des tests  
  - Définition des profils : rampes de pression (pas de 0,5 bar), balayages de débit (50→500 LPM), cycles de température.  
  - Lancement via HMI ou SCADA ; l’automate exécute l’actionnement des vannes et la capture des données.  

3. Surveillance en temps réel  
  - Suivi en direct des paramètres clés : P_in, ΔP à travers la membrane, débit, O₂ %.  
  - Seuils d’alarme pour surpression, déviation O₂, fuites.  

4. Rapports et analyses  
  - Rapports de certification générés automatiquement : graphiques, tableaux, résumés conforme/non conforme.  
  - Exportation des données brutes pour analyses personnalisées (MATLAB, Python, etc.).  

7. Sécurité, conformité et qualité  
• Interverrouillages de sécurité : Arrêt d’urgence coupant toutes alimentations électriques et pneumatiques ; soupapes de surpression à 16 bar ; alarme de fuite avec arrêt automatique.  
• Conformité réglementaire : Marquage CE (CEM/BT), MIL-STD-810G chocs/vibrations/température, assurance qualité ISO 9001:2015.  
• Dossier documentaire : Inspection du premier article (FAI) avec certificats d’étalonnage traçables ; protocoles IQ/OQ/PQ ; modèles FAT/SAT ; manuels complets d’utilisation et de maintenance.  

8. Installation, formation et support après-vente  
• Installation : Raccordements simplifiés ; mise en service sur site par ingénieurs usine ; démonstration FAT.  
• Formation : Deux jours de formation pratique pour opérateurs et techniciens, couvrant fonctionnement, calibration, dépannage et procédures de sécurité.  
• Support :  
  - Garantie : 12 mois standard (extensible à 36 mois).  
  - Contrats de maintenance : Étalonnage annuel, mises à jour logicielles et pièces de rechange prioritaires.  
  - Assistance à distance : Accès VPN sécurisé pour diagnostics et support logiciel.  

Le banc d’essai pour OBIGGS fournit aux OEM aéronautiques, dépôts MRO et centres de R&D une solution complète et sans compromis pour la validation et la certification des systèmes de génération de gaz inerte. Sa conception robuste, son automatisation avancée et son support clé en main réduisent le temps de mise en service et les risques opérationnels — garantissant conformité et fiabilité dans les applications aéronautiques les plus exigeantes.