Diagnostic et Pronostic de défaillances dans des composants d'un moteur d'avion - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Diagnostic et Pronostic de défaillances dans des composants d'un moteur d'avion

Résumé

Economic aspects and passengers security make that Fault Diagnostic is a critical problem in Aeronautics. In Aeronautics engines and complementary equipments as regulators, actuators, sensors,& are the most important elements to maintain the aircraft in flight. A preliminary study, based on maintenance data, has shown that hydraulic actuators and lubrication system are among the most critical components. The hydraulic system purpose is to adapt the geometry of the engine to the particular situation with respect to the power demand during each flight phase. This system is composed by several actuators in the fuel system as the carburant is the liquid that actuates on them. .VSV actuator (Variable Stator Valve) within its regulation loop is one of the objects of this study; it modifies the geometry of the high pressure turbine that must yield an optimal power, especially at taking off and landing. Those actuators are normally installed by the company Hispano-Suiza (Groupe Safran) in turbines CFM56-7. Another point of interest is the oil circuit for lubrication, this subsystem is critical because of the multiple rotation speeds of the engine, that induce great variations in the level in the reservoir. Diagnosis of the system is the main objective of our work, nevertheless as a complement, prognostic is also proposed whenever maintenance takes an important place for the full life of the system. In aeronautic engines, periodic maintenance is fundamental, and its schedule is commonly applied. The second objective of our study is to coordinate fault detection with prognostic, in order to propose an adaptive maintenance schedule for aircraft engines. The first part of this thesis deals with the theoretical basis of the tools in data analysis and system modelization; in the second part the two subsystems chosen are described, and the application of the tools are applied to improve the reliability and the maintenance as proposed in the framework of TATEM p roject.
Le diagnostic de défaillances dans le domaine de l'aéronautique est un problème critique à cause des enjeux économiques mais surtout de sûreté des passagers. Dans l'avion les moteurs et ses équipements, régulateurs, périphériques, ... sont les systèmes les plus importants car l'ensemble fournit la puissance nécessaire pour soutenir l'appareil en vol. Une étude préliminaire basée sur les données de maintenance des équipements montre deux systèmes critiques : les vérins du système hydraulique et le système d'huile. Dans les systèmes périphériques du moteur nous trouvons le système hydraulique qui a comme objectif adapter la géométrie du moteur aux nécessités particulières de puissance dans chaque phase de vol. Le système hydraulique est composé d'un certain nombre de vérins inclus dans le circuit du carburant, qui est le fluide qui les actionne. Le vérin VSV (Variable stator Valve), avec sa boucle de régulation, est l'objet de notre étude. Cet actionneur modifie la géométrie de la turbine haute pression pour réussir à avoir une puissance optimale notamment dans le décollage et l'atterrissage. Ces actionneurs sont installés dans la plupart de turbines CFM56-7 fournies par l'entreprise motoriste Hispano-Suiza du Groupe Safran. En ce qui concerne le système d'huile, la lubrification correcte des parties mécaniques mobiles du moteur de l'avion devient critique à cause des vitesses de rotation des éléments mobiles du moteur. Le diagnostic du système décrit est donc le but premier. En complément, là où la maintenance est une partie importante de la vie du système, le pronostic de défaillances et la surveillance du vieillissement est un sujet de plus en plus important. C'est le cas des moteurs aéronautiques dont la maintenance périodique est fondamentale pour la sûreté de fonctionnement du système. En conséquence, le deuxième objectif de cette étude est de coordonner la détection des défaillances avec le pronostic pour réaliser une maintenance adaptative des moteurs. Dans une première partie, on expose les concepts et outils théoriques, basés sur l'analyse de données et la modélisation du système. Ensuite les applications ont été développées en grandeur réelle sur le moteur choisi par l'entreprise, dans le cadre du projet européen TATEM.

Mots clés

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Dates et versions

tel-00319675 , version 1 (09-09-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00319675 , version 1

Citer

Edouard Diez Lledo. Diagnostic et Pronostic de défaillances dans des composants d'un moteur d'avion. Automatique / Robotique. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00319675⟩
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