Essais HALT sur matériel embarqué aéronautique : électronique de pilotage ventilateurs
Astelab 2003 34 -
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Au fil de l’évolution des exigences des avionneurs, les ventilateurs, dont la fonction essentielle est de fournir un débit
d’air (refroidissement), ont du intégrer des fonctions complémentaires :
- gestion de vitesse (débit) : bi-vitesse, consigne variable, régulation de vitesse, …
- gestion de sécurité intrinsèque : sécurité thermique, détection de sous-vitesse et de sous-tension, seuils de
courant, détection et transmission de l'information de défaut, …
Dans le cadre de la fourniture de systèmes complets de ventilation dont la disponibilité opérationnelle doit être maximale,
les ventilateurs intègrent de nouvelles fonctions :
- gestion des consignes : consigne débit et/ou vitesse d’air
- gestion surveillance système : surveillance débit d’air, température d’air, consommation courant…
- communication : échange avec les calculateurs de l'avion.
La source d’alimentation utilisée varie en fonction de la puissance nécessaire au fonctionnement du ventilateur et
implique une adaptation des technologies (moteurs, électroniques de commande et contrôle) en fonction de la
puissance :
- Pour une faible puissance absorbée, on utilise le réseau continu de 28 Volts.
- Pour une puissance absorbée moyenne, on utilise le réseau monophasé (115V / 400Hz).
- Pour une puissance absorbée importante, on utilise le réseau triphasé (200V/400Hz).
De plus de nouvelles exigences techniques sont également imposées par l’évolution des réseaux d’alimentation : le
programme A380 intègre un réseau à fréquence variable : 115 V / 200V 360 Hz à 800 Hz.
De par ces nouvelles exigences, et à travers l’évolution des ventilateurs Technofan, ce sont les métiers qui ont évolué.
L’électronique était quasi inexistante sur les premières générations de ventilateurs. Elle prend aujourd’hui une part
majeure dans un équipement. Aux métiers d'électromécaniciens, de mécaniciens est venu s'ajouter celui d'électronicien,
impliquant ses méthodes de travail spécifiques.
2.3. L'évolution du marché
Le marché de l'aéronautique est aujourd'hui dans une phase très concurrentielle, qui nécessite de la part des
équipementiers et systémiers de devancer le marché et d'être prêts à relever de nouveaux défis :
- techniques : nouvelles méthodologies (conception, validation), nouvelles technologies, nouveaux procédés
- économiques :
• maîtrise de tous les coûts ( conception, maintien en condition opérationnelle, réparation, …)
• rentabilité de l'outil de production
• juste à temps sur le marché ("time to market")
Ces deux contraintes obligent l'industriel à être toujours plus vigilent sur la qualité de ses produits, à rechercher une
fiabilité/disponibilité optimale et d’avoir de ce fait une meilleure maîtrise de l’ensemble des outils de conception et de
validation. Technofan a donc été amené à s'intéresser tout particulièrement à ce que pouvait apporter de nouveaux types
d’essais sur une nouvelle génération d’électronique de pilotage de ventilateur.
3. L'ENJEU
3.1. Pour le produit
Les principaux changements concernant le produit sont donc au nombre de 3 :
1. l'intégration de nouvelles fonctions qui conduit à une conception différente : architecture de
l’électronique différente, deux cartes montées en « mezzanine » pour s'adapter à un encombrement réduit,
accessibilité à des points de mesure et à des potentiomètres pour le réglage de différents paramètres,
* Ventilateurs bi-vitesse : PV petite vitesse et GV grande vitesse.
2. la prise en compte d'un profil de mission plus sévère : température ambiante de fonctionnement permanent de –40
°C à +85 °C, en non fonctionnement +100 °C / 30 min, environnement d’humidité externe (D0160D catégorie C), tenue
aux chocs, vibrations, brouillard salin…
3. des exigences de fiabilité plus élevées.