Aéronautique et Défense : Études de cas

AERONAUTIQUE

Opsens travaille avec les avionneurs tels qu’Airbus, Boeing… et quelques-uns de leurs principaux fournisseurs en vue des prochaines générations d’appareils. Les raisons qui motivent ces sociétés à intégrer nos capteurs, sont liées aux nombreux avantages que procurent l’utilisation de nos solutions à fibre optique :

 

·         Élimination des menaces EMC/EMI

·         Réduction de poids

·         Gain d’espace (capteur miniature)

·         Réduction des coûts

·         Élimination des risques d’explosion dans les réservoirs d’essence

·         Fiabilité et précision améliorées

 

Il existe plusieurs différences entre les différentes technologies à fibre optique. En ce qui concerne les applications aérospatiales, nous avons opté pour une technique de mesure par point que nous avons brevetée et qui s’appelle WLPI. Ce choix est basé sur plusieurs aspects techniques tels qu’une largeur spectrale étendue, et stabilité de la mesure. Mais c’est essentiellement pour les nombreux avantages comparés aux autres techniques telles que le Bragg ou Brillouin, qui ont justifié notre orientation technologique : 

 

  1.        Plus fiable : le MTBF de la source lumineuse est de 100,000 heures lorsque cette source est utilisée en continu et pour une intensité maximale. Comme nous dépassons rarement 50% de l’intensité maximale et que la source n’est pas utilisée de manière constante, cette valeur de MTBF est probablement 5 à 10 fois plus élevée. Aucun laser ne peut prétendre à cette performance. 
  2.        Plus stable : la technologie WLPI est vraiment indépendante de l’intensité mesurée parce que la mesure n’est pas basée sur la variation d’intensité mais sur la variation en longueur d’onde d’une signature interférométrique. Ainsi, les pertes optiques n’ont pas d’incidences sur la performance. De même, aucun système de compensation n’est nécessaire pour prendre en compte les variations de pression et de température dans l’environnement de test. Les vibrations, manipulations et longueurs de câble n’ont pas d’impacts non plus. Un avion qui décolle de Mumbai où la température extérieure est de 45 Celsius, sera à 10 km d’altitude en quelques minutes.  La température pourra descendre jusqu’à -60° Celsius durant cet intervalle, et des variations de pression importantes seront observées, sans compter les vibrations dans la structure. C’est précisément ces facteurs qui influencent négativement les autres technologies au moment où la précision et la stabilité sont critiques et essentielles.   
  3.        Pas de maintenance nécessaire sur la source lumineuse : Une source de lumière blanche à large bande comme la nôtre ne nécessite pas d’étalonnage. Une source à faisceau étroit comme un laser, doit être maintenue de manière régulière. Ce type de source dérivera dans le temps, et nécessitera des ajustements en intensité et en longueur d’onde.
  4.        Plus sécuritaire : Notre source lumineuse ne génère pas beaucoup d’intensité puisqu’il s’agit d’une lumière blanche. Dans le pire scénario, lorsque la lampe est à son intensité maximale et qu’elle émet directement au travers d’une fibre d’un centimètre de longueur, la puissance maximale détectée en bout de capteur est de seulement quelques microwatts. Il y a probablement plus d’énergie dans la pièce où vous vous trouvez actuellement. Une source laser qui présente un défaut de contrôle d’intensité, peut générer suffisamment d’énergie pour provoquer une explosion dans un réservoir d’essence ou dans une région explosive de type ATEX.      
  5.        Léger et miniature : Par exemple, la taille de notre source lumineuse est d’environ 5 par 10 mm. Nous avons été capables d’intégrer tous les éléments optiques (y compris la source lumineuse) sur une carte ayant des dimensions similaires à une carte de crédit. En ce qui concerne les capteurs, ils peuvent être minuscules et avoir la même dimension qu’un cheveu humain. 
  6.        Plus abordable : Notre source lumineuse en comparaison à un laser, est au minimum 20 fois moins dispendieuse.   
  7.        Facilement adaptables : Les capteurs d’Opsens sont toujours adaptés aux conditions d’utilisation. Par exemple, nos jauges utilisées dans les réservoirs de carburant, ont un design différent de celles qui sont utilisées pour la mesure de la pression hydraulique dans le train d’atterrissage. Il s’agit de la même technologie, donc même appareil de lecture, mais avec des adaptations permettant d’offrir les performances requises pour des applications spécifiques.
  8.        Polyvalent : La même interface de contrôle permet de mesurer la pression, la température, les contraintes et les déplacements. De même, nous sommes en mesure de fournir des capteurs pour des environnements de température allant de de la cryogénie, jusqu’à plus de 300° Celsius.      

 

En ce qui concerne la documentation, nous avons beaucoup de feuillets techniques car nous offrons une gamme de produits assez vaste, mais peu de documentation spécifique aux applications aéronautique. Les projets sont collaboratifs avec nos clients et sont sous accord NDA. Par contre, il est possible de vous fournir une liste sommaire des projets en cours :

 

  •          Train d’atterrissage : détection hard landing et perte de fluide
  •          Train d’atterrissage : Mesure du poids et sa distribution
  •          Carburant : Mesure du niveau par pression hydrostatique
  •          Carburant : Pressure switch
  •          Carburant : Température/pression dans l’alimentation en carburant
  •          Hélicoptère : Déformation pales (contraintes)
  •          Hélicoptère : Déformation du rotor (déplacement)
  •          Structure : Contraintes dans les matériaux composites
  •          Système de gestion de l’air : surveillance pression cabine
  •          Système de gestion de l’air : température/pression hydraulic cooling system
  •          Système de gestion de l’air : température/pression air conditioning system 
  •          Contrôle de vol : LVDT dans les ailes
  •         Aérodynamisme : capteur de pression plat sur la voilure

 

Il existe une plus grande variété de projets reliés à des tests de compatibilité ou pour des bancs d’essais.