Solutions de diagnostic, pronostic et contrôle de l’état de systèmes de commandes de vol d’aéronefs

Date released: 26 juin 2018

Sector: Industries spatiale, aérospatiale et militaire

Dans le cadre d’un contrat pluriannuel du gouvernement du Québec, par l’intermédiaire du Consortium de recherche et d’innovation en aérospatiale au Québec (CRIAQ), GlobVision mettra au point des solutions novatrices ultramodernes de diagnostic, pronostic et contrôle de l’état (DPHM) pour des actionneurs électrohydrauliques (EHA), des actionneurs électromécaniques (EMA) et des capteurs de boucles d’asservissement du système de commandes de vol (FCS) d’aéronefs, dont la commande principale de vol (gouverne de direction, aileron, gouverne de profondeur), les déporteurs multifonctions (MFS) et la commande de compensation en tangage (HST).

Le projet table sur la réussite exceptionnelle d’un projet précédent avec CRIAQ, dirigé par Thales Avionics Canada, dans le cadre duquel GlobVision, le partenaire industriel, a mis au point un système intégré en temps réel de diagnostic et contrôle de l’état (DHM) pour des déporteurs multifonctions (MFS).

Malgré les progrès réalisés dans la fabrication de composants d’aéronefs, la détérioration due à l’usure est inévitable, tout comme la survenance de pannes et de défaillances. Lorsqu’une détérioration survient, les propriétaires et les exploitants d’aéronefs doivent être en mesure de la repérer (c.-à-d. la détecter et l’isoler/la localiser) le plus tôt possible et de remplacer sans tarder les composants défectueux.

GlobVision a démontré une solution de DPHM opérationnelle pour les MFS (dans le cadre du contrat précédent) et élargira le champ d’application de sa solution de DPHM exclusive au système de commandes de vol complet avec des méthodes de DHM avancées et robustes basées sur des modèles pour l’ordinateur de vol et des méthodes pronostiques innovantes pour les opérations au sol.

Il est très important que l’approche des exploitants d’aéronefs évolue d’un programme de maintenance régulier basé sur un horaire établi vers un programme de maintenance selon l’état et un programme d’entretien anticipé. Nos méthodes pronostiques permettront de prédire le profil temporel de la progression de la détérioration et d’estimer donc la durée de fonctionnement avant défaillance (TTF) ou la durée de vie utile restante (RUL) des composants. Une TTF ou une RUL précise et fiable est essentielle pour optimiser le calendrier de maintenance et réduire le temps consacré à la maintenance.

Afin de démontrer la technologie, GlobVision mettra au point un environnement de simulation et de contrôle d’aéronef très réaliste avec processeur en boucle (PIL) pour élever le niveau de maturité technologique (TRL) de tous les algorithmes de DPHM au TRL 6. L’environnement de simulation PIL propose : 1) un système intégré pour l’exécution en temps réel du code DHM, dont les spécifications sont très proches des ordinateurs de vol utilisés par Thales; et 2) une simulation très réaliste de la dynamique de vol, des boucles d’asservissement et des perturbations de vol (aérodynamiques et structurelles) avec la possibilité d’introduire des détériorations de composants ainsi que des incertitudes paramétriques et de modélisation dans les simulations Monte-Carlo.

Le projet réunit l’expertise de deux partenaires industriels, GlobVision, en tant que chef de projet, et Thales, ainsi que celle de deux universités, l’université Concordia et l’École de technologie supérieure (ÉTS).

L’adoption de cette fonctionnalité avancée de diagnostic et contrôle de l’état (DHM) de systèmes de commandes de vol (FCS) à bord d’avions commerciaux et des pronostics pour les opérations au sol promet d’énormes avantages, notamment :

  1. a) La réduction considérable du coût du cycle de vie des aéronefs et de l’empreinte environnementale, tant au niveau de la conception que de la maintenance, fonctionnalité très convoitée par l’industrie aérospatiale;

(b) L’amélioration de l’efficacité opérationnelle grâce à un remplacement plus rapide et optimisé des unités remplaçables sur place (LRU) et à des calendriers de maintenance très optimisés, intégrant les prédictions de maintenance selon l’état et d’entretien anticipé;

  1. c) Une sécurité accrue des vols pour les voyageurs, étant donné que les sous-systèmes qui risquent de tomber en panne incessamment sont remplacés avant l’incident.

Armineh Garabedian, la présidente de GlobVision inc., expliqué : « Le succès exceptionnel que GlobVision et Thales ont remporté avec le programme DPHM pour les MFS s’est traduit par l’octroi de ce contrat. Nous sommes ravis de travailler de nouveau avec Thales ainsi qu’avec Concordia et l’ÉTS, nos partenaires universitaires, dans le cadre de cette importante initiative. Les capacités uniques, multidisciplinaires de GlobVision en matière informatique, technique et scientifique sont exploitées pour une autre application extrêmement importante qui promet la réduction des coûts opérationnels pour les exploitants d’aéronefs et, surtout, une sécurité et une éco-efficacité accrues ».