Des capteurs optiques pour un poids plume
Dans l’industrie aérospatiale comme dans d’autres branches, telles que les transports et le bâtiment, la construction mécanique et l’industrie de l’énergie, des matériaux légers modernes sont aussi de plus en plus utilisés. La technique des matériaux composites renforcés par des fibres permet dans ce cadre d’énormes économies de poids.
En raison de normes de sécurité et de garantie plus sévères, un effort croissant d'implémentation de capteurs a été entrepris, que ce soit en vue de l'appréciation des contraintes mécaniques en présence et des températures, ou pour la détection de dommages.
Comme le nombre de points de mesure à surveiller dans un avion est très élevé, les capteurs conçus doivent être à même de rendre le transfert d’informations et le traitement des données efficaces. Du fait de ses dimensions restreintes, de la conformité du matériau ainsi que de son insensibilité aux perturbations électromagnétiques, la technique de mesure à fibres optiques joue dans ce domaine un rôle particulièrement important.
Notamment la possibilité de transmission simultanée des données de tous les points de mesure raccordés par un seul guide d’ondes réduit la complexité de l'ensemble du système de mesure, ce qui est synonyme de stabilité et de disponibilité.
L’Institut LBF (Fraunhofer-Institut Betriebsfestigkeit) utilise des capteurs optiques sur une aile en matériau composite.
Les figures présentent une partie d’aile servant à l’essai de faisabilité d’un prototype de la catégorie VLA (Very Light Aircraft) à l’Institut LFB (Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit) de Darmstadt, Allemagne.
La surveillance vise ici les sollicitations mécaniques de la structure. Toutefois, sur le plan de la perspective, l'acquisition du poids et du centre de gravité est également importante.
Premier système de supervision à fibres optiques pour les matériaux composites dans la construction aéronautique
Des capteurs à fibres optiques à réseaux de Bragg et des interrogateurs sont également utilisés dans le nouveau jet d’affaire Comp Air CA-12. La société américaine Comp Air a chargé la société Chandler Monitoring Systems Inc. (CMS) du développement du système en utilisant des interrogateurs, des extensomètres et des capteurs de température de la société Micron Optics Inc. ainsi que des capteurs optiques de la société Cleveland Electric Laboratories pour la zone coupe-feu du compartiment moteur.
Cet avion turbopropulsé pour 10 personnes a été entièrement fabriqué en matériau composite, ce qui est une première mondiale. Un prototype, dans lequel des extensomètres et des capteurs de température avaient été installés, a déjà été testé en 2007.
La certification FAA requise pour cet avion devrait être accordée déjà 30 mois plus tard. La société Comp Air Aviation va ici faire honneur à son rôle de pionnier dans la construction aéronautique, car ce sera la première fois qu’un système de supervision à fibres optiques va être utilisé.
Figures: Coque d’aile en matériau composite avec capteurs embarqués.
Institut LBF
