Des capteurs optiques pour un poids plume

Dans l’industrie aérospatiale comme dans beaucoup d'autres secteurs : le transport, le bâtiment, la construction mécanique et l’industrie de l’énergie, des matériaux modernes et légers sont de plus en plus utilisés. La technique des matériaux composites renforcés par fibres permet dans ce cas un gain énorme de poids.

En raison des normes de sécurité et de garantie plus sévères, une utilisation croissante de capteurs a été entreprise, que ce soit en vue de déterminer les contraintes mécaniques et thermiques en présence mais aussi 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 efficace le transfert des informations et le traitement des données. Du fait de ses dimensions restreintes, de sa conformité avec les matériaux 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 transmettre simultanément les données de plusieurs points de mesure sur une seule  ligne d’ondes réduit la complexité de l'ensemble du système de mesure, ce qui est synonyme de stabilité et de disponibilité.

L’Institut Fraunhofer (LBF) utilise des jauges 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, l'acquisition du poids et du centre de gravité est également importante.

Premier système de surveillance à fibres optiques pour matériaux composites dans la construction d'avions

Des capteurs à fibres optiques en réseaux de Bragg et des interrogateurs sont également utilisés dans les essais du 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 passagers 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 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 surveillance à fibres optiques va être utilisé.

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