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AIRSYS it.svg

Il est défini plante l'ensemble des éléments structurels et fonctionnels sont réunis en un complexe organique destiné à des fins scientifiques ou techniques spéciales. Un système puis, d'éléments agencé pour fournir des services distribués[1].

Dans le champ aéronautique et aérospatial la systèmes d'avion ou systèmes embarqués, Ils sont conformes à la catégorie des 'aérodyne, leur nombre, de leur complexité, plus ou moins importante en fonction de classe d'avion et leur importance dans l'utilisation de la machine. La plante peut être considérée comme une sous-système du système d'aéronef, mais il est constitué de composants séparé et distinct et reliées par des éléments de transfert séparé et distinct[2]§1.1[3].

L'incidence des systèmes sur un avion est en service en termes de pourcentage de poids et le coût de la catégorie de l'avion, car il peut varier de 40% à 60% fonctionnant poids à vide ou poids maximum au décollage l'avion[2]§1.1.

L'avion est divisé en trois grandes catégories: structure, moteurs et plantes, pour des raisons tant historiques que pour des raisons de méthodologies de compétence et de conception. Le moteur et / ou propulseurs à hélice compte tenu de leur importance fondamentale à l'exécution de l'avion, sont toujours planifiés et conçus sur une façon préliminaire et indépendante et non pas comme dans les composants du système de propulsion[3].

appareils

Le type d'installation, du point de vue de la sécurité l'avion pour le succès du vol sont classés[4] en: plantes primaires: A 'panne ces systèmes peuvent compromettre la sécurité des avions et / ou les personnes transportées (par exemple dans le système Commandes de vol); systèmes secondaires: Dans ces plantes leur échec peut dégrader le comportement de la machine de manière à annuler la mission, mais ne compromet pas la sécurité (par exemple l 'pressurisation des plantes dans la cabine); systèmes auxiliaires: Défaillance de ces systèmes peut dégrader la mission ou créer un inconfort, mais vous permet également d'exécuter le vol (par exemple l'implantation conditionnement[5] dans la cabine). Cette classification aux fins de sécurité, il est pour la rupture complète du système, alors que vous devez prendre en compte le type de défaut et de ses effets plus ou moins importants du seul composant.

Système de carburant

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Boeing 737-300 système de carburant

l'usine carburant Il a la fonction d'arrimer le carburant nécessaire et disponible, pour le transférer à moteurs dans les conditions de pression et flux nécessaires pour les divers missions.

Les principaux éléments sont les suivants: réservoirs, la pompes pompes de transfert et d'alimentation. Les principales catégories de pompes hydrauliques sont les suivantes: pompes à cylindrée, capable de se déplacer indépendamment de la pression de fluide utilisé (par exemple Pompe à piston) Et pompes à fluide que le ralentissement des recettes d'énergie de fluide accéléré (par exemple, pompe centrifuge).

Sur la base des exigences spécifiques du projet et la classe de l'avion sont définies comme suit: la quantité de carburant à transférer, le débit et la pression nécessaire aux moteurs dans divers conditions de vol, L'altitude et de température. Le cahier des charges résultant de ces exigences, doivent permettre de fournir tous les moteurs des conditions normales et en cas d'urgence, l'échec possible d'une partie du système d'alimentation[2]§7.1.

Type de réservoirs de carburant

La quantité de carburant à bord des différents types d'avions peut atteindre des valeurs très élevées et affecter de manière significative à la poids à vide ou poids maximum au décollage de l'avion et son centre de gravité.

L'élimination correcte de ces poids est fonction des volumes disponibles à bord et surtout de manière à laisser le maximum d'espace disponible pour les charges utiles comme les passagers dans un ligne aéro ou la charge dans un avion cargo. L 'aile Il est l'un des principaux domaines où le volume inutilisable, peut accueillir à la place du carburant. Le soi-disant réservoirs intégrés ou aile humide Ils sont formés par des compartiments étanches que la structure de la zone de l'aile fournit. D'autres types de réservoir Condamné sont ceux qui peuvent être rigides ou flexibles, et enfin les réservoirs externes amovible ou fixe à travers le pylônes d'aile.

système de carburant Boeing 737-300 avec la légende:
Système d'alimentation B737-300 it.svg
  1. pompe à moteur gauche conduite par
  2. pompe à moteur droite conduite par
  3. Une soupape d'alimentation en croix
  4. D'arrêt du moteur sx de soupape
  5. Dx d'arrêt du moteur de la soupape
  6. Vanne de vidange de carburant manuel
  7. Distributeur de carburant
  8. Réservoir No. 2 (droit)
  9. pompe avant (Réservoir n ° 2)
  10. pompe arrière (Tank n ° 2)
  11. gauche de la pompe (réservoir central)
  12. Pompe droite (réservoir principal)
  13. bol central
  14. La soupape de dérivation
  15. pompe avant (Réservoir n ° 1)
  16. pompe arrière (Tank n ° 1)
  17. Réservoir n ° 2 (gauche)
  18. Vanne d'arrêt Drainage
  19. clapets anti-retour
  20. Vanne d'arrêt APU
  21. Unité d'alimentation auxiliaire
  22. Capteur de température de carburant
  23. Température de carburant
  24. soupape de Spy droite fermée
  25. Lumière valve gauche fermée
  26. Indicateur vanne d'alimentation ouvert
  27. Sélecteur de puissance
  28. Sélecteur gauche pompe avant
  29. Pompe Sélecteur arrière gauche
  30. Pompe Sélecteur avant droite
  31. Pompe Sélecteur arrière droit
  32. Panneau de configuration
  33. Indicateur du filtre de dérivation gauche
  34. Indicateur du filtre de dérivation droite
  35. Sélecteur de la pompe du réservoir gauche
  36. Sélecteur de la pompe de réservoir central
  37. ..
  38. ..
  39. ..
  40. Pompe de drainage du réservoir central
  41. soupape de dérivation APU

système hydraulique

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Système hydraulique typique d'un avion bimoteur.

l'usine hydraulique Il a la fonction de contrôler et de distribuer de l'énergie grâce à une hydraulique fluide incompressible. Dans la phase de conception du système, il est défini comme étant la section de transformation de énergie mécanique en L'énergie hydraulique, le réseau de transfert (tuyaux rigides ou flexible) Qui transforment l 'avec les organes de commande appropriés / réglage et de l'équipementL'énergie hydraulique en énergie mécanique. Le réseau de distribution et de raccordement est constituée par: des tuyaux hydrauliques pour hautes pressions, de raccords, vannes et servovalves de différents types (fermer, sécurité et réglementation). Le poids installé par unité de poids, rendement élevé, une grande flexibilité, une haute fiabilité et la facilité de contrôle sont des éléments clés qui le rendent pratique d'utiliser la fluide hydraulique dans l'aéronautique[2]§4.1.

Génération de pression

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Schéma d'un circuit hydraulique avec une soupape de commande.

la pompes hydrauliques sont les moteurs pour la production de pression et flux nécessaire à l'intérieur de l'usine. Ils peuvent être utilisés: de moteurs électriques, tourbillon l'air comprimé, l'équipage de part et principalement par moteurs, par une chaîne de boîtes de vitesses mécaniques. Les pressions couramment utilisées dans le domaine aéronautique sont 21 MPa (≈3000 psi ou 210 kg / cm²), Mais le système hydraulique Tornado Panavia et Concorde Ils ont été conçus pour fonctionner à 28 MPa, alors que le système hydraulique de Cessna Citation Il fonctionne à 10,5 MPa (psi ou 105 ≈1500 kg / cm²). Un système hydraulique dont le fonctionnement nominal est de 21 MPa est testé pour éclater à 84 MPa (12 000 psi ou 840 kg / cm²)[2]§ 4.3. Les pompes hydrauliques en cas de fonctionnement en marche arrière, à savoir fournir un flux d'alimentation sous pression, ce qui crée une rotation de l'arbre comme la diversification: faible rotation avec la vitesse de rotation 30 ÷ 300 rpm ou moteurs rapides avec une vitesse de 300 ÷ 3000 rpm[2]§4.8.

Utilitaires et accessoires hydrauliques

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Schéma hydraulique d'un réservoir non pressurisé

les consommateurs hydrauliques typiques dans un avion sont les actionneurs qui transforment la pression hydraulique en énergie mécanique. L'actionneur linéaire est défini comme étant jack tandis que l'actionneur rotatif est définie moteur hydraulique. la accumulateurs de la pression, filtres, le réservoir hydraulique et compensateurs, la échangeurs de la chaleur, scellés et raccords hydrauliques accessoires sont les composants d'un système hydraulique typique[2]§ 4.2. La présence d'une ou plusieurs cuves, dans le système hydraulique, ainsi que pour l'utilisation de l'enceinte de confinement du fluide, permet la séparation des contaminants; absorber les variations de volume et de pression, en raison de chocs thermiques ou de toute perte ou fuite de la plante; et enfin pour la dissipation de la chaleur en plus échangeurs de chaleur.

Normalement, les réservoirs, reliés aux pompes pour éviter les effets de cavitation en particulier l'augmentation part vol, sont mis sous pression pour assurer un fluide sous pression à la pompe par une conduite pneumatique à l'usine[6].

actuateur

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Section d'un vérin hydraulique.

L'actionneur transforme l'énergie produite par la pompe et transportés par le fluide, en énergie mécanique. actionneurs typiques sont vérins hydrauliques et des moteurs hydrauliques, ces derniers ont souvent de fortes similitudes structurelles avec les pompes, la mise en oeuvre exactement de la fonction inverse. Les cylindres qui sont utilisés dans l'hydraulique sont sensiblement similaires à ceux utilisés dans Pneumatics. Vous avez donc cylindres en effet simple et double et en plus, vérins télescopiques. Les vérins à double effet sont constitués par deux têtes entre lesquelles est interposée une chemise; ils sont maintenus ensemble par quatre tiges de raccordement, la tige de piston est guidée par deux douilles de guidage. Il y a un ressort qui détermine la course de retour du piston. Dans les vérins télescopiques sont obtenus de courses élevées tout en ayant en position de repos une petite empreinte.

vannes

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: § Vannes hydrauliques.

L'utilisation des valves est essentielle pour être en mesure de donner une logique de fonctionnement à un système hydraulique et si elles peuvent assurer la sécurité avec l'utilisation appropriée. Il existe différents types de valves tant pour le contrôle du débit de fluide sous pression (pression maximale, de réduction de pression) que pour le contrôle de flux (non-retour, la distribution, la sélection, le réglage, etc.).

caractéristiques spécifiques des fluides

huiles de base minérale:

  • MIL-H-5606: à base minérale, inflammable, relativement faible point éclair, on peut utiliser de -54 ° C à 135 ° C, la couleur rouge, mis au point en 1940[7].
  • MIL-PRF-6083: peut être utilisé à partir de -54 ° C à 135 ° C, où il est nécessaire protection contre la corrosion et quand il est impossible d'utiliser la MIL-PRF-46170 de fluide (FRH). A l'exception des composants dans des véhicules blindés de combat qui nécessitent FRH, le fluide hydraulique est également utilisé comme fluide de protection pour les systèmes hydrauliques des aéronefs et des composants où la norme MIL-H-5606 (OHA) ou la norme MIL-PRF-87257 est utilisé comme fluide de travail[8].

Huiles de base d'hydrocarbure synthétique:

  • Ces fluides synthétiques sont compatibles avec les huiles hydrauliques, à base de minéraux et ont été mis au point pour abaisser le point d'éclair des fluides hydrauliques à base minérale[7].
  • MIL-H-83282: basé sur l'hydrocarbure synthétique ayant un point d'éclair plus élevé, retardateur de flamme compatible avec la norme MIL-H-5606, le rouge pour utilisation -40 ° C
  • MIL-H-87257: Un développement de MIL-H-83 282, afin d'améliorer la viscosité à basse température.

système pneumatique

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: système dégivrant.
icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: Pressurisation (aéronautique).
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Schéma d'un turboréacteur compresseur axial:
1 entrée d'air 6 section chaude
2 compresseur basse pression 7 turbine
3 compresseur haute pression 8 la chambre de combustion
4 Chambre de combustion 9 section froide
5 échappement 10 tuba

l'usine pneu Il est présent dans l'avion du moteur turbine, car il est possible d'exploiter l'énergie produite à partir de 'air comprimé établi par le compresseur et étant à des valeurs de pression et de température élevée peut être utilisée à la fois pour ce faire pression sur des zones à chauffer de l'aéronef. Le système pneumatique peut être utilisé pour les installations de: conditionnement et pressurisation; l 'Système de protection contre la glace; pour la pressurisation des réservoirs hydrauliques, réservoirs de carburant ou réservoirs d'eau; pour un système de fonctionnement des actionneurs; pour moteurs démarreur, la ventilation des réservoirs de carburant et de l'inflation des trappes ou ouvrants.

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Schéma d'un turboréacteur compresseur centrifuge.
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Animation d'un compresseur axial; source NASA

L'air comprimé peut être généré par les deux compresseurs volumétrique deux turbocompresseurs. La différence entre les deux types de compresseurs est en vitesse de fonctionnement pour la production d'écoulement. Le compresseur volumétrique, est généralement un cylindre et un système piston entraîné par des moteurs hydrauliques ou électriques ou à combustion interne, où le taux de compression est indépendante de l'écoulement.

Le turbocompresseur est entraîné par une turbine et le taux de compression dépend de la vitesse de fonctionnement. Dans les avions avec des moteurs turboréacteur l'air comprimé généré, provient directement du compresseur du moteur est-ce le compresseur centrifuge est un compresseur axial, obtenir à la fois une ligne à haute et basse pression. De cette façon, est généré un petit débit compris entre 2% et 8%, avec un système pneumatique avec une pression supérieure à 1 MPa (> 145 psi ou> 10 kg / cm²). de Unité d'alimentation auxiliaire par opposition à peut atteindre des débits de 70% 80% avec la même puissance pneumatique[2]§6.2.

système électrique

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: Groupe auxiliaire de puissance.

Le système électrique, de forme plus ou moins complexe, est présent dans tous les avions de la tâche de distribution de l'énergie à tous les services publics. Depuis le début de l'aviation avec le premier avion à moteur, il était déjà un système électrique pour l'allumage du moteur, puis pour les premiers outils et leur illumination. Pour certaines catégories d'utilisateurs l 'énergie électrique Il est irremplaçable par rapport à l'alternative d'autres énergies à la fois le volume et le poids pour un placement facile dans certaines zones de l'avion.

Normalement, dans le domaine aéronautique sont utilisés courants avec 28 Volt tension, courants alternatifs monophasé à 115 volts à 400 Hertz et courants alternatifs trois phases 115/200 Volt 400 Hertz. Le choix des différents types de courant reste toujours lié et le poids des grèvement générateurs. La fréquence de la tension, même ce fut le choix optimal pour les générateurs d'exigence de légèreté en termes de puissance égale, il est plus léger qu'un générateur dont la rotation est plus rapide. Pour la tension continue, alimenté par des accumulateurs, il a été considéré comme l'intensité du courant, en cas de courts-circuits et de leur poids, mais indispensable pour l'alimentation électrique d'urgence et la phase de démarrage[2]§5.0.

Type d'installation

Pour la réalisation dans le choix des différents types de plantes: continue, fréquence fréquence constante ou variable est une analyse fondamentale des dispositifs électriques et de leurs charges d'utilisation. La partie la plus importante de l'utilisation du courant continu ou alternatif est indifférent, mais on a préféré le courant continu pour les composants essentiels de l'appareil: les organes de commande et de contrôle de vol[2]§5.2.

alimentations typiques

Utilités principales, la charge de la requête du système d'alimentation et[2]§5.3
charge

total

cc

C.A.

Fréq. var.

C.A. 400 Hz

Éclairage et chauffage 50 ÷ 70%
x
x
x
moteurs 10 ÷ 40%
x
x
x
Commandes et contrôles 5 ÷ 10%
x
x
x
Avionica 5 ÷ 20%
x
batterie
x

génération

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: turbine à air.
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Fonctionnement schématique de la turbine à air dynamique

la générateurs, dynamo et alternateurs Ils sont mécaniquement actionnées par des moteurs hydrauliques, pneumatiques et systèmes APU et RAT lorsqu'il est en vol ou avec des moteurs actifs, tandis que sur le sol, l'appareil est alimenté par des systèmes de génération de puissance conçus pour fonctionner sur la piste. La production d'énergie est une fonction de la classe et du type d'aéronef, par exemple, Boeing 747 Il dispose d'un système électrique avec quatre 60 Alternateurs KVA sur les quatre propulseurs et deux alternateurs 90 KVA sull'APU; plutôt BAe 146 en dépit d'être un moteur à quatre, il a deux 40 KVA sur Alternateurs moteurs hors-bord et un sull'APU. sur Singularity Institute Marchetti S-211 le système électrique primaire est en générateur de courant continu par le moteur et par deux onduleur pour la transformation en courant alternatif. Ils sont toujours présents sur l'appareil de toute catégorie ou type d'avion accumulateurs pour répondre à la demande d'électricité dans toutes les conditions et surtout comme réserve en cas de panne ou d'urgence[2]§5.4.

climatisation

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: Pressurisation (aéronautique).
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Schéma du ECS (système de conditionnement de l'environnement) climatisation

implantation conditionnement (Système de contrôle de l'environnement - ECS) Tels que pressurisation Il tombe dans climatisation d'un milieu confiné, et consiste en l'ensemble des opérations effectuées pour permettre conditions d'humidité utilisation appropriée de cet environnement par dell 'homme, dans toutes les conditions climatiques activité externe et interne (avec production de chaleur endogène correspondante), avec les fonctions suivantes: chauffage ou ventilation avec ou sans filtration de l'air, humidification ou déshumidifier et alors conditionnement. En outre l'équipement de l'avion et les systèmes qui constituent les systèmes embarqués ont besoin d'un environnement contrôlé, à la fois la température et de l'humidité pour leur bon fonctionnement. Les conditions environnementales à bord pendant toutes les phases du vol, exigent qu'il ne soit pas contrôlé et réglementé telles que la pression, la température, l'humidité et la composition de l'air[2]§8.1[5]. En ce qui concerne la partie du dispositif, la pression et la température de l'air diminue avec des valeurs moyennes présentées dans les règlements OACI comment Atmosphère Norme internationale mis en place pour le fonctionnement et l'étalonnage des instruments niveau de la mer.

Le système de conditionnement d'air doit être conçu et dimensionné de manière à introduire ou à extraire de la chaleur à partir des zones de l'aéronef et d'une opération d'excursion très élevée (la température extérieure peut varier de -60 ° C à 12 000 mais plus de 40 ° C sol)[2]§8.4.

système de climatisation Légende Boeing 737-300 avec moteur en marche:

plantes avions
(101) la conduite d'air très chaud provenant du compresseur du moteur(102) la conduite d'air forcé (air du ventilateur)(103) Climatisation Ligne (104) la ligne pneumatique à conditionner
  1. Entrée d'air du moteur gauche (air comprimé et très chaud, prélevée en aval du compresseur du moteur)
  2. entrée d'air de refroidissement du compartiment moteur avant (pas d'air comprimé et non chauffée)
  3. APU entrée d'air
  4. entrée d'air comprimé à partir du système de service au sol - raccordement pneumatique
  5. entrée d'air de refroidissement du compartiment moteur avant (pas d'air comprimé et non chauffée)
  6. Entrée d'air du moteur droit (comprimé et de l'air très chaud, prélevée en aval du compresseur du moteur)
  7. Vanne d'arrêt pour le moteur droit de l'air
  8. échangeur droit
  9. Valve d'isolement (droite gauche vanne d'isolement du moteur) - normalement fermé; Il peut être ouvert en cas de panne d'un moteur, pour l'utilisation des deux faisceaux de réfrigération
  10. échangeur gauche
  11. Vanne d'arrêt pour le moteur gauche comme l'air (7)
  12. réfrigération de ligne (air froid)
  13. Vanne d'arrêt bloc de réfrigération à gauche (valve de bloc de réfrigération à gauche)
  14. Vanne d'arrêt groupe de réfrigération droite (vanne de groupe de réfrigération droite)
  15. réfrigération de ligne (air froid)
  16. Pack réfrigération droite (le cœur du système de conditionnement d'air)
  17. Entrée externe « Climatisation » (climatisation fourni au sol)
  18. conduite de recirculation d'air (provenant du ventilateur de recirculation d'air de l'habitacle pour un refroidissement supplémentaire)
  19. pack réfrigération gauche (le cœur du système de conditionnement d'air)
  20. ligne de refroidissement de l'habitacle (ligne entièrement climatisé)
  21. la ligne de distribution d'air sur le côté gauche de la cabine des passagers
  22. la ligne de distribution d'air sur le côté droit de la cabine des passagers
  23. La chambre de mélange (collecteur de mélange)
  24. panneau de commande de la température d'air d'entrée
  25. Régulateur de température ligne de bloc de réfrigération droite
  26. régulateur de ligne de température du bloc de réfrigération à gauche
  27. Panneau de contrôle pour gérer les moteurs à air de purge entrants (panneau supérieur dans la cabine)
  28. Les commutateurs de paquets de réfrigération en mode automatique
  29. Interrupteur de la soupape d'isolement (normalement fermé)
  30. Interrupteur pour l'air de l'APU (normalement fermé en vol)
  31. Commutateur air de purge du moteur droit (il doit être fermé pour démarrer le moteur)

notes

  1. ^ système - Wiktionnaire, sur it.wiktionary.org. Extrait le 15 Février, 2017.
  2. ^ à b c et fa g h la j k l m n Luigi Puccinelli et Paolo Astori, systèmes aérospatiaux.
  3. ^ à b (FR) SAE International, ARP4754 - Lignes directrices pour le développement d'aéronefs civils et systèmes.
  4. ^ POLYTECHNIQUE DE MILAN - MINISTÈRE DE LA SCIENCE ET DE LA TECHNOLOGIE POUR AEROSPACE AEROSPACE SYSTEMS, Notes de cours, version 2014 Chapitre 1 - Considérations générales (PDF), 2014.
  5. ^ à b (FR) Elwood H. Hunt, le Dr Don H. Reid,. David R. Espace, et le Dr Fred E. Tilton, Aspects techniques de la cabine Qualité de l'air (PDF).
  6. ^ H.G.Conway, hydraulique avion, Chapman Hall - ASIN: B00LF40KQ4 1957.
  7. ^ à b (FR) hydraulique fluide (PDF). Récupéré le 25/02/2017.
  8. ^ (FR) MIL-PRF-6083, qclubricants.com.

bibliographie

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liens externes