Les capteurs embarqués de l’armée US, peuvent détecter les avaries en temps réel

Pour la toute première fois, une équipe de chercheurs a développé et testé avec succès des capteurs d’émission acoustique en réseau capables de détecter les dommages à la cellule sur un giravion UH-60 Black Hawk composite conceptuel.

 

Des chercheurs du US Army Research Laboratory et du US Army Aviation and Missile Research, Centre de développement et d’ingénierie ont déclaré que leur découverte ouvrait la voie à de nouvelles fonctionnalités qui pourraient immédiatement alerter l’équipage des dommages structurels tels que le craquage et le délaminage de la machine, donnant à l’équipage une plus grande opportunité de prendre des mesures correctives avant une défaillance catastrophique.

 

ARL a étudié plusieurs alternatives possibles à la surveillance de la santé des cellules de giravions. Cet effort, qui a débuté il y a près de deux ans, plaide fortement en faveur de méthodes intégrées de détection des dommages en temps réel sur les futures structures de la cellule.

 

UH 60

 

 La méthode de détection peut être utilisée pour détecter et localiser de manière fiable l’initiation et la croissance des dommages qui peuvent survenir pendant le service.

 

«Les structures des cellules de la future armée doivent être plus légères, plus sûres et ultra-fiables», a déclaré le Dr Mulugeta Haile, ingénieur aérospatial de recherche. «Pour y parvenir, l’Armée de terre doit adopter une stratégie combinée de mise en œuvre de méthodes de conception structurelle avancées, de matériaux structuraux améliorés et de capacités intégrées de détection des dommages et de prédiction des risques.

 

Il a rapporté que l’équipe s’est tournée vers les tests d’émissions acoustiques parce que d’autres méthodes telles que les ultrasons et la radiographie nécessitent une source d’énergie externe sous la forme d’une onde dirigée.

« L’énergie externe a l’effet indésirable d’interférer

 

 avec d’autres systèmes de l’avion. En outre, d’autres méthodes ne sont pas aussi efficaces que l’AE pour détecter les dommages précoces », a-t-il dit.

 

 

La détection d’émission acoustique est une technique passive non destructive de détection des dommages au tout début et longtemps avant que la structure ne subisse une défaillance catastrophique. 

Contrairement à d’autres méthodes, l’émission acoustique détecte les dommages en temps réel (ou au moment où les dommages se produisent). Le fait que AE soit passif signifie qu’il ne nécessite pas d’énergie externe pour détecter les dommages. Il s’appuie sur l’énergie qui est initiée dans la structure, a expliqué Haile.

 

« La nouveauté du travail actuel est que nous avons introduit plusieurs nouveaux concepts sur le contrôle d’acquisition des ondes et le traitement du signal pour récupérer les informations liées aux dommages dans les capteurs d’émission acoustique en réseau », a déclaré Haile.

 

 « Le moment Eureka était lorsque le réseau de détection a systématiquement identifié et localisé l’initiation et la progression des dommages au cours d’un test de fatigue prolongé qui a duré plus de 200 000 cycles. Un exploit qui n’a jamais été réalisé auparavant. « 

 

Actuellement, l’Armée de terre maintient sa flotte en utilisant le paradigme de maintien de phase, qui est une pratique basée sur un calendrier périodique qui nécessite une inspection et une maintenance à intervalles de temps fixes. 

 

 

 

Le processus est très inefficace, coûteux et entraîne des temps d’arrêt prolongés. Le nouveau réseau de détection permettra la maintenance à la demande. Il a le potentiel de réduire drastiquement le coût du cycle de vie des véhicules de l’armée. Le travail soutient également la vision à long terme de l’Armée de l’air des aéronefs sans entretien.