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FR3164009A1 - Aircraft aerodynamic measurement equipment - Google Patents

Aircraft aerodynamic measurement equipment

Info

Publication number
FR3164009A1
FR3164009A1 FR2407017A FR2407017A FR3164009A1 FR 3164009 A1 FR3164009 A1 FR 3164009A1 FR 2407017 A FR2407017 A FR 2407017A FR 2407017 A FR2407017 A FR 2407017A FR 3164009 A1 FR3164009 A1 FR 3164009A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
aircraft
rotating
interface
aerodynamic
interfaces
Prior art date
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Pending
Application number
FR2407017A
Other languages
French (fr)
Inventor
Pierre ELOI
Jérémy SOUILLE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Priority to FR2407017A priority Critical patent/FR3164009A1/en
Priority to PCT/EP2025/068183 priority patent/WO2026003231A1/en
Publication of FR3164009A1 publication Critical patent/FR3164009A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Equipement de mesure aérodynamique pour aéronef La présente invention concerne un équipement de mesure aérodynamique pour aéronef (A), ledit équipement comprenant un appendice (12) propre à sortir de la peau dudit aéronef, mobile en rotation et monté sur un arbre tournant (14) propre à être monté sous la peau de l’aéronef, ledit arbre tournant étant guidé via des interfaces tournantes (22) logées respectivement dans des corps (18, 20) fixés audit aéronef, et propre à transmettre sa position en étant accouplé à un capteur angulaire à fonctionnement magnétique ou inductif, ledit capteur angulaire comprenant une partie fixe (36) et une partie mobile (38) dont le positionnement relatif est à maintenir, sur toute une plage prédéterminée de température, dans une plage de positionnement prédéterminée en fonction de la précision de mesure requise, ledit équipement comprenant, pour chaque interface tournante, une interface poreuse (50) localisée entre ladite interface tournante et ledit corps fixe. Figure pour l'abrégé : Figure 4 Aerodynamic Measurement Equipment for Aircraft The present invention relates to aerodynamic measurement equipment for an aircraft (A), said equipment comprising an appendage (12) adapted to protrude from the skin of said aircraft, rotatably movable and mounted on a rotating shaft (14) adapted to be mounted under the skin of the aircraft, said rotating shaft being guided via rotating interfaces (22) housed respectively in bodies (18, 20) fixed to said aircraft, and adapted to transmit its position by being coupled to an angular sensor operating magnetically or inductively, said angular sensor comprising a fixed part (36) and a movable part (38) whose relative positioning is to be maintained, over a predetermined temperature range, within a predetermined positioning range according to the required measurement accuracy, said equipment comprising, for each rotating interface, a porous interface (50) located between said rotating interface and said fixed body. Figure for the abstract: Figure 4

Description

Equipement de mesure aérodynamique pour aéronefAircraft aerodynamic measurement equipment

La présente invention concerne un équipement de mesure aérodynamique pour aéronef, ledit équipement comprenant un appendice propre à sortir de la peau dudit aéronef, mobile en rotation et monté sur un arbre tournant propre à être monté sous la peau de l’aéronef.The present invention relates to an aerodynamic measuring device for an aircraft, said device comprising an appendage adapted to protrude from the skin of said aircraft, movable in rotation and mounted on a rotating shaft adapted to be mounted under the skin of the aircraft.

La présente invention concerne également un aéronef comprenant au moins un tel équipement de mesure aérodynamique.The present invention also relates to an aircraft comprising at least one such aerodynamic measuring device.

La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’un tel équipement de mesure aérodynamique.The present invention also relates to a method for manufacturing such aerodynamic measuring equipment.

L’invention se situe dans le domaine de l’aéronautique.The invention is in the field of aeronautics.

Pour assurer sa mission, un aéronef comprend plusieurs équipements de mesures aérodynamiques comprenant des parties affleurantes ou des appendices sortant de la peau de l'aéronef, chacune étant mobile en rotation et montée sur un arbre tournant propre à être monté sous la peau de l’aéronef.To perform its mission, an aircraft includes several aerodynamic measurement devices comprising flush parts or appendages protruding from the aircraft skin, each being rotationally mobile and mounted on a rotating shaft designed to be mounted under the aircraft skin.

Ces appendices ou ces parties affleurantes appartiennent par exemple à des sondes permettant notamment de mesurer différents paramètres aérodynamiques du flux d'air entourant l'aéronef, comme l'incidence du flux d'air au voisinage de la peau de l'aéronef.These appendages or protruding parts belong, for example, to probes that allow, in particular, the measurement of various aerodynamic parameters of the airflow surrounding the aircraft, such as the incidence of the airflow in the vicinity of the aircraft skin.

La présente invention se rapporte plus précisément aux sondes d’incidence propres à fournir une mesure de l’angle d’attaque de l’aéronef (également appelée sonde d’angle d’attaque AoA (de l’anglaisangle of attack)).The present invention relates more specifically to angle-of-attack probes suitable for providing a measurement of the aircraft's angle of attack (also called an angle of attack probe (AoA)).

L’angle d’attaque est l’angle d’incidence par rapport au flux d’air et sa surveillance permet d’éviter de dépasser l’incidence maximale admissible par l’aéronef avant décrochage.The angle of attack is the angle of incidence relative to the airflow, and monitoring it helps to avoid exceeding the maximum permissible angle of incidence for the aircraft before stalling.

Pour être en capacité de mesurer l’incidence du flux d’air, l’ensemble tournant est propre à transmettre sa position en étant accouplé à un capteur angulaire dont il est nécessaire d’assurer le bon fonctionnement sur l’ensemble du profil de vie de l’aéronef, qui, au cours de son utilisation, est propre à connaitre des variations de température allant de : -55°C à +120°C.To be able to measure the incidence of the airflow, the rotating assembly is designed to transmit its position by being coupled to an angular sensor whose proper functioning must be ensured over the entire life profile of the aircraft, which, during its use, is likely to experience temperature variations ranging from: -55°C to +120°C.

Actuellement les capteurs angulaires sont utilisés en version assemblée, tel qu’illustré par laFIG. 1représentant schématiquement en coupe, selon l’axe Z de la hauteur, l’agencement 10, par rapport à la peau de l’aéronef, d’une sonde d’incidence avec un capteur conventionnel en version « assemblée » selon une mécanique spécifique illustrée par laFIG. 1.Currently, angular sensors are used in assembled form, as illustrated by the FIG. 1 schematically representing in cross-section, along the Z-axis of height, the arrangement 10, relative to the aircraft skin, of an angle-of-attack probe with a conventional sensor in an "assembled" version according to a specific mechanism illustrated by the FIG. 1 .

Plus précisément, selon l’agencement 10 de laFIG. 1, l’équipement de mesure aérodynamique pour aéronef, correspondant à une sonde d’incidence, comprend tout d’abord un appendice 12, notamment une girouette, propre à sortir de la peau A dudit aéronef.More specifically, according to arrangement 10 of the FIG. 1 , the aircraft aerodynamic measurement equipment, corresponding to an angle-of-attack probe, includes firstly an appendage 12, in particular a wind vane, suitable for emerging from the skin A of said aircraft.

Cet appendice 12 (i.e. cette girouette) est mobile en rotation et monté sur un arbre tournant 14 propre à être monté sous la peau A de l’aéronef.This appendage 12 (i.e. this wind vane) is mobile in rotation and mounted on a rotating shaft 14 suitable for mounting under the skin A of the aircraft.

La partie de l’équipement de mesure aérodynamique pour aéronef, correspondant notamment à une sonde d’incidence, localisée sous la peau A de l’aéronef est appelée pied de sonde 16.The part of the aircraft aerodynamic measuring equipment, corresponding in particular to an angle-of-attack probe, located under the skin A of the aircraft is called the probe foot 16.

Plus précisément, au sein de ce pied de sonde 16, l’arbre tournant 14 est propre à être monté sous la peau A de l’aéronef, via un corps solidarisé à une plaque aéronautique P_A de la peau A de l’aéronef. Sur l’exemple de laFIG. 1, le corps comprend une partie supérieure 18 (également appelée corps supérieur) et une partie inférieure 20 (également appelée corps inférieur). Selon une autre variante, non représentée, un corps d’une seule pièce est utilisé.More specifically, within this probe foot 16, the rotating shaft 14 is designed to be mounted under the aircraft skin A, via a body attached to an aeronautical plate P_A of the aircraft skin A. For example, the FIG. 1 The body comprises an upper part 18 (also called the upper body) and a lower part 20 (also called the lower body). According to another variant, not shown, a one-piece body is used.

De manière conventionnelle, tel qu’illustré par la vue en coupe de laFIG. 1, l’arbre tournant 14 est guidé via des interfaces tournantes, tels que des roulements ou encore des paliers lisses 22, logées respectivement dans les corps supérieur et inférieur 18 et 20 fixés audit aéronef (ou selon la variante non représentée logées dans le corps d’une seule pièce propre à en assurer le maintien). Plus précisément, selon l’axe Z, des interfaces tournantes supérieures permettent le guidage en partie supérieure de l’arbre tournant 14, ces interfaces tournantes supérieures étant logées dans le corps supérieur 18 fixé à l’aéronef, tandis que des interfaces tournantes s inférieures permettent le guidage en partie inférieure de l’arbre tournant 14, ces interfaces tournantes inférieures étant logées dans le corps inférieur 20 solidaire du corps supérieur 18, lui-même fixé à l’aéronef.Conventionally, as illustrated by the cross-sectional view of the FIG. 1 The rotating shaft 14 is guided via rotating interfaces, such as bearings or plain bearings 22, housed respectively in the upper and lower bodies 18 and 20 fixed to the aircraft (or, according to the variant not shown, housed in a single-piece body designed to ensure its retention). More specifically, along the Z-axis, upper rotating interfaces provide guidance in the upper part of the rotating shaft 14, these upper rotating interfaces being housed in the upper body 18 fixed to the aircraft, while lower rotating interfaces provide guidance in the lower part of the rotating shaft 14, these lower rotating interfaces being housed in the lower body 20 integral with the upper body 18, itself fixed to the aircraft.

Tel qu’indiqué précédemment, selon une variante non représentée, un corps d’une seule pièce est également propre à être utilisé pour le maintien des interfaces tournantes supérieures et inférieures.As previously indicated, according to an unrepresented variant, a one-piece body is also suitable for use in retaining upper and lower rotating interfaces.

L’arbre tournant 14 est propre à transmettre sa position en étant accouplé à un capteur angulaire 24 en version « assemblée » logé sur un support de capteur 26 via une pièce d’accouplement 28 correspondant généralement à un soufflet de tel sorte que le jeu radial et axial pris par l’arbre tournant n’impacte pas le fonctionnement du capteur propre à analyser et/ou sauvegarder et/ou transmettre la position de l’arbre tournant via au moins une carte électronique, par exemple, deux cartes électroniques 30 et 32 tel qu’illustré sur laFIG. 1.The rotating shaft 14 is designed to transmit its position by being coupled to an angular sensor 24 in an "assembled" version housed on a sensor support 26 via a coupling piece 28, generally corresponding to a bellows, such that the radial and axial play of the rotating shaft does not affect the operation of the sensor designed to analyze and/or save and/or transmit the position of the rotating shaft via at least one electronic board, for example, two electronic boards 30 and 32 as illustrated in the FIG. 1 .

Toutefois, ces solutions en version « assemblée » sont onéreuses, encombrantes, nécessitent un traitement analogique/numérique de l’information analogique obtenue qu’il est nécessaire de numériser pour ensuite la communiquer au calculateur de vol, et sont associées à des contraintes d’installation, un réglage étant nécessaire pour le positionnement de l’arbre du capteur 24 sur l’arbre tournant 14.However, these "assembled" solutions are expensive, bulky, require analog/digital processing of the analog information obtained which must be digitized in order to then communicate it to the flight computer, and are associated with installation constraints, an adjustment being necessary for the positioning of the sensor shaft 24 on the rotating shaft 14.

Pour y remédier, une nouvelle génération de capteur est proposée, s’appuie sur un fonctionnement magnétique ou inductif, et est avantageusement livrée en kit, c’est-à-dire avec une partie appelée « stator » et une partie mobile appelée « rotor » tel qu’illustrée par l’agencement 33 laFIG. 2.To address this, a new generation of sensor is proposed, based on magnetic or inductive operation, and is advantageously supplied as a kit, i.e., with a part called the "stator" and a moving part called the "rotor," as illustrated by diagram 33. FIG. 2 .

L’intégration de ces nouveaux capteurs nativement « numériques » en version kit permet notamment de réduire l’encombrement électronique initialement nécessaire pour le traitement analogique/numérique mis en œuvre par les capteurs en version « assemblée ». Ceci permet à terme de réduire l’encombrement total du produit ou d’utiliser l’espace électronique libéré pour intégrer le traitement du signal brut du capteur.The integration of these new, natively "digital" sensors in kit form allows, in particular, for a reduction in the electronic footprint initially required for the analog/digital processing implemented by the "assembled" sensors. This ultimately allows for a reduction in the overall product size or for the freed-up electronic space to be used to integrate the processing of the sensor's raw signal.

Il est cependant à noter, que ce soit pour les produits avec anciennes (i.e. en version assemblée) ou nouvelles générations de capteur (i.e. en version kit), il y a systématiquement des cartes électroniques embarquées non représentées dans les figures pour l’alimentation électrique et pour le réchauffage de l’appendice extérieure.It should be noted, however, that whether for products with old (i.e. assembled version) or new generation sensors (i.e. kit version), there are systematically embedded electronic boards not shown in the figures for power supply and for heating the external appendage.

Sur cet agencement 33, le capteur 34 en kit, à fonctionnement magnétique ou inductif, comprend donc une partie statique : le stator 36, et une partie mobile : le rotor 38.On this arrangement 33, the sensor 34 in kit form, with magnetic or inductive operation, therefore includes a static part: the stator 36, and a moving part: the rotor 38.

Ces nouveaux capteurs répondent aux exigences actuelles de coût, d’intégration et de performance d’aéronefs tels que les aéronefs à faible/moyen rayon d’action SMR (de l’anglais small/medium range), des chasseurs de nouvelle génération NGF (de l’anglaisNew Generation fighter) ou encore des aéronefs RAM/UAM (de l’anglaisRegional Air Mobility/Urban Air Mobility).These new sensors meet the current cost, integration and performance requirements of aircraft such as small/medium range (SMR) aircraft, new generation fighters (NGF) or regional air mobility/urban air mobility (RAM/UAM) aircraft.

Toutefois, l’intégration de tels capteurs en version kit (c’est-à-dire en deux parties) doit répondre à des exigences de positionnement spécifiques entre la partie mobile 38 (i.e. le rotor) et la partie fixe 36 le stator, telles qu’illustrées par laFIG. 3qui se focalise sur l’encadré III de laFIG. 2, et plus précisément le positionnement relatif de la partie fixe 36 et de la partie mobile 38.However, the integration of such sensors in kit form (i.e., in two parts) must meet specific positioning requirements between the moving part 38 (i.e., the rotor) and the fixed part 36 (the stator), as illustrated by the FIG. 3 which focuses on Box III of the FIG. 2 , and more specifically the relative positioning of the fixed part 36 and the moving part 38.

Plus précisément, tel qu’illustré par laFIG. 3, radialement, l’axe 40 passant par le centre du stator 36 et l’axe 42 passant par le centre du rotor 38 doivent présenter un écart 44 de concentricité inférieur à un seuil d’écart prédéterminé en fonction de la précision de mesure requise, et axialement, selon l’axe Z de la hauteur, la variation de l’intervalle d’air 46 séparant le stator 36 du rotor 38 doit également rester inférieure à un seuil de variation prédéterminé en fonction de la précision de mesure requise.More specifically, as illustrated by the FIG. 3 Radially, the axis 40 passing through the center of the stator 36 and the axis 42 passing through the center of the rotor 38 must have a concentricity deviation 44 less than a predetermined deviation threshold depending on the required measurement accuracy, and axially, along the Z-axis of the height, the variation of the air gap 46 separating the stator 36 from the rotor 38 must also remain less than a predetermined variation threshold depending on the required measurement accuracy.

Autrement dit, de telles exigences visent à conserver sensiblement un alignement axial comme radial entre le rotor 38 et le stator 36 d’un tel capteur 34 en kit, à fonctionnement magnétique ou inductif.In other words, such requirements aim to maintain substantially axial and radial alignment between the rotor 38 and the stator 36 of such a kit sensor 34, with magnetic or inductive operation.

En outre, ces exigences de maintien du positionnement relatif du rotor 38 et du stator 36 doivent être respectées sur toute la plage de température d’utilisation de l’équipement de mesure aérodynamique pour aéronef, à savoir par exemple entre -55 °C et +120°C.In addition, these requirements for maintaining the relative positioning of the rotor 38 and the stator 36 must be met over the entire temperature range of operation of the aircraft aerodynamic measuring equipment, namely for example between -55 °C and +120 °C.

Comme indiqué précédemment, l’arbre tournant 14 est guidé via des interfaces tournantes 22, par exemple des roulements, logées respectivement dans les corps inférieur et supérieur 18 et 20 fixés audit aéronef, l’arbre tournant 14 étant classiquement en acier et les corps fixes en aluminium, pour limiter le poids de l’équipement de mesure aérodynamique pour aéronef.As previously stated, the rotating shaft 14 is guided via rotating interfaces 22, for example bearings, housed respectively in the lower and upper bodies 18 and 20 fixed to said aircraft, the rotating shaft 14 being conventionally made of steel and the fixed bodies of aluminium, to limit the weight of the aircraft aerodynamic measuring equipment.

Lors des variations en température comprises entre -55°C et +120 °C, les interfaces tournantes 22, usuellement en acier, se dilatent radialement moins que les corps 18 et 20 en aluminium ou alliages « légers ». Ainsi les bagues extérieures des interfaces tournantes perdent leur guidage dans les logements des corps fixes. Cette perte de guidage est propre à entrainer une perte de positionnement entre le rotor 38 et le stator 36 du capteur angulaire 34 et donc un défaut de mesure.During temperature variations between -55°C and +120°C, the rotating interfaces 22, usually made of steel, expand radially less than the bodies 18 and 20 made of aluminum or "light" alloys. Consequently, the outer rings of the rotating interfaces lose their guidance within the housings of the fixed bodies. This loss of guidance inevitably leads to a misalignment between the rotor 38 and the stator 36 of the angular sensor 34, and therefore to a measurement error.

Le but de l’invention est alors de proposer une solution permettant l’intégration de capteur angulaire en kit, à savoir en deux parties avec une partie fixe le stator et une partie mobile le rotor, dans le pied (i.e. sous la peau de l’aéronef) de l’équipement de mesure aérodynamique, tout en limitant les pertes de guidage de l’arbre tournant dudit équipement en présence de variations de températures propre à générer des dilatations différentielles dans les différents matériaux constitutifs des différents éléments du pied de l’équipement de mesure aérodynamique.The aim of the invention is therefore to propose a solution allowing the integration of an angular sensor kit, namely in two parts with a fixed part the stator and a mobile part the rotor, in the base (i.e. under the skin of the aircraft) of the aerodynamic measuring equipment, while limiting the guidance losses of the rotating shaft of said equipment in the presence of temperature variations likely to generate differential expansions in the different materials constituting the different elements of the base of the aerodynamic measuring equipment.

A cet effet, l’invention a pour objet un équipement de mesure aérodynamique pour aéronef, ledit équipement comprenant un appendice propre à sortir de la peau dudit aéronef, mobile en rotation et monté sur un arbre tournant propre à être monté sous la peau de l’aéronef,To this end, the invention relates to an aerodynamic measuring device for an aircraft, said device comprising an appendage adapted to protrude from the skin of said aircraft, movable in rotation and mounted on a rotating shaft adapted to be mounted under the skin of the aircraft,

ledit arbre tournant étant guidé via des interfaces tournantes logées respectivement dans des corps fixés audit aéronef, et propre à transmettre sa position en étant accouplé à un capteur angulaire à fonctionnement magnétique ou inductif,said rotating shaft being guided via rotating interfaces housed respectively in bodies fixed to said aircraft, and capable of transmitting its position by being coupled to an angular sensor with magnetic or inductive operation,

ledit capteur angulaire comprenant une partie fixe et une partie mobile dont le positionnement relatif est à maintenir, sur toute une plage prédéterminée de température, dans une plage de positionnement prédéterminée en fonction de la précision de mesure requise,said angular sensor comprising a fixed part and a moving part whose relative positioning is to be maintained, over a predetermined temperature range, within a predetermined positioning range depending on the required measurement accuracy,

ledit équipement étant caractérisé en ce qu’il comprend, pour chaque interface tournante, une interface poreuse localisée entre ladite interface tournante et ledit corps fixe.said equipment being characterized in that it comprises, for each rotating interface, a porous interface located between said rotating interface and said fixed body.

Ainsi, la présente invention propose avantageusement d’insérer une interface poreuse entre chaque interface tournante et le corps fixe associé à ladite interface tournante, ladite interface poreuse, telle une éponge, étant propre à amortir les différences de dilatation entre une interface tournante, notamment en acier, et le corps fixe auquel il est habituellement solidarisé, généralement en aluminium.Thus, the present invention advantageously proposes to insert a porous interface between each rotating interface and the fixed body associated with said rotating interface, said porous interface, like a sponge, being suitable for damping the differences in expansion between a rotating interface, in particular made of steel, and the fixed body to which it is usually attached, generally made of aluminum.

Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, l’équipement de mesure aérodynamique comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :According to other advantageous aspects of the invention, the aerodynamic measuring equipment comprises one or more of the following features, taken individually or in all technically possible combinations:

- ledit arbre tournant et lesdites interfaces tournantes sont d’un même premier matériau ou de matériaux de natures équivalentes, distinct(s) du matériau desdits corps fixés audit aéronef, ladite interface poreuse présentant un coefficient de dilatation sensiblement égal à celui du ou des matériau(x) de l’arbre tournant et desdites interfaces tournantes et un module de Young compris entre 40 et 50 GPa ;- said rotating shaft and said rotating interfaces are of the same first material or of materials of equivalent nature, distinct from the material of said bodies fixed to said aircraft, said porous interface having a coefficient of expansion substantially equal to that of the material(s) of the rotating shaft and of said rotating interfaces and a Young's modulus between 40 and 50 GPa;

- ledit premier matériau de l’arbre tournant et desdites interfaces tournantes est l’acier ou les matériaux de l’arbre tournant et desdites interfaces tournantes sont équivalents à l’acier, et ledit deuxième matériau est l’aluminium ;- said first material of the rotating shaft and of said rotating interfaces is steel or the materials of the rotating shaft and of said rotating interfaces are equivalent to steel, and said second material is aluminium;

- le taux de porosité de ladite interface poreuse est sensiblement égal à 0,007g/cm3 ;- the porosity rate of said porous interface is approximately equal to 0.007g/cm²3 ;

- le rayon de pores de ladite interface poreuse est de 1 à 100µm ;- the pore radius of said porous interface is 1 to 100µm;

- ledit équipement de mesure est une sonde d’incidence propre à fournir une mesure de l’angle d’attaque ou du glissement latéral de l’aéronef, ladite appendice étant une girouette ;- said measuring equipment is an angle-of-attack probe designed to provide a measurement of the angle of attack or lateral slip of the aircraft, said appendage being a wind vane;

- ladite plage prédéterminée de température est de -55°C à 120°C, et dans lequel ladite plage de positionnement, est prédéterminée pour une précision de mesure de l’ordre 0,05° d’angle d’attaque et correspond à un écart de concentricité inférieur à 0,02 mm et à une variation de l’intervalle d’air séparant la partie fixe et la partie mobile du capteur angulaire inférieure à 0,1mm.- said predetermined temperature range is from -55°C to 120°C, and in which said positioning range is predetermined for a measurement accuracy of the order of 0.05° of angle of attack and corresponds to a concentricity deviation of less than 0.02 mm and a variation of the air gap separating the fixed part and the moving part of the angular sensor of less than 0.1 mm.

L’invention concerne également un aéronef comprenant au moins un équipement de mesure aérodynamique tel que décrit précédemment.The invention also relates to an aircraft comprising at least one aerodynamic measuring device as described above.

L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un équipement de mesure aérodynamique pour aéronef tel que décrit précédemment, ledit procédé comprenant :The invention also relates to a method for manufacturing aerodynamic measuring equipment for aircraft as described above, said method comprising:

- une étape de frittage de ladite interface poreuse par agglomération à une haute température prédéterminée d’une poudre du matériau de ladite interface poreuse ;- a sintering step of said porous interface by agglomeration at a predetermined high temperature of a powder of the material of said porous interface;

- une étape d’intégration d’interfaces poreuses au sein dudit équipement de mesure aérodynamique, selon laquelle, pour chaque interface tournante, une interface poreuse est frettée, sensiblement à ladite haute température prédéterminée, sur le corps fixe associé à ladite interface tournante, de sorte que ladite interface poreuse soit localisée entre ladite interface tournante et ledit corps fixe associé.- a step of integrating porous interfaces within said aerodynamic measuring equipment, according to which, for each rotating interface, a porous interface is shrink-fitted, substantially at said predetermined high temperature, onto the fixed body associated with said rotating interface, so that said porous interface is located between said rotating interface and said associated fixed body.

Suivant un autre aspect avantageux de l’invention, ladite poudre de matériau de ladite interface poreuse est une poudre micrométrique d’acier inoxydable, et ladite haute température prédéterminée est égale à +200°C.According to another advantageous aspect of the invention, said powder material of said porous interface is a micrometric powder of stainless steel, and said predetermined high temperature is equal to +200°C.

L’invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins dans lesquels :The invention will become clearer upon reading the following description, given solely by way of non-limiting example, and made with reference to the drawings in which:

FIG. 1 FIG. 2 FIG. 3les figures 1 à 3 représentent respectivement des vues en coupe d’un équipement de mesure aérodynamique pour aéronef selon deux modes de réalisation distincts, à savoir avec un capteur angulaire en version assemblée et en version kit de l’état de la technique, telles que déjà décrites auparavant, laFIG. 3illustrant les exigences de positionnement spécifique entre la partie mobile et la partie fixe du capteur angulaire en version kit. FIG. 1 FIG. 2 FIG. 3 Figures 1 to 3 respectively represent cross-sectional views of an aerodynamic measuring device for an aircraft according to two distinct embodiments, namely with an angular sensor in assembled version and in kit version of the prior art, as already described above, the FIG. 3 illustrating the specific positioning requirements between the moving part and the fixed part of the angular sensor in kit version.

FIG. 4laFIG. 4représente une vue en coupe d’un équipement de mesure aérodynamique pour aéronef selon la présente invention. FIG. 4 there FIG. 4 represents a cross-sectional view of an aerodynamic measuring device for an aircraft according to the present invention.

Dans la suite de la description, l’expression « sensiblement égal à » s’entend comme une relation d’égalité à plus ou moins 10%, c’est-à-dire avec une variation d’au plus 10%, de préférence encore comme une relation d’égalité à plus ou moins 5%, c’est-à-dire avec une variation d’au plus 5%.In the following description, the expression "approximately equal to" is understood as a relationship of equality plus or minus 10%, that is to say with a variation of at most 10%, preferably even more as a relationship of equality plus or minus 5%, that is to say with a variation of at most 5%.

LaFIG. 4illustre donc un mode de réalisation d’un équipement de mesure aérodynamique pour aéronef selon la présente invention.There FIG. 4 This illustrates an embodiment of an aerodynamic measurement equipment for an aircraft according to the present invention.

Pour des raisons de simplicité, les références numériques des éléments identiques entre l’équipement de mesure aérodynamique pour aéronef des figures 1 à 3 représentatives de l’état de la technique et l’équipement de mesure aérodynamique pour aéronef selon la présente invention illustré par laFIG. 4ont été conservées.For simplicity, the numerical references of the identical elements between the aircraft aerodynamic measuring equipment shown in Figures 1 to 3, which represent the prior art, and the aircraft aerodynamic measuring equipment according to the present invention illustrated by the FIG. 4 have been preserved.

Sur la vue en coupe de laFIG. 4, l’agencement 48 dudit équipement de mesure aérodynamique pour aéronef selon la présente invention est donc identique à l’état de la technique de laFIG. 2en ce que ledit équipement de mesure aérodynamique pour aéronef A comprend toujours un appendice 12 propre à sortir de la peau dudit aéronef, mobile en rotation et monté sur un arbre tournant 14 propre à être monté sous la peau de l’aéronef A.On the cross-sectional view of the FIG. 4 , the arrangement 48 of said aircraft aerodynamic measuring equipment according to the present invention is therefore identical to the prior art of the FIG. 2 in that said aerodynamic measuring equipment for aircraft A always includes an appendage 12 adapted to protrude from the skin of said aircraft, movable in rotation and mounted on a rotating shaft 14 adapted to be mounted under the skin of aircraft A.

L’arbre tournant 14 est également toujours guidé via des interfaces tournantes 22 logées respectivement dans le corps composé des corps supérieur 18 et inférieur 20 fixés audit aéronef, ou selon une autre variante, non représentée, dans un corps d’une seule pièce, et propre à transmettre sa position en étant accouplé à un capteur angulaire à fonctionnement magnétique ou inductif.The rotating shaft 14 is also always guided via rotating interfaces 22 housed respectively in the body composed of the upper body 18 and lower body 20 fixed to said aircraft, or according to another variant, not shown, in a one-piece body, and suitable for transmitting its position by being coupled to an angular sensor with magnetic or inductive operation.

Selon la présente invention, ledit capteur angulaire est dit en kit et comprend une partie fixe 36 et une partie mobile 38 dont le positionnement relatif est à maintenir, sur toute une plage prédéterminée de température, dans une plage de positionnement prédéterminée en fonction de la précision de mesure requise.According to the present invention, said angular sensor is said to be in kit form and comprises a fixed part 36 and a movable part 38 whose relative positioning is to be maintained, over a predetermined temperature range, within a predetermined positioning range according to the required measurement accuracy.

Selon la présente invention, ledit équipement de mesure aérodynamique diffère de celui de l’état de la technique illustré par laFIG. 2, en ce qu’il comprend pour chaque interface tournante, notamment un roulement, une interface poreuse 50 localisée entre ladite interface tournante 22 et le corps fixe 18 ou 20 auquel elle est associée.According to the present invention, said aerodynamic measuring equipment differs from that of the prior art illustrated by the FIG. 2 , in that it includes for each rotating interface, in particular a bearing, a porous interface 50 located between said rotating interface 22 and the fixed body 18 or 20 to which it is associated.

Autrement dit, pour limiter le jeu radial et les contraintes générées aux interfaces lors des dilatations différentielles, tel qu’indiqué en relation avec l’état de la technique précité, des interfaces poreuses 50 (i.e. des paliers poreux ou encore des bagues poreuses) sont intégrées (i.e. insérées, frettées) à la limite (i.e. frontière) entre les interfaces tournantes 22 et les corps fixes 18 ou 20.In other words, to limit radial play and stresses generated at interfaces during differential expansions, as indicated in relation to the aforementioned prior art, porous interfaces 50 (i.e. porous bearings or porous rings) are integrated (i.e. inserted, shrink-fitted) at the boundary (i.e. frontier) between the rotating interfaces 22 and the fixed bodies 18 or 20.

Selon un exemple particulier, tel qu’utilisé par la suite, ledit équipement de mesure est une sonde d’incidence propre à fournir une mesure de l’angle d’attaque ou du glissement latéral de l’aéronef, ladite appendice 12 étant une girouette.According to a particular example, as used hereafter, said measuring equipment is an angle-of-attack probe suitable for providing a measurement of the angle of attack or lateral slip of the aircraft, said appendix 12 being a wind vane.

En complément facultatif, ledit arbre tournant 14 et lesdites interfaces tournantes 22 sont d’un même premier matériau ou de matériaux de natures équivalentes, distinct(s) du matériau desdits corps fixés 18,20 audit aéronef A, ladite interface poreuse 50 présentant un coefficient de dilatation sensiblement égal à celui du ou des matériau(x) de l’arbre tournant et desdites interfaces tournantes et un module de Young (i.e. un module d’élasticité) compris entre 40 et 50 GPa.As an optional addition, said rotating shaft 14 and said rotating interfaces 22 are of the same first material or of materials of equivalent natures, distinct from the material of said fixed bodies 18,20 of said aircraft A, said porous interface 50 having a coefficient of expansion substantially equal to that of the material(s) of the rotating shaft and of said rotating interfaces and a Young's modulus (i.e. a modulus of elasticity) between 40 and 50 GPa.

Par matériaux de natures équivalentes, on entend par exemple que l’arbre tournant est en acier base fer alors que le lesdites interfaces tournantes sont en alliage de nickel.By materials of equivalent nature, we mean for example that the rotating shaft is made of iron-based steel while the said rotating interfaces are made of nickel alloy.

Selon une variante de ce complément facultatif, ledit premier matériau de l’arbre tournant et desdites interfaces tournantes est l’acier ou les matériaux de l’arbre tournant et desdites interfaces tournantes sont équivalents à l’acier et ledit deuxième matériau est l’aluminium. En effet, usuellement, les matériaux utilisés pour constituer, notamment une sonde d’incidence (également appelée sonde d’angle d’attaque AoA (de l’anglaisangle of attack)), sont d’une part, pour l’arbre tournant 14 et les interfaces tournantes22, l’acier inoxydable, notamment l’acier X8CRNIS18-9, utilisé pour la résistance mécanique et la tenue à l’usure et présentant un coefficient de dilatation sensiblement égal à 12 ppm (i.e. partie par million), et d’autre part, l’aluminium, notamment aluminium 6061, pour les corps supérieur et inférieur 18 et 20 fixés à l’aéronef, l’aluminium présentant un coefficient de dilatation sensiblement égal à 23 ppm et étant utilisé pour le gain de masse qu’il procure par rapport à l’acier et sa conductivité thermique.According to one variant of this optional supplement, said first material of the rotating shaft and of said rotating interfaces is steel or the materials of the rotating shaft and of said rotating interfaces are equivalent to steel and said second material is aluminum. Indeed, usually, the materials used to make up, in particular, an angle of attack probe (also called an angle of attack probe (AoA)) are, on the one hand, for the rotating shaft 14 and the rotating interfaces 22, stainless steel, in particular X8CRNIS18-9 steel, used for mechanical strength and wear resistance and having a coefficient of expansion approximately equal to 12 ppm (i.e. parts per million), and on the other hand, aluminium, in particular aluminium 6061, for the upper and lower bodies 18 and 20 fixed to the aircraft, aluminium having a coefficient of expansion approximately equal to 23 ppm and being used for the mass saving it provides compared to steel and its thermal conductivity.

Autrement dit, selon cette variante, chaque interface poreuse 50 présente un coefficient de dilatation sensiblement égal à celui de l’acier constitutif des interfaces tournantes, afin, telle une éponge en acier, de se dilater similairement à l’interface tournante (e.g. au roulement) à laquelle ladite interface est associée à une de ces extrémités, l’autre extrémité étant solidarisée audit corps fixe correspondant.In other words, according to this variant, each porous interface 50 has a coefficient of expansion substantially equal to that of the steel constituting the rotating interfaces, in order to expand similarly to the rotating interface (e.g. to the bearing) to which said interface is associated at one of its ends, the other end being fixed to the corresponding fixed body.

Plus précisément, comme indiqué précédemment, ledit capteur angulaire comprend une partie fixe 36 et une partie mobile 38 dont le positionnement relatif est à maintenir, sur toute une plage prédéterminée de température, dans une plage de positionnement prédéterminée en fonction de la précision de mesure requise.More specifically, as previously stated, said angular sensor comprises a fixed part 36 and a movable part 38 whose relative positioning is to be maintained, over a predetermined temperature range, within a predetermined positioning range according to the required measurement accuracy.

Selon une variante, ladite plage prédéterminée de température est de -55°C à 120°C, et ladite plage de positionnement, est prédéterminée pour une précision de mesure de l’ordre 0,05° d’angle d’attaque et correspond à un écart 44 de concentricité inférieur à 0,02 mm et à une variation de l’intervalle d’air 46 séparant la partie fixe et la partie mobile du capteur angulaire inférieure à 0,1mm tel qu’illustré auparavant par laFIG. 3.According to one variant, the predetermined temperature range is from -55°C to 120°C, and the positioning range is predetermined for a measurement accuracy of approximately 0.05° of angle of attack and corresponds to a concentricity deviation 44 of less than 0.02 mm and a variation in the air gap 46 separating the fixed and moving parts of the angular sensor of less than 0.1 mm, as illustrated previously by the FIG. 3 .

A haute température, notamment à +120°C, l’aluminium des corps supérieur et inférieur 18 et 20 se dilate plus que l’acier des interfaces tournantes 22. Par exemple, pour un diamètre extérieur usuel d'interface tournante d’environ 10 mm, la bague extérieure de l’interface tournante (i.e. la bague d’interface tournante (e.g. la bague de roulement)) distale par rapport à l’arbre tournant 14), en acier, se dilate de 5/100 mm alors que le logement du corps fixe 18 ou 20 en aluminium et associé à l’interface tournante (i.e. au roulement) 22 considéré, se dilate de 10/100 mm, si bien que le jeu relatif (i.e. l’écart 44) est d’environ 5/100 mm ce qui dépasse la tolérance de concentricité du capteur.At high temperature, particularly at +120°C, the aluminum of the upper and lower bodies 18 and 20 expands more than the steel of the rotating interfaces 22. For example, for a usual outer diameter of rotating interface of about 10 mm, the outer ring of the rotating interface (i.e. the rotating interface ring (e.g. the bearing ring)) distal to the rotating shaft 14), made of steel, expands by 0.5 mm, while the housing of the fixed body 18 or 20 made of aluminum and associated with the rotating interface (i.e. the bearing) 22 considered, expands by 0.10 mm, so that the relative clearance (i.e. the gap 44) is about 0.5 mm, which exceeds the concentricity tolerance of the sensor.

A l’inverse à basse température, notamment à -55°C, l’aluminium constitutifs des corps 18 et 20 fixés à l’aéronef, se contracte plus que l’acier des interfaces tournantes 22. Les contraintes générées dans le corps en aluminium sont supérieures à la limite admissible par le matériau.Conversely, at low temperatures, particularly at -55°C, the aluminum constituting the bodies 18 and 20 fixed to the aircraft contracts more than the steel of the rotating interfaces 22. The stresses generated in the aluminum body are greater than the limit permissible by the material.

Pour y remédier, il est donc proposé une interface poreuse 50 localisée entre chaque interface tournante 22 et le corps fixe 18 ou 20 qui lui est associé de sorte à amortir les dilations différentielles précitées sur toute la plage prédéterminée de température.To remedy this, a porous interface 50 is therefore proposed, located between each rotating interface 22 and the fixed body 18 or 20 associated with it, so as to dampen the aforementioned differential expansions over the entire predetermined temperature range.

Selon le complément facultatif précité, ladite interface poreuse présente à la fois un coefficient de dilatation sensiblement égal à celui de l’acier et un module de Young compris entre 40 et 50 GPa.According to the aforementioned optional supplement, the said porous interface has both a coefficient of expansion substantially equal to that of steel and a Young's modulus between 40 and 50 GPa.

En particulier, pour fabriquer un tel équipement de mesure aérodynamique, le procédé de fabrication selon la présente invention comprend une étape de frittage de ladite interface poreuse par agglomération à une haute température prédéterminée d’une poudre du matériau de ladite interface poreuse.In particular, to manufacture such aerodynamic measuring equipment, the manufacturing process according to the present invention includes a sintering step of said porous interface by agglomeration at a predetermined high temperature of a powder of the material of said porous interface.

Selon une variante optionnelle, ladite interface poreuse est frittée par agglomération d’une poudre micrométrique d’acier inoxydable, afin de présenter avantageusement un coefficient de dilatation sensiblement égal à celui de l’acier des interfaces tournantes 22.According to an optional variant, said porous interface is sintered by agglomeration of a micrometric powder of stainless steel, in order to advantageously present a coefficient of expansion substantially equal to that of the steel of the rotating interfaces 22.

En outre, le procédé de fabrication selon la présente invention comprend une étape d’intégration d’interfaces poreuses au sein dudit équipement de mesure aérodynamique, selon laquelle, pour chaque interface tournante, une interface poreuse est frettée, sensiblement à ladite haute température prédéterminée, sur le corps fixe, (ledit corps fixe étant notamment en aluminium), associé à ladite interface tournante (ladite interface tournante, par exemple un roulement, étant notamment en acier inoxydable), de sorte que ladite interface poreuse, notamment obtenue par agglomération d’une poudre micrométrique d’acier inoxydable, soit localisée entre ladite interface tournante et ledit corps fixe associé.Furthermore, the manufacturing process according to the present invention includes a step of integrating porous interfaces within said aerodynamic measuring equipment, according to which, for each rotating interface, a porous interface is shrink-fitted, substantially at said predetermined high temperature, onto the fixed body, (said fixed body being in particular made of aluminum), associated with said rotating interface (said rotating interface, for example a bearing, being in particular made of stainless steel), so that said porous interface, in particular obtained by agglomeration of a micrometric powder of stainless steel, is located between said rotating interface and said associated fixed body.

Le jeu formé, tel qu’indiqué précédemment selon l’état de la technique, par les dilatations différentielles à 120°C est ainsi supprimé selon la présente invention, et ce grâce à l’interface poreuse.The gap formed, as previously indicated according to the prior art, by differential expansions at 120°C is thus eliminated according to the present invention, thanks to the porous interface.

Selon un exemple optionnel, ladite haute température prédéterminée est avantageusement strictement supérieure à la borne supérieure de la plage prédéterminée de température, ladite borne supérieure étant notamment égale à +120°C. Selon cet exemple optionnel, ladite haute température prédéterminée est égale à +200°C > +120°C.In an optional example, the predetermined high temperature is advantageously strictly greater than the upper bound of the predetermined temperature range, said upper bound being, in particular, equal to +120°C. In this optional example, the predetermined high temperature is equal to +200°C > +120°C.

Un tel frettage à une haute température prédéterminée, par exemple +200°C, supérieure à la température maximale de fonctionnement, par exemple +120°C permet à l’interface poreuse de rester solidaire à haute température du corps fixe considéré.Such shrink-fitting at a predetermined high temperature, for example +200°C, higher than the maximum operating temperature, for example +120°C, allows the porous interface to remain bonded at high temperature to the fixed body in question.

De plus à basse température, notamment à -55°C, où, tel qu’indiqué précédemment selon l’état de la technique, l’aluminium des corps fixes 18 et 20 se contracte plus que l’acier des interfaces tournantes22, pour, par exemple, un diamètre extérieur usuel d’interface tournante 22 d’environ 10 mm, la variation dimensionnelle entre l’interface tournante et une platine en aluminium du corps fixe associé (inférieur ou supérieur) est d’environ 1/10 mm, avec une contrainte maximale atteinte dans les corps fixes d’environ 1000 MPa, ce qui dépasse largement la limite d’élasticité de l’aluminium des corps fixes qui seraient ainsi détériorés dès leur premier cycle d’utilisation.Moreover, at low temperatures, particularly at -55°C, where, as previously indicated according to the prior art, the aluminum of the fixed bodies 18 and 20 contracts more than the steel of the rotating interfaces 22, for, for example, a usual outside diameter of rotating interface 22 of about 10 mm, the dimensional variation between the rotating interface and an aluminum plate of the associated fixed body (lower or upper) is about 1/10 mm, with a maximum stress reached in the fixed bodies of about 1000 MPa, which far exceeds the elastic limit of the aluminum of the fixed bodies which would thus be deteriorated from their first cycle of use.

L’interface poreuse proposée selon la présente invention permet d’éviter une telle détérioration, en jouant le rôle « d’amortisseur » afin de limiter la sur-contrainte générée à cette basse température de -55°C entre l’acier des interfaces tournantes 22 et l’aluminium des corps fixes 18 et 20.The porous interface proposed according to the present invention makes it possible to avoid such deterioration, by playing the role of "damper" in order to limit the over-stress generated at this low temperature of -55°C between the steel of the rotating interfaces 22 and the aluminum of the fixed bodies 18 and 20.

En effet, selon le complément facultatif, le module de Young des poreux (i.e. des interfaces poreuses) est fortement réduit par rapport à de la matière « pleine », dont la valeur usuelle de 180 GPa est réduite à 40 GPa.Indeed, according to the optional supplement, the Young's modulus of porous materials (i.e., porous interfaces) is greatly reduced compared to "solid" material, whose usual value of 180 GPa is reduced to 40 GPa.

Cette diminution du module de Young, permet pour un même déplacement différentiel, notamment d’environ 1/10 mm, de réduire proportionnellement les contraintes dans la matière.This decrease in Young's modulus allows, for the same differential displacement, in particular of about 1/10 mm, a proportional reduction of the stresses in the material.

Par simulation, les contraintes maximales dans les interfaces poreuses proposées selon la présente invention sont d’environ 150 MPa, ce qui est inférieur à la limite d’élasticité de l’aluminium, notamment l’aluminium 6061 dont la limite d’élasticité est environ de 240 MPa.By simulation, the maximum stresses in the porous interfaces proposed according to the present invention are about 150 MPa, which is less than the yield strength of aluminum, in particular aluminum 6061 whose yield strength is about 240 MPa.

En complément facultatif, le taux de porosité de ladite interface poreuse est sensiblement égal à 0,007g/cm3.As an optional addition, the porosity rate of said porous interface is approximately equal to 0.007g/ cm3 .

Selon un autre complément facultatif, le rayon de pores de ladite interface poreuse est de 1 à 100µm.According to another optional supplement, the pore radius of said porous interface is 1 to 100µm.

L’homme du métier comprendra que l’invention ne se limite pas aux modes de réalisations décrits, ni aux exemples particuliers de la description, les modes de réalisation et les variantes mentionnées ci-dessus étant propres à être combinés entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation de l’invention.A person skilled in the art will understand that the invention is not limited to the embodiments described, nor to the particular examples of the description, the embodiments and variants mentioned above being capable of being combined with each other to generate new embodiments of the invention.

La présente invention permet ainsi d’améliorer les équipements de mesure aérodynamique existants, notamment les sondes d’incidence, en permettant l’intégration de capteur(s) angulaire(s) « en kit », fournis en deux parties, grâce aux interfaces poreuses frettées, notamment en acier, entre les interfaces tournantes et les corps fixes pour respecter, sur toute la plage de température d’utilisation dudit équipement, le positionnement requis par le capteur angulaire « en kit » (i.e. codeur en version kit).The present invention thus makes it possible to improve existing aerodynamic measurement equipment, in particular angle-of-attack probes, by allowing the integration of angular sensor(s) "in kit", supplied in two parts, thanks to the crimped porous interfaces, in particular in steel, between the rotating interfaces and the fixed bodies to respect, over the entire temperature range of use of said equipment, the positioning required by the angular sensor "in kit" (i.e. encoder in kit version).

Le caractère poreux desdites interfaces permet de réduire le module de Young du matériau, par exemple l’acier, les constituant, de sorte à amortir les dilatations différentielles constatées en relation avec l’état de la technique précité sur la plage de température d’utilisation dudit équipement.The porous nature of said interfaces makes it possible to reduce the Young's modulus of the material, for example steel, the constituents, so as to dampen the differential expansions observed in relation to the aforementioned state of the art over the temperature range of use of said equipment.

Selon un complément facultatif précité, avantageusement, les interfaces poreuses sont en outre montées frettées, notamment à environ 200°C, dans les corps en aluminium pour rester solidaires à haute température, notamment à environ 120°C.According to an optional supplement mentioned above, advantageously, the porous interfaces are also mounted in a shrink-fit configuration, particularly at around 200°C, in the aluminum bodies to remain secure at high temperatures, particularly at around 120°C.

Claims (10)

Equipement de mesure aérodynamique pour aéronef (A), ledit équipement comprenant un appendice (12) propre à sortir de la peau dudit aéronef, mobile en rotation et monté sur un arbre tournant (14) propre à être monté sous la peau de l’aéronef (A),
ledit arbre tournant (14) étant guidé via des interfaces tournantes (22) logées respectivement dans des corps (18, 20) fixés audit aéronef, et propre à transmettre sa position en étant accouplé à un capteur angulaire à fonctionnement magnétique ou inductif,
ledit capteur angulaire comprenant une partie fixe (36) et une partie mobile (38) dont le positionnement relatif est à maintenir, sur toute une plage prédéterminée de température, dans une plage de positionnement prédéterminée en fonction de la précision de mesure requise,
ledit équipement étant caractérisé en ce qu’il comprend, pour chaque interface tournante, une interface poreuse (50) localisée entre ladite interface tournante (22) et ledit corps fixe (18,20).
Aerodynamic measurement equipment for aircraft (A), said equipment comprising an appendage (12) adapted to protrude from the skin of said aircraft, movable in rotation and mounted on a rotating shaft (14) adapted to be mounted under the skin of the aircraft (A),
said rotating shaft (14) being guided via rotating interfaces (22) housed respectively in bodies (18, 20) fixed to said aircraft, and adapted to transmit its position by being coupled to an angular sensor with magnetic or inductive operation,
said angular sensor comprising a fixed part (36) and a movable part (38) whose relative positioning is to be maintained, over a predetermined temperature range, within a predetermined positioning range depending on the required measurement accuracy,
said equipment being characterized in that it comprises, for each rotating interface, a porous interface (50) located between said rotating interface (22) and said fixed body (18,20).
Equipement de mesure aérodynamique pour aéronef selon la revendication 1, dans lequel ledit arbre tournant (14) et lesdites interfaces tournantes (22) sont d’un même premier matériau ou de matériaux de natures équivalentes, distinct(s) du matériau desdits corps fixés (18,20) audit aéronef (A), ladite interface poreuse (50) présentant un coefficient de dilatation sensiblement égal à celui du ou des matériau(x) de l’arbre tournant et desdites interfaces tournantes et un module de Young compris entre 40 et 50 GPa.Aerodynamic measurement equipment for aircraft according to claim 1, wherein said rotating shaft (14) and said rotating interfaces (22) are of the same first material or of materials of equivalent natures, distinct from the material of said fixed bodies (18,20) said aircraft (A), said porous interface (50) having a coefficient of expansion substantially equal to that of the material(s) of the rotating shaft and of said rotating interfaces and a Young's modulus between 40 and 50 GPa. Equipement de mesure aérodynamique pour aéronef selon la revendication 2, dans lequel ledit premier matériau de l’arbre tournant et desdites interfaces tournantes est l’acier ou les matériaux de l’arbre tournant et desdites interfaces tournantes sont équivalents à l’acier, et ledit deuxième matériau est l’aluminium.Aerodynamic measurement equipment for aircraft according to claim 2, wherein said first material of the rotating shaft and of said rotating interfaces is steel or the materials of the rotating shaft and of said rotating interfaces are equivalent to steel, and said second material is aluminum. Equipement de mesure aérodynamique pour aéronef selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le taux de porosité de ladite interface poreuse est sensiblement égal à 0,007g/cm3.Aerodynamic measurement equipment for aircraft according to any one of the preceding claims, wherein the porosity rate of said porous interface is substantially equal to 0.007g/ cm3 . Equipement de mesure aérodynamique pour aéronef selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rayon de pores de ladite interface poreuse est de 1 à 100µm.Aerodynamic measurement equipment for aircraft according to any one of the preceding claims, wherein the pore radius of said porous interface is from 1 to 100µm. Equipement de mesure aérodynamique pour aéronef selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit équipement de mesure est une sonde d’incidence propre à fournir une mesure de l’angle d’attaque ou du glissement latéral de l’aéronef, ladite appendice étant une girouette.Aerodynamic measuring equipment for aircraft according to any one of the preceding claims, wherein said measuring equipment is an angle-of-attack probe suitable for providing a measurement of the angle of attack or sideslip of the aircraft, said appendage being a wind vane. Equipement de mesure aérodynamique pour aéronef selon la revendication 6, dans lequel ladite plage prédéterminée de température est de -55°C à 120°C, et dans lequel ladite plage de positionnement, est prédéterminée pour une précision de mesure de l’ordre 0,05° d’angle d’attaque et correspond à un écart (44) de concentricité inférieur à 0,02 mm et à une variation de l’intervalle d’air (46) séparant la partie fixe et la partie mobile du capteur angulaire inférieure à 0,1mm.Aerodynamic measurement equipment for aircraft according to claim 6, wherein said predetermined temperature range is from -55°C to 120°C, and wherein said positioning range is predetermined for a measurement accuracy of the order of 0.05° of angle of attack and corresponds to a concentricity deviation (44) of less than 0.02 mm and a variation of the air gap (46) separating the fixed part and the moving part of the angular sensor of less than 0.1 mm. Aéronef comprenant au moins un équipement de mesure aérodynamique pour aéronef selon l’une quelconque des revendications précédentes.Aircraft comprising at least one aircraft aerodynamic measuring device according to any one of the preceding claims. Procédé de fabrication d’un équipement de mesure aérodynamique pour aéronef selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé comprenant :
- une étape de frittage de ladite interface poreuse par agglomération à une haute température prédéterminée d’une poudre du matériau de ladite interface poreuse ;
- une étape d’intégration d’interfaces poreuses au sein dudit équipement de mesure aérodynamique, selon laquelle, pour chaque interface tournante, une interface poreuse est frettée, sensiblement à ladite haute température prédéterminée, sur le corps fixe associé à ladite interface tournante, de sorte que ladite interface poreuse soit localisée entre ladite interface tournante et ledit corps fixe associé.
A method for manufacturing aerodynamic measuring equipment for aircraft according to any one of the preceding claims, said method comprising:
- a sintering step of said porous interface by agglomeration at a predetermined high temperature of a powder of the material of said porous interface;
- a step of integrating porous interfaces within said aerodynamic measuring equipment, according to which, for each rotating interface, a porous interface is shrink-fitted, substantially at said predetermined high temperature, onto the fixed body associated with said rotating interface, so that said porous interface is located between said rotating interface and said associated fixed body.
Procédé de fabrication selon la revendication 9 dans lequel ladite poudre de matériau de ladite interface poreuse est une poudre micrométrique d’acier inoxydable, et dans lequel ladite haute température prédéterminée est égale à +200°C.Manufacturing process according to claim 9 wherein said material powder of said porous interface is a micrometric powder of stainless steel, and wherein said predetermined high temperature is equal to +200°C.
FR2407017A 2024-06-28 2024-06-28 Aircraft aerodynamic measurement equipment Pending FR3164009A1 (en)

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