Développement d’un équipement automatisé pour l’inspection des voilures d’avions de chasse
Dans le cadre d’un appel à projet national sur la maintenance aéronautique, notre équipe a été sollicitée pour concevoir une solution innovante visant à automatiser les contrôles périodiques réalisés sur les voilures d’avions de chasse.
Ces inspections, critiques pour la sécurité des vols, ont pour objectif de détecter précocement l’apparition de fissures sur des zones structurelles spécifiques soumises à de fortes contraintes mécaniques. Ces zones sont précisément localisées, et aujourd’hui, les contrôles sont réalisés manuellement par des opérateurs très spécialisés, avec des méthodes certes robustes mais encore très artisanales.
Les inspections se déroulent en plusieurs étapes :
– Traçage manuel des zones sur la pièce
– Étapes de calibration, positionnement, et acquisition via capteurs ultrasonores Phased Array
– Interprétation manuelle des données recueillies
Ces opérations sont longues, pénibles (postures contraignantes sous l’aéronef), et dépendent d’un nombre limité d’experts, fortement sollicités.
Notre solution d’inspection automatisée répond à ces défis en combinant sécurité, précision et traçabilité.
Objectif
Développer une solution automatisée, portable et fiable, qui permette de :
– Réduire la pénibilité pour les opérateurs
– Automatiser l’acquisition des données ultrasonores sur des zones précises
– Accroître la reproductibilité et la traçabilité des inspections
– Réduire le temps d’analyse et d’interprétation des données
– Atteindre un niveau de maturité TRL6 (initialement prévu) dans des délais courts
Solution développée
Nous avons conçu un équipement portable, intelligent et autonome, positionné manuellement par l’opérateur sur chaque zone à inspecter. Une fois en place, l’équipement prend entièrement en charge :
– La localisation automatique de la zone
– Le déplacement précis de la sonde Phased Array
– L’acquisition selon des procédures normalisées
– L’enregistrement des données
– L’intégration des paramètres de calibration préconfigurés
Une interface homme-machine intuitive permet à l’opérateur de lancer simplement l’acquisition. Cette interface intègre également :
– Des cartographies en amplitude et en temps de vol
– Des outils d’aide à l’interprétation, avec dimensionnement automatique des non-conformités
– Un post-traitement structuré des données pour accélérer l’analyse
Approche méthodologique
Le projet a été conduit selon une démarche agile inspirée du développement logiciel : cycles courts avec livraisons fréquentes de prototypes, tests réguliers en conditions réelles, et co-conception continue avec les opérateurs de terrain pour intégrer leurs contraintes d’usage dès la conception. Cette approche itérative nous a permis de dépasser l’objectif initial (TRL6), d’atteindre un niveau de maturité TRL7 et de couvrir 80 % des zones ciblées en moins d’un an.
Résultats
Les résultats sur le terrain sont nets : jusqu’à 60 % de réduction du temps de contrôle sur certaines zones, un allègement significatif de la pénibilité physique des inspections, et une diminution du temps d’interprétation grâce à une interface pensée pour l’usage réel. La solution bénéficie d’une forte acceptation des opérateurs, désormais valorisés dans un rôle d’analyse plutôt que de manipulation, et garantit une reproductibilité ainsi qu’une traçabilité complètes des inspections.
Retour d’expérience & perspectives
Ce projet marquait notre première immersion dans le domaine des composites et du contrôle non destructif (CND) par ultrasons. En un an, nous avons :
– Découvert les contraintes techniques et humaines de ce secteur
– Appris à maîtriser les sondes, la défectologie, et l’environnement de travail
– Développé une solution qui dépasse le cadre du prototype
Même si 20 % des zones n’ont pas été couvertes à ce stade, nous avons désormais :
– Une vision claire des briques technologiques manquantes
– Un plan pour étendre la couverture à 100 % des surfaces
– Des pistes d’amélioration, notamment en post-traitement et analyse automatisée des données