Grands Systèmes multitechnologiques, Cycle de vie,

Re-conditionnementIAT 701IAT 701

Master 1 Master 1 GSATGSATISEE

GMM

Denis Michaud

Septembre 2007

Master GSAT: IAT 701

• Objectifs :

Connaissances de base sur la description des grands systèmes multi-technologiques (mécaniques, électroniques et physiques) du secteur aéronautique et plus généralement du secteur des transports (automobile, ferroviaire, naval), ainsi que sur le cycle de vie de tels systèmes.

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Master GSAT: IAT 701

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TGV

TER

AGV6IAT 701

Record battu pour le TGV

Le Train à grande vitesse a franchi un cap, mardi 13 février 2007, en circulant à 553 km/h sur la ligne Est, qui relie Paris à Strasbourg. Il bat ainsi son précédent de record de 515,3 km/h homologué le 18 mai 1990 près de Vendôme, sur la ligne TGV Atlantique.

C'est avec un TGV spécial, baptisé V150, que ce record a été établi. Par rapport aux TGV courants, celui du record avait une puissance double de 19,6 mégawatts (rappelons qu'une Peugeot 407 fait 100 kilowatts), et une masse réduite à 268 tonnes puisqu'il ne faisait que 106 mètres de longueur (au lieu de 200 mètres et 430 tonnes).

Ce TGV tirait plus long avec des roues de plus grand diamètre, 1092 au lieu de 920 mm, et il était alimenté avec une tension de 31 000 V au lieu de 25 000 volts

20 mégawatts pour fonctionner

Métro: un automatisme complexe1 - vidéo-surveillance train2 - inter-phonie train3 - vidéo-surveillance quai4 - inter-phonie quai5 - portes palières6 - pilotage automatique

embarqué7 - tapis de transmission8 - transmission sol - bord9 - signalisation10 - pilotage automatique

fixe- 1 PA de ligne- des PA de section

11 - poste de commandes centralisé

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D – Lévitation Magnétique

Dans les années 1960 débutent les études des trains, appelés Maglev (MAGnetic LEVitation train)

Ils * flottent grâce à la présence d'un champ magnétique

* sont propulsés par la force de champs magnétiques

* sont ultrarapides (vitesses 550 km/h) * en utilisant une quantité d'énergie minime* sont plus écologiques

Mais * leur coût de construction est très élévé

•Ce moyen de transport encore en cours de développement est un engin très rapide qui néglige toute force de friction.

http://www2.fsg.ulaval.ca/opus/scphys4/complements/maglev.shtml9IAT 701

Principe de fonctionnement : deux pôles magnétiques semblables se repoussent tandis que deux pôles magnétiques contraires s'attirent. Sur la base du train, des électroaimants sont installés pour lui permettre de flotter au-dessus des rails métalliques à une distance d'environ 1 cm. Ainsi, le train peut flotter, même s'il n'est pas en mouvement. Pour avancer, des électroaimants sont placés de manière à ce qu'on retrouve sur le côté du train une succession de pôles magnétiques alternés (NSNS…). Les électroaimants sur les rails sont placés de la même manière. Les pôles Nord du train sont alors attirés par les pôles Sud et repoussés par les pôles Nord des rails. Si on inverse le sens du courant qui parcourt les électroaimants des rails, on inverse aussi la polarisation de tous les électroaimants. Les électroaimants à bord du train sont alors attirés vers des électroaimants des rails qui se trouvent un peu plus loin, et le train se déplace. On peut donc propulser le train en faisant parcourir un courant alternatif dans les électroaimants des rails.

Trains à lévitation magnétique par éléctroaimants

Les Chinois sont les premiers à inaugurer, en janvier 2003, un train à grande vitesse commercial qu'on appelle Maglev ou Transrapid. Ce train, fabriqué par une compagnie allemande, relie le centre-ville de Shanghai à l'aéroport. Il effectue ce trajet d'environ 30 kilomètres en sept minutes seulement.

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Railway Technical Research Institute

http://www2.fsg.ulaval.ca/opus/scphys4/complements/maglev.shtml

Le principe de propulsion du Maglev 11IAT 701

le modèle MLX 01 : avec cinq wagons, bat tous les records… 552 km/h

principe utilise la force de répulsion existant entre les aimants supraconducteurs du véhicule et des bandes ou bobines conductrices situées dans le rail de guidage. Ces aimants sont faits d’un alliage de niobium et de titane. Chacun d’eux est maintenu à une température constante de -269°C ! Cela permet aux deux aimants de conserver leur état de supraconducteur donc de n’opposer aucune résistance au passage du courant électrique.

http://www.chez.com/lalevitationmagnetique/leprincipedefonctionnement.htm

Maglev japonais

Trains à lévitation magnétique supraconductrice

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Applications du magnétisme

http://www.afcan.org/dossiers_techniques/amarrage.html

AMARRAGE PAR ELECTRO-AIMANTS GEANTS

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MSG-1 LAUNCH ON28-AUG-2002

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Comparison: MSG - Present MeteosatComparison: MSG - Present Meteosat

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Comparaison

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Quelques avionneurs : aéronefs AirbusBoeing

Bombardier Aerospace

EmbraerFairchild Dornier

ATRIae

Gulfstream EADS Eurocopter

NH IndustriesAgusta Bell

BellAgusta Westland

DenelSpaceMBDA

Dassault AviationMiG

BAE SystemsEurofighterEADS Casa

Marshall AerospaceSukhoiEADS

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La famille Airbus

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A300/A310 Widebody family

• Cette famille inclut l’A310 et l’A300-600, bi-moteurs, court, moyen et long courrier.

• A310: entré en service en 1983, accepte 220 pax jusque 5.200NM/9.600km.

• A300-600: entré en service en 1984, accueille 266 pax avec un rayon d’action de 4.150NM/7.700km.

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A320 Single-Aisle family

• Cette famille comporte les A318, A319, A320 et A321, catégorie acceptant de 100 à 220 passagers, court et moyen courriers, bi-moteur.

• A318: Le dernier de la famille, entré en service en Juillet 2003, accueille 107 pax dans deux classes avec un rayon d’action de 3.250NM / 6.000km, ou 129 pax en classe unique et un rayon d’action de 1.500 NM /2.750km.

• A319: Première livraison en 1996, en modèle standard de 124 sièges et un rayon d’action de 3.700 NM / 6.800km.

• A320: Entré en service en Avril 1988, accueille 150 pax en deux classes et un rayon d’action de 3.050 NM / 5.700km. Il est considéré comme le standard industriel pour cette catégorie d’avion.

• A321: Entré en service en 1994, accueille 185 pax dans deux classes avec un rayon de 3.000 NM/5.600km.

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A330/A340 Widebody long range family

• Cette famille inclut différents modèles du bi-moteur A330 et du quadri-moteur A340, dans une catégorie de 240 à 380 pax en long et très long courrier.

• A330-200: Entré en service en 1998, transporte 253 pax en trois classes jusque 6.650NM/12.350km, certifié ETOPS.

• A330-300: Entré en service en 1994, accueille 335 pax en deux classes ou 295 pax en trois classes, avec un rayon d’action de 5.600NM/10.400km.

• A340-300: Entré en service en 1993, il transporte 295 pax jusque 7.400nm/13.700km.

• A340-500: Entré en service en 2003, 313 pax, avec un très grand rayon d’action : 8.850NM/ 16.400km.

• A340-600: Entré en service en 2002, c’est le plus grand des 2 versions additionnelles du A340. Il transporte 380 pax jusque 7.650NM/14.150km.

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A380 Double deck family

• Débuté en décembre 2000, l’A380 devait entrer en service en 2006. Il est à présent le plus grand avion de ligne civil au monde.

• La famille A380 débute avec un appareil d’une capacité de 555 pax dans trois classes différentes et un rayon d’action jusque 15000 km. La version fret, l’A380F, transportera une charge utile de 150 tonnes jusque 10.400km.

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• Beluga

• A400M

• A3450

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THE “AIRBUS COCKPIT PHILOSOPHY”, RESULT OF CUSTOMERS FEED-

BACK, EXPERIENCE AND

RESEARCH, IS APPLIED.

Cockpit Design principles

A320 cockpitBi-réacteur

A310 cockpit

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Common features with the A320 and A340 families:

Cockpit Design principles

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Cockpit Design principles

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VDR/HFDL

IFE

Gatelink

Satcom

TWLUs

• Maintenance– Maintenance

documentation (TSM, AMM)

– Maintenance improvements (tools)

– A/C condition monitoring

– Electronic logbook– Data loading– E-mail– Operational s/w and

data bases storage– Equipment List ….

• Passengers – e-Mail– Intranet– News / Sports– Live Television– Internet– e-commerce….

• Flight Operations– A/C Documentation– Electronic Logbook– Weight & Balance– Performance– Operational Checklists– Access to Flight

Information services (Weather, NOTAM…)

– Charts and Maps– Crew e-mail– FOQA download– Airlines specific

applications

DBS TV &HS data

Cockpit Terminals

• Cabin Crew– PAX data base– Crew e-Mail– Cabin Logbook– A/C Documentation– Credit Card validation– Cabin inventory– Quality monitoring– Reservations...

Passenger Terminals

Crew Station

Servers

Avionics

OIS (On-Board Information System)

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Réseau IFE:La figure ci dessous représente le réseau IFE dans l’avion :

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Rafale: Voilure en composite20 ans déjà

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Mirage 2000

Moteur M53

Module 1: Compresseur basse pression

Module 2: CARTER EQUIPE

Module 3: COMPRESSEUR HAUTE PRESSION

Module 4: CHAMBRE DE COMBUTION

Module 5: DISTRIBUTEUR DE TURBINE

Module 6: TURBINE

Module 7: CARTER D’ECHAPPEMENT

Module 10: TUYERE

Module 8: DIFFUSEUR PC

Module 9: CHAMBRE PC

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IAT 701 40

FAL A380

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IAT 701 42

A340

BelugaA300-600ST 43IAT 701

44Tronçon central

avions longs courriers (long range) de la famille des Airbus A340

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Structure Composite A400M

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46IAT 701

Matériaux A380

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Maintenance Aéronautique

IAT 701

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• NTI1 : – Niveau avion, isolation du calculateur ou sous-système en

panne (maintenance embarquée, MARCONI…)

• NTI2 :– Niveau atelier, (exemple: isolation de la carte défaillante

du calculateur)

• NTI3 :– Niveau fabricant, industriel, isolation du composant

défaillant

PRESENTATION DES DIFFERENTS NIVEAUX DE MAINTENANCE

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M2000

IAT 701 50

Fatigue voilure M 2000

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Défaut sur M 2000

IAT 701 52

53

Organismes réglementaires• l’EASA

(European Aviation Safety Agency) nouvelle agence européenne des autorités aéronautiques.

• JAA http://www.jaa.nl/ (Joint Aviation Authorities) • FAA

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