DGA – Essais propulseurs Recueil de stage 2012 / 2013

PRESENTATION DE DGA ESSAIS PROPULSEURS

Fondé en 1946 sur le site du fort de Villeras, DGA Essais propulseurs, (anciennement connu sous le nom de Centre d’Essais des Propulseurs), est depuis l’origine une institution gouvernementale sous l’autorité du ministère de la défense. Entité dédiée à tous types d’essais de propulseurs aéronautiques, DGA-EP est doté d’une large gamme de moyens d’essais. A l’échelle de l’Europe, il est actuellement le plus grand centre de ce type, possédant aujourd’hui la quasi-totalité des caissons d’altitude.

DGA Essais propulseurs possède une riche histoire dans le domaine des grands programmes aéronautiques français. A titre d’exemple, il a ainsi été un outil indispensable au développement des moteurs ATAR (Mirage III, Mirage F1, Super Étendard), M-53 (Mirage 2000), M-88 (Rafale), et plus récemment TP400 (futur A400M) pour ne citer que les moteurs militaires.

DGA Essais propulseurs réalise des prestations dans les domaines suivants :

▪ Essais de performances et de certifications de turbines à gaz aéronautiques et de moteurs à combustion interne, civils et militaires, en conditions d’altitude simulée▪ Essais en conditions givrantes▪ Essais de composants : compresseurs, chambres de combustion, circuits carburant, équipements sous atmosphère explosive▪ Analyse et expertise de moteurs, dans le cadre des investigations faisant suite à un incident ou accident.

L’expérience accumulée depuis plus de 60 ans dans l’ensemble de ces activités font de DGA Essais propulseurs un centre d’expertise incontournable au niveau européen, du point de vue de la propulsion aéronautique.

DGA – Essais propulseurs Recueil de stage 2012 / 2013

Développement et validation d’un programme de traitement d’images de granulométrie

THEME : traitement du signal et optique

NIVEAU : BAC + 5 DUREE : 6 mois

POINT DE CONTACT : Séverine MAGUIS – 01.69.85.07.39 – severine.maguis@dga.defense.gouv.fr

PRESENTATION DU SUJET

En altitude, l’eau se condense sous forme de nuages constitués de cristaux de glace et / ou de gouttelettes d’eau liquides dont la température peut être inférieure à 0°C (phénomène de surfusion). Or, ces nuages présentent un danger important pour les aéronefs. A DGA Essais propulseurs, ce phénomène peut être simulé dans des caissons d’altitude à l’intérieur desquels sont reproduites les conditions de vol.Pour s’assurer que la taille des particules nuageuses créées est celle spécifiée par la réglementation, la section « mesures optiques » est chargée de la conception et de la mise en œuvre de moyens de mesures granulométriques, permettant de fournir un histogramme des tailles de particules nuageuses artificielles présentes dans le caisson.Le sujet de stage s’inscrit dans le cadre de la phase d’amélioration d’un moyen de visualisation de gouttes et de cristaux basé sur l’ombroscopie. Ce dispositif d’imagerie est composé d’une lampe flash ultra-rapide et d’une caméra numérique rapide de haute sensibilité et haute résolution. La lampe et la caméra sont placées face à face de chaque côté de la veine, afin de visualiser « l’ombre » des gouttes et des cristaux (voir figure). La caméra a une résolution de 1632×1200 pixels. Une liaison Gb Ethernet permet le contrôle de l’acquisition des séquences vidéo à distance. La lampe flash produit des pulses de lumière blanche puissants (~20 mJ) et ultra-courts (~20 ns, lampes flash) afin d’immobiliser l’image des gouttes dans le temps et dans l’espace.

L’objet de ce stage est de développer un outil logiciel de traitement d’image permettant d’extraire de chaque séquence vidéo un histogramme de tailles (surface ou diamètre de sphère équivalente) de particules nuageuses. Dans le cas de phases mixtes (eau + glace), le logiciel doit être capable de discriminer les gouttelettes d’eau (formes courbes) des cristaux de glace (formes géométriques) et fournir deux histogrammes distincts.

Ce stage nécessite des connaissances générales en optique et en traitement du signal. Une compétence pratique du logiciel Matlab et des connaissances en algorithmes de détection de contours sont fortement recommandées.

Ethernet

Flash de 20 ns, immobilise la goutte

Pilotage caméra sur PC, liaison ethernet

Veine d’essai

Caméra synchronisée avec le flash