Grands Systèmes multitechnologiques, y g qCycle de vie, 

Re‐conditionnementIAT 701IAT 701

Master 1   Master 1   GSATGSATISEEGMMGMM

Denis Michaud

Septembre 2007

Master GSAT: IAT 701Master GSAT:     IAT 701

• Objectifs : 

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

2IAT 701

Master GSAT: IAT 701Master GSAT:     IAT 701

3IAT 701

IAT 701 4

5IAT 701

TGV

TERTER

AGV6IAT 701

Record battu pour le TGV 

Le Train à grande vitesse a franchi un cap, mardi 13 février 2007, en circulant à 553 k /h l li E i li P i à S b Il b i i é éd dkm/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 mètres268 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 p g p g ,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 complexeMétro: un automatisme complexe1 idé ill t i1 ‐ vidéo‐surveillance train

2 ‐ inter‐phonie train

3 ‐ vidéo‐surveillance quai

4 inter phonie quai4 ‐ inter‐phonie quai

5 ‐ portes palières

6 ‐ pilotage automatique embarquéq

7 ‐ tapis de transmission

8 ‐ transmission sol ‐ bord

9 ‐ signalisation

10 ‐ pilotage automatique fixe

‐ 1 PA de ligne

‐ des PA de section

11 ‐ poste de commandes centralisé

8IAT 701

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

M i * l ût d t ti t t è élé éMais * 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.shtml

9IAT 701

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 une compagnie allemande, relie le centre-ville de Shanghai à l aéroport. Il effectue ce trajet d'environ 30 kilomètres en sept minutes seulement.

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

éti lt é (NSNS ) L él t i t l il t l é d l 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 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 On peut donc propulser le train en faisant parcourir un courant alternatif dans les électroaimants des rails.

10IAT 701

Railway Technical Research Institute

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

Le principe de propulsion du Maglev11IAT 701

Trains à lévitation magnétique supraconductrice

Maglev japonais

le modèle MLX 01 : avec cinq wagons,

bat tous les records… 552 km/h

principe utilise la force de répulsion existant entre les aimants 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 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 d t él t idu courant électrique.

http://www.chez.com/lalevitationmagnetique/leprincipedefonctionnement.htm12IAT 701

Applications du magnétisme

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

AMARRAGE PAR ELECTRO-AIMANTS GEANTS13IAT 701

MSG-1 LAUNCH ONON28-AUG-2002

14IAT 701

Comparison: MSG Comparison: MSG ‐‐ Present MeteosatPresent Meteosat

15IAT 701

16IAT 701

Comparaison 

17IAT 701

Q l i é fQuelques avionneurs : aéronefs AirbusBoeing

B b di

Gulfstream EADS EurocopterNH Industries

Dassault AviationMiG

BAE SystemsBombardier Aerospace Embraer

NH IndustriesAgusta Bell

Bell

BAE SystemsEurofighterEADS Casa Embraer

Fairchild DornierATR

Agusta WestlandDenelS

Marshall AerospaceSukhoiEADS

Iae SpaceMBDA

EADS

19IAT 701

20IAT 701

La famille Airbus

21IAT 701

A300/A310 Widebody family

• Cette famille inclut l’A310 et l’A300‐600, bi‐moteurs, court, Cette famille inclut lA3 0 et lA300 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.rayon d action de 4.150NM/7.700km. 

22IAT 701

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 d’ i d 3 050 NM / 5 700k Il idé é l d drayon 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 600kmrayon de 3.000 NM/5.600km.

23IAT 701

A330/A340 Widebody long range family

• Cette famille inclut différents modèles du bi moteur A330 et du quadri• 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 classesA330‐200: 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.p , y /

• 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 , p , g yd’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.

24IAT 701

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 capac é de 555 pa da s o s c asses d é e es eun rayon d’action jusque 15000 km. La version fret, l’A380F, transportera une charge utile de  150 tonnes , p gjusque 10.400km.

25IAT 701

• Beluga

• A400M

• A3450A3450

26IAT 701

Cockpit Design principles

A320 cockpitBi‐réacteur

THE “AIRBUS COCKPIT PHILOSOPHY”, RESULT OF CUSTOMERS FEED‐ A310 cockpitRESULT OF  CUSTOMERS FEED

BACK, EXPERIENCE AND 

RESEARCH, IS APPLIED.

p

27IAT 701

Cockpit Design principles

Common features with the A320 and A340 families:A320 and A340 families:

28IAT 701

Cockpit Design principles

29IAT 701

OIS (On‐Board Information System)

Satcom DBS TV &HS data

VDR/HFDL

Cockpit Terminals Crew

StationAvionics

IFE

Gatelink

TWLUs Passenger TerminalsServers

Gatelink

• Maintenance– Maintenance 

documentation (TSM

• Passengers– e‐Mail– Intranet

• Flight Operations– A/C Documentation– Electronic Logbook

• Cabin Crew– PAX data base– Crew e‐Mail documentation (TSM, 

AMM)– Maintenance 

improvements (tools)– A/C condition 

monitoring

– Intranet– News / Sports– Live Television– Internet– e‐commerce….

– Electronic Logbook– Weight & Balance– Performance– Operational Checklists– Access to Flight 

Information services 

– Crew e‐Mail– Cabin Logbook– A/C Documentation– Credit Card validation– Cabin inventory– Quality monitoring

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

data bases storage– Equipment List ….

(Weather, NOTAM…)– Charts and Maps– Crew e‐mail– FOQA download– Airlines specific 

applications

– Reservations...

30

q ppp

IAT 701

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

31IAT 701

32IAT 701

33IAT 701

34IAT 701

Rafale: Voilure en composite20 ans déjà

35IAT 701

36IAT 701

Mirage 2000g

Moteur M53Module 7: CARTER D’ECHAPPEMENT

Module 6: TURBINEModule 10: TUYERE

Module 5: DISTRIBUTEUR DE TURBINEModule 9: CHAMBRE PC

Module 4: CHAMBRE DE COMBUTIONModule 8: DIFFUSEUR PC

Module 3: COMPRESSEUR HAUTE PRESSION

Module 2: CARTER EQUIPE

Module 1: Compresseur basse pression

IAT 701 39

IAT 701 40

FAL  A380 380

41IAT 701

IAT 701 42

A340A340

BelugaBelugaA300‐600ST

43IAT 701

avions longs courriers (long range) de la f ll bfamille des Airbus A340 

44Tronçon central

IAT 701

Structure Composite A400M

45IAT 701

46IAT 701

Matériaux A380

47IAT 701

Maintenance AéronautiqueMaintenance Aéronautique

48IAT 701

PRESENTATION DES DIFFERENTS

NTI1

NIVEAUX DE MAINTENANCE• NTI1 :

– Niveau avion, isolation du calculateur ou sous-système en panne (maintenance embarquée MARCONI )panne (maintenance embarquée, MARCONI…)

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

calculateur)

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

49IAT 701

M2000M2000

IAT 701 50

Fatigue voilure M 2000Fatigue voilure M 2000

IAT 701 51

Défaut sur M 2000Défaut sur M 2000

IAT 701 52

Organismes réglementairesOrganismes réglementaires

• l’EASA• l EASA(European Aviation Safety Agency) nouvelle agence européenne des autoritésnouvelle agence européenne des autorités 

aéronautiques.

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

• FAA

53IAT 701