BTS Aéronautique Épreuve U41: Étude de modifications pluritechnologiques Cette sous épreuve d’une durée de 6 heures permet d’apprécier l’aptitude du candidat.

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1 BTS Aéronautique Épreuve U41: Étude de modifications pluritechnologiques Cette sous épreuve d’une durée de 6 heures permet d’apprécier l’aptitude du candidat à mobiliser ses connaissances pour : –décoder des documents techniques définissant des ensembles pluri techniques (parties d’aéronef, outillages, installations, …) ou des procédures d’assemblage, de maintenance, de contrôle ou d’essais de tout ou partie d’aéronef ; –analyser le fonctionnement et l’organisation de ces ensembles ; –justifier des solutions constructives au regard des fonctions d’usage à assurer ; –proposer et justifier des évolutions de solutions techniques ou de procédures au regard d’aléas ou d’imperfections ; –élaborer une partie d’un cahier des charges fonctionnel.

2 BTS Aéronautique Contenu de l’épreuve Le support de l’épreuve est constitué par un dossier technique relatif à des ensembles pluri techniques (parties d’aéronef, outillages, installations, …) ou des procédures d’assemblage, de maintenance, de contrôle ou d’essais de tout ou partie d’aéronef. Le contexte de production est précisé (type d’entreprise, type de production, contexte éventuel de co-traitance ou de sous-traitance, moyens disponibles…). Le questionnement est relatif à des problèmes techniques réels. Le contenu de l’épreuve s’appuiera sur tout ou partie des données et des compétences détaillées définissant, dans le référentiel de certification, les compétences :

3 BTS Aéronautique Compétences visées par l’unité U41 étude d’un SYSTÈME D’AÉRONEF Tout ou partie des compétences sont évaluées sur une épreuve de 6 heures C01. Identifier les fonctions et l’architecture d'ensembles pluri techniques C02. Concevoir des évolutions de solutions techniques et de procédures C05. Définir les spécifications techniques d’un cahier des charges.

4 BTS Aéronautique U41 Étude de modifications pluri technologiques SITUATION PROBLÈME (d’assemblage, d’exploitation, de maintenance) - un aléa, - une amélioration, - un aménagement, - une création, - une exigence, - … SYSTÈME D’AÉRONEF TRAME D’ETUDE  Analyse fonctionnelle du système  Analyse structurelle  Analyses comportementales / situation problème (caractérisation)  Recherche de solution(s)  Choix de solution(s)  Mise en forme d’une solution  Conclusion, préconisations / situation problème DOSSIER RESSOURCE (lié au système et à la situation problème)

5 BTS Aéronautique Exemple de support technique La RAT Ram Air Turbine Présentation du système aéronef Lancer l’animation

6 BTS Aéronautique Analyses comportementales / situation problème Plusieurs problématiques et pistes de sujets à partir de ce thème Un aléa de fonctionnement…  Vérification des paramètres de pression, débit, fréquence sur la RAT…. Un aménagement…  Adaptation d’une RAT plus grande Une exigence…  Renforcer les zones susceptibles de recevoir un éclat de pale Sujet « 0 » développé

7 BTS Aéronautique Problématique du sujet Lors d’un essai de déploiement et de fonctionnement de la RAT, on constate un dysfonctionnement… En effet la génération hydraulique n’est pas conforme, les valeurs mesurées dépassent l’intervalle de tolérance fixé par le cahier des charges. Après avoir lu le dossier ressource et assimilé le fonctionnement, le but de l’étude est de déterminer les éléments qui peuvent être incriminés, puis de préciser les actions à effectuer pour y remédier.

8 BTS Aéronautique U41 Étude de modifications pluritechnologiques Ébauche de sujet « 0 » sur la R.A.T  Analyse fonctionnelle du système  Description des chaînes d’énergie  Analyse structurelle et comportementale  Vérification de la cinématique de déploiement  De l’hélice à l’arbre d’entrée de pompe hydraulique  La transformation en énergie hydraulique Conclusion Autres pistes de sujet

9 BTS Aéronautique Sujet « O » Analyse fonctionnelle externe Groupe RAT Aux systèmes vitaux de vol et d’atterrissage: Les commandes de vol Les pompes carburants Les moteurs électrique de bec d’aile Le train d’atterrissage Sur le circuit hydraulique de secours de l’aéronef Générer de l’énergie hydraulique d’urgence A l’ensemble des passagers et de l’équipage, bien sûr! A qui le système rend-il service ? Sur quoi agit-il ? 1.Exprimer le besoin d’une RAT Compléter le schéma suivant

10 BTS Aéronautique Fournir une puissance de secours en cas de défaillance des moteurs flux d’air suffisant Puissance hydraulique transmise au réseau de secours Groupe Ram air turbine Visualisations au cockpit Bruit Vibration Perturbations aérodynamiques Ordre de déclenchement manuel « Emer ELEC » Déclenchement automatique A-O Réarmement manuel (au sol) énergie hydraulique pour le vérin Action du ressort Compléter l’actigramme de niveau A-O suivant: Analyse fonctionnelle

11 BTS Aéronautique Sujet « O » F.a.s.t partiel Solutions techniques Fonction principale Fonctions complémentaires Générer une puissance de secours Assurer le verrouillage en position dans l’aile F1 Électro-aimant Crochet de verrouillage S’adapter à une zone restreinte dans l’aile F2 Assurer un guidage précis de rotation F21 Limiter la taille des pales et des organes F22 Liaison pivot Éviter les perturbations aérodynamiques en position rentrée F3 Trappe profilée Déployer la RAT F4 Ressort Vérin Avoir une vitesse avion de 135 Knot mini F5 Augmenter la vitesse de rotation de l’arbre Hélice F52 Gear box conique Assurer un guidage en rotation F54 Roulements à billes Régler l’angle de pas des pales F53 Governor assembly Transformer une énergie mécanique en énergie hydraulique F55 Pompe à barillet autorégulée Zone en rapport avec la problématique Compléter le FAST pour la partie étudiée Dégivrer le cône F51 Aimant + plaque alu

12 BTS Aéronautique Sujet « O » Description des chaînes d’énergie Évolution de la puissance transmise Flux d’air Transformer l’énergie Adapter la vitesse de rotation Transformer l’énergie énergie mécanique de rotation Augmentation du couple transmis énergie hydraulique Hélice à pas variable Multiplicateur à roues coniques Pompe hydraulique Compléter la chaîne d’énergie

13 BTS Aéronautique Étude des différentes trajectoires et vérification des positions fermée et ouverte de la RAT Calcul du temps de sortie Calcul de la vitesse et des accélérations Proposition de procédure pour vérifier les paramètres Vérification de la cinématique de déploiement

14 BTS Aéronautique Partons du dessin d’ensemble… De l’hélice à l’arbre d’entrée de pompe hydraulique

15 BTS Aéronautique Structure avion Hélice à pas variable Gear box Vérin + amortisseur B F E D C A Pompe Compléter le schéma cinématique avec les liaisons aux points B,C,D,F De l’hélice à l’arbre d’entrée de pompe hydraulique

16 BTS Aéronautique Schéma cinématique partiel complété B F E D C A Détermination des variations de pression et de débit A partir de la vitesse de l’hélice De l’hélice à l’arbre d’entrée de pompe hydraulique

17 BTS Aéronautique D’un point de vue hydraulique, la plage de fréquence d’entrée étant connue…  A partir des fréquences mini et maxi sur l’arbre principal, déterminer la fréquence de rotation en entrée de la pompe  Expliquer le principe de fonctionnement global  Étudier les circuits hydrauliques  Repérer les différents éléments constituant le circuit  Expliquer le rôle et le fonctionnement de la pompe à barillet  Déterminer la relation entre la course des pistons et l’angle d’inclinaison du plateau de pompe  Déterminer la pression, le débit et la cylindrée de la pompe  Constater les écarts par rapport au valeurs relevées. La transformation en énergie hydraulique

18 BTS Aéronautique Conclusion Réponses à la problématique posée Les écarts constatés nécessitent des interventions en respectant : le cahier des charges constructeur le manuel de maintenance. la réglementation en vigueur Un aléa de fonctionnement…  Vérification des paramètres de pression débit, fréquence sur la RAT….

19 BTS Aéronautique D’autres pistes de sujets sont envisageables …

20 BTS Aéronautique Scénario 1… Adaptation d’une nouvelle RAT sur un appareil de génération tout électrique… Cette adaptation nécessite des modifications de: structure performance dimension et donc de modifier le cahier des charges... Après sur A380 Avant Weight and Overall Dimensions sur A330 Weight (including 2.77 kg for stow Panel) 81.65 KG Height : 1220 mm Width : 178 mm Length : 660 mm Turbine Diameter : 749.3mm

21 BTS Aéronautique  Identification des zones impactées et des risques encourus par les câbles, les circuits hydrauliques, les circuits carburants…  Identification des matériaux et des traitements de surfaces dans les zones impactées Renforcement des zones où il y a risque de coupure ou de « lacération » : En multipliant les épaisseurs En choisissant des matériaux plus résistants Renforcer les zones susceptibles de recevoir un éclat de pale… Scénario 2…

22 BTS Aéronautique Fin Merci de votre attention