Détecter et réparer sur place les défauts dans les avions

Généralement, plus de 30 % du coût de fonctionnement d'un avion résulte des activités d'inspection et de réparation. Ceci exclut le manque à gagner résultant des remplacements planifiés des pièces, qui est d'environ 250 000 euros par jour pour un avion de ligne.

Des scientifiques travaillent à une technique d'inspection non destructive et à de nouveaux matériaux autoréparables, dans le cadre du projet ALAMSA (A life-cycle autonomous modular system for aircraft material state evaluation and restoring system), financé par l'UE. La surveillance continue et in situ de l'intégrité de la structure permettra une auto-réparation à un stade précoce, réduisant les heures perdues en réparation au sol. Ces innovations améliorent la maintenance d'un avion et représentent une étape importante vers des avions sans maintenance.

Le système de surveillance non destructive utilise des techniques sophistiquées de spectroscopie par ondes élastiques non linéaires, une nouvelle catégorie de techniques utilisant les vibrations, l'acoustique et les ultrasons. Leur sensibilité est plus élevée et elles peuvent imager des zones inaccessibles aux méthodes classiques. En outre, elles peuvent détecter divers défauts de la structure comme des micro- fissures, des décollements et l'affaiblissement des joints adhésifs. Les chercheurs ont conçu et amélioré plusieurs types de méthodes non linéaires d'imagerie (imagerie de surface ou sous-surface, tomographie et retournement temporel), et les ont testés sur divers éprouvettes et composants en composites.

En matière d'auto-réparation, les chercheurs se sont intéressés aux matériaux activés par la chaleur ou par des champs magnétiques. Ils ont obtenu un matériau autoréparable intrinsèque (à activation thermique) en intégrant des agents liquides de réparation à une matrice de polymère thermodurcissable et compartimentée. Ce matériau promet de restaurer plusieurs fois les propriétés mécaniques, via des processus réversibles. Le matériau autoréparable extrinsèque est constitué de nano ou microparticules magnétiques, intégrées dans un polymère thermoplastique qui est stabilisé par des réticulations ionique (un ionomère).

L'utilisation de nombreux modèles soutient le développement de techniques innovantes. Ils seront utiles pendant longtemps aux projets futurs, apportant d'importantes informations sur les interactions non linéaires des ondes avec les défauts, pour le secteur de l'aviation et pour les composites en général. Le projet a été largement représenté par une forte présence lors de nombreuses conférences et expositions internationales, ainsi que par des publications dans des revues scientifiques à comité de lecture.

Les techniques de contrôle qualité, d'inspection et de maintenance auxquelles travaille le projet ALAMSA renforceront la compétitivité de l'industrie aérospatiale de l'Europe, ainsi que la sécurité des passagers.