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1 Ce document a été numérisé par le CRDP de Montpellier pour la Base Nationale des Sujets d Examens de l enseignement professionnel Ce fichier numérique ne peut être reproduit, représenté, adapté ou traduit sans autorisation.

2 CODE : 1306-AER A T 22 Le dossier technique se compose de 32 pages, numérotées de 1/32 à 32/32. Dès que le dossier technique vous est remis, assurez-vous qu il est complet. Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 1/32

3 1 Généralités 1-1 Principes et fonctions Dans l aéronautique, avec l augmentation de la vitesse des avions, les efforts ( sur les commandes ) sont de plus en plus importants tout en gardant des temps de réponses relativement courts. Commandes de vol avion D où le choix de l énergie hydraulique, pour les raisons suivantes : Mise en œuvre facile : réglage aisé de la pression ( force ) et du débit ( vitesse ). Une puissance de travail importante pour un faible encombrement. Grande résistance mécanique des équipements. Fonctionnement indépendant de l altitude. Mais cette énergie présente aussi quelques inconvénients à l utilisation : Nécessité d un entraînement soit hydraulique, soit électrique, soit mécanique, soit éolien. Sensible à la pollution. Inflammable. Prix d achat. C est un ensemble de tuyauteries et d équipements permettant le bon fonctionnement et l assistance du circuit hydraulique. Le principe du système hydraulique est basé sur la mise en pression d un liquide hydraulique, qui envoyé via des tuyauteries vers un consommateur de type vérin, permet de mettre en mouvement certaines parties mobiles. Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 2/32

4 Les principaux consommateurs sont : les commandes de vol principales et secondaires, mais aussi le freinage, le pilote automatique, les portes de soutes, l orientation de roue avant et les inverseurs de poussée. Les servitudes qui ne sont pas utilisées au cours du vol ( comme les portes de soutes, les freins, l orientation de roue avant et les atterrisseurs ) sont isolées de l alimentation principale. Les avions de lignes possèdent plusieurs circuits hydrauliques indépendants. La distribution est faite de telle sorte qu en cas de perte d un circuit hydraulique, la totalité des systèmes continuent de fonctionner. En cas de perte de deux circuits les commandes de vols doivent continuer à fonctionner. L avion de ce dossier est pourvu de trois circuits hydrauliques principaux, indépendants sans transfert de fluide entre les différents circuits. Ils sont identifiés de la façon suivante : Le circuit bleu ( Blue ) Le circuit vert ( Green ) Le circuit jaune ( Yellow ) La génération hydraulique utilise pour cela des liquides spéciaux dont les qualités sont très diverses : Incompressibles, Très peu visqueux, Insensibles aux températures extrêmes, Ininflammables, Non corrosifs, Lubrifiants, Faciles à stocker. Ces trois circuits fournissent ensemble la génération hydraulique aux systèmes utilisateurs principaux. Cette valeur garantit une énergie disponible optimale et une fatigue minimale de la structure du circuit. Les trois circuits hydrauliques ne sont pas reliés hydrauliquement. Lorsque cela est possible, ils sont maintenus séparés afin de réduire au minimum les effets d une explosion moteur ou bien d un éclatement de pneumatique ou autres dommages. Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 3/32

5 1-2 Architecture générale En utilisation normale les circuits hydrauliques sont mis en pression par des pompes entraînées par les moteurs ( EDP : Engine Driven Pump ) à une pression nominale de 3000 PSI ( environ 206 bars ). La pompe du circuit vert est reliée au moteur 1 ( côté gauche ) et la pompe du circuit jaune est reliée au moteur 2 ( côté droit ). Les pompes vertes et jaunes fournissent une génération hydraulique lorsque leur moteur respectif fonctionne. La pression auxiliaire est fournie par des pompes à entraînement électrique. Sur le type d avion que nous étudions, une RAM AIR TURBINE ( RAT ) fournit une pression hydraulique sur le circuit bleu en configuration secours. Une pompe à main fournit une pression sur le circuit jaune, ceci afin de permettre des mouvements des portes cargo de façon manuelle. Les mouvements et les surveillances sur le système hydraulique sont générés par une unité de surveillance du système hydraulique ( HSMU : Hydraulic System Monitoring Unit ). Le liquide hydraulique est maintenu propre par des filtres. Le circuit jaune est doté d un clapet de sécurité d alimentation des servocommandes de direction. Par ce clapet, le circuit jaune a la garantie de ne pas perdre son liquide dans le cas d une collision en vol qui pourrait endommager la gouverne de direction ou l empennage vertical. Le poste pilotage et la cabine passagers sont dépourvus de tuyauteries hydrauliques. Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 4/32

6 2 Eléments Principaux 2-1 Les Bâches Chaque système hydraulique possède sa propre bâche. Il y en a donc trois, ils sont équipés des mêmes composants et ne diffèrent que par leur volume. Situés dans la section centrale du fuselage, ils sont équipés d un indicateur de quantité, d un indicateur de bas niveau, et d une quantité de capteurs permettant de transmettre des informations opérationnelles et de défaillances ( jauge de relevé de la pression d air, indicateur de faible pression, valve de sûreté pour la pression, etc ). De plus, chaque bâche possède à son extrémité un collecteur de pressurisation. AIR MANIFOLD Bâche Toutes ces bâches fonctionnent donc de façon similaire. Cependant, les circuits auxquels elles sont rattachées ayant des fonctions et des besoins en fluides hydrauliques divers n ont pas la même capacité. Bâches Niveau de jauge Niveau de jauge Niveau de jauge Maximum Correct Minimum Jaune 21 L 14,5 L 5 L Vert 47 L 26 L 8 L Bleu 32 L 22 L 5 L Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 5/32

7 2-2 Les électropompes L énergie auxiliaire provient d électropompes. Elles sont toutes identiques et se contrôlent par des interrupteurs situés au panneau plafond du poste pilote. Panneau de commande pompe hydraulique ( plafond poste pilote ) Les électropompes associées aux systèmes jaune et bleu peuvent opérer dans le cas d une défaillance du moteur. Les fonctions principales des électropompes sont de fournir une pression complémentaire au circuit dans les manœuvres nécessitant une forte demande en hydraulique et d apporter une pression minimum à l hydraulique dans les cas de pannes moteurs. L électropompe du circuit bleu peut être activée lorsque l avion est en vol, ou lorsqu au moins l un des moteurs fonctionne, ou encore lorsque l équipage sélectionne le bouton poussoir «BLUE PUMP OVRD» sur le panneau de maintenance ( plafond poste pilote ). Panneau maintenance ( plafond poste pilote ) Les électropompes sont alimentées en 115VAC triphasé. Pompe hydraulique à entraînement électrique Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 6/32

8 2-3 Les pompes moteurs Les pompes motrices ont pour but principal de mettre en pression les circuits hydrauliques. Généralement tous les systèmes sont pourvus de pompes motrices ( à raison d une par système ). Mais sur l avion que nous étudions seul le circuit vert et le circuit jaune sont équipés de pompes motrices. Elles sont connectées sur le boîtier accessoire ( Accessory Gear Box ) de chaque moteur, elles refroidissent et lubrifient le flux passant par le filtre installé au retour du circuit. Chaque interrupteur ( situé sur le panneau plafond du poste pilote ) contrôle la valve solénoïde de chaque pompe motrice sur les modes pressurisation ou dépressurisation. Une valve de blocage isole la pompe du système hydraulique en mode dépressurisation. Les pompes moteur fonctionnent généralement en permanence. Si nécessaire ( dans le cas d une panne système ou pour l entretien ), les pompes peuvent être coupées à partir du poste de pilotage. Sur le circuit jaune et vert, nous trouverons des vannes d isolement incendie sur la ligne supérieure des pompes moteurs. En cas d incendie sur le moteur, l équipage peut isoler en particulier le circuit hydraulique en actionnant la poignée coupe-feu ( ENG FIRE 1(2)). La pression nominale de chaque pompe est de 206 bars. Pompe hydraulique moteur Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 7/32

9 2-4 La pompe manuelle La pompe manuelle sert pour les opérations d ouverture et de fermeture des portes de soute cargo, lorsque l énergie électrique n est plus disponible. Elle est localisée dans le panneau de service du circuit jaune situé sous l avion. 2-5 Les accumulateurs Pompe manuelle circuit jaune Les accumulateurs sont fixés sur chaque circuit après le collecteur filtre à haute pression. Ils ont pour but : D éliminer les fluctuations de pression des pompes motrices. Maintenir ainsi une pression constante pendant le cours normal des opérations et la couverture des différentes manœuvres. D assurer une pression de service pour le frein de park. Ils peuvent également compenser les fortes demandes en flux. Accumulateur Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 8/32

10 2-6 Le collecteur de haute pression Les collecteurs de haute pression sont situés sur chaque système hydraulique. Le collecteur de haute pression doit tout d abord filtrer et réunir les informations de la pression hydraulique qu il reçoit de la pompe motrice et de la pompe électrique. La centrale de commande hydraulique analyse ces informations et permet ainsi au collecteur haute pression de délivrer une pression constante et proportionnelle nécessaire au fonctionnement des parties mobiles. Après chaque manœuvre, il permet de récupérer le liquide hydraulique et de le renvoyer vers les réservoirs par un système basse pression. 2-7 Les Tuyauteries Collecteur haute pression Les tuyauteries HP ( Haute Pression ) qui ne se trouvent pas dans les zones feu sont en alliage de titane et ne sont pas peintes. Les tuyauteries HP se trouvant dans les zones feu sont en acier inoxydable. Les tuyauteries BP ( Basse Pression ) sont en alliage léger et sont peintes afin d être protégées contre la corrosion. Dans certaines zones spéciales ( logement de train ), les tuyauteries BP sont en acier inoxydable ou en alliage de titane. Les tuyauteries en acier inoxydable ou en alliage de titane sont mises à la masse à l aide de tresses de métallisation et de colliers de mise à la masse. Les tuyauteries souples sont utilisées lorsque cela est nécessaire pour des raisons de vibrations ou de mouvements entre les composants. Identification tuyauterie hydraulique Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 9/32

11 2-8 Les circuits auxiliaires Les circuits de génération hydraulique auxiliaires sont : La RAT du circuit bleu. Le groupe de transfert ( PTU ) du circuit vert / jaune. Les électropompes et pompes à main du circuit jaune La RAT ( Ram Air Turbine ) La RAT est une éolienne extensible couplée à une pompe hydraulique. Elle fournit une génération hydraulique sur le circuit bleu. Ram Air Turbine La RAT est dans le compartiment situé dans le ventre mou gauche, à l avant du logement de train principal. La turbine RAT se déploie automatiquement dans le flux d air lorsqu il y a perte totale des barres bus alternatives 1XP et 2XP. L équipage peut également actionner la RAT à partir du poste de pilotage, lorsque cela est nécessaire. Dans le cas d une panne électrique, la RAT alimente également le moteur hydraulique / alternateur secours ( CSM/G ) qui alimente le réseau électrique avion. La rentrée de la RAT dans son logement n est possible qu au sol. Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 10/32

12 2-8.2 Le PTU ( Power Transfert Unit ) Le PTU est un groupe de transfert hydraulique bidirectionnel qui permet la mise en pression du circuit vert par le circuit jaune et vice-versa. Le PTU se trouve à l avant du logement de train principal. Il n existe pas de connexion hydraulique entre les deux circuits hydrauliques. Le PTU fonctionne automatiquement lorsqu il y a une différence de pression entre les deux circuits de 500 PSI. Le PTU permet donc la mise en pression du circuit vert, au sol lorsque les réacteurs sont arrêtés, à partir de la pompe électrique jaune. Power Transfert Unit Il est disponible en permanence, mais il peut être mis hors tension à partir du poste de pilotage lorsque cela est nécessaire. Un raccord auto obturateur permet d isoler le groupe de transfert afin d isoler un circuit et de mettre l autre circuit en pression, au cours de l entretien courant. Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 11/32

13 2-8.3 L électropompe et la pompe à main du circuit jaune L électropompe jaune fournit la génération hydraulique au circuit principal jaune lorsque cela est nécessaire ( panne du moteur ou de la pompe moteur ). Elle est mise sous tension à partir du poste de pilotage. Elle démarre également lorsque l avion est au sol si l on sélectionne la mise en fonctionnement des portes de soute. Une pompe manuelle peut être utilisée pour manœuvrer les portes cargo en l absence d alimentation électrique de l avion. Pompe électrique et pompe à main circuit jaune Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 12/32

14 2-9 Localisation des éléments principaux La plupart des composants des circuits se trouvent dans les trois soutes hydrauliques. L électropompe jaune se trouve dans la soute hydraulique jaune dans le ventre mou droit. Localisation composants circuit jaune Les composants du circuit vert se trouvent dans le logement de train principal. Localisation composants circuit vert Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 13/32

15 Les composants du circuit bleu se trouvent dans la soute hydraulique située dans le ventre mou gauche. Localisation composants circuit bleu Il y a trois panneaux de service au sol, un pour chaque circuit principal. Ils sont situés à l arrière du logement de train principal. Les panneaux de service au sol bleu et vert se trouvent dans le ventre mou gauche. Les panneaux de service au sol jaune se trouvent dans le ventre mou droit. Tous les panneaux de service au sol sont dotés de prises auto-obturatrices pour l alimentation de la génération hydraulique au sol. Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 14/32

16 Le panneau de service au sol du circuit vert est doté d une pompe à main, d un filtre et d un sélecteur permettant de vérifier et de remplir les bâches à partir de ce panneau. Panneau de service circuit vert Le panneau de service au sol du circuit bleu comprend aussi le panneau de commande de la RAT ( Ram Air Turbine ). Panneau de service circuit bleu Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 15/32

17 Le panneau de service au sol du circuit jaune est doté d une pompe à main et d un sélecteur. Il permet la manœuvre manuelle des portes de soute. Panneau de service circuit jaune Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 16/32

18 3 Alimentation électrique La génération électrique ( alternative et continue ) assure l alimentation du circuit hydraulique.( Figure 8 : alimentation électrique circuit hydraulique ) La génération alternative alimente en général les circuits de puissance. La génération continue alimente en général les circuits de commande et de contrôle du circuit hydraulique. Les circuits suivants sont alimentés en 115VAC : Electropompe jaune. Electropompe bleu. Les circuits suivants sont alimentés en 28VDC : La turbine RAT. Le circuit de surveillance et de commande de la pompe du circuit vert. Le circuit de surveillance et de commande de la pompe (entraînée par le moteur ) du circuit jaune. Le circuit d alarme et de commande du circuit bleu. Les robinets coupe-feu moteurs gauche et droit. Le circuit de l indicateur bas niveau des bâches. Les transmetteurs de pression du circuit. Les électrovannes de test de fuite. Les électrovannes PTU. Le circuit auxiliaire jaune. Le circuit suivant est alimenté en 26VAC : Le circuit d indication quantité des bâches. Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 17/32

19 4 Signalisation et commandes 4-1 Signalisation du circuit hydraulique Les trois systèmes hydrauliques possèdent des capteurs qui les renseignent sur l état du système. Les différentes informations sur le système apparaissant sur les écrans du poste de pilotage ( ECAM SD )sont : Le contenu du réservoir ( surchauffe, niveau, ) Le défaut de pressurisation du circuit L état des robinets coupe-feu L état des pompes principales moteurs L état de la RAT L état et l alarme de surchauffe des pompes auxiliaires hydrauliques L état du PTU L indication de pression de chaque circuit hydraulique Indications Ecrans ( ECAM SD ) Poste Pilote Des indications d alarmes ou bien de pannes apparaîtront sur l écran E/WD, ces indications nécessitent une attention ou une action immédiate de la part de l équipage. Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 18/32

20 4-2 Commandes du circuit hydraulique La plupart des commandes du circuit hydraulique se trouvent sur le panneau ( 40VU ci-dessous) au plafond du poste pilote. Les différentes commandes sont : Panneau de commande hydraulique 40VU 1- Boutons poussoirs ( bp ) commandes pompes principales moteur 1 et 2 circuit vert et jaune : Le bp est appuyé la pompe fonctionne OFF ( bp relaché ) la pompe ne fonctionne plus FAULT défaut de la pompe. 2- Bouton poussoir commande l électropompe du circuit bleu : Légende AUTO ( bp appuyé) la pompe fonctionne si génération AC valide + avion en vol ou génération AC valide + un moteur en route ou bp BLUE PUMP OVRD sur le panneau de maintenance est appuyé OFF ( bp relaché ) la pompe ne fonctionne plus FAULT défaut de la pompe. 3- Bouton poussoir commande pompe électrique circuit jaune : ON ( bp appuyé ) la pompe fonctionne Le bp relaché : la pompe ne fonctionne plus FAULT défaut de la pompe. 4- Bouton poussoir commande PTU : Légende AUTO ( bp appuyé ) le PTU est armé et fonctionne automatiquement lorsqu il y a une différence de pression entre les deux circuits. OFF ( bp relaché ) le PTU ne fonctionne plus FAULT défaut du PTU. 5- Bouton poussoir commande sortie RAT L équipage peut sortir la RAT à n importe quel moment en appuyant sur ce bouton poussoir. La RAT sort automatiquement en cas de défaut du circuit électrique. Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 19/32

21 Au plafond du poste pilote, nous trouverons deux autres panneaux : un pour la maintenance du circuit hydraulique et un autre sur lequel nous aurons les poignées coupe-feu. Panneau de maintenance hydraulique 1- Bouton poussoir ( bp ) commande pompe électrique circuit bleu : ON ( bp appuyé ) la pompe fonctionne à condition que le bp ELEC PUMP BLUE ( rep 2 panneau commande hydraulique page précédente ) soit en AUTO OFF ( bp relâché ) la pompe ne fonctionne plus 2- Boutons poussoirs ( bp ) des vannes de mesure de fuite des circuits hydrauliques : ON ( bp appuyé ) les vannes du circuit sélectionné sont ouvertes et alimentent normalement le circuit hydraulique secours. OFF ( bp relâché ) les vannes du circuit sélectionné sont fermées et isolent le circuit secours des commandes de vol primaires. Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 20/32

22 Figure 1: Panneaux de commande hydraulique Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 21/32

23 Figure 2: Indications circuit hydraulique Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 22/32

24 Figure 3: Correspondance entre indications et affichage ECAM du système hydraulique Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 23/32

25 Figure 4A: Localisation équipements hydrauliques Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 24/32

26 Figure 4B: Localisation équipements hydrauliques Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 25/32

27 Figure 5: Principaux utilisateurs du circuit hydraulique Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 26/32

28 Figure 6A: Schéma de principe du circuit hydraulique Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 27/32

29 Figure 6B: Schéma de principe du circuit hydraulique Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 28/32

30 Figure 6C: Schéma de principe du circuit hydraulique Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 29/32

31 Figure 7: Symboles schéma de principe hydraulique Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 30/32

32 Figure 8: Schéma de principe de l alimentation électrique du circuit hydraulique Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 31/32

33 Figure 9: Logique de sortie et de rentrée de la RAT Durée : 4 h Coeff. : 3 Page 32/32