01). Expliquer les principes fondamentaux de la production et de la distribution d'énergie électrique dans l'aérospatiale.
Tous les systèmes électriques aéronautiques contiennent des composants capables de générer de l'énergie. Des générateurs ou des alternateurs, selon l'avion, sont utilisés pour produire de l'énergie. Ces dispositifs sont souvent alimentés par un moteur, bien qu'ils puissent également être alimentés par un APU, un moteur hydraulique ou une turbine à air de roulis (RAT).
02). Décrire les différences entre les systèmes électriques automobiles et aéronautiques.
Catégorie |
Automobile |
Aéronautique |
Génération d'électricité |
Les systèmes automobiles utilisent un seul alternateur. |
Les systèmes aéronautiques utilisent plusieurs générateurs. |
Consommation d'énergie |
Les systèmes automobiles nécessitent moins de puissance. |
Les systèmes aéronautiques nécessitent plus de puissance. |
Fiabilité et redondance |
Les systèmes automobiles offrent une moindre redondance et fiabilité. |
Les systèmes aéronautiques offrent plus de redondance et fiabilité. |
Considérations environnementales |
Les systèmes automobiles ne peuvent pas tolérer des conditions météorologiques difficiles. |
Les systèmes aéronautiques peuvent tolérer des conditions météorologiques difficiles. |
Coût |
Les systèmes automobiles sont moins chers. |
Les systèmes aéronautiques sont plus chers. |
03). Quel rôle joue la compatibilité électromagnétique (CEM) dans la conception des électroniques automobiles et aéronautiques ?
La capacité d'un équipement électronique à fonctionner dans son environnement prévu sans générer ou être affecté par des interférences électromagnétiques (EMI) est appelée compatibilité électromagnétique (CEM). Pour assurer la sécurité et la fiabilité des systèmes, la CEM est essentielle dans la conception des électroniques pour l'automobile et l'aéronautique.
La liste suivante de facteurs illustre l'importance de la CEM dans la conception des électroniques automobile et aéronautique :
Pour empêcher que les systèmes essentiels, tels que les systèmes de contrôle de vol et de gestion du moteur, ne soient négativement affectés par les EMI.
afin d'éviter que les systèmes émettent des EMI qui pourraient interférer avec les équipements électroniques voisins.
Il est essentiel que les systèmes puissent fonctionner correctement dans des conditions difficiles, comme en présence d'autres sources d'EMI ou lorsqu'il fait très chaud ou très froid.
Les tests de CEM sont un processus important dans la conception des électroniques pour l'automobile et l'aéronautique. Les tests de CEM sont utilisés à la fois pour confirmer que les systèmes répondent aux exigences de CEM nécessaires et pour détecter d'éventuels problèmes qui doivent être résolus.
04). Décrire le rôle des capteurs dans les systèmes automobiles et aéronautiques.
Les capteurs mesurent des valeurs physiques dans les systèmes automobiles et aéronautiques. Les capteurs mesurent la vitesse du moteur, la vitesse du véhicule, le niveau de carburant, la température de l'air et la pression des pneus dans les systèmes automobiles. Les capteurs évaluent l'altitude, la vitesse aérienne, l'attitude et la température du moteur dans les systèmes aéronautiques.
Les unités de contrôle électronique (ECU) contrôlent les systèmes de véhicules ou d'avions en utilisant les données des capteurs. L'ECU contrôle l'injection de carburant et l'allumage en utilisant les données du capteur de vitesse du moteur. L'ECU contrôle la transmission et le freinage en utilisant les données du capteur de vitesse du véhicule.
Les systèmes automobiles et aéronautiques ont besoin de capteurs pour la sécurité et l'efficacité. Les capteurs mesurent des quantités physiques et informent les ECU pour maintenir les systèmes dans leurs limites de conception.
Capteur de vitesse du moteur : Mesure la vitesse du vilebrequin. Ces informations permettent à l'ECU de contrôler l'injection de carburant et l'allumage.
Capteur de vitesse du véhicule : Mesure la vitesse du véhicule. Ces informations permettent à l'ECU de contrôler les systèmes de transmission et de freinage.
Capteur de niveau de carburant : Mesure le niveau de carburant dans le réservoir. Ces données sont utilisées par l'ECU pour calculer l'économie de carburant et avertir le conducteur d'un faible niveau de carburant.
Capteur de température de l'air : Mesure la température de l'air du moteur. Ces informations permettent à l'ECU de contrôler le mélange de carburant et le point d'allumage.
Capteur de pression des pneus : Mesure la pression des pneus. Ces informations permettent à l'ECU d'alerter le conducteur d'une pression de pneu faible.
05). Quelles sont les différences entre la distribution d'énergie des systèmes électriques automobiles et aéronautiques ?
Caractéristiques |
Automobile |
Aéronautique |
Câblage |
Un calibre de fil plus grand est utilisé dans les systèmes automobiles. |
Un calibre de fil plus petit est utilisé dans les systèmes aéronautiques, généralement des fibres optiques sont utilisées. |
Fréquence |
Les systèmes automobiles utilisent généralement une alimentation en courant continu de 12V (ou) 24V. |
Les systèmes aéronautiques utilisent une alimentation en courant alternatif de 400Hz. |
Redondance |
Ont moins de redondance. |
Ont plus de redondance. |
Protection |
Les systèmes automobiles utilisent des disjoncteurs et des fusibles pour prévenir les surcharges. |
Des mesures de sécurité plus avancées, telles que des relais à semi-conducteurs, sont utilisées dans les systèmes aéronautiques. |
Poids & Taille |
Ils utilisent des composants plus légers et compacts. |
Les systèmes aéronautiques sont plus lourds et plus volumineux. |
06). Discuter des difficultés et des facteurs à prendre en compte lors de la conception de systèmes électriques pour des applications aéronautiques à haute altitude.
Difficultés et facteurs lors de la conception de systèmes électriques aéronautiques à haute altitude :
Basse pression atmosphérique : La pression atmosphérique à haute altitude est considérablement plus faible qu'au niveau de la mer. Cela peut endommager l'isolation des composants électriques, les rendant moins résistants aux arcs et autres défaillances.
Haute humidité : L'humidité est plus élevée à haute altitude qu'au niveau de la mer. Cela peut également affecter l'isolation électrique et la corrosion des métaux.
Radiation : À haute altitude, les avions sont soumis à la radiation cosmique et solaire. La radiation peut endommager les électroniques et les composants.
Vibration : Le vol provoque beaucoup de vibrations. Ces vibrations peuvent desserrer les connexions électriques et causer d'autres problèmes.
Restrictions de taille et de poids : En raison des restrictions de poids et de dimensions, les systèmes électriques aéronautiques doivent être légers et compacts.