Qualité Références 91

CONTRÔLE QUALITÉ

CONTRÔLE QUALITÉ INDUSTRIEL AÉRONAUTIQUE, SPATIAL ET DÉFENSE APPLICATION Conception de supports d’antenne sur avions pour les systèmes SAR la qualité est une question de volonté Dans le cadre de la mission allemande de satellite radar TanDEM-X, l’Institut de technologie haute fréquence et des systèmes radars du Centre allemand pour l’aéronautique et l’aérospatiale (DLR) ont dû effectuer des essais préliminaires à l’aide de systèmes radars montés sur des avions. À cette fin, des structures de support adaptées ont été requises afin de monter les antennes sur le fuselage de l’avion. Des données de contour exactes de diverses zones des avions ont donc été nécessaires lors de la conception. Puisque chacune des zones à mesurer requérait un niveau de précision particulier, le DLR a fait le choix d’utiliser trois solutions de mesure 3D portables complémentaires. Simon Côté succéder à ces deux satellites en bande X. Récemment, l’institut a travaillé sur un nouveau projet d’observation terrestre avec deux satellites radar dans la gamme de fréquences de la bande L. © DR Chef de produit chez Creaform L’Institut du DLR développe des capteurs, des algorithmes et des applications pour la télédétection par satellite radar au sol et dans l’air, principalement basée sur le principe du SAR (Synthetic Aperture Radar). Dans le cadre de la mission TanDEM-X, le DLR exploite les satellites radar allemands TerraSAR-X et TanDEM-X et les recherches actuelles portent sur les systèmes qui pourraient Toutefois, bien avant un éventuel lancement de satellite, les systèmes radars et leurs paramètres pour les futures missions d’observation par satellite doivent être étudiés méticuleusement. Pour ce faire, le DLR détermine les caractéristiques du système par des expériences sur avion, qui ont un degré élevé de flexibilité. A la fin de cette recherche, les nouveaux systèmes ont été installés sur deux avions Dornier Do 228, afin de fournir les données radar requises. Les antennes et les structures de support nécessaires ont donc été conçues, testées et intégrées au système de l’avion. Ces structures devaient être parfaitement adaptées, tant aux antennes qu’aux avions. SCANS 3D ET DE MODÈLES CAO DES DIVERSES ZONES DE L’AVION. © DR L’Institut du DLR développe des capteurs, des algorithmes et des applications pour la télédétection par satellite radar au sol et dans l’air. Afin de concevoir l’espace disponible pour l’installation des supports d’antenne sur et dans l’avion, des données géométriques très précises ont été requises. Ici, les structures étaient montées sur les glissières des sièges à l’intérieur de l’avion et en saillie à travers un conduit dans le plancher sous le fuselage de l’avion. L’antenne est montée à cet endroit dans un carénage aérodynamique. Pour ce projet, le conduit et les zones 36 IQUALITÉ RÉFÉRENCES • N°91 • Décembre 2021 -Janvier-Février 2022

AÉRONAUTIQUE, SPATIAL ET DÉFENSE CONTRÔLE QUALITÉ INDUSTRIEL qui l’entourent - le plancher à l’intérieur de la cabine et la zone située sous le fuselage de l’avion - présentaient un intérêt particulier. Pour réaliser le projet, des modèles CAO exacts des zones de deux avions ont été nécessaires pour la construction de ces structures porteuses ou supports. Dans un premier temps, il a donc fallu créer des scans 3D, à partir desquels les modèles CAO ont ensuite pu être générés, pour servir de base à la construction des supports d’antenne de deux Do 228, sous le fuselage de l’avion. Utilisation du MetraSCAN 3D pour le fuselage Le modèle de positionnement complet de l’avion (zone intérieure et extérieure) a été enregistré à l’aide de MaxSHOT 3D, un système de photogrammétrie qui a permis d’accroître l’exactitude de la mesure complète et de combiner les dimensions de la zone extérieure avec celles de le la zone intérieure. Le scanner MetraSCAN 3D a été utilisé afin de capturer les zones extérieures importantes de l’avion, comme le fuselage, alors que le scanner HandySCAN 3D a été employé pour saisir les détails et les zones difficiles à atteindre à l’intérieur de l’avion, comme la trappe du plancher. © DR Scan de la trappe de plancher d’un avion et modèle CAO © DR ÉQUIPEMENT DE MÉTROLOGIE ET DE SCAN UTILISÉS Le post-traitement des scans a été effectué avec le logiciel VXmodel. Tout d’abord, le scan a été corrigé, aligné, et les surfaces inutiles ont été supprimées. Puis, le scan a été préparé pour la rétro-ingénierie. Par avion, les mesures sur site (y compris l’installation et le démontage) n’ont pris que 4 à 5 heures, le post-traitement environ 2 à 3 heures et la rétro-ingénierie presque deux semaines Pour les scans de surface et de volume, le DLR a fait appel à de l’équipement de métrologie et au service d’ingénierie de Creaform.En raison de l’exactitude requise, du niveau de détail souhaité et de l’accessibilité des zones, les systèmes de scan de Creaform offraient à ce projet la portabilité, la vitesse et l’exactitude nécessaires. Les scanners 3D MetraSCAN 3D et HandyS- CAN 3D ainsi que le système de photogrammétrie MaxSHOT 3D ont été utilisés. Deux avions ont été scannés dans le cadre des opérations de vol de recherche du DLR sur les sites d’Oberpfaffenhofen et de Braunschweig. HandySCAN 3D utilisé pour la trappe de plancher Modèle CAO intégré Une première esquisse de la construction de l’un des deux supports d’antenne, intégrés dans l’actuel scan 3D de la cabine de l’avion, est présentée dans l’image du modèle CAO intégré ci-dessus. On peut tenir compte, au niveau des données, des positions de rivets individuels, des glissières des sièges à l’intérieur ou des joints de la tôle sur le fuselage de l’avion. © DR Ultimement, les solutions métrologiques utilisées, ainsi que les vastes possibilités de traitement des données se sont avérées optimales pour cette tâche singulière. Cette nouvelle approche a permis à DLR d’optimiser leur temps de travail d’environ 6 à 8 semaines, sans sacrifier l’exactitude des mesures ● Simon Côté © DR QUALITÉ RÉFÉRENCES • N°91 •Décembre 2021 -Janvier-Février 2022 I37