Bonjour cher(e)s ami(e)s,
Voici une nouvelle traduction d'une série de posts récemment adressés sur le site professionnel de la KLM.
Je les ai traduit et je vous les livre ... cette fois-ci il s'agit de l'entretien des réacteurs au Service Technique de la KLM à Schiphol. Bonne lecture!
Philippe


Autant en forme… qu’un réacteur
Posté par Jacky van Damme et Miranda Stolk-Oele en Mars 2017

Est-ce qu’une de vos bonnes résolutions pour 2017 n’était pas de faire un peu de sport, histoire d’être en forme ? Peut-être même avez-vous commencé à utiliser sur votre smartphone l’une de ces applis bien étranges qui vous permettent de suivre en direct vos efforts et leurs résultats ? C’est, grosso modo, ce que l’on fait avec les réacteurs de nos avions ! Qui sait ? Cela vous donnera peut-être des idées à défaut de vous donner des ailes...

Contrairement à nous, un réacteur n’a pas vraiment le choix. Il doit être en excellente forme et prêt à tout donner à tout moment. C’est notre travail, à la division technique de la KLM, de nous assurer que les réacteurs conservent ce degré de performances tout le long de l’année et à chacun des vols qu’ils vont propulser.


Un réacteur ausculté dans l'atelier de la Division Technique de la KLM à Schiphol ... pas une trace d'huile au sol!

De bonnes vibrations

C’est fou ce qu’un réacteur comporte de pièces rotatives ! Toutes ces rotations engendrent nécessairement des vibrations, ce qui est normal mais jusqu’à un certain point. Lors du décollage, le moteur est poussé à fond et les vibrations produites sont d’une intensité maximale. En gros, c’est ce qu’enregistre votre appli quand vous montez une jolie côte en courant.

Si vous pouviez observer en direct votre fréquence cardiaque sur l’écran de votre smartphone ou de votre montre connectée, alors vous pourriez doser votre effort pour obtenir le meilleur rendement : monter la côte le plus vite avec la fréquence cardiaque maintenue au plus bas possible. On effectue la même chose sur le réacteur. On règle les pièces internes afin que les vibrations au régime maximal soient contenues sous une certaine limite.


Capture d’écran du logiciel de suivi des vibrations des réacteurs

Les plus petites variations dans les vibrations du réacteur à l’essai sont observées, quantifiées et enregistrées en permanence. Pas seulement par les instruments de bord dédiés, mais par les mécaniciens spécialisés, les motoristes, à chaque visite dans le Centre de Contrôle Technique de Schiphol. Que ce soit en vol via l’ACARS ou au sol, directement, les motoristes mesurent et analysent en direct les vibrations des tous les réacteurs des avions de la KLM, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.


Salle de suivi des messages ACARS du Centre de Contrôle Technique de la KLM

Température?

Comme pour nous, la température du réacteur est une bonne indication de son état. Lors du décollage, un réacteur sain fournit une température élevée dont on peut avoir l’idée en mesurant la température des gaz éjectés. Des senseurs de température sont installés à différents endroits du réacteur. Cette température augmente décollage après décollage. Quand elle atteint une certaine valeur, le réacteur est alors détaché de l’avion et envoyé en maintenance.

Bien-être

Quel plaisir on éprouve à prendre une bonne douche après avoir sué sang et eau dans un effort sportif. Ça rafraîchit, non ? Bon, les réacteurs de nos avions n’ont pas vraiment le temps de prendre une douche entre deux vols. En moyenne, chacun des réacteurs de la KLM fonctionne quinze heures par jour. Ce qui est plutôt pas mal comme charge de travail. Dans le cas où le réacteur montre une température de sortie des gaz subitement trop haute. On le refroidit d’abord en injectant de l’eau très chaude par son entrée d’air. De l’eau très chaude, parce qu’elle va mieux éliminer la saleté accumulée à l’intérieur. Une procédure qu’on appelle, avec beaucoup d’à-propos : le « lavage à l’eau du réacteur » (engine water wash).


Engine water wash

Pendant que le réacteur tourne à vitesse lente, on fait passer à la lance à incendie environ une centaine de litres d’eau chaude à travers. La rotation des éléments internes de la turbine ajoutée à la chaleur de l’eau produit un effet de machine à laver qui améliore l’efficacité du décrassage. On constate, le plus souvent, qu’après cette opération de lavage faite sur le réacteur en place sur l‘avion, la température des gaz éjectés est redescendue de 10 à 15°C, ce qui est suffisant pour un usage normal. Et oui, un réacteur aime comme nous une bonne douche bien chaude.

Bien entendu, nous faisons beaucoup d’autres choses sur les réacteurs pour les entretenir en état de marche.

Maintenance des réacteurs

Ce paragraphe va vous présenter, étape après étape, ce qu’est la maintenance d’un réacteur d’avion de ligne. Selon son type, leréacteur est démonté de l’avion, pièce par pièce, il est nettoyé et réparé environ chaque 3 000 vols. Ce qui correspond à une grande visite de maintenance tous les 5 ans à peu près. Entre ces grandes visites, il subit plusieurs visites partielles très régulièrement et ses paramètres vitaux sont suivis en permanence lorsqu’il fonctionne.

Etape 1: ce qu’il y a à réparer

La première étape est l’arrivée du réacteur “sale” dans nos locaux techniques à l’aéroport de Schiphol. Ces locaux techniques sont installés dans un tout nouveau bâtiment basse consommation et respectueux de l’environnement qui a été baptisé Sir Frank Whittle, du nom du pilote Britannique qui inventa et breveta le premier un moteur à réaction en 1930.


Le Centre Technique de la KLM à Schiphol

La seconde étape ? On roule ses manches et on se met au travail sur le gros bébé qui vient d’arriver.

Chaque réacteur est identifié par un nombre à six chiffres. Chaque réacteur a son propre « carnet de maintenance » dans lequel tout ce qui a été fait sur lui auparavant est noté ... depuis sa mise en service. Beaucoup de raisons peuvent expliquer la venue d’un réacteur au Centre Technique. Les performances se sont soudainement détériorées, son temps de vol est atteint, ou, le plus souvent, il a atteint son nombre limite de cycles (environ 3 000).

Quand cette limite est atteinte, une équipe va sur l’avion, démonte le réacteur de son aile, et achemine le réacteur au Centre de Maintenance. Une première visite d’inspection est menée par plusieurs ingénieurs afin de déterminer, point par point, ce qu’il va y avoir à faire sur ce réacteur en plus de ce que prévoit la procédure régulière. Quand le réacteur n’est pas d’un avion de la KLM, car beaucoup de compagnies aériennes utilisent l’expertise de la KLM pour la maintenance de leurs réacteurs, un ingénieur motoriste de la compagnie se joint à ce groupe d’inspection. Cette inspection aboutit à établir un document de travail qui va suivre le réacteur tout le long de sa visite de maintenance.


Etape 2: Le nettoyage et la seconde inspection

Commence un méga-toilettage, comme pour un bon toutou. Le réacteur, auquel on a enlevé ses capots, est trempé en entier dans plusieurs bains contenant des liquides différents afin d’éliminer les saletés et les graisses accumulées à l’intérieur du réacteur. Ceci permet de rendre les pièces internes bien nettes pour l’inspection suivante. Cette inspection est d’abord visuelle, sur le réacteur non démonté, puis un endoscope spécial est introduit pour aller voir les différentes pièces du réacteur depuis l’intérieur.


Inspection endoscopique du réacteur

Une très petite caméra attachée à un tube fin en fibre de verre est inséré dans le réacteur à travers de nombreux petits trous percés dans le réacteur et prévu à cet effet. Cela permet de voir les irrégularités éventuelles (des petites bosses ou des petites fissures le plus souvent) in situ.

Etape 3: le démontage

Un réacteur est composé de deux grands types de pièces: les pièces rotatives et les pièces statiques. Les pièces rotatives sont toutes placées dans les compartiments où les plus grandes forces sont produites : le compresseur, la section de la turbine. Ces pièces présentent donc plus de signes d’usure que les pièces statiques.

Lors de cette révision principale, le réacteur est presque totalement démonté. On le démonte en à peu près 40 000 éléments. Chacun de ces 40 000 éléments est inspecté individuellement deux fois (par deux personnes différentes) et, selon l’usure, certains sont remplacés par un élément neuf. L’élément éliminé n’est pas jeté, il est renvoyé au constructeur, ou bien à des services techniques hyperspécialisés de la KLM ou d’Air France. Là, la pièce défectueuse est réparée puis renvoyée à la KLM pour être réutilisée.


Au fait, qui a dit que l’entretien des réacteurs était une affaire d’hommes ?

Etape 4: Réparer et remplacer

Les pièces d’un réacteur sont très couteuses. Quand une pièce a atteint sa durée de vie (prévue par le constructeur), il faut la remplacer par une pièce neuve. Certaines pièces peuvent être réparées sur place dans notre excellent atelier équipé de robots-laser de bardage et de robot de soudage par faisceaux d’électrons


Soudage par faisceaux d’électron.

Peut-être aimeriez-vous savoir quel est l’élément qui coût le plus cher dans un réacteur ? Et bien dans le réacteur CF6-80E, qui équipe nos Airbus A330 et nos Boeing 747, c’est la bague d’étanchéité externe (forward outer seal). Cette pièce coûte la bagatelle d’un million et demi de dollars. Non non, vous n’avez pas mal lu. C’est l’équivalent de cinq Ferrari type 458 ; ou d’une villa de luxe avec piscine pour une petite pièce métallique circulaire. Mais son usinage de haute précision et sa forme complexe explique son coût.


Forward Outer Seal d'un GE90.

Mis à part cette pièce unique, on peut rêver devant d’autres pièces qui, par leur dessin, sont tout simplement belles. Je pense aux 22 pales de la soufflante d’un réacteur GE90. Ces lames ont un dessin unique et une position très précise les unes par rapport aux autres dans la turbine. Elles ne deviennent jamais chaudes, mais leur silhouette est absolument fascinante.



Ces ailettes sont fabriquées en matériau composite et présente une silhouette en zigzag fortement incurvé. Ceci a pour but d’améliorer l’aspiration (la sussion) tout en présentant à l’entrée du compresseur un air à la bonne vitesse. Une de ces pales, sortie du réacteur, est tout simplement très belle à contempler. Au point d’ailleurs, que le fameux MOMA (Museum of Modern Art) de New-York en expose une depuis 2004. Le MOMA ? Vraiment ? Oui, vraiment!

Mais ne pensez pas en exposer une chez vous, le coût d’une seule des ces pales de soufflante d’un GE90 est de 125 000 dollars.

Etape 5: remontage et essai

Vient ensuite la phase où l’on réassemble les 40 000 pièces du réacteur. Une étape délicate qui nécessite de bien connaître les différents manuels, c’est un poil plus compliqué qu’un meuble Ikea et mieux vaut qu’il ne reste pas des pièces isolées lorsque le réacteur est remonté, n’est-ce-pas ?

Ensuite, on transporte le réacteur tout neuf tout beau dans la cellule d’essai. C’est un hall aux parois de béton armé. Le réacteur y est mis en marche et testé dans des conditions contrôlées de tout genre et à tous ses niveaux de poussée.


Le caisson d'essai à Schiphol.

Si le réacteur passe tous les essais, un ingénieur effectue la dernière et troisième inspection et délivre un Certificat de Navigabilité. Le réacteur est ensuite reconduit à un avion où il va remplacer un autre réacteur partant en grande visite. Il en a repris pour 5 ans.

Un réacteur c’est chaud, très chaud !

Comment un réacteur produit la poussée ? Quatre processus sont au cœur du fonctionnement du réacteur. En simplifiant le plus possible, on a la Sussion, la Compression, la Combustion et l’Echappement. L’air extérieur est aspiré dans le réacteur par la turbine, puis l’air aspiré est comprimé et mélangé à du kérosène vaporisé, le tout est mis en combustion et l’air chaud se décomprime en s’échappant par la tuyère arrière ce qui créé la poussée.



Les deux premières étapes, la sussion et la compression (le Squeezing en anglais), ont lieu à l’avant du réacteur dans une zone de l’engin qu’on appelle la Section Froide. Toutes les parties d’un réacteur en fonctionnement ne sont donc pas chaude, cette partie est même plutôt froide en vol ! La combustion et l’échappement ont lieu dans la partie du réacteur qu’on appelle la Section Chaude. La combustion (le Bang en anglais) a lieu dans a chambre de combustion où l’air comprimé et le fuel sont enflammés, ce qui, par l’échappement, déclenche le Blow.

Dans un réacteur sain en action à la vitesse de croisière, la température de la chambre de combustion atteint les 1 400°C. C’est plutôt chaud ! Qu’est-ce que vous en dites ? Mais certains l’aiment chaud, non ?

Dernière modification par philouplaine (29-03-2017 00:12:07)