Étude du phénomène de gravillonnage sur pare-brise d'hélicoptères

• Main Author: Langevin, Gildas
• Other Authors: Rennes 1
• Language: fr
• Published: 2016
• Subjects: Hélicoptère; Verre; Impact; Gravillonnage; Helicopter windshields; Glass; Gravelling
• Online Access: http://www.theses.fr/2016REN1S146

Les hélicoptères génèrent un flux d'air important en service, qui semble générer des envols de particules. Ces dernières finissent parfois leur course sur les pare-brise, créant des endommagements et susceptibles d'être liés à des fissurations macroscopiques desdits pare-brise. Une analyse de l'existant est tout d'abord menée, dans la littérature académique comme dans le contexte industriel de ces travaux. Une série d'endommagements est prélevée sur des pare-brise rebutés afin d'en analyser les motifs et les dimensions caractéristiques, et des pare-brise rompus sont analysés. Des facteurs d'influence liés au projectile, aux conditions d'impact et aux conditions environnementales sont isolés, et testés dans le cadre d'une campagne d'essais sur éprouvette. L'étude de l'influence des conditions environnementales indique que l'atmosphère du laboratoire est représentative des conditions moyennes pouvant se produire en service. Un projectile de type gravier standardisé est ensuite mis au point afin de gagner en reproductibilité des essais sans perdre de représentativité des résultats. Une série d'essais est alors menée sous des conditions d'impact variables (vitesse, incidence), et validée par des essais à plus grande échelle sur plaque de verre. Les altérations générées par le gravillonnage sont alors mesurées et quantifiées, de même que leur évolution avec la vitesse d'impact. Le lien entre ces altérations et la géométrie des endommagements est analysé, et confirmé par des modélisations analytiques et numériques. Une étude des activités complémentaires est finalement menée, dans l'optique de définir une spécification de la performance des futurs pare-brise au gravillonnage. === Helicopters can move by generating an airflow that seems powerful enough to make ground particles take off; some of them end up crashing on the windshields, creating damage called gravelling. These impacts may be linked to macroscopic windshield failure, i.e. cracks. A state-of-the-art analysis is performed, in both academic literature and corporate data. A batch of damaged spots is selected on used windshields in order to analyze characteristics dimensions and patterns featured by gravelling impacts, whereas cracked windshield fractographic analysis are performed. Influence factors, linked to the impact conditions as well as the projectile and the environment, are isolated and tested through a sample impact test campaign. After converging towards representative environmental conditions and projectile, the influence of the impact conditions are quantified on test sample, then validated with further windshield-scaled samples. The alterations created by gravelling impacts, as well as their evolution with impact velocity, can consequently be measured and quantified. The links between these alterations and the damage geometries are looked after and confirmed by analytical and numerical models. Finally, an analysis of further activities is proposed so as to be able to define gravelling performance specifications for future windshields.