Essais en conditions réelles

Mesurer en vol les contraintes vibratoires, acoustiques et de pression est essentiel pour garantir la fiabilité des lanceurs, UAV et satellites dans des environnements extrêmes.

Marques :

  • PCB Piezotronics
  • Endevco
  • The Modal Shop

Contexte d’utilisation

Vibroacoustique en conditions réelles

Les essais vibroacoustiques en conditions réelles, tels que les lancements de fusées ou de missiles, soumettent les structures et les charges utiles à des environnements d’une sévérité extrême. L’objectif est de mesurer simultanément les vibrations mécaniques et les fluctuations de pression acoustique intense afin de valider la survie et l’intégrité fonctionnelle des équipements lors des phases critiques.

Les ingénieurs font face à des défis majeurs : niveaux acoustiques pouvant dépasser 180 à 190 dB selon la mission, chocs liés aux séparations d’étages, fortes vibrations structurelles et environnements thermiques sévères. La difficulté principale réside dans l’obtention de mesures acoustiques fiables malgré les vibrations parasites susceptibles de contaminer les signaux.

Produits recommandés

Capteurs de pression acoustique ICP®

Conçus pour les environnements acoustiques de très forte intensité, ces capteurs intègrent une compensation en accélération qui réduit fortement la sensibilité aux vibrations mécaniques, améliorant la séparation entre phénomènes acoustiques et structurels. Leur sortie basse impédance (ICP®/IEPE) permet l’utilisation de câbles longs sans dégradation du signal, un atout majeur pour les structures de grande dimension.

Accéléromètre triaxial ICP® 10 mV/g TEDS 1.0 • Sensibilité : 10 mV/g • Gamme de mesure : ±500 g pk...
356A45
Accéléromètre piézoélectrique triaxial ICP®, 100 mV/g, 50 g, connecteur 1/4-28 4-broches montage adhésif , TEDS 1.2
Capteur de pression acoustique ICP® - compensé en accélération - 3.3 psi, 1500 mV/psi - connecteur ...
103B02
Capteur de pression acoustique ICP®, 3.3 psi, 1500 mV/psi, connecteur 10-32 compensé en accélération
Capteur de pression acoustique ICP® - compensé en accélération - 10 psi, 500 mV/psi - connecteur 10...
103B11
Capteur de pression acoustique ICP® 10 psi, 500 mV/psi, compensé en accélération
Capteur de pression acoustique ICP® - compensé en accélération - 10 psi, 500 mV/psi - connecteur 10...
103B12
Capteur de pression acoustique ICP®, 10 psi, 500 mV/psi, connecteur 10-32 compensé en accélération

Accéléromètres piézoélectriques miniatures (ICP®)

Leur faible masse limite l’effet de charge sur les structures légères. Ils offrent une large bande passante et une robustesse adaptée aux environnements vibratoires sévères rencontrés en vol.

Capteur de choc monoaxial piézorésistif 2k g, non amorti, à souder sur pattes Idéal pour les crash ...
7264C-2K-2-120
Accéléromètre, piézorésistif, 2 000 g, non amorti, fixation par vis, câble de 3,05 mètres, excitation de 5V et 10V
Accéléromètre triaxial ICP® 100 mV/g • Sensibilité : 100 mV/g • Gamme de mesure : ±50 g pk • Gamme...
356A15
Accéléromètre piézoélectrique triaxial ICP®, 100 mV/g, cubique de 14 mm d’arète
Accéléromètre ICP® miniature, léger (0,2 g) 10 mV/g 500 g avec câble détachable 3 mètres • Sensibi...
352C23
Accéléromètre piézoélectrique miniature (0.2 gm) ICP®, 5 mV/g, fourni avec câble 030A10 de longueur 3 mètres

Aérodynamique et aéroacoustique en vol

Contrairement aux essais en soufflerie, les essais en vol réel intègrent des variables non maîtrisées : turbulence atmosphérique réelle, couche limite complexe, effets aéroélastiques et variations thermiques liées à l’altitude. Ces essais sont essentiels pour valider les modèles CFD et mesurer la distribution de pression sur les surfaces portantes (ailes, fuselage) sur l’ensemble de l’enveloppe de vol.

Les principales contraintes concernent l’intégration de capteurs sans perturber l’écoulement (profil très bas) et la nécessité de mesurer pressions statiques et dynamiques jusqu’à 0 Hz, avec une stabilité thermique suffisante malgré les variations d’altitude.

Produits recommandés

Capteurs de pression piézorésistifs miniatures

Ces capteurs mesurent à la fois les pressions statiques et dynamiques (réponse jusqu’à 0 Hz), indispensables pour la cartographie des charges aérodynamiques. Leur conception offre une excellente linéarité et une bonne stabilité thermique dans des formats très compacts.

Capteur de pression piézoelectrique ICP® 344,7 kPa haute pression - Gamme de mesure: 344,7 kPa - ...
113B26
Capteur de pression piezoélectrique haute fréquence ICP® , 500 psi, 10 mV/psi, compensé en accélération
Capteur de pression piézorésistif 15 psi absolu utilisé pour la mesure d’écoulement d’air - Etendu...
8515C-15
Capteur de pression piézorésistif, 15 psia, absolu, diamètre de 6,35 mm, hauteur de 0,76 mm, liaison RTV, câble de 76,20 cm
Capteur de pression piézorésistif 15 psi absolu utilisé pour la mesure d’écoulement d’air - Etendu...
8515C-50
Capteur de pression piézorésistif, 50 psia, absolu, diamètre de 6,35 mm, hauteur de 0,76 mm, liaison RTV, câble de 76,20 cm
Capteur de pression piézorésistif 1 psi relatif - Etendue de mesure : 1 psi relatif - Sensibilité...
8507C-1
Capteur de pression piézorésistif, 1 psig, relatif, 2,34 mm de diamètre, liaison RTV, câble de 76,2 cm
Capteur de pression piézorésistif 1 psi relatif - Etendue de mesure : 1 psi relatif - Sensibilité...
8507C-15
Capteur de pression piézorésistif, 15 psig, relatif, 2,34 mm de diamètre, liaison RTV, câble de 76,2 cm
Capteur de pression piézorésistif 1 psi relatif - Etendue de mesure : 1 psi relatif - Sensibilité...
8507C-2
Capteur de pression piézorésistif, 2 psig, relatif, 2,34 mm de diamètre, liaison RTV, câble de 76,2 cm
Capteur de pression piézorésistif 1 psi relatif - Etendue de mesure : 1 psi relatif - Sensibilité...
8507C-5
Capteur de pression piézorésistif, 5 psig, relatif, 2,34 mm de diamètre, liaison RTV, câble de 76,2 cm

Essais sur véhicules blindés

Les essais sur véhicules blindés visent à caractériser la dynamique du véhicule en terrain sévère ainsi que sa résistance aux chocs et aux explosions (blast). L’objectif est de garantir l’intégrité structurelle du blindage et la tenue des systèmes embarqués face à des impulsions de pression très brèves et de forte amplitude.

Le principal défi concerne la survivabilité de l’instrumentation. Les capteurs doivent supporter des chocs extrêmes et des ondes de choc à montée très rapide tout en conservant une bande passante suffisante pour l’analyse des phénomènes.

Produits recommandés

Capteurs de pression de choc (Blast)

Conçus pour mesurer des ondes de choc avec des temps de montée de l’ordre de la microseconde, ces capteurs sont adaptés aux environnements d’essais explosifs les plus sévères.

Capteur de pression piézoelectrique ICP® 1379 kPa haute pression - Gamme de mesure: 1379 kPa - Sen...
113B21
Capteur de pression piezoélectrique haute fréquence ICP® , 200 psi, 25 mV/psi, compensé en accélération
Capteur de pression piézoelectrique ICP® 15 kpsi - Gamme de mesure: 15k psi - Sensibilité: 0.69 pc...
113B23
Capteur de pression piezoélectrique haute fréquence ICP® , 10k psi, 0.5 mV/psi, compensé en accélération
Capteur de pression piézoelectrique ICP® 6895 kPa haute pression - Gamme de mesure: 6895 kPa - Sen...
113B24
Capteur de pression piezoélectrique haute fréquence ICP® , 1000 psi, 5 mV/psi, compensé en accélération
Capteur de pression piézoelectrique ICP® 34475 kPa haute pression - version placebo - Gamme de mes...
113B22
Capteur de pression piezoélectrique haute fréquence ICP® , 5000 psi, 1 mV/psi, compensé en accélération
Capteur de pression ICP® 345 kPa - Gamme de mesure: 345 kPa - Sensibilité:20,3 mV/kPa - Front de ...
132B38
Capteur de pression Micro ICP® , 140 mV/psi, Capteur integral

Accéléromètres MEMS à capacité variable (VC MEMS)

Adaptés aux chocs de forte intensité, ces capteurs offrent une réponse jusqu’à 0 Hz, permettant de suivre le mouvement global du véhicule lors d’un impact. Leur conception assure une bonne robustesse et une récupération rapide après dépassement de gamme.

Capteur monoaxial à capacité variable VC MEMS 100 g, sortie différentielle, montage par goujon. Idéa...
7290G-10-D-120
Accéléromètre capacitif 100g – câble intégré 3 mètres
Capteur monoaxial à capacité variable VC MEMS 100 g, sortie différentielle, montage par goujon. Idéa...
7290G-10-D-30
Accéléromètre capacitif 10g – câble intégré < 1 mètre
Capteur monoaxial à capacité variable VC MEMS 100 g, sortie différentielle, montage par goujon. Idéa...
7290G-100-D-120
Accéléromètre capacitif 100g – câble intégré 3 mètres – différentiel

Confort cabine

Le confort vibratoire est devenu un critère différenciant majeur, notamment pour les hélicoptères civils et les nouveaux aéronefs de mobilité urbaine (eVTOL). Les essais visent à mesurer les vibrations transmises par les moteurs, rotors ou trains d’atterrissage aux passagers et à l’équipage.

La difficulté réside dans la mesure des mouvements de corps rigide et des vibrations de très basse fréquence (proches de 0 Hz), souvent masquées par des composantes haute fréquence. L’instrumentation doit rester légère afin de ne pas modifier la réponse dynamique des structures mesurées.

Produits recommandés

Accéléromètres MEMS à capacité variable (VC MEMS)

Spécifiquement conçus pour les basses fréquences et les accélérations quasi-statiques, ces capteurs intègrent un amortissement interne qui améliore la stabilité de la réponse et limite la sensibilité aux hautes fréquences parasites.

Accéléromètre MEMS pour les mesures d’accélération continue et de vibration basse fréquence. - S...
3711F1110G
Accéléromètre monoaxe capacitif 10g 135 mV/g
Accéléromètre MEMS pour les mesures d’accélération continue et de vibration basse fréquence. - S...
3711F1130G
Accéléromètre monoaxe capacitif 30g 45 mV/g
Accéléromètre triaxial MEMS pour les mesures d’accélération continue et de vibration basse fréquenc...
3713F1110G
Accéléromètre triaxe capacitif 10g 135mV/g
Accéléromètre triaxial MEMS pour les mesures d’accélération continue et de vibration basse fréquenc...
3713F112G
Accéléromètre triaxe capacitif 2g 675mV/g

Capteurs de déformation

Utilisés pour le suivi de la fatigue structurelle, ces capteurs piézoélectriques offrent une sortie élevée et un excellent rapport signal/bruit par rapport aux jauges de contrainte classiques.

Extensomètre piézoélectrique ICP® 50mV/microdef....
740B02
Extensomètre piézoélectrique ICP® 50mV/microdef.

Bruit cabine

Les essais acoustiques cabine visent à identifier les chemins de transmission du bruit (aérien et solidien) afin d’optimiser l’isolation et le confort sonore. Les sources sont multiples : bruit tonal des rotors, bruit large bande de la couche limite turbulente, systèmes auxiliaires.

Les ingénieurs doivent corréler les pressions fluctuantes externes avec les niveaux de pression acoustique internes (OASPL). La difficulté réside dans le déploiement de réseaux de microphones capables de localiser précisément les sources dans un espace restreint, tout en supportant les variations de pression statique et de température.

Produits recommandés

Microphones de mesure ICP®

Réponse en fréquence plane, bonne stabilité environnementale et compatibilité avec les systèmes d’acquisition ICP®/IEPE utilisés pour les mesures vibratoires, ce qui simplifie la chaîne d’essai.

Ensemble microphone 1/2" pression prépolarisé (377B11) et préamplificateur ICP ® (426E01) - TEDS 1.0...
378B02
Microphone 1/2 champ libre, prépolarisé type 377B02 fourni avec préamplificateur 426E01
Microphone d’antennerie 1/4" ICP® avec préamplificateur intégré, TEDS 1.0, connecteur BNC Jack • D...
130F20
Microphone prépolarisé, 45 mV/Pa, livré avec préamplificateur 1/4 pour conditionnement ICP®, connectique BNC Jack

Microphones à incidence aléatoire

Optimisés pour les champs acoustiques diffus, typiques de l’intérieur d’une cabine d’aéronef en vol.

Microphone 377C20 et préamplificateur 426A14...
377C20
Microphone 1/2 , prépolarisé 50 mV/Pa (+/-1.5 dB)

Présentation

Essais en conditions réelles : confronter le système à son environnement de mission

Valider le comportement fonctionnel et dynamique d’un équipement dans la complexité réelle d’intégration et d’usage.

Les essais en conditions réelles complètent la qualification laboratoire en confrontant l’équipement à la complexité de son environnement d’exploitation. Ils permettent d’évaluer son comportement face à des excitations multi-sources, à des conditions de montage réelles, à des interactions entre sous-systèmes, à des variations d’alimentation et à des perturbations environnementales telles que température locale, humidité ou perturbations électromagnétiques. L’objectif n’est pas seulement de vérifier la conformité fonctionnelle, mais aussi de confirmer la robustesse de l’intégration et de corréler les résultats avec les modèles et les essais de qualification. Dans l’aéronautique, cette logique se traduit souvent par des essais véhicule au sol ou en vol, où l’on suit simultanément vibration structurelle, efforts et environnement acoustique afin d’identifier les chemins de transmission et les zones sensibles du système.

Vibroacoustique réelle : capter les couplages que le laboratoire simplifie

Mesurer simultanément bruit, vibrations et réponses d’équipements pour comprendre l’environnement dynamique global.

La vibroacoustique en conditions réelles vise à caractériser l’environnement dynamique global auquel le système est réellement exposé : bruit rayonné, bruit transmis par la structure, couplages avec les modes propres et réponse des équipements installés. Cette approche est particulièrement pertinente à proximité des moteurs, des entrées d’air, des zones de turbulence ou lors de phases transitoires telles que l’accélération, la décélération ou les manœuvres, lorsque les sollicitations évoluent rapidement. L’intérêt majeur des essais en situation réelle est de capturer des combinaisons d’excitation que les approches normatives simplifient souvent : contributions multiples, non-linéarités, variabilité d’un scénario à l’autre et interactions entre sous-systèmes. Pour produire des résultats exploitables, l’instrumentation doit alors être pensée à l’échelle du système complet : choix des points de mesure, synchronisation, densité de voies, tenue mécanique et immunité EMI deviennent des paramètres aussi importants que le capteur lui-même.

Essais terrain sur véhicules : relier signatures dynamiques et acceptabilité opérationnelle

Du roulage tout-terrain au bruit cabine, mesurer le réel pour qualifier la robustesse d’intégration et l’exposition équipage.

Sur véhicules blindés, les essais en conditions réelles visent à caractériser des signatures dynamiques très spécifiques, issues du roulage tout-terrain, des franchissements, des chocs d’exploitation et des sollicitations propres à la plateforme. On y observe généralement des composantes basses fréquences dominantes liées aux mouvements de caisse et aux suspensions, superposées à des contributions de fréquences plus élevées issues du groupe motopropulseur, de la transmission ou des équipements auxiliaires. En parallèle, les essais de confort et de bruit cabine de type NVH permettent de quantifier l’exposition de l’équipage — niveaux sonores, émergences tonales, vibrations aux interfaces siège, plancher ou commandes — et d’identifier les principales voies de transfert, qu’elles soient structurelles ou aériennes. Ces campagnes terrain sont souvent décisives, car elles traduisent directement l’acceptabilité opérationnelle du véhicule, la fatigue de l’équipage, l’intelligibilité des communications et la robustesse d’intégration des systèmes embarqués.

Vos interlocuteurs

Votre interlocuteur pour :
Sud-est
Christian MEDRANO

Christian MEDRANO

Chef de marché Industrie & Transport rail

Expert en systèmes complexes

Votre interlocuteur pour :
Nord
Pakize Delor

Pakize Delor

Chef de Marché Essais Environnements Aggravés Aéronautique & Défense

Experte essais en environnements aggravés

Votre interlocuteur pour :
Sud-Ouest
Philippe BRIQUET

Philippe BRIQUET

Responsable des ventes Aéronautique, Espace et Défense

Votre contact stratégique pour les programmes A&D