VIRTIS

VIRTIS est un instrument d'imagerie thermique qui détecte et cartographie le rayonnement infrarouge sur les composants d'aéronefs, principalement les moteurs, afin d'identifier les anomalies de température et la dégradation des matériaux sans démontage. Il combine l'imagerie en lumière visible avec la spectroscopie infrarouge, permettant aux techniciens de maintenance de voir simultanément l'état physique d'une pièce et sa signature thermique.

Le système fonctionne en balayant une surface cible sur une plage de longueurs d'onde s'étendant généralement sur les bandes infrarouge moyen (3 à 5 micromètres) et infrarouge lointain (8 à 14 micromètres). Cette capacité bi-bande le distingue des caméras thermiques de base : VIRTIS peut identifier non seulement la température, mais aussi l'émissivité et les propriétés matérielles de ce qu'il observe. Le composant spectromètre décompose la lumière infrarouge en ses longueurs d'onde constitutives, produisant un spectre pour chaque pixel, ce qui aide à discriminer les différents modes de défaillance : une aube de turbine fissurée, une accumulation de carbone sur un étage de compresseur et une dégradation de palier produisent chacun des signatures spectrales distinctes.

En pratique, VIRTIS scanne les sections chaudes des moteurs pendant leur fonctionnement ou après des essais contrôlés. Un technicien dirige la tête du capteur vers la zone cible à une distance de sécurité, généralement de 0,5 à 2 mètres, et l'instrument enregistre à la fois une image thermique et des données spectrales brutes. Le canal visible confirme la géométrie et l'emplacement des caractéristiques, tandis que les canaux infrarouges révèlent les contraintes internes, les fissures naissantes, les piqûres de corrosion et les ponts thermiques qui indiquent une défaillance imminente. Les moteurs présentant des distributions de température inégales sur les étages de turbine, par exemple, signalent des décrochages de compresseur, des frottements d'aubes ou des blocages du système de refroidissement bien avant qu'une inspection conventionnelle ne les détecte.

Détection des anomalies et des défaillances courantes

VIRTIS excelle dans la détection des points chauds et froids sur les aubes de turbine, les revêtements de chambre de combustion et les carters. Une aube fonctionnant 50 à 100 degrés Celsius plus chaud que ses voisines signale un frottement, une séparation ou une perte de flux de refroidissement ; les zones plus froides suggèrent des dépôts ou des blocages. Les paliers scannés pendant ou immédiatement après le fonctionnement du moteur montrent des profils d'élévation thermique qui sont corrélés à une rupture de lubrification et à un frottement. L'instrument identifie également le délaminage des aubes de soufflante composites et la fissuration de la matrice dans les revêtements de barrière thermique sur les aubes de turbine haute pression, qui modifient tous deux l'émissivité locale et apparaissent comme des changements de signature subtils mais reproductibles sur plusieurs balayages.

Le terme « spectromètre » dans VIRTIS le distingue des caméras thermiques passives utilisées en thermographie industrielle générale. Un imageur thermique standard signale la température ; VIRTIS signale la radiance spectrale sur de nombreuses longueurs d'onde, permettant une analyse spécifique aux matériaux. Cela le rend particulièrement précieux dans les turbofans à fort taux de dilution où plusieurs alliages, revêtements et matériaux composites fonctionnent dans des gradients de température extrêmes. Les opérateurs militaires et commerciaux utilisent les données VIRTIS pour prolonger la durée de vie des moteurs, reporter des révisions coûteuses et justifier la poursuite du vol de moteurs qu'une inspection endoscopique de routine validerait inconditionnellement, mais dont l'historique thermique VIRTIS avertit qu'ils nécessitent une surveillance plus étroite.