Découvrez comment un Health and Usage Monitoring System analyse les données de vol, moteurs, transmission et vibrations pour renforcer sécurité et maintenance.

Un système moderne au service de la sécurité aéronautique

Le Health and Usage Monitoring System (HUMS) constitue une brique essentielle dans la gestion technique d’un hélicoptère moderne. Conçu pour collecter, analyser et stocker des données en continu, il permet de suivre avec précision l’état de fonctionnement des composants critiques. Les capteurs répartis sur la cellule, les moteurs et la transmission mesurent en temps réel des paramètres comme les vibrations multiaxiales des rotors, les températures internes des turbines, la pression d’huile des réducteurs, ou encore les vitesses de rotation des arbres de transmission. L’agrégation de ces informations permet de détecter des tendances anormales invisibles lors d’une simple inspection visuelle.

Le système intègre également la notion d’usage opérationnel. Chaque démarrage moteur, chaque cycle de vol et chaque sollicitation mécanique est enregistré afin de calculer la consommation de vie résiduelle des pièces. En combinant ces données avec des algorithmes d’analyse conditionnelle, l’opérateur peut ajuster les intervalles de maintenance et planifier les remplacements avant qu’une défaillance ne survienne. Ce suivi structuré améliore à la fois la fiabilité technique, la sécurité aéronautique, et l’optimisation des coûts de maintenance. Le HUMS ne se limite donc pas à une fonction d’alerte : il constitue un outil prédictif, indispensable à l’amélioration de la disponibilité opérationnelle d’un hélicoptère.

Capteurs et catégories surveillées

L’analyse des systèmes HUMS repose sur un réseau de capteurs de haute précision installés sur toutes les zones sensibles d’un hélicoptère moderne. Sur le rotor principal et le rotor de queue, des capteurs de vibration triaxiaux mesurent les sollicitations longitudinales, latérales et verticales. Ces données sont complétées par le suivi du track and balance, garantissant l’alignement dynamique des pales, et par des tachymètres optiques ou magnétiques qui déterminent l’azimut et la vitesse de rotation.

Au niveau des moteurs et du combineur, les HUMS enregistrent les températures de différentes sections de la turbine, les vitesses du générateur de gaz et de la turbine de puissance, ainsi que le couple et les pressions internes. Des détecteurs de particules métalliques (chip detectors) signalent toute usure anormale des engrenages ou paliers. Les boîtiers de transmission et les moteurs sont eux-mêmes surveillés par des accéléromètres de haute sensibilité.

Le train de transmission fait l’objet d’un contrôle étroit : vibrations, couple, température et pression d’huile sont analysés en continu. Les paramètres d’usage complètent ce tableau : nombre de cycles, charges embarquées, positions des commandes de vol et sollicitations structurelles. Enfin, les données de vol – vitesse, altitude, profils de montée ou descente – sont intégrées pour fournir un diagnostic global et anticiper toute anomalie.

Des analyses embarquées pour agir en temps réel

Les HUMS de dernière génération ne se limitent plus à un simple enregistrement de données. Ils disposent d’unités de traitement embarquées capables de comparer en continu les mesures captées aux seuils de tolérance définis par le constructeur. Lorsqu’une valeur sort de la plage admissible – vibration excessive d’un rotor, élévation anormale de la température turbine, chute soudaine de pression d’huile – une alerte immédiate est générée. Ces informations peuvent être transmises au sol en temps réel grâce à des liaisons satellite, Wi-Fi embarqué ou réseaux cellulaires, permettant aux équipes de maintenance de préparer à l’avance les pièces et outils nécessaires. Ce fonctionnement en temps différé réduit considérablement les immobilisations imprévues. La combinaison du contrôle instantané et de la communication continue contribue directement à l’optimisation de la disponibilité opérationnelle d’un hélicoptère et à la réduction des coûts de maintenance grâce à une planification plus rationnelle.

La maintenance prédictive en pratique

L’atout majeur de l’analyse HUMS réside dans sa capacité à exploiter les tendances. Les capteurs n’indiquent pas seulement une valeur instantanée : ils révèlent l’évolution dans le temps d’un paramètre clé. Un moteur dont la température augmente légèrement à chaque vol, ou une transmission dont la vibration dérive progressivement, sont autant de signaux faibles annonçant une dégradation future. En croisant les mesures de moteurs, de transmission et de rotors, le système établit une cartographie de l’usure et fournit aux techniciens des prévisions de durée de vie résiduelle. Les interventions sont alors déclenchées en fonction de l’état réel des composants et non d’un calendrier théorique. Ce passage de la maintenance planifiée à la maintenance prédictive permet d’éviter des remplacements prématurés, de limiter les arrêts non programmés et de sécuriser le suivi des composants critiques, tout en renforçant la fiabilité globale de l’hélicoptère.

Illustration concrète d’un HUMS

Prenons l’exemple d’un hélicoptère doté de 28 capteurs supplémentaires :

• 15 accéléromètres (rotors, transmission)
• 8 jauges de déformation (strains pour usage)
• 3 tachymètres (mast, rotor queue)
• un suivi température extérieure
• intégration au FDR (Flight Data Recorder), avec position commandes, accélérations multiaxes, pressions

Ces capteurs, couplés à une unité de traitement (MDAU), stockent les données puis les transmettent à une station terrestre pour analyse des tendances, détection d’excès, et déclenchement d’alertes ou d’actions correctives.

Valeur ajoutée pour l’opérateur et le secteur aéronautique

L’intégration d’un Health and Usage Monitoring System transforme profondément la gestion technique d’un hélicoptère moderne. La première valeur ajoutée réside dans la fiabilité accrue grâce aux systèmes HUMS. Les anomalies sont détectées à un stade précoce, avant qu’elles ne deviennent critiques, ce qui réduit considérablement le risque d’incidents en vol et améliore la confiance des équipages et des opérateurs.

La deuxième dimension est économique. La réduction des coûts de maintenance d’un hélicoptère s’appuie sur des interventions ciblées, déclenchées uniquement lorsque les capteurs révèlent une dérive réelle. Cela évite les inspections superflues et permet de concentrer les ressources sur les éléments réellement vulnérables. Cette approche conditionnelle génère des économies substantielles sur le cycle de vie complet de l’appareil.

Un autre bénéfice majeur concerne la disponibilité opérationnelle. En limitant les immobilisations imprévues (AOG), les HUMS permettent une meilleure planification des interventions et garantissent que les hélicoptères restent en ligne plus longtemps. L’optimisation de la sécurité aéronautique s’ajoute à cette équation, car les systèmes surveillent en permanence les moteurs, les transmissions, les vibrations et les composants critiques.

Enfin, le futur de la maintenance intelligente des hélicoptères repose sur l’intégration d’algorithmes avancés et d’intelligence artificielle. Ceux-ci permettront d’affiner les modèles prédictifs, de renforcer la détection précoce des anomalies et d’offrir un suivi continu, plaçant l’innovation des systèmes HUMS au cœur de la stratégie aéronautique mondiale.

HELICOLAND est le spécialiste de l’hélicoptère