Le diagnostic de défaillances dans le domaine de l'aéronautique est un problème critique à cause des enjeux économiques mais surtout de sûreté des passagers. Dans l'avion les moteurs et ses équipements, régulateurs, périphériques, ... sont les systèmes les plus importants car l'ensemble fournit la puissance nécessaire pour soutenir l'appareil en vol. Une étude préliminaire basée sur les données de maintenance des équipements montre deux systèmes critiques : les vérins du système hydraulique et le système d'huile. Dans les systèmes périphériques du moteur nous trouvons le système hydraulique qui a comme objectif adapter la géométrie du moteur aux nécessités particulières de puissance dans chaque phase de vol. Le système hydraulique est composé d'un certain nombre de vérins inclus dans le circuit du carburant, qui est le fluide qui les actionne. Le vérin VSV (Variable stator Valve), avec sa boucle de régulation, est l'objet de notre étude. Cet actionneur modifie la géométrie de la turbine haute pression pour réussir à avoir une puissance optimale notamment dans le décollage et l'atterrissage. Ces actionneurs sont installés dans la plupart de turbines CFM56-7 fournies par l'entreprise motoriste Hispano-Suiza du Groupe Safran. En ce qui concerne le système d'huile, la lubrification correcte des parties mécaniques mobiles du moteur de l'avion devient critique à cause des vitesses de rotation des éléments mobiles du moteur. Le diagnostic du système décrit est donc le but premier. En complément, là où la maintenance est une partie importante de la vie du système, le pronostic de défaillances et la surveillance du vieillissement est un sujet de plus en plus important. C'est le cas des moteurs aéronautiques dont la maintenance périodique est fondamentale pour la sûreté de fonctionnement du système. En conséquence, le deuxième objectif de cette étude est de coordonner la détection des défaillances avec le pronostic pour réaliser une maintenance adaptative des moteurs. Dans une première partie, on expose les concepts et outils théoriques, basés sur l'analyse de données et la modélisation du système. Ensuite les applications ont été développées en grandeur réelle sur le moteur choisi par l'entreprise, dans le cadre du projet européen TATEM.

Les matériaux composites à base de fibre carbone suscitent un intérêt grandissant dans l'industrie en général et avionique en particulier. Très appréciés pour leur résistance exceptionnelle aux efforts de traction ils présentent également un poids bien plus faible que les métaux y compris l'aluminium. Cela permet d'envisager la construction d'aéronefs d'une très grande solidité tout en réduisant significativement leur consommation en carburant. Cependant les composites carbone sont relativement fragiles sous des efforts en flexion ou compression. Leur durée de vie est peu connue et dépend fortement de la géométrie des pièces qui sont souvent surdimensionnées par sécurité. Afin de prévenir d'éventuels accidents et conserver des pièces légères il est indispensable d'évaluer leur état de santé. L'objectif de cette thèse est la conception d'une solution d'instrumentation à base de capteurs miniaturisés en technologie silicium sensibles aux vibrations mécaniques et capables de détecter l'apparition d'un défaut dans la structure. Nous développé un procédé de fabrication simple et robuste pour des capteurs dont l'élément sensible est une jonction PN de type Zéner implémentée dans du polysilicium. Nous avons démontré dans un premier temps une sensibilité aux vibrations mécaniques. La capacité de ces capteurs à faire du suivi de réticulation en autoclave a également été démontrée. La phase suivante a concerné l'étude d'un procédé de packaging souple robuste et modulable pour la mise en réseau des capteurs. Enfin la dernière étape concerne l'étude d'un circuit électronique permettant la lecture du signal et la réduction du bruit de fond.