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Posté par Redbran le Samedi 16/01/2016 à 00:00
Propulser les avions vers le futur
Le fait d'améliorer le rendement énergétique du système de propulsion des avions peut réduire la consommation de carburant et les rejets associés. L'application de nouveaux concepts pourrait contribuer à y arriver, par exemple avec les systèmes de propulsion distribuée multiples et l'intégration de la propulsion dans la cellule.

La réduction de l'impact des vols sur l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques...) est l'une des priorités du planning de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) de l'UE. Les sources mixtes d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) sont aussi parmi les nouveaux concepts de propulsion qui pourraient exiger moins de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :), et donc réduire la consommation de carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.) et les rejets. Les concepts consistent en un système faisant appel à de nombreux propulseurs, ou à un fuselage (Le fuselage désigne l'enveloppe d'un avion qui reçoit généralement la charge transportée, ainsi que l'équipage. Le fuselage d'un avion supporte la voilure et...) qui intègre en tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) ou partie la génération d'énergie.


Vue du concept DMFC (distributed multiple-fans concept)
Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration...) DISPURSAL (Distributed propulsion and ultra-high by-pass rotor study at aircraft level), financé par l'UE, a mis en place des solutions potentielles dans des systèmes d'avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air,...) réalistes. L'équipe s'est intéressée à deux nouveaux concepts qui tirent parti du comblement de sillage et de l'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par une autre entité, par exemple, un atome qui fait une transition entre deux niveaux d'énergie électronique. Le photon est...) de couche limite (La couche limite est une zone d'interface entre un corps et le fluide environnant lors d'un mouvement relatif entre les deux. On y observe les effets de la viscosité. Elle est un élément important en mécanique des...) (boundary layer ingestion, BLI) couramment utilisés pour les torpilles, les missiles et les navires. Ces solutions devraient entrer en service en 2035.

Le concept DMFC (distributed multiple-fans concept) est un corps d'aile mixte doté de nombreuses hélices de BLI sur la partie supérieure du fuselage. Le concept PFC (propulsive fuselage concept) intègre une hélice (Hélice est issu d'un mot grec helix signifiant « spirale ». Un objet en forme d'hélice est dit hélicoïdal.) de BLI montée à l'arrière, qui encercle le fuselage. Elle est animée par une turbine à gaz (Une turbine à gaz, appelée aussi turbine à combustion, est une machine tournante thermodynamique appartenant à la famille des moteurs à combustion interne dont...) placée dans le cône arrière du fuselage. Ce concept utilise aussi deux turboréacteurs modernes, économes en carburant (taux de dilution (La dilution est un procédé consistant à obtenir une solution finale de concentration inférieure que celle de départ, soit par ajout de solvant, soit par...) très élevé), placés sous les ailes, pour assurer la redondance.


Vue du concept PFC (propulsive fuselage concept).

Les scientifiques ont évalué l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) des composants, les problèmes d'intégration de la propulsion avec la cellule, le concept du système de propulsion, et l'impact global sur les performances de l'avion et ses rejets. Ils ont comparé les concepts avec deux autres avions, le 2035R, avec une turbine (Une turbine est un dispositif rotatif destiné à utiliser la force d'un fluide (eau, vapeur, air, gaz de combustion), dont le couple est transmis au moyen d'un arbre.) à gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend...) classique et prévu pour 2035, et le SoAR basé sur un A330-300 de l'an 2000. Ils ont soutenu le travail expérimental par des simulations sophistiquées des écoulements.

Les concepts DMFC et PFC ont tous deux démontré une amélioration notable en termes de consommation de carburant et de rejets de gaz carbonique par rapport au SoAR, et une amélioration moindre mais néanmoins importante par rapport au 2035R. Les résultats ont souligné la nécessité de réduire les effets négatifs de la BLI pour attendre les objectifs de réduction des rejets, mais aussi que tous les deux devraient arriver à atteindre les objectifs de bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création d'une sensation...) pour 2035.

Les résultats du projet ont été largement diffusés dans des revues scientifiques et lors de présentations sollicités durant des conférences. En outre, une maquette du PFC a été présentée à l'occasion de l'une des plus importantes conférences internationales sur l'aérospatiale (L'aérospatiale (nom commun féminin singulier) est une discipline scientifique qui rassemble les techniques de l'aéronautique (déplacement dans...), le salon de l'aéronautique (L'aéronautique inclut les sciences et les technologies ayant pour but de construire et de faire évoluer un aéronef dans...) et de l'espace 2014 ILA à Berlin.

Le projet DISPURSAL a démontré les avantages de concepts de propulsion mixte, et proposé un calendrier (Un calendrier est un système de repérage des dates en fonction du temps. Ces systèmes ont été inventés par les hommes pour mesurer, diviser et organiser le temps sur de longues durées. Initialement conçus pour être en accord...) d'optimisation. L'utilisation de ces concepts pourrait aider l'UE à atteindre ses objectifs exigeants de vols respectueux de l'environnement.

Pour plus d'information voir: projet DISPURSAL

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Source: CORDIS