Préparation au décollage d'un système de transport aérien intégré

Pour rendre le transport aérien plus écologique et plus efficace, de nouvelles approches et une meilleure intégration des équipes et des fonctions s'avèrent nécessaires. Le projet INNOVATE financé par l'UE a forcé une nouvelle génération d'ingénieurs et de chercheurs en vue d'exploiter les innovations technologiques en ce qui concerne la propulsion aéronautique, les cellules, les opérations à terre, la navigation et la communication.

La hausse des pressions du marché et les contraintes législatives pour une aviation plus écologique et plus efficace ont stimulé les recherches technologiques grâce à une intégration plus aboutie du design, des processus et des opérations. Toutefois, le système aéronautique intégré restera toujours un sous-système d'un ensemble plus vaste de systèmes de transport aérien.

Etant donné que les composants et les véhicules complets ne peuvent pas être conçus à l'écart du système global auquel ils appartiennent, le personnel chargé de la conception et de la fabrication doit comprendre et adopter une vision globale, en intégrant une stratégie pour les systèmes intégrés. Le projet INNOVATE visait à établir les besoins de formation pour la nouvelle génération d'ingénieurs et chercheurs en vue de créer le système de démonstration virtuel offrant une vue du système intégré.

Une intégration de haut vol pour les systèmes aéronautiques

Expliquant l'élan du projet INNOVATE, son coordinateur, le professeur Hervé Morvan, a déclaré: "L'intégration est en fait déjà au coeur de la conception d'un appareil, mais la demande actuelle de performances supplémentaires et d'une approche plus écologique a stimulé la recherche de nouveaux matériaux, de nouvelles pratiques ou de nouvelles technologies à même d'exploiter les nouveaux modèles et concepts. Pour réaliser tout son potentiel, une approche globale est nécessaire."

L'avion de demain devra combiner une série de technologies plutôt que de les considérer et de les assembler tels des composants isolés. Il faut notamment revoir le lien entre les ailes, la coque tubulaire et le fuseau moteur, qui a dominé la fabrication des avions depuis l'introduction du Boeing 707 dans les années 1950. Cette nouvelle approche pourrait signifier par exemple que les ventilateurs de l'appareil soient intégrés à la cellule afin d'exploiter "l'intégration de la couche limite" et améliorer le rendement de la propulsion.

INNOVATE a renforcé la formation grâce à l'introduction d'une série de projets pour jeunes chercheurs qui, parallèlement, se concentraient sur des aspects tels que les méthodes de conception, les technologies d'électrification, la maximisation des performances et une approche centrée sur l'être humain. L'équipe a aussi pu exploiter des environnements virtuels professionnels tels que APD de Pace Lab, utilisé par Airbus et Rolls-Royce, afin d'analyser les atouts de leurs technologies, ainsi que sa position au sein du système intégré. Des systèmes de démonstrations ont pu être mis en place sur plusieurs projets.

Comme l'indique le Professeur Morvan, "L'intégration de systèmes et de nouvelles technologies représente l'un des plus grands défis du secteur aérospatial. Nous voulions former les chercheurs pour qu'ils disposent de connaissances appliquées au-delà de leur domaine de spécialité, afin qu'ils puissent travailler efficacement dans un environnement interdisciplinaire. Le projet a permis une formation avancée et l'amélioration des compétences dans de nouveaux domaines, mais aussi une approche transversale."

A cette fin, les chercheurs ont collaboré afin de concevoir et mener à terme plusieurs tâches à l'aide d'un véhicule aérien sans pilote (VASP). Ils ont ainsi pu développer leurs compétences pour venir à bout des défis auxquels les ingénieurs en électricité, en mécanique et en informatique sont le plus souvent confrontés.

Le projet INNOVATE a ainsi mis au point un "taxi motorisé écologique" pouvant réaliser des mouvements axiaux et rotatifs à même de déplacer des avions au sol, remplaçant ainsi les remorqueurs et autres engins.

Un site de lancement pour la formation et la technologie avancée dans l'aérospatiale

Les résultats du projet INNOVATE ont déjà été adoptés par des projets complémentaires et au sein du secteur aéronautique au sens large. Un partenariat a été mis en place dans le cadre du programme Clean Sky 2 de l'UE, qui vise à mettre au point la technologie de pointe en vue de réduire les émissions de CO2 et de gaz ainsi que le niveau de bruit. Cela a permis le développement, en collaboration avec Rolls-Royce, d'une plateforme de 3,5 millions d'euros sur les méthodes computationnelles pour la dynamique des fluides (CFD) destinées à la conception des transmissions des moteurs.

L'équipe du projet organise également un programme de doctorat intitulé INNOVATIVE qui exploite les recherches en matière d'électrification, de propulsion et de fabrication avancée, dont la fabrication additive.

Selon les termes du Professeur Morvan, "INNOVATE n'a jamais été envisagé tel un projet isolé, mais plutôt comme un tremplin destiné à faire avancer la formation en ce qui concerne la technologie aérospatiale en matière de propulsion, d'électrification et de fabrication avancée. Cette association appuiera les démarches à venir en vue d'une propulsion électrique hybride, telle que celle dernièrement annoncée par le partenariat entre Airbus, Rolls-Royce et Siemens."

Pour plus d'information voir:
- APD de Pace Lab
- programme Clean Sky 2