Le nouvel avion

• L’aviation commerciale représente 2 à 3% des émissions globales de CO2 dans le monde. Les avionneurs sont soumis à une pression croissante de l’opinion publique pour réduire ces émissions.
• AIRBUS annonce la mise sur le marché d’avions à zéro émission de carbone à l’échéance 2035.
• SAFRAN annonce une nouvelle génération de moteurs ultra-sobres à l’horizon 2035 (Usine Nouvelle, 29/09/20) De nouvelles propulsions hybridées ou non, de nouveaux équipements (EMA) et de nouveaux modes de production d’électricité à bord, doivent être développés pour atteindre cet objectif.
• L’interaction moteur / cellule d’avion va soulever de nombreux défis.

C’est dans ce contexte que des collaborations variées entre VibraTec et le Groupe SAFRAN servent à valoriser les expériences pour préparer l’avenir.

Un avion plus électrique

• L’intégration de machines électriques + réducteurs dans les chaînes de propulsion, les actuateurs, génère de nouveaux chargements dynamiques
• Les modèles actuels ne sont pas toujours adaptés pour des calculs de réponse dynamique en hautes fréquences
• Les effets d’installation de ces nouveaux équipements sur les lignes de propulsion nécessitent de lever les risques de défaillance mécanique liées à de telles conceptions

 Un avion plus digital

• L’intégration de nouveaux équipements dans les avions pose la question de leur fiabilité, compte-tenu du faible RETEX sur ces équipements
• Les exigences des compagnies aériennes évoluent : les bénéfices attendus portent sur :
  • Une meilleure disponibilité de la flotte,
  • Réduction des coûts de maintenance,
  • Allongement de la durée de vie des matériels.

Un avion plus vert

• Nouveaux fuselages, voilure optimisé, électrification massive des équipements, nouvelles avioniques, nouvelles propulsions… L’avion Zéro Emission est un objectif final qui devra composer avec l’intégration de nombreuses technologies de rupture
• L’avion plus vert doit être plus léger, plus confortable, moins polluant et silencieux mais surtout il devra être fiable et compétitif
• Maitriser l’environnement vibratoire, acoustique et dynamique est une nécessité
• Besoin de compétences pour exploiter les essais et rendre quantitatives les méthodes de simulation

Un avion plus électrique

• Développer des méthodes de calcul innovantes (couplage fort, calcul HF, calcul 3D) intégrant à la fois la machine électrique, son réducteur, et son environnement, pour simuler les chargements et les réponses dynamiques des lignes d’arbre hybridées, des actuateurs électro-mécaniques
• Optimiser la conception de machines électriques réductées pour minimiser les chargements dynamiques
• Intégrer à terme le démonstrateur numérique dans le processus de conception et de développement de propulsions hybridées et d’équipements électrifiés.
• Développer des solutions de réduction des chargements dynamiques en rétrofit de conception

Un avion plus digital

• Exploiter la partie dynamique des signaux délivrés par les capteurs de surveillance, idéalement déjà embarqués (roue phonique, engrenage, accéléromètre)
• Développer une solution de maintenance prédictive hard/soft en mesure de détecter des défauts mécaniques / électrique / thermique de façon suffisamment précoce pour anticiper les tâches de maintenance
• Caractériser les usages (chargements dynamiques)

Un avion plus vert

• Mesure des efforts dynamiques d’un Turbopropulseur (Programme TECH TP)
• Caractérisation des sources et méthodes de conception è impact des nouvelles formes aérodynamiques, amélioration des conceptions vibroacoustique (Programme CANOBLE)
• Exploitation des bancs d’essais au sol : analyse et exploitation d’essais dynamique sur aubes soufflantes composites (banc Phare I)