Une nouvelle couche antigivre stimule l’innovation dans le domaine des giravions
Les conditions givrantes représentent un problème majeur pour la sécurité aérienne. Tous les types d’aéronefs commerciaux, qu’il s’agisse d’aéronefs à voilure fixe ou d’aéronefs à voilure tournante, ont besoin de systèmes de protection contre la glace pour pouvoir voler en toute sécurité dans toutes les conditions météorologiques. Les aéronefs à rotor basculant, où les rotors sont inclinés lors de différentes phases de vol, sont confrontés à un défi plus particulier. «Les aéronefs peuvent généralement laisser la glace s’accumuler un peu sur les pales avant que le pilote n’allume le chauffage», explique Markus Villinger, coordinateur du projet NO-ICE-ROTOR, de Villinger GmbH, en Autriche. «Ce n’est toutefois pas possible dans le cas des aéronefs à rotor basculant. Lorsque les pales sont inclinées verticalement en vol de croisière, l’accumulation de glace est telle que l’enlever revient à tirer des roquettes sur le fuselage.»
Des systèmes de dégivrage pour giravions
Il faut donc recourir à des systèmes de dégivrage pour éviter la formation de glace. Pour ce faire, on installe généralement des fils métalliques chauffés électriquement. Toutefois, les fortes vibrations des pales des giravions entraînent souvent la rupture de ce fil de métal chaud sous l’effet de la tension. La surchauffe de la pale du rotor représente un autre danger potentiel. «En réalité, la plupart des systèmes traditionnels de protection contre la glace ne fonctionnent pas très bien pour les aéronefs à rotor basculant», explique Markus Villinger. Pour relever ce défi, Markus Villinger a mis au point un système de protection contre la glace qui s’appuie sur des revêtements chauffés électriquement et qui peuvent être intégrés dans la structure de la pale. Ce revêtement peut être appliqué en couches de moins de 0,2 mm d’épaisseur, ce qui n’affecte pas le poids de l’aéronef. Le revêtement fonctionne comme une couche de résistance électrique qui fournit un chauffage uniforme sur toute la surface.
Une technologie pionnière en matière de couches chauffantes
L’objectif du projet NO-ICE-ROTOR, financé par l’UE, était de mettre en œuvre et de tester cette technologie sur les pales de rotor d’un aéronef à rotor basculant de prochaine génération. Ces aéronefs sont encore à l’état de prototype, mais ils devront être protégés efficacement contre la glace pour pouvoir être exploités à titre commercial. «Nous avons intégré notre revêtement dans les structures composites du giravion, afin de proposer une fonctionnalité antigivre sous des charges et des vibrations élevées», explique Markus Villinger. «Pour ce faire, nous avons calculé les besoins en énergie des couches chauffantes et déterminé la plage de température nécessaire pour protéger à tout moment les pales du rotor de la formation de glace.» Des essais structurels et environnementaux ont été menés sur des objets d’essai représentatifs. L’équipe du projet a également conçu et installé deux systèmes de dégivrage capables de fonctionner indépendamment l’un de l’autre, afin d’assurer la poursuite des opérations en cas de panne. Ensuite, les capacités de dégivrage de deux démonstrateurs ont été testées dans la soufflerie givrante RTA à Vienne. Différents tests y ont été effectués dans différentes conditions, et un grand nombre de données ont été recueillies.
Faisabilité d’une nouvelle protection contre la glace
Les données récoltées ont permis de démontrer la faisabilité de la nouvelle technologie de protection contre la glace pour les aéronefs à rotor basculant, même dans les environnements les plus difficiles. «Nous considérons ce projet comme le point de départ du futur développement des technologies de protection contre la glace pour les aéronefs à rotor basculant», remarque Markus Villinger. «Le revêtement peut être intégré à des matériaux composites sans générer de problèmes aérodynamiques. En d’autres termes, il assure un vol efficace à des vitesses de croisière élevées, avec une faible consommation de carburant et un bruit réduit.» Selon Markus Villinger et son équipe, cette technologie peut servir non seulement les aéronefs à rotor basculant, mais aussi les hélicoptères et les aéronefs sans pilote. Le potentiel commercial des taxis aériens suscite actuellement beaucoup d’enthousiasme, mais pour être viables, ils devront eux aussi disposer de technologies de dégivrage efficaces. «Toutes ces recherches sont en cours», ajoute Markus Villinger. «Nous commençons également à travailler sur un nouveau type de système de détection de la glace qui activera automatiquement et de manière fiable la protection contre la glace. C’est un autre résultat de ce projet.»
Mots‑clés
NO-ICE-ROTOR, giravion, aéronef, hélicoptère, vol, fuselage, dégivrage, antigivre
