Des essais avancés pour les matériaux d'isolation d'avions
Les composants d'avions peuvent être endommagés de diverses façons pendant leur usage, par exemple à la suite d'impacts, en présence de produits chimiques, de températures élevées ou d'ultraviolets. Pour calculer la probabilité de panne (représentée par le facteur de réduction d'imperfection élastique, KDF ou knock down factor), des données sont collectées au cours de nombreuses expériences. Actuellement, chaque KDF est déterminé séparément pour chaque risque de dommage, et non de façon combinée, ce qui augmente le nombre de tests donc les délais et les coûts. En outre, cette façon de procéder ne représente pas les conditions subies pendant le vol. Les scientifiques de l'UE collaborant au projet QUALIFY (Qualification of insulation materials to engine oils) ont développé une configuration d'essais innovante pour résoudre ces problèmes. Il permet d'exposer simultanément les matériaux d'isolation à des charges thermiques et mécaniques cycliques, à des huiles moteur agressives et à des changements de température. Le système permet de quantifier les interactions globales des paramètres, pour prévoir de manière réaliste la défaillance des pièces fabriquées. En retour, le fait de mieux comprendre le comportement des matériaux et des composants favorisera la mise au point de pièces plus performantes et plus légères, réduisant davantage la consommation de carburant et les rejets associés. L'équipe a utilisé des polymères thermoplastiques organiques pour l'isolation en raison de leurs excellentes propriétés mécaniques, leur meilleure résistance à la température ainsi que leur bonne résistance aux produits chimiques. Les matériaux thermoplastiques sans renfort de fibres ont démontré un meilleur comportement à l'usure que les matériaux renforcés de fibres. Les huiles moteur destinées au conditionnement des échantillons ont été prélevées sur des appareils en service depuis deux ans et en bon état. L'équipe a également conçu le banc afin de tester simultanément deux échantillons dans des environnements différents. L'un des spécimens a été immergé dans une huile à haute température alors que l'autre était exposé à la température ambiante. Les résultats du projet seront largement diffusés auprès des utilisateurs dans le secteur de l'aéronautique, comme les fabricants, les fournisseurs, les organismes industriels et les associations connexes. Ils devraient conduire à de nouvelles normes de qualification durant la fabrication. Ces nouvelles méthodes de test ont aussi été intégrées à l'ensemble de services proposés par l'un des leaders mondiaux en matière de test, d'inspection et de certification. Enfin, les partenaires ont partagé ces résultats avec les fabricants de matériaux et de composants dans le secteur des plastiques et des composites. L'amélioration des procédures de test réduira les coûts de production et le délai de mise sur le marché, et améliora la qualité du produit. Une meilleure conception des composants pour l'aéronautique rendra les appareils plus légers et plus performants, réduisant ainsi l'impact des vols sur l'environnement.
Mots‑clés
Avion, matériaux d'isolation, huiles moteur, configuration d'essais, usure