Des cônes arrière modernes pour les avions
Selon l'Agenda stratégique de la recherche (ASR) européen, le transport aérien de passagers et de fret devrait augmenter d'environ 4 à 5 % par an, ce qui signifie qu'il doublera approximativement tous les 16 ans. De par son emplacement, le cône arrière des avions joue un rôle critique dans leur structure et leur fonctionnement. Outre le fait qu'il fait partie du fuselage de l'avion, il sert également d'interface avec le groupe auxiliaire de puissance (GAP). Le projet ADVITAC («Advance integrated composite tailcone»), financé par l'UE, développe de nouveaux composites multifonctionnels répondant aux problèmes de structure et proposant un processus d'intégration du GAP complètement automatisé. Pris dans leur ensemble, les matériaux avancés permettent d'améliorer l'acoustique, la résistance au feu, les capacités électriques et la solidité. Suite au développement d'un modèle conçu par ordinateur de structure composite de cône de queue avec intégration GAP, l'équipe a effectué un banc d'essai sur le bruit des moteurs et des concepts acoustiques par le biais de simulations. Les principales fonctions du cône de queue intégré ont été validées à l'aide d'échantillons de test du matériau composite. Dans le cadre de l'amélioration déjà constatée du niveau de préparation technologique (TRL pour «technology readiness level» en anglais) réalisée avec le prototype à grande échelle, les chercheurs ont fait progresser la maturité d'un certain nombre de technologies associées. Le niveau de préparation à la fabrication (MRL pour «manufacturing readiness level» en anglais) est une mesure de la maturité à la fabrication similaire au TRL pour la technologie. Le système de placement de fibres robotisé automatique pour l'intégration du renforcement sec complexe a été amélioré. Des capteurs à fibre optique permettent désormais de contrôler la santé structurelle, des fibres ou bandes de métal assurent la protection contre les impacts de foudre et des fibres solubles améliorent la solidité et la tolérance aux dommages. Le renforcement de l'épaisseur transversale a été amélioré grâce à l'optimisation de la répartition et de la densité des renforcements des fibres z, ainsi que la couture (raccordement) des empois. Par ailleurs, l'équipe a obtenu des augmentations majeures du MRL concernant les outils à bas coût d'injection de résines de composites, un procédé sensible qui manquait jusqu'alors de fiabilité pour être appliqué dans un contexte industriel réel. La technologie de cône arrière devrait être 10 % plus légère que les structures composites classiques, et permettre une baisse remarquable de 50 % des émissions de dioxyde de carbone par kilomètre-passager. De plus, elle devrait coûter environ 30 % de moins à produire. D'ici la fin du projet, les chercheurs prévoient de livrer un prototype à l'échelle intégrant les nouveaux matériaux, technologies et procédés pour des coûts de fabrication réduits, permettant ainsi d'assurer la compétitivité de la chaîne d'approvisionnement européenne.
Mots‑clés
Avion, cône arrière, matériaux composites pour avion, transport aérien, intégration du GAP
