De nouveaux concepts d'écrans pour protéger les avions contre les fragments de moteur
Les matériaux composites ont un bien un meilleur rapport résistance/poids que les matériaux classiques, et servent à fabriquer de nombreux composants pour les avions. Le projet IMPTEST (Impact test campaign), financé par l'UE, a travaillé à des boucliers en composites polymères, pour protéger l'avion des fragments éjectés par une pièce rotative qui se brise. Les partenaires du projet ont étudié et testé l'impact sur les matériaux protecteurs. Ils ont utilisé trois types de projectiles pour déterminer la vitesse balistique limite de pénétration pour des boucliers métalliques et trois concepts différents de boucliers en composites. Les chercheurs ont alors sélectionné deux concepts, et poursuivi par une étude de l'influence de l'angle d'impact sur eux. Ils ont testé des paquets de fibres de 40 à 120 degrés Celsius, et ont utilisé les résultats dans des simulations d'impact pour étudier l'influence de la température. Ils ont fait appel à la photographie à grande vitesse pour enregistrer les impacts pour tous les tests, et à diverses méthodes de fractographie et de balayage 3D pour caractériser les dommages et la déformation après l'impact. Les travaux ont montré que les écrans composites intégrant des fibres de polymère avaient un seuil de pénétration par unité de poids 2 à 3 fois supérieur aux écrans métalliques classiques. Ces écrans faciliteront l'usage de moteurs à hélice non carénés, montés à l'arrière du fuselage, et la réduction de poids contribuera à diminuer la consommation de carburant et les rejets associés. Les écrans composites avec des fibres de verre ont présenté des performances similaires à celles des écrans en métal. Les écrans avec des fibres de polyéthylène de poids moléculaire très élevé se sont avérés plus performants que ceux avec des fibres aramides. Les boucliers légers en composites de polymères, validés par le projet IMPTEST, serviront de base pour le développement actuel et futur des avions. Ces techniques innovantes sont nécessaires pour de nouveaux concepts de moteurs comme les hélices non carénées, susceptibles de réduire la consommation de carburant et les rejets de gaz carbonique.
