Des extensomètres pour les composites aéronautiques
Les composites offrent une excellente résistance et un poids réduit, ce qui permet de limiter la consommation de carburant et les émissions. Les structures sandwiches constituent le meilleur choix pour une structure à la fois légère et rigide. Une âme en mousse épaisse à faible densité forme le noyau qui accueille les enveloppes dures. Les âmes en mousse ROHACELL fabriquées par EVONIK ROHM GMBH sont largement utilisées dans l'aéronautique. Ces mousses sont réalisées à l'aide d'une multitude de polymères. Les enveloppes quant à elles sont essentiellement à base de plastique renforcé de fibres de carbone (CFRP, pour carbon fibre-reinforced plastic). L'entreprise est à l'origine du projet SANDWICH FOAM CORES, financé par l'UE, qui vise à concevoir et produire des structures sandwiches en CFRP dotée d'extensomètres à même de contrôler l'état de la structure. Ces sondes sont essentielles pour renforcer la sécurité et la fiabilité des structures stratégiques. Leur intégration permet de réduire les frais et les délais nécessaires à l'entretien. Les capteurs à fibres optiques à réseaux de Bragg (FRB) constituent d'excellents candidats pour le suivi des CFRP sous pression des aéronefs. Les FRB se composent de courts segments de fibre optique qui transmettent des longueurs d'onde spécifiques. La pression modifie cette longueur d'onde, qui est ainsi détectée par la sonde. Par ailleurs, les FRB ne sont pas soumises aux interférences électromagnétiques telles que les éclairs. Elles ne nécessitent aucune alimentation électrique externe. Elles sont très stable à long terme et démontrent une bonne résistance à la corrosion. Elles sont aussi parfaitement adaptées aux très basses températures. Les scientifiques ont conçu et fabriqué de nouvelles âmes en mousse ROHACELL. Les échantillons composés de coques rigides abritant une âme en mousse et des extensomètres FRB ont été réalisés en autoclave. Le projet SANDWICH FOAM CORES a ainsi démontré les performances des sondes FRB dans les échantillons, confirmant ainsi la possibilité d'intégrer de tels systèmes à des structures sandwiches composites. Les travaux contribueront au développement de nouvelles règles de conception pour ce type de composant. La commercialisation des matériaux et des processus permettra à l'UE de mieux se positionner face à ses concurrents dans le secteur de l'aérospatiale. Pour les autres formes de transport, l'amélioration de la sécurité, la diminution des coûts et des émissions apporteront de nombreux avantages.
Mots‑clés
Extensomètres, composites aéronautiques, aérospatiale, structures sandwich, âme en mousse
