Des matériaux piézoélectriques pour contrôler les moteurs d'avion
Le conseil consultatif ACARE (Advisory Council for Aviation Research and Innovation in Europe) a défini des directives en vue de réduire l'impact de l'aviation sur l'environnement. Un système de contrôle actif pourrait améliorer les performances des moteurs d'avion et donc réduire les rejets polluants. Le projet AEROPZT (Development of materials, processes, and means to enable the application of piezoelectric materials in aero engine controls) visait un contrôle précis des écoulements alimentant les processus de combustion. L'usage d'éléments supplémentaires de contrôle actif pourrait faciliter la gestion des instabilités de la combustion maigre. Jusqu'ici, la gestion et la manipulation des écoulements étaient limitées par les caractéristiques des actionneurs disponibles, électromécaniques ou hydrauliques. Il s'agissait notamment de leur réponse aux changements de fréquence, du nombre de cycles possibles et de leur résistance dans des conditions difficiles. Les partenaires du projet AEROPZT ont fait appel à des céramiques piézoélectriques pour surmonter ces limitations. Ils ont mis au point des céramiques piézoélectriques capables de fonctionner sur une large plage de températures (de -40 à 180 degrés Celsius), tout en conservant une marge de sécurité suffisante avec la température de Curie. Les chercheurs ont aussi mis au point de nouveaux systèmes d'encapsulation protectrice et concepts d'actionneurs, pour s'assurer que les éléments piézoélectriques restent fiables dans un environnement totalement mouillé. Ils ont notamment réalisé des actionneurs piézoélectriques capables de générer la force requise par une vanne d'alimentation en carburant. Les techniques de contrôle actif mises au point durant le projet AEROPZT devraient avoir une large gamme d'applications. Au-delà des besoins des projets Clean Sky SAGE, elles faciliteront la gestion de l'écoulement d'air pour contrôler la couche limite, ainsi que le fonctionnement sûr des compresseurs de gaz.
Mots‑clés
Matériaux piézoélectriques, moteur d'avion, contrôle actif, AEROPZT, actionneurs
