Choisir la taille des pièces pour les actionneurs dans les avions
Actuellement, les avions utilisent des actionneurs hydrauliques pour déplacer les pièces mécaniques permettant de contrôler le vol. Ces actionneurs sont lourds et complexes, et donc moins efficaces que des actionneurs électromécaniques. Le projet DREADS, financé par l'UE, a mis au point les éléments mécaniques essentiels pour des systèmes d'actionneurs électromécaniques. Les chercheurs ont conçu et validé une méthode pour déterminer la taille des pièces d'un tel actionneur. Ils ont notamment appliqué cette méthode à des éléments roulants soumis à de petits pics d'oscillation et des charges sous haute fréquence, que l'on trouve dans les actionneurs de contrôle de vol du plateau cyclique d'un hélicoptère. Ces améliorations sont conformes aux critères ISO 281 et 3408 de choix de la taille, jusqu'ici considérés comme inapplicables aux actionneurs de surfaces de contrôle de vol, en condition de service. Les chercheurs ont préparé une étude de cas sur cette utilisation. Les travaux ont commencé par une étude de la littérature et des directives des constructeurs, étudiant les méthodes actuelles de détermination de la taille utilisées par l'aérospatiale. Ensuite, les chercheurs ont défini les exigences de leur méthode innovante, et terminé les plans de validation. Ils ont évalué de manière théorique les modes possibles de défaillance des éléments roulants, qu'ils ont comparés aux observations des constructeurs. Ceci a conduit à modifier les calculs pour inclure toute la plage des déplacements et des charges haute fréquence. Les membres du projet ont défini plus avant les critères d'un fonctionnement sûr. Les chercheurs ont appliqué la nouvelle méthode à l'étude de cas d'un actionneur pour plateau cyclique d'hélicoptère. Le résultat est meilleur que l'original en termes d'enveloppe et des poids, mais garde la même durée de vie. Après la phase de conception, l'équipe est passée à la fabrication des éprouvettes et des installations de test. Par rapport à la proposition initiale du projet, cette étape a ajouté une installation et plusieurs éprouvettes. Le but était d'augmenter la confiance statistique dans les résultats. Les expériences d'évaluation et de validation ont confirmé que les innovations du projet fonctionnaient comme prévu. Le nouveau concept s'est également avéré plus efficace et plus solide. Il a permis d'identifier les points de défaillance les plus critiques. Les résultats du projet DREADS contribuent à l'adoption des actionneurs électromécaniques par l'aviation. Ces actionneurs rendront les avions plus légers et amélioreront leur rendement en carburant, avec plusieurs avantages comme la réduction des rejets de gaz à effet de serre.
Mots‑clés
Avion, définition de la taille des pièces mécaniques, actionneurs électromécaniques, DREADS, éléments roulants, aéronautique
