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Powered, modular Wind-Tunnel model for low and high Reynolds tests

Informations projet

N° de convention de subvention: 717233

État

Projet clôturé

  • Date de début

    1 Octobre 2016

  • Date de fin

    31 Decembre 2019

Financé au titre de:

H2020-EU.3.4.5.2.

  • Budget total:

    € 3 932 575,50

  • Contribution de l’UE

    € 2 841 943

Coordonné par:

IBK-INNOVATION GMBH & CO. KG

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Des modèles modulaires permettent des essais flexibles en soufflerie

Les concepteurs d’aéronefs ont à cœur d’effectuer des essais en soufflerie les plus réalistes possible. Un modèle récemment mis au point va leur faciliter la tâche.

Transports et Mobilité
Technologies industrielles
© POLITE

La conception des aéronefs est fastidieuse et onéreuse. Un des principaux coûts provient des essais en soufflerie. Ils consistent à maintenir un aéronef modèle dans un état stationnaire et à diriger un flux d’air dans sa direction, afin de simuler et d’évaluer ses performances aérodynamiques. Cependant, les modèles étant stationnaires, de tels essais intègrent rarement les effets des moteurs ou du débit d’air des hélices. Par ailleurs, les modèles d’essais sont généralement fixes, ce qui implique que les actions des gouvernes sont omises par les simulations. Les ingénieurs chargés des essais ont besoin de modèles dont les gouvernes peuvent être activées à distance pendant les essais, comme avec un aéronef réel.

Des modèles modulaires

Le projet POLITE, financé par l’UE, a développé la capacité à produire un tel modèle. En tirant parti des travaux réalisés dans le cadre de deux anciens projets financés par l’UE, ESICAPIA et LOSITA, POLITE a développé un modèle modulaire ayant de nombreuses composantes communes pour une utilisation dans différentes souffleries. Les principaux objectifs étaient d’améliorer la rentabilité du développement de modèles pour soufflerie en optimisant l’utilisation de tels composants, et d’augmenter la productivité des essais en développant de nouvelles technologies pour que les essais soient davantage automatisés. POLITE a conçu et testé un nouveau volet motorisé contrôlé à distance. Le projet POLITE a participé au programme Clean Sky 2 de l’UE. «Pour être parfaitement représentatif, un essai en soufflerie doit être conduit dans des conditions d’écoulement aussi proches que possible de celles rencontrées par un aéronef en vol», explique Nicola Paletta, responsable recherche et technologie et coordinateur du projet chez IBK. «Pour que cela soit possible avec un modèle réduit, les essais doivent avoir lieu dans des environnements cryogéniques ou pressurisés.» Des installations spécifiques telles que celles-ci sont très onéreuses, ce qui limite les essais à un petit éventail de conditions d’écoulement et de configurations de modèle. De plus, bien que les modèles soient parfois mis à l’essai dans différentes souffleries, cela est rarement possible pour les modèles dont les moteurs sont allumés.

Plusieurs types d’essais

Des essais vraiment complets nécessitent une vérification sous davantage de conditions d’écoulement. Cela nécessiterait normalement plusieurs modèles. «Notre principale avancée réside dans la possibilité d’utiliser le même modèle pour soufflerie dans le cadre de deux campagnes très différentes, l’une ayant un nombre de Reynolds faible et l’autre un nombre élevé», ajoute N. Paletta. Le nombre de Reynolds (Re) est un paramètre utilisé dans la dynamique des fluides pour mesurer l’importance des forces d’inertie par rapport aux forces visqueuses. Le modèle POLITE permet d’utiliser un modèle pour des essais à Re faible dans une grande soufflerie non pressurisée et pour des essais à Re élevé dans une soufflerie différente et pressurisée. La modularité du modèle POLITE signifie que plus de 70 % des composantes peuvent être utilisées pour les deux types d’essais, ce qui permet de faire des économies sur les coûts. Cela ouvre la voie à une nouvelle méthodologie de conception qui sera plus économique et plus efficace que les méthodes actuelles. Par ailleurs, POLITE a fourni des technologies innovantes visant à améliorer la productivité des essais en soufflerie, c’est-à-dire des dispositifs hypersustentateurs contrôlés à distance, jusqu’à des niveaux de maturité technologique variés. L’équipe a produit différents prototypes de volets contrôlés à distance dans différentes configurations (fente simple ou double), testés en laboratoire avec une approche de «complexité croissante», y compris le démonstrateur final du volet à fente simple installé dans le modèle pour soufflerie effectif. Les membres du consortium POLITE exploitent déjà les compétences et techniques acquises et optimisées tout au long du projet pour le développement de nouveaux modèles pour soufflerie. Des partenaires individuels profitent à un niveau commercial de la visibilité accrue et des capacités améliorées développées et partagées par le projet. Les travaux du projet soutiendront finalement le développement de méthodes permettant d’augmenter les performances et l’efficacité aérodynamiques. Il en résultera des aéronefs plus performants et moins polluants.

Mots‑clés

POLITE, modèle, soufflerie, aéronef, essais en soufflerie, modularité, nombre de Reynolds, flux d’air

Informations projet

N° de convention de subvention: 717233

État

Projet clôturé

  • Date de début

    1 Octobre 2016

  • Date de fin

    31 Decembre 2019

Financé au titre de:

H2020-EU.3.4.5.2.

  • Budget total:

    € 3 932 575,50

  • Contribution de l’UE

    € 2 841 943

Coordonné par:

IBK-INNOVATION GMBH & CO. KG