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Une méthode de conception avancée pour l'avion de demain

Pr Jean-Yves Trépanier et Martin Weil Brenner, Chaire IDEA en intégration du design pour l’efficacité des avions

Par Nathalie Rochette
10 janvier 2012 - Source : INNOVATIO

L’étudiant à la maîtrise Martin Weil Brenner et le Pr Jean-Yves Trépanier se penchent sur la présentation d’une méthode qui permettra rapidement d’obtenir un modèle initial d’avion à fuselage basé sur un ensemble de requis.

Les enjeux environnementaux étant inévitables pour les entreprises, le développement de nouvelles technologies de transport plus efficaces est impératif.  La configuration actuelle des avions ne permet plus d’améliorer de manière significative leur performance. Les designs des avions tels qu’on les connaît aujourd’hui, soit un fuselage et deux ailes, ont atteint leur limite. Les chercheurs doivent donc miser sur des designs entièrement nouveaux.

Une conception multidisciplinaire

Le modèle d’avion Blended -Wing-Body demeure à ce jour un des plus intéressants et prometteurs. Malgré toutes les informations publiées à ce sujet depuis des dizaines d’années, peu de publications sont disponibles concernant la méthode de conception préliminaire servant à faire le dimensionnement initial de cet appareil.  Martin Weil Brenner, étudiant à la maîtrise en génie aérospatial, et le Pr Jean-Yves Trépanier, titulaire de la Chaire IDEA en intégration du design pour l’efficacité des avions, se penchent sur la présentation d’une méthode qui permettra rapidement d’obtenir un modèle initial d’avion à fuselage basé sur un ensemble de requis. Ces recherches permettront de caractériser les performances du modèle et de raffiner ce dernier à l’aide d’un processus d’optimisation.

« La nature intégrée de l’avion Blended-Wing-Body complexifie le processus de conception. Alors que l’avion classique permettait d’aborder les disciplines de manière individuelle, le fuselage intégré, quant à lui, nécessite une conception multidisciplinaire », explique Martin Weil Brenner.  En effet, la documentation existante présente les composantes de l’avion de façon indépendante : fuselage, aile, empennage, motorisation. Le défi réside donc dans l’intégration de tous les aspects en un seul système.

Des avancées rapides

Les chercheurs de Polytechnique estiment que, d’ici cinq ans, les méthodes seront au point pour comparer les nouveaux modèles d’avion. Pour en arriver à un appareil plus aérodynamique, qui consomme moins de carburant et qui laisse une empreinte sonore inférieure, permettant par exemple des décollages à des heures plus tardives à partir des terminaux existants, il faudra d’abord étudier le vol et la manipulation des caractéristiques de la conception, puis confirmer les prédictions d’ingénierie basées sur ordinateurs et les études de soufflerie, et enfin développer les contrôles de vol assisté par ordinateur. Les chercheurs sont confiants de voir voler un appareil à fuselage intégré dans les prochaines années pour des applications militaires ou de transport de marchandises dans un premier temps.

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