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Un concept de voilure laminaire en composites pour diminuer la trainée

News International-French

28 Sep 2017

Le démonstrateur d'essais A340 “BLADE” à écoulement laminaire (A340-300 MSN001) a effectué avec succès son premier vol pour le projet “Blade” développé dans le cadre du programme Clean Sky avec le soutien de l'UE.

Un concept de voilure laminaire en composites pour diminuer la trainée

Cet avion, surnommé “Flight Lab”, a décollé de l'aéroport de Tarbes, dans le Sud de la France à 11:00, heure locale, et, après une série d'essais réussis, s'est posé sur le site Toulouse Blagnac d'Airbus. En tout, le vol a duré 3hrs/38mins.

Le projet BLADE – ou “Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe” – a pour objectif d'évaluer la possibilité d'introduire cette technologie sur les avions commerciaux. Ce projet vise à améliorer l'empreinte écologique des avions, en obtenant 50 % de réduction du frottement au niveau de la voilure et jusqu'à cinq pour cent de réduction des émissions de CO2. L'A340 Flight Lab d'Airbus est le premier avion d’essai au monde à allier un profil de voilure laminaire transsonique à une véritable structure primaire interne.

À l'extérieur, l'avion est équipé de deux ailes laminaires transsoniques représentatives, et à l'intérieur de la cabine a été installé un poste spécialisé d'installations d'essais en vol (Flight Test Instrumentation ou FTI) très complexe. Ces importantes modifications du "banc d'essai volant" A340-300 ont été réalisées dans le cadre d'un chantier de 16 mois à Tarbes, avec le soutien de nombreux partenaires industriels de l'Europe entière. Ce premier vol marque le coup d'envoi de la campagne d'essais en vol de Blade dont l'objectif est d'explorer les caractéristiques en vol de la voilure.

“Nous avons commencé par ouvrir le domaine de vol afin de vérifier que les qualités de vol de l'avion étaient correctes,” explique Philippe Seve, Ingénieur navigant d’essai à Airbus, qui se trouvait à bord du vol. “Nous avons atteint notre objectif qui était de voler au nombre de Mach de conception, à une altitude raisonnable, et de vérifier que tout se passait bien. Nous avons également vérifié que les FTI fonctionnaient comme prévu, afin d'identifier d'éventuelles mises au point pour les prochains vols.” 

À l'approche du début de cette phase d'essais en vol, une petite équipe composée de dix pilotes, ingénieurs d'essais et ingénieurs d'essais en vol, spécialement formés, se sont préparés à cette étape importante pendant des mois, passant du temps dans un simulateur et se familiarisant avec les systèmes des FTI devant être installés sur l'avion d'essais en vol d'Airbus. En outre, concernant l'installation des équipements, une équipe chantier composée de 70 personnes a effectué l'installation des FTI à l'intérieur de l'avion, tandis que des équipes de Brême (Allemagne) et de Broughton (Royaume Uni) ont travaillé à l'extérieur sur les extrémités de la voilure, avec une équipe de Stade (Allemagne) chargée de l'installation d'une nacelle contenant des caméras infrarouges sur la dérive.

Sur la voilure se trouvent des centaines de points de mesure de l'ondulation de surface afin d'aider les ingénieurs d'Airbus à déterminer son influence sur la laminarité. Airbus utilise cette méthode d'essais sur un avion pour la première fois. Les autres "premières" sont l'utilisation de caméras infrarouges à l'intérieur de la nacelle pour mesurer la température au niveau de la voilure, et le générateur acoustique qui mesure l'influence de l'acoustique sur la laminarité. Par ailleurs, l'appareil est équipé d'un innovant système de réflectométrie mesurant la déformation globale en temps réel au cours du vol.

Un objectif majeur du projet Blade est d'être capable de mesurer les tolérances et les imperfections qui peuvent être présentes, et de toujours maintenir la laminarité. À cette fin, Airbus simulera tous les types d'imperfections de manière contrôlée, de sorte qu'à la fin de la campagne, les tolérances pour la fabrication d'une voilure laminaire puissent être complètement connues. Au cours des prochains mois, le Flight Lab effectuera environ 150 heures de vol.