Optimiser la conception initiale des avions

Lorsqu'une configuration réussit ce premier contrôle d'études préliminaires, elle peut ainsi être transférée vers l'étape de conception plus détaillée. Une optimisation très en amont, intégrée et basée sur les connaissances qui tient compte de tous les critères de la conception permet de faire des économies sur les projets aéronautiques majeurs et de minimiser les coûts du cycle de vie de ces engins.

Reconnaissant l'importance critique d'une base solide sur laquelle il sera possible de construire des avions respectueux de l'environnement à partir d'une nouvelle génération de configurations aéronautiques, l'Union européenne a décidé de financer le projet AERODESIGN («AERODESIGN - Preliminary design methodologies»). Son objectif principal est de fournir un outil de modélisation complet pour des études préliminaires optimales et plus efficaces en termes de coût.

Cet outil s'appuie sur une base de données exhaustive des flottes aéronautiques existantes et sur des résultats validés. La conception de l'avion est optimisée en se basant sur le changement de forme des surfaces portantes fournies au départ.

La conception commence par un initiateur qui fournit l'architecture générale de l'avion à partir des exigences aéronautiques et de la base de données de l'avion de référence. À partir de là, la structure est optimisée à travers huit modules différents.

S'appuyant sur cette configuration préliminaire, le module géométrique détermine la configuration de l'avion et génère un fichier géométrique par CAO (conception assistée par ordinateur). Le module de poids et d'équilibre détermine ensuite la répartition de la masse de l'avion et son centre de gravité durant le chargement et le déchargement ainsi que son déplacement pendant le vol avec consommation de carburant. Les modules suivant prennent en compte l'aérodynamique, les données du moteur (la consommation de carburant et la poussée), la mission, la performance à basse vitesse, l'analyse des coûts directs et récurrents, et enfin l'analyse des émissions et du bruit.

L'utilisateur peut optimiser la surface portante en prenant en compte l'un des quatre paramètres ciblés: le poids maximum au décollage, le coût, le bruit ou les émissions polluantes. Tous ces paramètres sont des aspects essentiels dans le cadre ambitieux de Clean Sky, l'initiative de recherche qui devrait permettre de diminuer l'impact environnemental du transport aérien.

L'outil de conception AERODESIGN a ainsi été validé comme une plateforme puissante pour l'optimisation de la configuration des études préliminaires aéronautiques à un stade très précoce. Cette considération holistique à un stade précoce de la performance globale incluant les coûts devrait permettre à l'Union européenne de fournir une flotte écologique et rentable pour le transport aérien du futur.