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L'école prête ses laboratoires

Jean-Charles Guézel

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- Deux laboratoires de recherche de l'école toulousaine ont mis leurs compétences au service de l'avionneur.

L'Enseeiht (École nationale supérieure d'électrotechnique, d'électronique, d'informatique, d'hydraulique et des télécommunications), réputée pour la formation qu'elle dispense en électronique de puissance, se touve non loin des pistes de Blagnac (Haute-Garonne). Et là, Airbus a trouvé un partenaire compétent dans deux domaines critiques pour un projet de l'ampleur de l'A380 : le réseau informatique de bord et la maîtrise des déformations mécaniques de la structure.

En matière de réseau de communication de bord, l'A380 innove avec la mise en oeuvre de l'AFDX (Avionics Full Duplex Ethernet Switch), soit l'Ethernet commuté. Un choix motivé par la débauche de puissance informatique embarquée (l'équivalent d'au moins 300 PC) et par les débits de données imposés de façon à garantir le confort du personnel navigant (plans de vol...) et celui des passagers (accès à Internet...).

L'Irit vérifie le déterminisme

L'avantage de l'AFDX réside dans le partage des vecteurs de communication, et donc dans l'augmentation des débits tout en réduisant la masse du câblage et de la consommation de kérosène. Sans parler de l'amélioration de la fiabilité et de la maintenance simplifiée qui en découle.

Inconvénient : un gros travail de validation (pour l'obtention de la certification aéronautique), travail passant en particulier par la vérification du déterminisme des transactions. C'est l'Irit (Institut de recherche en informatique de Toulouse), l'un des cinq laboratoires de l'Enseeiht, qui s'en est chargé, et plus précisément son groupe de recherche en télécommunications dirigé par le professeur Christian Fraboul. Cette équipe a développé une méthode de preuve du bon fonctionnement du réseau AFDX embarqué en établissant la valeur maximale des temps de traversée.

Des alliages à mémoire de forme

Deuxième volet de la collaboration entre Airbus et l'Enseeiht, le contrôle des déformations de la structure relève, quant à lui, d'une démarche à plus long terme sur la modernisation des commandes de vol. Membre du réseau européen "Commandes de vol du futur", le LEEI-EM3, groupe de recherche en électrodynamique du Laboratoire d'électrotechnique et d'électronique industrielle, cellule placée sous la responsabilité du professeur Bertrand Nogarède, s'intéresse depuis plusieurs années à la mise au point de nouveaux actionneurs pour l'aéronautique. Objectifs : rendre le pilotage plus souple, tout en allégeant les équipements et en réduisant la consommation de carburant.

Concrètement, l'EM3 travaille sur le concept de morphing airplane, en l'occurrence le contrôle électro-actif du vrillage de la voilure. En phase de vol, les extrémités des ailes d'un aéronef subissent en effet des déformations considérables avec des déflexions angulaires pouvant aller jusqu'à 1 degré. Ces déformations modifient l'aérodynamisme de l'avion et augmentent sa traînée ainsi que sa consommation.

Pour résoudre ce problème, l'équipe de Bertrand Nogarède peaufine un système de vérins à base d'alliages à mémoire de forme (AMF) en nitinol (NiTi) mus par effet Joule (passage d'un courant électrique). Après simulation sur le logiciel multiphysique Ansys, l'EM3 a retenu une configuration d'actionneur en tension réalisée au moyen de vérins AMF placés entre les longerons des caissons de voilure.

La masse de matériau actif utilisé pour la voilure complète d'un A380 serait d'environ 50 kg et le dispositif consommerait 1,7 kW pendant dix minutes, ce qui correspondrait à moins de 1 % de la puissance totale nécessaire au bon fonctionnement de l'appareil. Une solution relativement avancée puisqu'elle est d'ores et déjà en phase de tests sur maquette.

L'ÉCOLE

- École nationale supérieure d'électrotechnique, d'électronique, d'informatique, d'hydraulique et des télécommunications (Enseeiht) - Située à Toulouse (Haute-Garonne) - 5 laboratoires de recherche : Irit, LEN7, LEEI, IMFT, IRT - 400 enseignants chercheurs - 220 doctorants POINT FORT LA PLURIDISCIPLINARITÉ : MATÉRIAUX, MÉCANIQUE, ÉLECTROMAGNÉTISME, SIMULATION NUMÉRIQUE...

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