ailes volantes une solution pour améliorer le trafic aérien de demain
Simulation numérique de l'écoulement autour d'un corps d'aile mixte
Il est prévu que le transport aérien de voyageurs et de marchandise augmente de 5% par an pendant les 20 à 30 prochaines années, ce qui signifie qu'à court terme, la flotte d'avions commerciaux va s'accroître - et avec elle l'encombrement du ciel et la pollution.
La configuration classique de l'avion commercial a plus de 50 ans : fuselage cylindrique, ailes et empennage en flèches positives et moteurs montés sur mât sous les ailes. Au fil des années, les avions commerciaux ont grossi pour répondre à la demande du marché. L'A380, avec sa capacité de 555 passagers répartis en 3 étages, est le plus grand.
Les avions de grande capacité doivent entrer dans un carré de 80 mètres de côté.
La conception d'un avion d'une telle capacité pose des problématiques inédites. En effet, il ne s'agit pas simplement d'extrapoler les modèles précédents : en particulier, pour utiliser les aéroports existants, l'avion doit faire moins de 80 mètres en largeur comme en longueur.
Donc, si l'on veut créer les avions de très grande capacité (transportant plus de 600 passagers) qui permettront de faire face à l'accroissement du trafic, il faut dépasser les configurations classiques.
Les études préliminaires ont montré que l'aile volante est un concept viable pour une configuration de très grande capacité. Elle devrait aussi apporter des améliorations significatives quant à l'efficacité aérodynamique et de structure de l'avion. Dans une aile volante, la charge utile est logée dans une aile fine, de sorte que les fuselage et empennage traditionnels sont éliminés.
De plus, la surface mouillée se trouve réduite, la charge utile et les systèmes sont répartis sur toute l'envergure, ce qui atténue la flexion. Bien que le principe semble simple, la masse de données collectées jusqu'à présent avec les avions de transport civil n'apporte aucun élément sur les caractéristiques de telles configurations.
L'Onera et son homologue allemand le DLR ont décidé de mettre leurs efforts en commun pour étudier l'aile volante, dans le cadre de la coopération "Performance Assessment of Integrated Wing Fuselage Configurations". Les deux objectifs principaux sont les suivants :
augmenter la connaissance globale dans les domaines critiques que sont l'aérodynamique, la stabilité et le contrôle, ainsi que la conception de structure d'une configuration d'aile volante d'avion
développer des règles de conception et des outils pour évaluer ce type d'avion non conventionnel
Les sujets concernés sont donc principalement :
l'aérodynamique
la structure et la masse
la stabilité et le contrôle (S&C), y compris les tests en soufflerie à faible vitesse
Deux configurations "extrêmes" ont été sélectionnées pour des tests de performance à des fins de validation :
Configurations d'ailes volantes
En ce qui concerne l'aérodynamique, les objectifs du département d'Aérodynamique appliquées sont :
définir une méthodologie pour les tests en soufflerie à grande vitesse
définir une méthodologie pour l'extrapolation des performances en soufflerie aux conditions de vol réelles
