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24.07.2013 - Aéronautique

ONERA-BHCR, le super banc d’essai en soufflerie pour les moteurs du futur

L’Onera vient de réussir les essais d’une maquette de motorisation open-rotor dans la grande soufflerie S1MA de Modane. Les nouvelles capacités du banc , uniques au monde, permettront aux industriels d’explorer la faisabilité de leurs concepts.

 

Banc Z49avec un doublet d’hélices  en configuration   isolée montée au tripode à S1MA
Banc ONERA BHCR avec un doublet d’hélices  en configuration isolée montée au tripode à S1MA

Les premiers essais du banc CROR* BHCR* dans la soufflerie S1MA ont été une réussite totale. Ce banc, de conception et de propriété Onera,  a été testé sur tout son domaine de fonctionnement, soit de Mach 0,15 à Mach 0,80, à tous les régimes de rotation et de puissance.

Les options d’instrumentation embarquées choisies initialement par l’Onera ont toutes fonctionné et la productivité des essais a été remarquable. Le banc a eu une stabilité mécanique parfaite ; des essais de déséquilibre avec balourd aérodynamique – par variation du calage d’une pale – ont même constitué une première mondiale.

Du côté des mesures aéroacoustiques, des résultats très intéressants ont été obtenus en champ proche et en champ lointain. En matière d’aérodynamique, les mesures de transition laminaire/turbulent sur les pales en rotation par mesure infrarouge (méthode développée par l’Onera) ont donné d’excellents résultats.

Deux balances tournantes - conçues, fabriquées, équipées et étalonnées par l’Onera – ont permis de mesurer les 6 composantes du torseur d’effort de chacune des deux hélices. Un système de télémétrie également entièrement nouveau permet l’acquisition, la numérisation et la transmission des données capteurs de la maquette (capteurs de pression, balances dynamiques ...) et ce à haute fréquence.

Dans un futur proche, la capacité du banc BHCR sera étendue à la configuration dite installée  – le même doublet d’hélices en présence d’une élément de voilure, d’un fuselage, d’une partie des empennages - plus particulièrement destinée à évaluer les effets d’installation.

Les données recueillies serviront à la compréhension fine des écoulements ainsi qu’à une meilleure connaissance des phénomènes de génération et de propagation du bruit, et bien sûr au développement et validation des futures simulations aérodynamiques et aéroacoustiques.
 

Le banc Onera BHCR, sans le doublet d'hélices de l'open-rotor (généralement propriété de l'industriel) , équipé d'une perche de mesures acoustiques
Le banc Onera BHCR, sans le doublet d'hélices de l'open-rotor (généralement propriété de l'industriel) , équipé d'une perche de mesures acoustiques

 

Avec cette opération, l’Onera a investi, a acquis des compétences pour doter la grande soufflerie S1MA de nouvelles capacités uniques au monde, qui permettront aux industriels du domaine d’effectuer des choix importants en ce qui concerne les open-rotor. 

 



* CROR : Moteur à deux hélices contra-rotatives non carénées (Counter Rotating Open Rotor). Le gain estimé en consommation de carburant d’une telle motorisation  par rapport à un moteur classique serait de l’ordre de 35%, avec un bruit rayonné qu’il faudra réduire. Objectif  2025.

*BHCR : Banc d'hélices contra-rotatives