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L'Usine Aéro

Une nouvelle plate-forme d'essais d'impacts pour l'aéronautique

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L'Institut Clément Ader à Toulouse (Haute-Garonne) vient d'inaugurer, jeudi 16 mars, une nouvelle plate-forme d'essais d'impacts à haute vitesse sur matériaux et structures pour l'aéronautique et les transports. Des moyens de recherche mutualisés dédiés à des projets collaboratifs.

Une nouvelle plate-forme d'essais d'impacts pour l'aéronautique
Plateforme Stimpact, les trois canons à gaz
© Marina Angel

L'Institut Clément Ader, unité mixte de recherche (CNRS, Mines d'Albi, Isae, Université Paul Sabatier), vient d'inaugurer, le jeudi 16 mars, sur son site de Toulouse (Haute-Garonne), Stimpact, une plate-forme mutualisée d'essais et de simulation d'impacts, qui permettra une plus large compréhension de ces phénomènes en vue d'améliorer la résistance des appareils. Impacts d'oiseaux en vol, grêlons, débris de pièces métalliques ou de pneus, graviers sur les pistes...

Les risques d'impacts sont nombreux pour les avions et les hélicoptères, que ce soit au sol, dans les phases de décollage et d'atterrissage, ou en vol. "Stimpact répond aux besoins des avionneurs d'intégrer au mieux tous ces paramètres le plus en amont possible, dans la conception de matériaux à la fois plus résistants, mais aussi plus légers", précise Didier Guedra-Degeorges, vice-président, en charge des matériaux, structures et technologies de fabrication, chez Airbus.

Des moyens d'essais mutualisés

Cette plate-forme a été réalisée dans le cadre d'un partenariat entre l'Isae (Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace), l'Université Paul Sabatier, Airbus et l'IRT Saint Exupéry (Institut de recherche technologique pour l'aéronautique, l'espace et les systèmes embarqués). "L'idée est de regrouper l'ensemble de nos moyens d'essais d'impacts à haute vitesse sur un seul site, pour éviter les redondances et constituer une plate-forme de recherche de niveau européen", insiste Philippe Olivier, directeur de l'Institut Clément Ader (ICA).

Cette mutualisation a ainsi permis, sur la base de premiers moyens mis à disposition par l'Isae, de mettre en œuvre une plate-forme très complète, qui dispose aujourd'hui de 3 canons à gaz, de diamètres de 40, 60 et 120 mm. "Nous pouvons ainsi simuler expérimentalement tous types d'impacts rencontrés dans l'environnement aéronautique, sur des échantillon de matériaux de structure", précise le directeur de l'ICA.

Ces canons, usuellement appelés "canons à poulets", permettent d'effectuer des essais de tir avec des projectiles très divers (balles de gélatine, de caoutchouc, d'acier...), de masses de 10 grammes à 2,5 kilogrammes, à des vitesses de 100 à 800 mètres par seconde. La plate-forme est aussi équipée de tous les moyens d'analyse, de simulation et de contrôle, notamment de caméras ultra-rapide, de logiciels et moyens de calcul associés. "Ces moyens sont réservés à la recherche scientifique et à la recherche technologique", souligne Philippe Olivier. "Ils viennent compléter le dispositif d'essais dont dispose déjà le CEAT pour la certification finale des appareils".

Des premiers projets de recherche

Les travaux de recherche portent à la fois sur l'analyse des mécanismes de rupture dynamique en cisaillement, sur le développement de méthodes et de nouveaux outils de calcul et de simulation, sur la sélection de matériaux absorbeurs de choc, ou encore sur une meilleur classification des matériaux sur la base de leur capacité à limiter la propagation de fissure lors d'impacts. "Les activités de la plate-forme Stimpact ont déjà généré des premiers résultats", se félicite Philippe Olivier.

Des premiers brevets ont été déposés par Airbus, sur un dispositif d'absorption d'énergie pour élément de structure d'aéronefs. La plate-forme Stimpact participe également activement au projet collaboratif Samba (Schock Absorber Materials for Birdshield Application), labellisé par Aerospace Valley et co-financé par le FUI. Piloté par Stelia Aerospace, il associe une dizaine de partenaires académiques et industriels, dont les PMI Ateca, Esteve ou Nimitec et vise à développer des solutions innovantes de structures absorbeuses de chocs dans le cadre du développement industriel d'une nouvelle génération de boucliers de protection de cockpits.

Au-delà de ces travaux de recherche pour l'aéronautique, les partenaires de Stimpact souhaitent ouvrir l'accès à leurs moyens d'essais à d'autres secteurs industriels, notamment les transports routiers et ferroviaires.

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