L'école d'ingénieurs aéronautiques Ipsa organise sa « Semaine du vol », dédoublée sur les deux campus, à Ivry-sur-Seine, près de Paris, puis à Toulouse, entre le 22 février et le 21 mars, avec une exposition exceptionnelle sur les Femmes de l'espace le 8 mars. Les passionnés de l'air pourront admirer deux simulateurs uniques en leur genre : un hélicoptère Jet Ranger Bell 206 et un Airbus A320, créé par Gérard Gaillard, que Futura-Sciences a rencontré.
C'est un joli rendez-vous pour les lycéens qui rêvent d'aéronautique : près de Paris, à Ivry-sur-Seine, du 29 février au 2 mars, une fois inscrits aux Journées de découverte des métiers de l'ingénieur (JDMI), ils pourront plonger dans le monde de l'aéronautique d'aujourd'hui sur le campus de l'Ipsa. Les lycéens de Toulouse n'y ont pas droit car ils ne seront pas en vacances ; ils peuvent, en revanche, participer à ces JDMI à d'autres périodes. Pour tous les détails sur les horaires et les adresses, voir le communiqué de l’Ipsa.
Pour la sixième année consécutive, les étudiants de première année de l'IPSA pourront se confronter à la réalité des vols sur le campus Paris-Sud qui accueillera deux simulateurs, réalisés par des passionnés que rien n'arrête. L'un, construit par Bruno Léger, est celui d'un hélicoptère Bell, le 206 Jet Ranger, une famille dont les premiers exemplaires remontent aux années 1960. L'autre reproduit un Airbus A320, avec un cockpit minutieusement reconstitué.
Reconstituer un vol le plus exactement possible
Son constructeur, Gérard Gaillard, est un authentique passionné, comme on en rencontre dans le milieu aéronautique. Enfant, il fabrique des maquettes. Adulte, il travaille pour l'Armée de l'Air puis chez Thomson-CSF sur Mirage III puis dans des sociétés d'électronique. Retraité, il se lance dans la réalisation d'un « simu », selon le terme approprié, d'Airbus A320 parce que c'est compliqué et parce que cela n'existe pas en France. Ce n'est pas chez le constructeur - rétif à fournir des données - qu'il trouve les informations techniques mais chez d'autres passionnés, en Allemagne, qui sont lancés dans cette aventure. « Ils s'occupent des logiciels. Je suis leur bêta-testeur », résume Gérard Gaillard.
Entre 2005 et 2008, il réalisera chez lui cet engin de 660 kg en cherchant à être le plus fidèle possible. « J'ai commencé à trouver les cotes chez une société qui fournit des parties d'avion pour les studios de cinéma Paramount ! À partir de là, j'ai pu me servir de photographies. » Le simulateur de vol réagit aux commandes, comme un véritable Airbus A320, et s'utilise pour des vols très réalistes. Pas moins de sept ordinateurs fonctionnent en réseau, dont l'un, plus puissant, pour gérer les images, lesquelles sont extraites d'un serveur Flight Simulator. « J'ai acheté la cartographie de l'Europe jusqu'à l'Afrique du nord, ce qui permet de reproduire exactement un vol, avec les zones réglementées et les approches des aéroports. » Pour la météo, le système peut utiliser des données en temps réel. Les vents et les nuages seront donc ceux d'un vol réel.
Enfin, pour plus de réalisme, un PC est chargé de générer les annonces des PNC, « Personnel Navigant Commercial », c'est-à-dire les hôtesses de l'air et les stewards. Le simulateur peut aussi fonctionner... comme un simulateur. Un vrai, où viennent s'entraîner les pilotes professionnels. Un « poste instructeur » permet en effet de provoquer des pannes à l'insu des pilotes.
Une authentique expérience pour les futurs ingénieurs de l'air
La différence avec l'un de ces simulateurs professionnels est l'absence de vérins pour reproduire des mouvements rapides de l'avion. « Dans un avion de ligne, ces accélérations sont très courtes. En revanche, j'ai ajouté des systèmes pour reproduire les vibrations du roulage. Avec les bruits de manœuvre des volets et du train d'atterrissage, les gens s'y croient vraiment ! » Son simulateur est décrit sur son site personnel, www.simua320.fr.
Les pilotes semblent apprécier. Gérard Feldzer, alors à la tête du musée aéronautique du Bourget, l'a invité pour le fameux salon aéronautique et depuis, le « simu » fait le tour des meetings aériens, comme celui dit de La Ferté-Alais, sur l'aérodrome de Cerny, au sud de Paris le weekend de la Pentecôte. C'est le directeur général de l'Ipsa, Hervé Renaudeau, qui le remarque un jour et lui propose de venir montrer son bijou aux étudiants de son école des ingénieurs de l'air. « Pour ceux qui en sont aux premières années, c'est un moyen de découvrir des applications réelles, dans les vraies conditions d'un vol. Ils viennent en pensant que c'est un jeu mais nous réalisons de véritables exercices et nous étudions la mécanique du vol. »
L'aile rhomboédrique Une idée explorée pour réduire les traînées aérodynamiques aux extrémités des ailes : les supprimer ! C'est possible avec une forme rhomboédrique, qui se referme sur l'empennage. Aérodynamiquement, cette forme a un allongement infini (l'allongement étant le rapport entre la longueur de l'aile et sa surface). L'idée n'est pas nouvelle et a déjà été testée. Elle pose des problèmes de résistance de matériaux et de trop grande rigidité. Des nouveaux matériaux pourraient la rendre possible… © Bauhaus Luftfahrt
Le Boeing Sugar Volt, premier avion commercial hybride ? La Nasa a fait plancher les constructeurs aéronautiques sur des concepts d’avions bien plus économes. Boeing a répondu avec ce « Sugar », pour Subsonic Ultra Green Aircraft Research, baptisé Volt. La motorisation serait… hybride, avec une propulsion partiellement électrique, utilisable au décollage, ce qui réduirait le bruit et la consommation de carburant. Celle-ci serait diminuée de 70 % et la réduction globale en énergie (compte tenu des phases électriques) serait de 55 %. On remarque aussi le très grand allongement des ailes (rapport envergure-profondeur). © Nasa, The Boeing Company
L'aile volante X48 BWB de Boeing Boeing et la Nasa ont collaboré sur un projet d'aile volante qui a abouti à la réalisation de prototypes en modèles réduits, les X48 B et C. Le concept est celui de l'aile volante ou BWB pour Blended Wing Body, en anglais, qui signifie « ailes et fuselage fusionnés ». On voit ici une image de synthèse de ce qu'il pourrait être dans le futur. Le principe de l'aile volante présente de nombreuses difficultés (stabilité, vols à faible vitesse, pressurisation…). © Nasa, The Boeing Company
Lockheed Martin et son moyen-courrier biréacteur économe Un concept de Lockheed Martin pour un avion moyen courrier biréacteur à faible consommation. Les réacteurs sont à très large ouverture avec un flux d’air central très étroit. On note surtout la voilure extravagante, plus précisément rhomboédrique. © Nasa, Lockheed Martin
La double bulle D8 du MIT Le D8 « double bulle » du Massachusetts Institute of Technology (MIT) propose une cabine large, pour 180 passagers sur ce projet. Les matériaux composites allègent la cellule et les réacteurs, disposés au-dessus de la cellule (ce qui réduit le bruit), sont à double flux mais avec un flux central (chaud, car sortant de la turbine) très étroit, tandis que le flux périphérique (issu du grand ventilateur frontal) est plus large. © Nasa, MIT, Aurora Flight Sciences
Le Select de Northrop Grumman, un avion économe Cet avion a l’air très ordinaire mais il ne l’est pas du tout. Pour ce Select (pour Silent Efficient Low Emissions Commercial Transport, en anglais), Northrop Grumman a étudié un appareil de petite capacité – 120 passagers – à très faibles émissions de carbone, réunissant alliages à mémoire de forme, nanotechnologies et matériaux composites en céramique. Le Select pourrait se poser sur des pistes courtes (1.500 mètres) pour utiliser des petits aéroports, ce qui permettrait de déconcentrer le trafic aérien. © Nasa, Northrop Grumman Systems Corporation
L'avion de Northrop Grumman aux ailes hautes et à deux fuselages Pour augmenter la capacité des avions, pourquoi ne pas mettre deux fuselages plutôt qu'un ? Le concept vient de chez Northrop Grumman et se fait remarquer aussi par ses ailes hautes, c’est-à-dire fixées sur le haut de l’avion. © Nasa, Northrop Grumman
L'avion supersonique silencieux de Lockheed Martin Sur ce supersonique imaginé par Lockheed Martin, les ailes forment un V assez prononcé et les moteurs sont installés au-dessus. Cette disposition devrait empêcher, ou réduire fortement, le « bang », cet énorme bruit qui suit un avion se déplaçant plus vite que les ondes sonores, franchissant ainsi le mur du son. Un tel avion pourrait donc voler en supersonique au-dessus des continents. © Lockheed Martin
Le petit avion de GE Aviation pour déconcentrer le trafic aérien Pour désengorger le trafic aérien, il est possible de réduire la taille des avions et distribuer le trafic sur des aéroports plus petits et plus nombreux. Dans cette perspective, GE Aviation a étudié ce petit appareil de 20 places propulsé par des turbopropulseurs, autrement dit des hélices, qui permettent des décollages et des atterrissages courts. Une pile à combustible produirait l’énergie électrique à bord. © Nasa, GE Aviation
Projet CleanEra : pourquoi pas une soucoupe volante ? L’équipe du projet CleanEra, menée par Etnel Straatsma, de l’université technologique de Delft (Hollande), a imaginé une gigantesque soucoupe volante, une forme censée réduire la consommation. Cette équipe hollandaise étudie différentes solutions pour des avions plus économes, notamment le retour à l’hélice. © CleanEra, Delft University of Technology
Icon-II, le Boeing supersonique silencieux Icon-II est une étude de Boeing pour un supersonique silencieux, du moins à peu près exempt de bang supersonique. Il pourrait voler plus vite que le son au-dessus des terres habitées, contrairement au Concorde auquel certaines contraintes étaient imposées. On remarque les réacteurs placés au-dessus des ailes. © Nasa, Boeing
Un Airbus aux longues ailes Sur ce concept d’avion étudié par Airbus pour 2030 à 2050, les ailes sont plus longues et plus fines, pour une meilleure efficacité, le fuselage n’est pas tubulaire mais élargi, pour un volume intérieur plus grand, les réacteurs sont installés contre le fuselage et non sous les ailes. Selon Airbus, la fiabilité des moteurs futurs sera meilleure et réduira le besoin d’une grande accessibilité. Cette disposition réduit le bruit et autorise des voilures différentes. Ici, l’empennage est en U, sans queue centrale. © Airbus
Moteur du futur : le retour de l'hélice grâce à l'open rotor ? Le concept de « rotor ouvert » (open rotor) est à l’étude chez plusieurs motoristes, comme Snecma (du groupe Safran). L’idée n’est pas nouvelle puisqu’elle a été testée, sous le nom de UDF (pour unducted fan), dans les années 1980… et abandonnée. Mais la voilà de nouveau sur les rails, avec l’espoir d’une réduction de la consommation de 25 %. Comme dans un réacteur double flux actuel, la partie centrale est une turbine qui assure une poussée avec un flux d’air chaud et accéléré. Autour, une « soufflante », entraînée par cette même turbine, fonctionne un peu comme une hélice. Elle produit un flux annulaire autour du flux chaud. Le principe de l’open rotor est d’ôter le carénage du réacteur et d’installer une soufflante prenant la forme de deux propulseurs à pales contrarotatives (tournant en sens inverse). © Snecma
L'Aeroscraft ML 866, un dirigeable de luxe Le dirigeable joue l’éternel retour : économique, spacieux et capable d’emporter d’énormes charges, il présente de bons atouts. Mais il a aussi quelques défauts : il est lent, difficile à manœuvrer (surtout par grand vent) et il est vraiment très encombrant. L’idée reste cependant toujours valable, notamment pour des transports de fret et pour des missions de surveillance. L’entreprise Aeros, spécialiste du domaine, a présenté un projet pour une sorte de yacht aérien de luxe, l’Aeroscraft ML 866. Son avenir est incertain mais il illustre la persistance de l’idée d’utiliser des « aéronefs » plus légers que l’air. © Aeros
Des moteurs au-dessus de l'avion plutôt que dessous Pour réduire le bruit des avions perçu au sol, une excellente solution, simple mais efficace, est d'installer les moteurs au-dessus de l'avion. Pourquoi n'y a-t-on pas pensé plus tôt ? Parce que les équipes de maintenance n'aiment pas… L'accès aisé aux moteurs est en effet un gage de sécurité mais aussi d'économie puisqu'il est plus rapide. Les placer sur le fuselage ou les ailes, voire les intégrer dans le corps de l'avion, comme dans les ailes volantes, a toujours fait peur aux avionneurs. Mais si les moteurs du futur sont plus fiables ? © Bauhaus Luftfahrt
Le projet X48, de Boeing, basé sur une étude de McDonnell Douglas Avec le projet X48, Boeing reprend une étude sur une aile volante menée par McDonnell Douglas dans les années 1990. Le projet s'est poursuivi sous la forme d'une collaboration avec la Nasa et l'université britannique de Cranfield pour un appareil à fuselage porteur. Après le X48A, resté dans les cartons, deux modèles réduits baptisés X48B ont été construits et testés en vol. Une autre version, le X48C, a été testé en vol également entre 2012 et 2013. En 2011, Boeing a présenté ce projet à la Nasa dans le cadre de son étude sur les avions de 2025. On voit ici une image d'artiste avec deux types de motorisation. Les moteurs sont installés sur la partie supérieure, ce qui réduit le bruit perçu au sol. © Nasa, The Boeing Company
Hoax : le Boeing 797, un vrai-faux projet d'avion géant Le concept de Boeing X48 BWB (Blended Wing Body, fuselage porteur) a inspiré des plaisantins qui ont utilisé cette image publiée dans la revue Popular Science pour annoncer, au moment de la présentation de l'Airbus A380, ce « Boeing 797 » qui pourrait embarquer un millier de passagers. Il s'agissait d'un canular (ou hoax) mais la réalité pourrait un jour rattraper la fiction... © DR