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Chaire ISAAR : Zoom sur le projet de recherche GYPAETUS
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Dans le cadre de travaux de la chaire de mécénat ISAAR « Innovation Solutions for CS-23 Aircraft Architecture and Regulation » soutenue par Daher, 8 étudiants internationaux du Master of Science in Aerospace Engineering de l’ISAE-SUPAERO travaillent sur le projet de recherche GYPAETUS de conception d’un avion à très faible émission de CO2 en vol. Un projet qui permet ainsi aux étudiants de développer et mobiliser les compétences de conception d’avion innovant à empreinte environnementale réduite.
Au travers de GYPAETUS, projet qui s’étend sur la période 2020-2022, les étudiants adressent le segment des avions « commuter » (jusqu’à 19 passagers), en ciblant un marché d’opérations aériennes de type « thin-haul commuting ».
L’analyse du besoin de ce type d’opérations destinées à desservir des aérodromes régionaux sur des routes aériennes typiquement de 300 à 500 km constitue le premier travail de l’équipe. Il permet de définir les exigences et objectifs de haut niveau à retenir pour le projet, ainsi que les degrés de liberté à prendre en compte pour les études paramétriques d’exploration de configurations.
Le concept retenu est celui d’un avion à motorisation électrique avec une architecture à propulsion distribuée. Sur cette base, les travaux de recherche des étudiants, organisés au sein d’une équipe pluridisciplinaire intégrée, visent à concevoir et évaluer une solution architecturale et énergétique répondant à des critères environnementaux exigeants tout en offrant des performances rendant l’avion et son concept d’opérations viables.
Les thèmes suivants sont étudiés :
- L’étude conceptuelle d’architectures possibles, puis la conception préliminaire et l’optimisation de la solution la plus pertinente retenue ;
- L’analyse des performances et l’évaluation des qualités de vol de la solution retenue ;
- La conception et la modélisation du système propulsif et des interactions hélice-voilure, incluant leurs effets sur les performances aérodynamiques de l’avion et sur les transitoires de poussée ;
- La conception de la chaîne de puissance électrique, incluant notamment l’évaluation comparative des différentes sources d’énergie possibles pour répondre aux exigences d’émissions de CO2 et de performances ;
- La modélisation de composants de la chaîne de puissance, et la définition de stratégies de gestion et d’optimisation de l’énergie et de la puissance sur les profils de vol considérés ;
- L’évaluation préliminaire de la certifiabilité de l’architecture retenue et la formulation d’une analyse de sécurité de type « Model-Based Safety Assessment » intégrée au processus de conception préliminaire.
Le projet GYPAETUS permet aux étudiants de développer et mobiliser les compétences de conception d’avion innovant à empreinte environnementale réduite. Au-delà de la maîtrise de domaines scientifiques pointus, il permet également la mise en œuvre de la compétence interdisciplinaire d’architecte avion.
Les étudiants du projet GYPAETUS, encadrés par les chercheurs du groupe de recherche Conception Avion du département DCAS de l’ISAE-SUPAERO, mettent en œuvre les méthodes, les modèles et la plateforme multidisciplinaire de conception et d’optimisation FAST-OAD-GA développés dans le cadre de travaux de la chaire de mécénat ISAAR « Innovation Solutions for CS-23 Aircraft Architecture and Regulation » soutenue par Daher.
