L’enseignement de la dynamique du vol

La dynamique du vol appelée également mécanique du vol est l’application des lois de la mécanique, les lois de Newton, à l’étude des trajectoires des avions (performances), de la stabilité et du contrôle des avions.

Au-delà de la question : comment vole un avion ?, la dynamique du vol s’intéresse plus précisément à deux éléments fondamentaux, d’une part les caractéristiques de performance, de stabilité et de contrôle d’un avion et d’autre part, le dimensionnement de l’avion compte tenu des caractéristiques souhaitées de performance, de stabilité et de contrôle. Il s’agit là de la conception avion qui repose sur la définition du profil de mission spécifique de l’appareil dans les phases de décollage, de montée, de croisière, de descente et d’atterrissage.

La dynamique du vol est centrale dans la conception et le dimensionnement d’un avion, mais aussi dans la réalisation des pilotes automatiques, des commandes de vol et de tous les outils de gestion opérationnelle des avions. On ne peut pas concevoir un avion ou un système de pilotage sans bien maitriser les concepts et les équations de la mécanique du vol.

L’enseignement de la dynamique du vol s’insère de façon évidente dans tous les cursus de l’ISAE-SUPAERO, notamment en première et seconde année du cycle ingénieur, en cycle de Master of science et dans les Mastères Spécialisés notamment dans le programme aeronautical engineering.

Une grande part est donnée aux travaux pratiques pour rendre la discipline le plus appliquée possible et proche du métier d’ingénieur. Durant ces séances, les étudiants travaillent sur des cas concrets de calcul de performances ou sur des études du comportement de l’avion par des simulations numériques sur ordinateur. Des séances en vol sur avion et sur simulateur destinées à expérimenter en situation les concepts de la dynamique du vol complètent l’approche pédagogique.

Des enseignants-chercheurs de l’ISAE-SUPAERO du département de conception et conduite des véhicules aéronautiques et spatiaux (DCAS), ainsi que des vacataires provenant de l’industrie ou de la recherche (AIRBUS, ONERA…) interviennent auprès des étudiants.

Cet enseignement est utile à tout étudiant qui se destine à travailler dans la conception des avions ou des systèmes aéronautiques, en bureau d’étude chez un avionneur mais aussi pour un métier plus opérationnel en compagnie aérienne où la question des performances, de la consommation des avions, est importante.

Parallèlement, la dynamique de vol constitue un sujet de recherche essentiel où la solution optimale est constamment remise en question par l’évolution des technologies en matériaux (composites …) en propulsion (électrique, hybride, …) ou en aérodynamique.