Département Conception et Conduite des véhicules Aéronautiques et Spatiaux (DCAS)

Le Département Conception et Conduite des véhicules Aéronautiques et Spatiaux (DCAS) de l’ISAE-SUPAERO est le support naturel des activités liées à la conception ou au développement des systèmes aéronautiques et spatiaux.
Le DCAS comprend 35 personnels permanents (enseignants chercheurs, enseignants, ingénieurs-chercheurs, membres de l’équipe technique et administrative) et environ 45 doctorants, post-doctorants et ingénieurs sur contrat.
Une des spécificités du DCAS est la gestion opérationnelle d’une flotte de 9 avions (1 TB20, 3 Robin DR 400, 4 Aquila, 1 bimoteur Vulcanair P68 Observer 2 avec 6 places) réunis au Centre Opérationnel de Lasbordes.

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Présentation du Département Conception et conduite des véhicules Aéronautiques et Spatiaux

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Présentation du Département Conception et conduite des véhicules Aéronautiques et Spatiaux ISAE-SUPAERO

20 octobre 2016

Missions de formation

Le DCAS est en charge des enseignements dans les domaines de :

• Mécanique du Vol, Conception Avion, Drones
• Mécanique spatiale, Espace
• Facteurs humains, neuro-ergonomie
• Automatique, Contrôle et conduite de systèmes
• Navigabilité, Maintenance aéronautique, Opétations des aéronefs

Ces enseignements sont dispensés dans la formation ingénieur ISAE-SUPAERO et dans les formations masters et mastères spécialisés. Ils apportent des compétences scientifiques et conceptuelles au travers de cours et des compétences techniques grâce à l’exploitation d’un simulateur de vol et de suites logicielles de simulation aéronautique et spatiale développées dans le département.

Groupes de recherche

Le DCAS mène ses propres études et est impliqué à des projets de recherche nationaux ou européens. Les chercheurs du DCAS sont répartis en 3 groupes de recherche :

• Conception des véhicules aérospatiaux,
• Décision et Commande,
• Neuro-ergonomie et facteurs humains.

Ces 3 groupes de recherche collaborent pour mener des activités sur les thèmes suivants :

• Systèmes de conduite/contrôle plus sûrs pour les systèmes aérospatiaux,
• Conception multi-disciplinaire intégrée des Aéronefs
• Concepts spatiaux avancés.

Thèmes scientifiques

Conception et Conduite d’aéronefs plus sûrs

Les objectifs de ce thème sont de mener des travaux de recherche sur l’identification et le contrôle de situations de vols dégradées :

• Avion/drone : cas de vols critiques (ex : sortie de domaine de vol, incohérence de paramètres/pannes complexes, défaillances de sous-systèmes),
• Équipage/opérateur : états cognitifs limites (ex : tunnélisation attentionnelle, persévération, fatigue),
• Garantir des performances de contrôle indépendantes des incertitudes et variations paramétriques.
• Définitions de processus de conduite « intelligent » et de supervision optimisant la sécurité des vols.
• Développer un système de contrôle et de conduite adaptatif robuste aux défaillances.

A l’aide de nombreux moyens mis à disposition par le département -simulateurs DCAS, plateformes volantes (TB20, …), Neuroergo-lab, volière “indoor”- ce thème permet au DCAS d’innover dans le domaine des facteurs humains (avec le développement de cockpits adaptatifs) et de l’automatique/décision : Lois “Fail safe”, système de conduite auto-reconfigurable aux défaillances des sous-systèmes.

Conception multi-disciplinaire intégrée des aéronefs

A travers différents domaines tels que la mécanique du vol, la conception d’un avion (modélisation multi-physique et multi-domaine), et l’automatique, ce thème a pour objectif la définition des méthodes et algorithmes de conception intégrée optimale, de modèles aérodynamiques, structure, propulsion, modèles environnement etc., et l’étude des couplages forts et faibles entre modèles.
Les moyens qui se développent comme l’atelier de conception Multidisciplinary Design Analysis and Optimization (MDAO) ou le démonstrateur de vol permettent d’innover : application à la conception d’aile volante BWB, à la propulsion distribuée et à la conception d’aéronefs à grand allongement, application à la conception de sous-systèmes (systèmes de dégivrage électriques, démonstrateurs), mise en place d’un atelier complet de Modélisation, Simulation et Analyse Multi domaine sous le framework OpenMDAO.

Concepts Spatiaux Avancés

La gestion des débris spatiaux, les missions autonomes vers les astéroïdes sont autant d’enjeux visés par ce thème qui a pour objectif l’étude de concepts futurs typiquement possibles à un horizon de 15 ans ou plus comme par exemple : le in-orbit servicing pour les satellites de télécommunications, la gestion du trafic spatial, l’architecture des bases habitées sur la surface de la Lune ou de Mars, ...
A travers l’ingénierie système et l’automatique, à l’aide des suites logicielles de conception des systèmes spatiaux intégrant les outils déjà existants au DCAS, ce thème aborde les points suivants : adaptation et/ou développement de méthodes de conception, effort particulier sur la notion d’interface, architecture de grandes structures pour les missions d’exploration habitées, formalisation des trajectoires et contrôle d’attitude des phases de lancement aux phases de rendez-vous sur des orbites LEO, GEO, LP’s.

Plus d’informations sur les activités du département

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