Aéronautique : l’importance de mesures précises pour concevoir les appareils

La modélisation 3D est au cœur même des procédés de travail dans l’industrie aéronautique. Elle permet de mettre au point des designs complexes pour pouvoir ensuite les simuler dans des conditions réelles. On peut y analyser l’aérodynamisme, les performances de montée ou encore la vitesse en palier. Qu’est-ce qui affecte exactement les performances des avions ? Comment les professionnels simulent-ils les données ? Cet article vous détaillera la métrologie et le processus de conception des avions.

La conception des avions, et ce qui affecte leurs performances

Pour qu’un appareil pesant plus d’une cinquantaine de tonnes puisse voler pendant plusieurs heures, il existe toute une panoplie de performances et de données à vérifier. La conception de l’avion débute principalement par la détermination de sa fonction principale. En effet, un avion qui transportera une centaine de personnes aura des caractéristiques différentes par rapport à un transporteur de fret. Cette étape définira en majeure partie les matériaux à utiliser pour les différentes parties de l’avion. Les exigences de la vitesse seront également prises en compte avec la charge estimée de l’avion.

Cette première phase était la partie conceptuelle où l’on présente les idées de base de l’avion. La deuxième étape, dont la phase préliminaire, est plus technique. Il s’agit de l’expérimentation des possibilités explorées dans la phase précédente. On y teste tous les concepts proposés dans des conditions réelles. Auparavant, on utilisait des modèles réduits afin d’obtenir une estimation des données réelles. Aujourd’hui, l’industrie aéronautique fait appel à des experts en simulations et modélisations 3D ainsi qu’à des spécialistes des équipements de métrologie, comme on peut le voir sur www.batyfrance.fr, dans le but d’obtenir des résultats précis.

Il faut noter que la performance d’un avion dépend de plusieurs facteurs internes et externes. L’altitude de sa trajectoire, sa température, son revêtement ainsi que les conditions climatiques font partie des facteurs externes. Les passagers, les bagages et l’essence contribuent aux facteurs internes qui affectent la performance de l’avion. Durant la troisième phase, tous ces détails s’ajouteront à la simulation. Aussi appelée phase de détail, celle-ci consiste à remplir les données spécifiques en aéronautique pour pouvoir établir un plan final de fabrication.

L’importance de mesures précises dans la conception des avions

Pour rappel, l’aéronautique comprend l’ensemble de toutes les étapes de construction d’un avion. De la conception à la production finale, en passant par la fabrication, l’assemblage et l’inspection, les constructeurs d’avions doivent faire appel à plusieurs sous-traitants et fournisseurs pour accélérer et optimiser leurs productions. Étant donné que les coûts des matériaux composites sont de plus en plus élevés, chaque étape nécessite un respect rigoureux des mesures afin de pouvoir optimiser les coûts de production.

On notera plus particulièrement les diverses formes de l’appareil. Il faut comprendre que l’avion est soumis à 4 forces différentes : le poids, la portance, la poussée et la traînée. Il existe toute une série d’équations et de calculs différents derrière le processus. On retiendra surtout que la forme des ailes contribue principalement à optimiser les effets de ces quatre forces sur l’appareil.

En mettant au point les dimensions les plus optimisées, l’avion consommera donc moins d’énergie et sera d’ailleurs plus sécurisé. C’est pour cela que la conception des appareils aéronautiques nécessite des logiciels et des appareils puissants pour les calculs. Ainsi, on peut optimiser à la fois les coûts de production, mais aussi les coûts de mise en marche de l’appareil.

Comment la technologie contribue-t-elle à améliorer la précision des mesures ?

Les logiciels 3D sont le plus souvent couplés avec des machines de mesure tridimensionnelle (MMT). Ces machines ont été inventées dans les années 60, dans le but de mesurer des objets par rapport à trois axes. Dotées de capteurs laser ou optiques, elles transmettent les mesures au logiciel de métrologie qui les transforme ensuite en données spatiales. Il existe plusieurs types de MMT différents.

Pour les objets lourds et de grande taille dans l’aéronautique, les MMT à portique sont les plus utilisées. De plus, leurs capteurs sophistiqués permettent d’analyser en entier un objet de grande taille avec une précision exacte. Ces machines font ressortir des données précises au micromètre près. Les risques d’erreurs sont donc radicalement réduits, voire supprimés. Toutefois, il est conseillé de disposer d’un appareil dernier cri pour obtenir les données les plus exactes. Contactez un fournisseur spécialisé de MMT pour être sûr d’acquérir une machine opérationnelle et puissante.