Génie de Conception

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Les essais en soufflerie revalident la conception aérodynamique des avions CSeries et supportent les prévisions de ces appareils en matière d’efficacité carburant


6 novembre 2011
Par Rob Colman

Une maquette de l'avion CSeries pour les essais en soufflerie subissant des tests de haute vitesse à des installations en Allemagne.Toronto – le 1 novembre 2011 — Bombardier Aéronautique a confirmé que les résultats finaux du programme d’essais en soufflerie en trois phases ont permis de revalider la conception aérodynamique des avions CSeries. Ils confirment également les prévisions de conception voulant que ces avions, conçus et optimisés spécialement pour le marché en plein essor des avions de 100 à 149 places, constitueront un palier supérieur en matière d’efficacité carburant. Les essais en soufflerie ont également contribué à la réalisation d’une intégration optimale du moteur à taux de dilution très élevé (12:1) PurePower® PW1500G de Pratt & Whitney.

Entamé il y a plus de cinq ans, aux tout premiers stades de l’étude de définition des avions CSeries, le programme d’essais en soufflerie a progressé au cours des phases subséquentes de définition et de conception détaillée.

La validation de la conception aérodynamique des avions CSeries comprenait une utilisation extensive de la toute récente méthode d’analyse de la dynamique des fluides numérique (CFD), rendue possible par l’utilisation des superordinateurs contemporains qui sont beaucoup plus puissants – et 100 000 fois plus rapides – que les ordinateurs disponibles à l’époque où ont été conçus les appareils desservant présentement le marché des avions de 100 à 149 places. Ces outils ont permis de réduire au minimum la traînée interférentielle et de faciliter la conception des fuseaux-moteurs et des inverseurs de poussée.

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Pour simuler les conditions de vol réelles, les essais en soufflerie ont été exécutés avec plus de 20 maquettes complexes à l’échelle sur plus de 4 500 heures d’essais dans des installations au Canada, en France, en Allemagne, aux Pays-Bas, au Royaume-Uni et aux États-Unis.

« Les conditions simulées pendant les essais en soufflerie sont en étroite corrélation avec les conditions de vol réelles et les données résultantes ont permis d’améliorer et de valider la conception finale des avions CSeries et de leurs systèmes », a déclaré David Tidd, vice-président, Équipe de développement intégré des produits, Programme CSeries, Bombardier Avions Commerciaux. « Cette toute dernière réalisation pour les avions CSeries représente les essais en soufflerie les plus étendus et les plus complexes que Bombardier ait jamais effectués; elle constitue une autre étape clé dans le développement de ces biréacteurs de ligne. »

Les maquettes à l’échelle des biréacteurs CSeries utilisées dans les essais étaient dotées d’instrumentation précise permettant de mesurer le flux d’air, dont plus de 700 ports sensibles à la pression sur les ailes, le fuselage et la queue. Les maquettes comprenaient des pièces mobiles, notamment des volets hypersustentateurs et des becs de bord d’attaque, qui pouvaient être repositionnés afin de reproduire des situations de vol réelles. Certaines maquettes étaient équipées de moteurs à turbine miniatures entraînés par l’air pour mesurer l’interférence du flux d’air avec les ailes. Les ailes de la plus grosse de ces maquettes, à une échelle de 13,7 pour cent, présentaient une envergure de 4,5 mètres (15 pieds).

À l’aide des maquettes à l’échelle et des conditions environnementales possibles dans les souffleries, les ingénieurs de Bombardier ont pu simuler l’aérodynamique des avions CSeries dans divers scénarios de vol, comme l’atterrissage, le décollage et le vol de croisière à de hautes altitudes.

La gamme d’avions CSeries offrira un avantage de 15 pour cent* sur le plan des décaissements d’exploitation avec une réduction de 20 pour cent* de la consommation de carburant, des niveaux de bruit et d’émissions grandement réduits, ainsi qu’une polyvalence opérationnelle supérieure, des performances exceptionnelles sur piste et une autonomie de 2 950 milles marins (5 463 km). Et elle proposera aux passagers des fauteuils dignes de gros-porteurs, à bord d’un avion monocouloir.

Bombardier a enregistré des commandes fermes totalisant 133 avions CSeries, dont 61 avions CS100 et 72 avions CS300. Le programme a également enregistré des options et des droits d’achats sur 129 autres avions CSeries.

www.bombardier.com