Étude de stabilité statique et dynamique d'un avion Blended-Wing-Body de 100 passagers

Résumé

Le Blended-Wing-Body (BWB) est un concept d’avion récent à la croisée des ailes volantes et des avions conventionnels appelés Tube-And-Wings (T&W). Ce nouveau concept possède des avantages importants par rapport aux avions conventionnels en termes de consommation de carburant mais aussi en termes de réduction des émissions sonores. De nombreuses études se sont intéressées aux raisons de ces économies de carburant ou de ces émissions sonores plus faibles mais peu ont pris en compte la stabilité. Or ce nouveau design d’avion présente un problème majeur de stabilité causé par l’absence d’empennage. De plus la majorité de ces études se sont limitées aux avions de grandes dimensions ayant pour but des trajets transocéaniques. C’est pour cela que ce mémoire s’est intéressé à l’étude de la stabilité d’un avion BWB de 100 passagers. Neuf configurations différentes de BWB ont été étudiées afin d’observer l’impact sur la stabilité de différentes modifications mais aussi d’améliorer la stabilité de cet appareil. L’étude débute par l’établissement des contraintes de stabilité nécessaires à la certification d’un avion. Ces contraintes sont exprimées sous la forme des Flying Qualities Requirements (FQR). Par la suite, le logiciel Athena Vortex Lattice (AVL) est sélectionné comme logiciel de simulation numérique afin de pouvoir analyser le comportement en vol de l’avion. Une méthode permettant d’évaluer la stabilité de l’avion en fonction de ces FQR à partir des résultats d’AVL est alors établie. Cette méthode est alors appliquée aux neuf configurations différentes afin d’observer l’impact sur la stabilité des modifications apportées. Les résultats démontrent que la configuration initiale de l’avion est instable en deux modes de stabilité statiques sur trois et deux modes de stabilité dynamiques sur cinq. La dernière configuration étudiée est au contraire stable dans les trois modes de stabilité statiques et dans quatre des cinq modes de stabilité dynamiques. Le cinquième mode de stabilité dynamique était stable dans la configuration initiale mais ne l’est plus suite aux modifications puisque sa stabilité n’est pas requise pour la certification. L’appareil ne possède cependant pas les meilleurs niveaux de certification possibles vis-à-vis de trois des huit critères des FQR.

Date	29 mai 2017
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	François Morency (Directeur(-trice))