Aero-propulsive model design from a commercial aircraft in climb and cruise regime using performance data

Résumé

Les conséquences sur l’environnement de la demande croissante dans le transport aérien, qui ont été prises en compte dans le développement de l’industrie aéronautique, ont été estimées par IATA en 2012 à 2% des émissions mondiales de dioxyde de carbone. Les acquis historiques des progrès scientifiques et techniques dans le domaine de l'aviation commerciale ont contribué à cette estimation, et même la recherche d’aujourd'hui continue de faire des progrès pour aider à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Les progrès, dans la conception et la technologie des modèles d'avions commerciaux et des moteurs, ont été destinés à améliorer, effectivement et efficacement, les performances de vol, mais aussi la planification de vol de ces types d'avions. Derrière ces progrès, des bases des données numériques d’un avion, qui vient d’être générées, en tant que sources de référence, la plupart du temps sont évaluées comme “confidentielles” par les constructeurs d’avions, et très rarement, elles sont traitées comme sources partagées avec ceux qui font la modélisation de l’avion et de son moteur. La littérature de spécialité présente plusieurs modèles aéro-propulsifs d’un avion, déjà mis en œuvre, mais aucun d’entre eux n’est conçu sans avoir accès à des données numériques du moteur, en plus, il faudrait être en mesure de générer, en montée et en croisière, une base de données numériques qui peut être appliquée directement dans un processus d’optimisation des profils de vol des aéronefs. Cette thèse a pour but d’apprendre à concevoir des modèles aéro-propulsifs pour la montée et de croisière, en utilisant des méthodes d'identification et de validation des systèmes, à travers lesquelles les performances d'avion sont calculées et stockées sous la forme la plus compacte et la plus facile d'accès à ces types de données, afin d’être utilisées dans les techniques d'optimisation du profil de vol. Les modèles aéro-propulsifs développés dans cette recherche ont été étudiés sur deux avions appartenant à la classe d’avions commerciale. Pour chaque avion, la méthodologie a fait preuve d’une très bonne précision. Les modèles étudiés, qui prouvent avoir une bonne précision, pourraient être adaptés à d’autres avions de la même classe, même s'il n'y a pas d’accès à des données de vol du moteur. Encore plus, les résultats de la recherche ont démontré, en quelque sorte, que ces modèles pourraient économiser de l'argent pour les compagnies aériennes, par le fait qu'un très grand nombre d'essais en vol pourrait être évité, pour chacun des cas étudiés. En outre, l’équipe du laboratoire en commande active, avionique et aéroservoélasticité (LARCASE) de l’ÉTS gagne un accès direct à ces données des performances pour ces types d’avions, dans l'intérêt de créer de nouveaux algorithmes d'optimisation applicables à d’autres types d’avions.

Date	23 janv. 2017
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Ruxandra Botez (Directeur(-trice))