Conception d’une ailette adaptative pour l’optimisation des performances aérodynamiques de l’avion CRJ-700

Résumé

L’aéronautique actuelle est gouvernée par la transition écologique et le développement d’avions plus verts. La technologie d’ailes déformables rejoint cette vision nouvelle et a le potentiel d'augmenter les performances des avions et de réduire les émissions de CO2. Le concept d’ailette adaptative appartient à cette technologie et représente une solution prometteuse en raison de sa contribution à l’amélioration des performances aérodynamique en vol. Ce mémoire présente la conception d’une ailette adaptative pour l’avion de transport régional Bombardier CRJ-700. Une analyse des exigences a été élaborée pour cerner les besoins et les attentes d’un tel concept. Cette analyse a notamment mis en exergue les orientations de l’ailette adaptative générant les meilleures finesses en condition de croisière. Ces résultats, réalisés à partir de simulations tirées d’un simulateur certifié de niveau D de CAE Inc., ont permis de démontrer les avantages de doter le CRJ-700 d’une telle technologie. Une phase de dimensionnement a été menée afin de concevoir l’ailette adaptative. Cette phase s’est orientée à la fois autour du dimensionnement structurel de celle-ci, mais aussi du dimensionnement de son mécanisme permettant son orientation ainsi que du dimensionnement de son revêtement. Au travers de cette phase, les contraintes maximales appliquées à la structure dimensionnée ont été établies. Dès lors, la conception 3D de l’ailette adaptative sur le logiciel Catia V5 a été entreprise. Un mécanisme faisant intervenir un actionneur linéaire électrique a notamment été conçu pour permettre l’orientation de l’ailette adaptative. L’élaboration d’une phase d’optimisation par éléments finis de la structure d’ailette adaptative a permis de valider que cette dernière résiste parfaitement aux conditions de charges maximales qui pourraient lui être appliquées. De plus, la géométrie de la structure interne a été optimisée afin de fournir à cette recherche un concept final d’ailette adaptative. Le contrôle de l’orientation de l’ailette adaptative a finalement bien été effectué.

Date	18 août 2021
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Ruxandra Botez (Directeur(-trice)) & Jeremy Laliberté (Codirecteur(-trice))