Développement d'un modèle mathématique permettant de générer des données de performance pour un système de gestion de vol

Résumé

Ce projet de recherche présente une méthode de calcul des bases de données de performance aéronautiques. L’objectif du projet est de tester si un modèle mathématique peut générer des paramètres de performance avec assez de précision pour être utilisées dans les systèmes de gestion de vol des avions commerciaux. L’étude se limite à la descente à vitesse conventionnelle/nombre de Mach constant et vitesse verticale constante. Les paramètres de performance générés par le modèle sont la vitesse propre, la vitesse conventionnelle, le nombre de Mach, l’angle de pente et l’angle d’incidence. Ils sont calculés à l’aide d’un modèle mathématique basé sur les équations du mouvement de l’avion. À ce modèle mathématique s’ajoute un modèle géométrique, aérodynamique et propulsive spécifiques à l’avion considéré. Trois modèles sont testés dans ce projet : le premier est à poids constant et utilise un modèle aérodynamique complet, le second utilise un modèle aérodynamique simplifié et le troisième considère l’évolution du poids dû à la consummation de carburant. L’avion utilisé dans le cadre de cette étude est le biréacteur d’affaire Cessna Citation X. La validation s’effectue à l’aide d’un simulateur de vol dont la dynamique de vol est certifiée au plus haut niveau par la FAA. Les essais sont réalisés sur une large gamme de configurations de poids et centre de gravité ainsi qu’à plusieurs conditions vitesse conventionnelle/Mach et vitesse verticale. Les résultats pour le modèle à poids constant utilisant un modèle aérodynamique complet sont proches des données d’essais en vol avec une tolérance maximale définie pour correspondre aux critères de la FAA. Le modèle utilisant une aérodynamique simplifiée n’est pas précis pour l’angle d’incidence, ceci étant lié au modèle aérodynamique utilisé. Le modèle à poids variant présente une précision dégradée par rapport au modèle au poids constant due au fait que le débit de carburant est mal estimé. Cette lacune est provoquée par un modèle propulsif peu adapté aux vols en descente et il est difficile de conclure sur le modèle mathématique dans ce cas-ci.

Date	25 sept. 2017
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Ruxandra Botez (Directeur(-trice))