Commande en boucle fermée sur un profil d'aile déformable dans la soufflerie Price-Païdoussis

• Main Author: Brossard, Jérémy
• Format: Others
• Published: École de technologie supérieure 2013
• Online Access: http://espace.etsmtl.ca/1211/1/BROSSARD_J%C3%A9r%C3%A9my.pdf; http://espace.etsmtl.ca/1211/2/BROSSARD_J%C3%A9r%C3%A9my%2Dweb.pdf

Le but du projet ATR-42 est d’appliquer le concept d’ailes morphables en fabricant une maquette déformable en composites de l’aile de l’Avion de Transport Régional-42 pour diminuer sa trainée et améliorer ses performances aérodynamiques. Un système de commande-commande couplé à un mécanisme d’actionneurs sera chargé des déformations de la peau de l’aile. Cependant, pour obtenir les meilleurs résultats, la commande de ces déformations doit être étudié avec attention pour être le plus précis possible. Une double approche numérique-expérimentale est alors nécessaire. La solution proposée dans ce mémoire porte sur la déformation contrôlée de l’extrados de l’aile de l’ATR-42. Une maquette déformable en composites de cette aile a été fabriquée puis testée en soufflerie pour évaluer ses performances aérodynamiques et servir de témoin-test aux essais. Un mécanisme de déformation, constitué de deux moteurs et de deux arbres à cames, a ensuite été conçu et intégré à l’intérieur de cette maquette pour obtenir les formes d’ailes optimales en fonction des différentes phases de vols. Une boucle de régulation en position a finalement été modélisée sous Matlab/Simulink et implanté expérimentalement pour commander le mécanisme. Deux résultats ont été obtenus, le premier en régulation et le second en aérodynamique. La boucle de commande a permis de réaliser les déplacements souhaités de la peau avec une précision de 5%. Les déformations de l’extrados ont été réalisées par un système d’actionnement piloté par des moteurs, dont les limites de fonctionnement en alimentation étaient garanties par l’architecture de régulation. Les mesures de pressions appuyées par les simulations ont confirmées une réduction de la traînée induite par rapport au profil original de l’ATR-42, pour différentes conditions de vol.