Projet Européen PARSIFAL, une initiative ambitieuse dans le domaine de l’aéronautique civile

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Le projet PARSIFAL aborde plusieurs aspects fondamentaux dans le cadre de la conception préliminaire de l'aéronef: études socio-économiques (pour l'analyse des besoins/exigences des usagers et des infrastructures existantes), mécanique du vol, aérodynamique et émissions sonores, aéroélasticité, analyse structurale de l’architecture des ailes et du fuselage (dans une logique d’optimisation).

Ce projet représente une ambitieuse initiative dans le domaine de l’aéronautique civile, et trace la voie de l’introduction d’une architecture innovante d’aéronef dite « PrandtlPlane ». Grâce à cette nouvelle configuration, il sera possible d’obtenir une réduction des émissions par passager et d’exploiter les infrastructures existantes car le PrandtlPlane permet d’augmenter considérablement le nombre de passagers sans augmenter l’encombrement de l’aéronef. Ainsi, un A320/B737 pourrait accueillir un nombre de passagers équivalent à celui d'un A330/B767, sans plus d'encombrement.

Cette architecture est caractérisée par une aile fermée qui est connecté au fuselage à deux endroits différents (en anglais "box-wing architecture"). Au lieu d'une aile classique, la configuration PrandtlPlane se distingue par deux ailes horizontales reliées par deux ailes verticales. Cette nouveauté demande une étude attentive des aspects relatifs à l'aérodynamique, la mécanique du vol et au dimensionnement des structures.

Notre Ecole a participé à la rédaction du projet, en mettant en avant les spécificités des approches de conception et d'optimisation développées au sein du département IMC du Laboratoire I2M. Le campus Arts et Métiers de Bordeaux-Talence est ainsi en charge de la conception/optimisation de la structure de l’aéronef (fuselage et ailes) en prenant en compte plusieurs critères dimensionnant : légèreté, raideur, flambage, résistance, etc. L’approche spécifique, développée pour faire face à la complexité du problème, fait appel aux méthodes et outils numériques multi-échelles, intégrés dans un algorithme d’optimisation génétique originale développé par l'IMC. Par ailleurs, une étude expérimentale de panneaux raidis optimisés, fabriqués par la plateforme technologique Compositeadour (Bayonne), aura lieu dans les mois qui suivent. Ces essais auront pour objectif de valider expérimentalement l'approche numérique adoptée vis-à-vis de l'optimisation de structures composites.

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La conception multidisciplinaire d’un tel aéronef est un défi qui a été relevé par un consortium d’établissements universitaires et de recherche complémentaires dont fait partie les Arts et Métiers. Ce consortium regroupe : l’Université de Pise (Italie), l’ENSAM, l’ONERA (France), TUDelft (Pays-Bas), DLR (Allemagne) et la PME SkyBox.

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