Améliorer la sécurité des aéronefs en cas de défaillance du lubrifiant
Publié par Redbran le 14/08/2019 à 14:00
Source: © Union européenne, [2019] / CORDIS

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L'amélioration des paliers lisses est l'un des facteurs clés permettant de renforcer la sécurité des aéronefs. Le projet AOrbit s'emploie à construire un banc d'essai pour soutenir le développement de ces systèmes.

Imaginez un instant (L'instant désigne le plus petit élément constitutif du temps. L'instant n'est pas intervalle de temps. Il ne peut donc être...) être à bord d'un avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné par un organe moteur (dans le cas d'un...), admirant la vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) à travers le hublot (Un hublot est une fenêtre de petite taille, généralement circulaire, percée dans la coque d'un bateau pour laisser entrer l'air et la lumière....). Tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'un coup, un moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou travail.[réf. nécessaire]) s'arrête de fonctionner. Devez-vous céder à la panique? En réalité, cela dépend de la fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.) des paliers lisses de l'avion. Si ces derniers ne sont plus capables de faire tourner la soufflante (Une soufflante est un élément constitutif d'un turboréacteur à double flux. C'est elle que voit un observateur placé devant le moteur. Elle est constituée de...) de l'avion, cela provoquera inéluctablement une traînée (En mécanique des fluides, la traînée est la force qui s'oppose au mouvement d'un corps dans un liquide ou un gaz. Mathématiquement c'est la composante des efforts...) importante d'un côté de l'avion, qui pourrait entraîner le crash de l'appareil.

Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) AOrbit s'est donné pour mission d'empêcher l'arrêt de ces soufflantes. Plus concrètement, l'équipe dirigée par le professeur Seamus Garvey – professeur de dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment...) de Nottingham et directeur du pôle de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) sur les turbines à gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme...) et les transmissions au Rolls-Royce University Technology Centre – cherche à concevoir des paliers lisses très chargés dotés de surfaces très durables. Une telle technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) permettrait aux paliers lisses de continuer à fonctionner pendant plusieurs heures (L'heure est une unité de mesure  :) même en cas de défaillance de l'alimentation en lubrifiant.

"Ces quelques heures sont extrêmement importantes. Elles suffisent pour que l'aéronef (Un aéronef est un moyen de transport capable d'évoluer au sein de l'atmosphère terrestre. On distingue deux catégories d'aéronefs : l'aérostat et l'aérodyne. L'utilisation de...) regagne un endroit sûr une fois qu'une panne a été détectée", explique le professeur Garvey.

La première tâche de l'équipe, et la plus épineuse, consistait dès lors à mettre au point (Graphie) un banc d'essai pour les paliers lisses. "Nous n'avons pas eu à concevoir les revêtements proprement dits, mais plutôt à produire un banc d'essai capable de traiter de nombreux types de revêtements différents. Nous avons fait largement appel à des sous-traitants externes pour le développement du banc, tout en veillant à ce que la responsabilité de la vérification des travaux incombe à ceux et celles en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un...) de ces travaux, lorsque ceux-ci ont été délégués. Si ce concept d'ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements...) est relativement simple, il n'en demande pas moins beaucoup de travail", explique le professeur Garvey.

L'équipe a accusé plusieurs retards et en est encore au stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est un équipement sportif.) de la mise en service du banc, mais elle a déjà tiré de nombreux enseignements quant à la façon de le configurer. Dès que le banc sera opérationnel, les membres de l'équipe commenceront à comparer les différents types de revêtement des surfaces des paliers afin de soutenir le développement de systèmes appropriés. L'ambition de l'équipe est claire: permettre la mise au point de réducteurs de vitesse (On distingue :) haute performance, haute fiabilité et très légers destinés aux futurs (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.) moteurs d'avion à très forte dilution (La dilution est un procédé consistant à obtenir une solution finale de concentration inférieure que celle de départ, soit par ajout de...).

La résolution du problème de la "durabilité de quelques heures" est essentielle pour les moteurs d'avion qui dépendent d'une boîte de vitesses (Une boîte de vitesse est le second maillon de la chaîne de transmission du couple d'un moteur au roues d'un véhicule. La boîte de vitesses propose plusieurs rapports entre la vitesse de rotation de l'arbre moteur et...) pour convertir la vitesse de rotation d'un propulseur. "Cet aspect est important pour les turbosoufflantes à engrenages, les entraînements d'hélices à engrenages et les machines à rotor ouvert. Mais ce n'est pas tout. Il sera également clé pour de nombreux “entraînements électriques”", ajoute le professeur Garvey.

Il existe deux courants de pensée dans le domaine des entraînements électriques: l'utilisation de l'entraînement direct et l'utilisation de l'entraînement à engrenages. La deuxième technique, qui dépend fortement de paliers lisses très chargés si les engrenages planétaires d'une boîte épicycloïdale tournent sur leurs axes respectifs, semble sur la bonne voie pour conquérir le marché. Les recherches d'AOrbit devraient jouer un rôle majeur dans ce succès.

Bien que le projet n'en soit qu'à ses débuts, l'équipe prévoit déjà de construire un banc d'essai plus polyvalent pour la caractérisation des paliers. Ce nouveau banc permettra d'évaluer la durabilité et la rigidité dynamique des paliers dans différentes conditions de charge.

Pour plus d'information voir: projet AOrbit
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