Améliorer la sécurité des aéronefs en cas de défaillance du lubrifiant

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 être à bord d'un avion, admirant la vue à travers le hublot. Tout d'un coup, un moteur s'arrête de fonctionner. Devez-vous céder à la panique? En réalité, cela dépend de la fiabilité des paliers lisses de l'avion. Si ces derniers ne sont plus capables de faire tourner la soufflante de l'avion, cela provoquera inéluctablement une traînée importante d'un côté de l'avion, qui pourrait entraîner le crash de l'appareil.

Le projet 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 à l'Université de Nottingham et directeur du pôle de recherche sur les turbines à gaz 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 permettrait aux paliers lisses de continuer à fonctionner pendant plusieurs heures même en cas de défaillance de l'alimentation en lubrifiant.

"Ces quelques heures sont extrêmement importantes. Elles suffisent pour que l'aéronef 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 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 de ces travaux, lorsque ceux-ci ont été délégués. Si ce concept d'ingénierie 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 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 haute performance, haute fiabilité et très légers destinés aux futurs moteurs d'avion à très forte dilution.

La résolution du problème de la "durabilité de quelques heures" est essentielle pour les moteurs d'avion qui dépendent d'une boîte de vitesses 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