Construire des choses avec des ailes by Airbus S.A.S.AeroExpo

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Personne ne peut être sûr de ce que sera la prochaine génération d'aile d'avion. Il peut être façonné différemment ou assemblé d'une nouvelle façon. Cependant, une chose est sûre : avec la montée en puissance de la production aéronautique, les ailes devront être plus rapides, plus faciles et moins chères à fabriquer et à assembler.

"Le programme Wing of Tomorrow a vu le jour il y a quelques années et est le plus grand programme de recherche et de technologie au monde dans l'ensemble d'Airbus ", a déclaré Sue Partridge, responsable du programme Wing of Tomorrow chez Airbus. "Pour le Royaume-Uni et en particulier pour le Sud-Ouest, les ailes d'Airbus sont un moteur essentiel de l'investissement permanent que nous avons dans notre industrie. Le fait qu'Airbus mette tant d'emphase et d'investissements dans ce programme envoie un message très fort. Ce programme nous aidera à préparer le lancement de notre prochain produit en développant des technologies " hors cycle ", afin que nous soyons mûrs et prêts lorsque nous lancerons la prochaine génération d'avions

"Quand le prochain lancement de produit aura lieu, il faudra beaucoup de réflexion. Le programme Wing of Tomorrow nous permettra de nous assurer que lorsque nous prendrons cette décision, nous serons prêts à aller de l'avant et que nous ne passerons pas par le processus historique de lancement d'un produit et de développement des technologies et des capacités pendant la conception du produit, avec la pression non désirée que cela peut entraîner"

Selon Partridge, la réduction du délai de mise sur le marché sera essentielle lorsque Airbus décidera de lancer le prochain programme, et il devra être sur le marché beaucoup plus rapidement que jamais auparavant. Dans le climat actuel de l'aviation, des taux de production élevés sont un facteur absolument essentiel.

"Grâce aux travaux de développement et aux démonstrateurs d'ailes que nous construisons, nous comprendrons la capacité, l'évolutivité et les limites de ces technologies, car certaines d'entre elles ne fonctionnent pas nécessairement. L'essentiel est d'avoir appris quelque chose au cours du processus. Comprendre l'évolutivité et les limites nous préparera industriellement au prochain programme. C'est un énorme investissement " hors cycle ", mais c'est vital pour l'entreprise et pour l'industrie aérospatiale dans son ensemble. Il ne s'agit pas seulement d'Airbus qui fait les choses par ses propres moyens, mais aussi d'établir un énorme partenariat avec l'ensemble de l'industrie."

"Nous devons mener à bien ce programme pour que, lorsque nous lançons un nouveau produit, il puisse entrer en service dans un cycle de développement de produit de cinq ans, alors que cela prend normalement huit ans. Nous avons des objectifs importants pour ce programme. Le premier est notre " objectif d'amélioration des coûts d'exploitation en trésorerie " parce que le produit qui sera éventuellement mis en service devra être encore plus performant que nos produits existants."

Le programme étudie également différentes tailles d'ailes. Les ailes longues et étroites peuvent offrir un rapport élevé entre la portance et la traînée, ce qui pourrait améliorer le rendement énergétique. Cependant, la longueur des ailes est limitée à une longueur maximale par la réglementation aéroportuaire, c'est pourquoi l'équipe expérimente des extrémités d'ailes repliables qui pourraient être allongées avant le vol et repliées au sol.

Perdrix a continué : "Les technologies doivent être accélérées et capables d'être évaluées. En ce qui concerne les coûts récurrents, ce programme implique une aile beaucoup plus grande, plus complexe et plus moderne, avec de nouveaux matériaux et des performances plus élevées ciblées pour qu'elle soit - au pire, pas plus chère que l'aile A321 actuelle - et qu'elle intègre également une technologie mature. Si nous voulons monter en puissance rapidement, nous allons viser la maturité en prenant des risques dans le cadre de ce programme afin que le prochain directeur de programme après moi n'ait pas à prendre les mêmes risques. Le programme Wing of Tomorrow est un excellent véhicule pour développer et démontrer non seulement la technologie physique, mais aussi la capacité numérique."

L'utilisation accrue de matériaux composites ouvre également de nouvelles possibilités en termes de configuration et de construction d'ailes, car moins de composants individuels sont nécessaires. Airbus travaille en étroite collaboration avec le National Composite Centre (NCC) dans le but de repousser les limites de la fabrication des composites bien au-delà des capacités actuelles.

"La stratégie principale consiste à travailler dur pour développer des structures récurrentes en fibre de carbone, c'est-à-dire comment fabriquer une aile en composite à moindre coût et à un taux très élevé. Cela exige un investissement énorme et un partenariat crucial avec le NCC - et aussi une implication très importante avec GKN Aerospace et d'autres partenaires sur cet aspect du programme.

"Nous cherchons de nouvelles façons d'utiliser les systèmes intégrés, y compris la réduction des coûts, la productivité et de nouvelles approches en matière d'assemblage et d'automatisation. Nous avons l'intention de livrer trois avions de démonstration grandeur nature. Le premier sera mis à l'essai pour comprendre les capacités structurelles des nouvelles technologies que nous avons mises au point, le deuxième sera entièrement équipé et le troisième servira à tester notre capacité tarifaire.

Nous avons décidé de l'optimisation des performances et de la forme du plan du démonstrateur en le rendant volontairement très difficile, car nous essayons de déterminer où se trouvent les " bords de falaise " et où se situent les limites. L'architecture de ces démonstrateurs est un coin très extrême de l'enveloppe, elle doit donc couvrir toutes les bases. Nous avons fait nos choix technologiques et en les faisant pour le démonstrateur, nous devons garder nos options ouvertes parce que nous sommes conscients que certaines de ces technologies ne seront pas celles que nous choisirons éventuellement.

"Nous le faisons de deux façons. Tout d'abord, en ayant plusieurs options sur le démonstrateur d'aile, nous pouvons l'utiliser comme un terrain de jeu pour essayer autant de technologies différentes que possible et ensuite comprendre les tendances entre elles. Deuxièmement, lorsque nous ne pouvons pas mettre en œuvre toutes les technologies que nous voulons essayer sur le démonstrateur, nous pouvons mettre en place des démonstrateurs parallèles de niveau inférieur à l'échelle inférieure dans le cadre du programme. Nous en sommes maintenant à la phase de définition des manifestants et nous passerons ensuite à la livraison du premier démonstrateur de l'aile principale, dont l'assemblage débutera au troisième trimestre de 2020."

D'importants investissements d'infrastructure ont commencé dans le cadre de ce programme il y a de nombreuses années. Aujourd'hui, le centre d'intégration des ailes d'Airbus à Filton est opérationnel et c'est là que l'aile sera testée. L'entreprise prendra également de l'espace dans les installations de l'AMRI financées par le gouvernement gallois, gérées par l'AMRC et situées près de Broughton sur les terrains d'Airbus. C'est là qu'Airbus construira les démonstrateurs avec l'intention d'emménager dans le bâtiment au troisième trimestre de cette année pour y installer son infrastructure d'assemblage.

Ce programme vise à ce qu'Airbus se prépare à " concevoir pour l'industrialisation " en concevant des systèmes industriels en parallèle avec la conception de l'aile, plutôt que de concevoir l'aile et d'essayer ensuite de trouver comment la fabriquer par la suite. Nous ne concevons pas pour le poids - nous concevons pour l'assemblage

"Nous allons utiliser ce que nous avons appris sur l'Aile de Demain pour comprendre le métier depuis la ligne de base du démonstrateur jusqu'aux différentes configurations potentielles du produit. En saisissant les connaissances, nous comprendrons les avantages réels et la façon d'utiliser les diverses technologies. Nous comprendrons les risques, explorerons les mesures d'atténuation de ces risques et intégrerons ces connaissances dans la phase de conception de notre prochain produit."

Nous avons un certain nombre de cas d'utilisation établis pour vraiment comprendre comment le " fil conducteur " numérique peut fonctionner et comment nous pouvons exploiter ces capacités numériques et les préparer pour le produit suivant. Un autre résultat clé de notre programme - ainsi que la connaissance et les technologies matures - est le modèle digital twin''."

Le programme Wing of Tomorrow est soutenu par tout un écosystème, non seulement au Royaume-Uni et dans le Sud-Ouest, mais aussi dans des pays comme la France, l'Espagne et l'Allemagne. Airbus a ce qu'il appelle son " plateau " pour l'équipe multifonctionnelle co-localisée qui fait avancer le programme à Filton en travaillant en étroite collaboration avec ses collègues des carburants et des trains d'atterrissage.

"Bien qu'il y ait beaucoup de travail en cours avec la CCN, nous travaillons également avec tous les autres sites Catapult du Royaume-Uni. Nous comptons également 30 entreprises partenaires dans le programme Wing of Tomorrow. Il y a beaucoup de fournisseurs existants et aussi de nouveaux fournisseurs pour Airbus et la fabrication d'ailes en général, donc c'est vraiment rafraîchissant. C'est un véritable partenariat qui consiste à travailler ensemble, parce que nos partenaires développent la technologie et développent leurs propres capacités en participant également au programme.

"En ce qui concerne les technologies que nous développons avec ces partenaires, nous devons utiliser ce programme pour stimuler la maturité, de sorte que nous comprenons qu'il y a des antécédents pour cette technologie qui nous permettent de la sélectionner pour le prochain programme. Nous devons comprendre la capacité tarifaire parce qu'il s'agit d'un facteur clé et nous avons également besoin d'un cadre contractuel adéquat pour que nous puissions y avoir accès lorsque nous développons la propriété intellectuelle et la technologie avec nos partenaires"

Avec un tel éventail de facteurs à prendre en compte, la création de l'aile de demain ne sera pas chose facile, mais c'est le défi que doit relever le programme Wing of Tomorrow d'Airbus. Il n'y a pas d'aile ici - les ailes d'Airbus seront construites plus efficacement, à moindre coût et beaucoup plus rapidement que jamais auparavant. C'est le genre d'objectifs qu'un constructeur aéronautique serait fier d'atteindre.