Un pont vers l'avenir by Bye AerospaceAeroExpo

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Quand George Bye avait huit ans, sa mère l'a emmené sur son premier vol dans un Piper Cub et depuis, il est devenu accro à l'aviation. D'abord comme pilote et instructeur de l'US Air Force, puis comme ingénieur en aérospatiale et enseignant et maintenant comme PDG et fondateur de Bye Aerospace, il est animé par l'idée de faire le lien entre le passé et l'avenir de l'aviation.

"Ce qui est perturbateur et change la donne avec les avions électriques, c'est le système de propulsion", dit Bye. "La trajectoire des moteurs électriques et des batteries et leur évolution d'il y a 10 et 20 ans à nos jours permet pour la première fois de développer un avion très perturbateur, avec des coûts d'exploitation plus faibles, sans CO2 et très peu bruyant. C'est la pièce qui change tout"

Bye Aerospace a deux projets d'avions électriques en cours dans le cadre du processus de certification des avions du Code of Federal Regulations (CFR) 23 de la Federal Aviation Administration (FAA) 14, dont le premier et le plus important est l'avion d'entraînement biplace eFlyer 2. Ces deux projets vont du stade du prêt à l'achat à celui de la recherche et du développement (R&D).

Tom Bowen, ingénieur en chef de Bye Aerospace, estime que l'entreprise est à la pointe de la certification : "Nous avons une relation très coopérative avec la FAA parce que nous sommes les premiers. Nous sommes le premier avion à être certifié avec une propulsion électrique selon les normes FAR 23. Ils dépendent donc beaucoup de nous pour interpréter la technologie, mais aussi pour leur dire comment elle est liée aux règles et comment ils doivent appliquer les méthodes de conformité afin que nous puissions montrer que nous répondons à leurs normes"

L'un des points forts de l'avion est le rayon d'action, que le poids affecte directement. L'utilisation de matériaux composites est donc un élément essentiel de leur stratégie. Le département Bye Structures a utilisé plusieurs solutions de Siemens Digital Industries Software pour les aider à décoller, notamment le portefeuille Fibersim et le logiciel NX. Ils utilisent Fibersim pour optimiser l'intégrité structurelle du cadre aérien en composite et NX pour développer la forme extérieure de l'avion. Fibersim est utilisé pour construire les couches de composites de l'extérieur vers l'intérieur.

L'entreprise utilise également le logiciel Teamcenter pour les données sur les produits et la gestion de bout en bout, le logiciel Simcenter STAR-CCM+ pour le calcul de la dynamique des fluides (CFD), le logiciel Simcenter 3D pour l'analyse, les essais et la certification et le logiciel Capital pour les faisceaux de câbles et l'agencement. L'utilisation des produits Siemens a permis à Bye de créer un processus de bout en bout transparent.

"La raison pour laquelle nous utilisons NX plutôt qu'un autre système de CAO est qu'il permet une transition plus transparente entre la conception et l'analyse, ce qui nous donne plus de temps pour effectuer davantage d'itérations sur notre conception", explique Parijaat Malik, ingénieur principal en systèmes mécaniques. "Nous pouvons facilement apporter quelques modifications et analyser cette conception, et simplement apporter les changements nécessaires pour que cette conception particulière fonctionne. De plus, l'un des principaux avantages de NX est la liaison par ondes, qui rend le paramétrage de l'assemblage beaucoup plus robuste que tout autre logiciel de CAO disponible"

"La famille d'avions eFlyer commence avec l'eFlyer 2", dit Bowen. "L'effort que nous déployons pour définir l'eFlyer 2 dans le logiciel Siemens est la base de tous les futurs produits. La séquence de programme typique lors d'un changement de modèle est ce que nous appelons une phase de déchirement, où nous prenons ce qui ne correspond pas à notre futur modèle et nous le déchirons, puis nous recommençons notre conception.

"Le logiciel de Siemens nous permet de transformer plus ou moins ce dessin en un autre dessin et même au-delà. L'avantage est, bien sûr, qu'il ne s'agit pas seulement d'un changement physique ou d'un changement de modélisation, mais il dispose également des ressources d'analyse liées à cette seule source de vérité qu'est le modèle. Ainsi, lorsque nous modifions le modèle, toutes les autres activités connexes se transforment également avec l'avion"

Selon M. Malik, ce qui aide Bye Aerospace à être agile dans son processus de conception est la liaison par ondes : "La capacité de créer une structure descendante où vous pouvez prendre quelque chose d'aussi simple qu'une forme et le décomposer en morceaux et le transmettre aux personnes chargées de concevoir ces morceaux et d'y ajouter des détails. Et grâce à la liaison par vague, vous pouvez facilement transmettre vos modifications de conception à d'autres concepteurs sans avoir à organiser de grandes réunions pour communiquer vos modifications de conception, pour vous assurer que vous devez changer un tas de choses juste pour tenir compte des modifications de quelqu'un d'autre. Vous pouvez simplement ouvrir une assemblée et voir tout ce qui y est lié et voir les changements qui ont été faits du côté de l'autre personne et comment cela affecte votre conception. Vous pouvez ensuite apporter les modifications nécessaires pour adapter le dessin ou modèle dans son ensemble" Chaque plan part du dessin conceptuel. Il est basé sur l'idée de l'entreprise de ce à quoi l'avion doit ressembler et de ses caractéristiques de performance. Sur cette base, Bye commence à concevoir les systèmes à l'intérieur de l'avion.

"Les logiciels de Siemens entrent en jeu parce que vous commencez votre conception avec ce que nous appelons une simple ligne optimale, qui est la forme de l'avion en NX. Vous commencez à les détailler et, sur la base des composites que vous devez utiliser et des contraintes qui agissent sur la structure de l'avion, vous pouvez aller dans Fibersim et avoir un schéma qui détaille les plis et la séquence de ces plis qui doit être dans la structure. Et vous pouvez mettre les données de Fibersim dans NX, ce qui vous donne la bonne épaisseur dans votre structure et les bonnes surfaces sur lesquelles vous devez monter vos systèmes"

"Nous utilisons un processus de conception descendant activé par la vague, qui est une capacité du NX. Cela permet à Bye de mettre simplement à jour les modèles pour refléter tous les changements. Nous pouvons prendre l'eFlyer 2 et au final, nous modifierons cette forme aérodynamique pour qu'elle corresponde à celle d'un eFlyer 4, puis nous transformerons l'eFlyer 2 en eFlyer 4. Je pense que cela prendra environ une semaine. C'est une économie d'un ordre de grandeur.

"Nous pouvons soit faire le même nombre d'itérations en moins de temps, soit faire plus d'itérations dans le même laps de temps. Chez Bye Aerospace, nous faisons les deux. Nous réduisons le temps de développement de nos produits et nous faisons plus d'itérations en même temps. Au final, cela nous permet d'arriver rapidement sur le marché avec le bon avion"

"Avec un programme typique, vous avez deux itérations", dit Bowen. "Si vous faites un très bon travail, vous en avez trois. Avec les solutions Siemens, vous pouvez en fait itérer sur une base hebdomadaire, donc être capable de se connecter et d'itérer vers une solution à 99 ou 100% de vos besoins est le plus grand avantage que je vois à avoir tous les logiciels Siemens intégrés.

Et le dernier mot revient à George Bye : "Il maintient Bye Aerospace en tête", conclut-il. "La capacité à saisir tous les aspects de la conception d'un avion est grandement facilitée. En capturant l'eFlyer 2, le logiciel de Siemens est particulièrement capable de nous aider à faire la transition vers ce qui vient ensuite"