Moteurs Hybrides de l'Aéronautique

HAERO-FR-A
E-learning Cette formation est adaptable en mode classe virtuelle

Pour qui ?

  • Cette formation informe les participants sur des nouvelles voies (basées sur l’électrification) vers lesquelles le monde aéronautique s’oriente pour assurer la propulsion ou la production d’énergie auxiliaire des aéronefs.
  • Elle vise à comprendre cette nouvelle discipline émergeant en aéronautique et connaître les spécificités de fonctionnement des moteurs hybrides et électriques des aéronefs et leurs technologies.
  • Elle traite également de l’électrification des moteurs thermiques aéronautiques afin de remplacer les actionneurs hydrauliques ou pneumatiques traditionnels.
Public :
  • Cette formation s’adresse aux ingénieurs, cadres et techniciens désireux élargir leurs connaissances concernant des alternatives dans les systèmes de propulsion électriques et hybrides de l’aéronautique et dans le domaine de l’électrification des moteurs thermiques aéronautiques.

Niveau : Fondamentaux

Programme

  • INTRODUCTION AUX ENJEUX DE LA PROPULSION ÉLECTRIQUE

      • Enjeux et contexte :
      • Rappels technologiques aéronautiques. Positionnement technique.
      • Rappel des projets majeurs en cours et passés et des défis à relever.
      • État des lieux : panorama, bilan technico-économique et conclusions initiales.
      • Perspectives.
      • Profils de mission : profils de mission des moteurs électriques et hybrides selon le type d’aéronef et le type d’utilisation des aéronefs ; phases de vie du moteur ; points de fonctionnement, durées de fonctionnement ; définition du besoin en puissance ; fonctionnements stabilisés et fonctionnement transitoires liés à la mécanique du vol ; influence du milieu ambiant : altitudes, pression, températures, vitesse, givrage, résistance aux agressions (foudroiement, obstacles etc.).
      • Conception et production : réglementation et certification en aviation légère et commerciales.
  • RAPPELS TECHNOLOGIQUES : MOTORISATION HYBRIDE POUR AÉRONAUTIQUE

      • Présentation des principales technologies utilisées (avantages et inconvénients).
      • Généralités sur les principes de fonctionnement.
      • Importance de la prise en compte de la recharge.
      • Paramètres clés pour désigner une batterie.
      • Différence aéronautique, spatial et automobile.
      • Importance de l’intégration système dans un aéronef.
      • Exemple concret de batteries développées pour des démonstrateurs aéronautiques.
      • Point sur l’utilisation des piles à combustible et autres système de stockage d’énergie.
  • SYSTÈMES EMBARQUÉS DE STOCKAGE DE L’ÉNERGIE

      • Présentation des principales technologies utilisées (avantages et inconvénients).
      • Généralités sur les principes de fonctionnement.
      • Importance de la prise en compte de la recharge.
      • Paramètres clés pour désigner une batterie.
      • Différence aéronautique, spatial et automobile.
      • Importance de l’intégration système dans un aéronef.
      • Exemple concret de batteries développées pour des démonstrateurs aéronautiques.
      • Point sur l’utilisation des PàC et autres systèmes de stockage d’énergie.
  • ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE

      • Composants de puissance : Mosfet, IGBT, SiC, NGa…
      • Structures d’électronique de puissance : convertisseurs DC-DC, DC-AC…
      • Caractéristiques de puissance, contraintes d’implantation, aspects thermiques et vibratoires.
      • Compatibilité électromagnétique.
  • MOTEURS ÉLECTRIQUES

      • Différentes technologies de moteurs électriques : principe de fonctionnement, caractéristiques, performances, évolution.
      • Contraintes d’implantation : compacité, refroidissement ; exemples d’applications sur des aéronefs.
  • PRINCIPES & LOIS DE COMMANDE

      • Commande des moteurs électriques, divers types de convertisseurs d’énergie. Principes de fonctionnement. Fonctions principales et fonctions annexes.
  • CONTRÔLE DES PROPULSEURS HYBRIDES & GESTION DE L’ÉNERGIE

      • Flux d’énergie et supervision énergétique.
      • Objectifs et contraintes : consommation, balance de la batterie, récupération d’énergie, fonction boost du moteur thermique, agrément.
      • Techniques : contrôles empiriques, cas applicatif sur aéronef, améliorations proposées aux contrôleurs empiriques, contrôleurs optimaux.
      • Synthèse et validation des contrôleurs : utilisation de modèles système, méthodes d’optimisation.
  • PRODUCTION D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE & AUXILIAIRE (APU)

      • Définition de l’APU. Fonctions et utilisations des APU. Principaux réseaux continu et alternatif. Production d’énergie en hybride série.
      • Électronique de puissance. Architecture du réseau électrique. Consommateurs de puissance.
      • Mise au point. Préparation à la mise sous tension d’un avion. Préparation du premier vol.
      • Qualité du réseau embarqué. Harmoniques, facteur de puissance. Perspectives d’évolution du système électrique. Problématique des fuselages carbones.
  • ÉLECTRIFICATION DES ACTIONNEURS DES MOTEURS AÉRONAUTIQUES

      • Démarche d’électrification des actionneurs : contexte, enjeux, technologies, exemples d’applications.

Objectifs

  • Vous serez capable de :
  • connaître le contexte général de l’hybridation actuelle, les différentes formes d’hybridations possibles en aéronautique,
  • connaître les principes fondamentaux et le cahier des charges des systèmes propulsifs hybrides et électriques développés pour l’aéronautique,
  • comprendre les choix d’architecture électriques et hybrides,
  • connaître les phases de vie des moteurs électriques ou hybrides en propulsion ou en fourniture auxiliaire d’énergie,
  • connaître les principes et les limites de fonctionnement des moteurs électriques et hybrides, des batteries et de l’électronique de puissance,
  • comprendre et connaître les besoins en certification de ces nouvelles technologies.

Pédagogie

  • Fondamentalement interactive, appuyée sur des exemples réels elle aborde les principaux domaines techniques des moteurs électriques et hybrides en aéronautique.
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