De nouvelles approches sensorielles pour lutter contre le givrage à haute altitude
«Certaines conditions atmosphériques peuvent provoquer un givrage de l'avion, ce qui peut représenter une menace potentielle sur certaines parties de l'avion, en particulier le moteur», explique Florent Huet d'Airbus Operations, coordinateur du projet HAIC (High Altitude Ice Crystals). Ce phénomène a pour la première fois été découvert dans les années 1990 et depuis, les autorités et l'industrie ont tenté de mettre au point des méthodes efficaces pour détecter les cristaux à haute altitude, afin de les éviter ou de s'en protéger. Une détection à plusieurs niveaux «Dans ce projet, nous avons développé trois niveaux de détection», déclare M. Huet. «Tout d'abord, la détection par satellite permet aux opérateurs d'observer une grande partie de la Terre et les aide à tracer des routes appropriées afin d'éviter les zones où pourraient se trouver des cristaux.» Validé au cours du projet, ce système a également été utilisé sur des vols d'essai pour identifier des zones de cristaux de glace convenant à l'analyse. La technologie est maintenant opérationnelle. «Il s'agit d'une technologie de première génération qui pourra bien sûr être perfectionnée, mais la première étape a été franchie», déclare M. Huet. La technologie de deuxième niveau met en œuvre un radar embarqué dans l'avion. Une antenne d'une portée de 80 miles à l'avant de l'avion avertit les pilotes en cas d'approche de zones de cristaux de glace, ce qui leur permet de les éviter. «Cette technologie a suscité un fort intérêt de la part de l'industrie, car elle est facile à mettre en œuvre», déclare M. Huet. «Nous avons déjà le matériel; c'est le logiciel qui a été amélioré, ce qui signifie que nous pouvons moderniser les avions existants.» L'équipe d'Airbus est actuellement en discussion avec les autorités afin de déterminer la meilleure façon de valider et de certifier ces outils. Enfin, une prévention de troisième niveau utilise des détecteurs embarqués pour les situations où les pilotes se retrouvent dans des zones à cristaux de haute altitude. «La technologie satellitaire est moins précise mais recouvre une large zone, alors que la technologie radar est utilisée lorsque l'avion se trouve à proximité des cristaux», explique M. Huet. «Ces détecteurs embarqués sont encore plus précis.» Le projet a réalisé une validation de principe de ces détecteurs embarqués, mais d'autres essais sont encore nécessaires. «Dans le cadre du projet, nous nous sommes limités à démontrer les performances de ces détecteurs», déclare M. Huet. «Les prochaines étapes seront destinées à démontrer leur intérêt industriel; il faudra en réduire le poids et le coût jusqu'à ce que la technologie soit commercialisable.» Soutenir une recherche de pointe Le projet HAIC a également mis à niveau les souffleries européennes afin de permettre une reproduction plus précise des conditions de givrage glacé et en phase mélangée. Les chercheurs ont installé des dispositifs capables de créer des cristaux de glace présentant la taille et les propriétés voulues, ce qui a permis à l'industrie aéronautique de réaliser des tests d'équipement selon les normes les plus élevées possibles. «L'une de ces souffleries peut maintenant simuler la pression qu'on trouve en altitude, alors qu'une autre peut générer le type de cristaux que vous y trouverez, plutôt que de se limiter à produire de simples morceaux de glace», déclare M. Huet. «Ces développements nous aideront à mieux comprendre comment les cristaux affectent les moteurs.» Le projet a également travaillé sur des simulations numériques, afin d'aider les chercheurs à développer des modèles prédictifs plus précis sur la façon dont les cristaux de glace interagissent avec les pièces de l'avion. «Nous aimerions en savoir plus, par exemple, au sujet de l'impact des cristaux fondus sur les surfaces chaudes», indique M. Huet. «Nous disposons maintenant de certains modèles, mais nous avons besoin d'outils 3D pour vraiment comprendre l'impact potentiel de la glace cristalline sur des pièces complexes comme les moteurs.» Le projet HAIC, qui a réuni des experts du monde entier, comprend 34 partenaires européens ainsi que cinq partenaires d'Australie, du Canada et des États Unis. Il s'est achevé en janvier 2017.
Mots‑clés
HAIC, glace, haute altitude, 3D, Airbus, givrage, cristaux de glace
