Un fuselage plus rapide et moins cher
Reflétant l'esprit et les valeurs du travail collaboratif, un important consortium international composé de 57 partenaires de 18 pays a lancé le projet MAAXIMUS (More affordable aircraft structure through extended, integrated, and mature numerical sizing) financé par l'UE. L'équipe s'est donnée pour tâche d'accélérer le développement et d'obtenir une structure parfaite du premier coup d'un fuselage en composites hautement optimisé. Les améliorations à apporter concernent notamment un assemblage réussi dès le premier essai, l'adaptation des processus de ligne d'assemblage aux propriétés des composites, de meilleurs niveaux de confiance et des cycles de simulations raccourcis. Les technologies devraient réduire le temps de développement et le coût respectivement de 20 % et 10 %. Elles diminueront de moitié les temps d'assemblage et réduiront de 10 % les coûts de production et le poids. Durant la sixième année du projet, s'étalant sur huit ans, les chercheurs ont continué à améliorer les techniques d'optimisation à plusieurs critères en perfectionnant un modèle acoustique simplifié, le modèle de données des matériaux composites et la prise en compte des données de contrôle non destructif (CND). L'équipe a également terminé le modèle de coûts en se basant sur un fuselage générique paramétré. En parallèle, l'équipe a finalisé la majeure partie du travail de conception sur les sous-éléments structurels en vue des essais physiques et des simulations de processus de fabrication. Les coupons d'essai de fabrication ont déjà été utilisés pour être comparés avec les résultats d'expérimentation et de calcul, et toutes les données sur les anomalies constatées lors du CND au niveau des coupons sont disponibles. La principale composante du projet MAAXIMUS est sans doute celle traitant de la simulation des comportements des matériaux composites durant l'apparition des dommages, leur propagation et la défaillance finale. Le travail exhaustif et poussé a porté sur le développement de modèles considérant les dommages depuis la structure microscopique jusqu'à l'échelle du cylindre, ainsi qu'un couplage correct entre les échelles et un contrôle méticuleux de l'erreur dans la solution. Réduire l'incertitude joue un rôle critique dans la réduction de la redondance, ce qui se traduit par des diminutions en matière de poids, coûts et délais. Un nouveau banc d'essai destiné aux grands éléments structurels éliminera la nécessité de recourir à un test de cylindre pour la certification. MAAXIMUS approche de la phase finale, les derniers mois étant consacrés à la validation grandeur nature des méthodes de simulation et procédures de test. Le succès de sa finalisation mettra entre les mains des constructeurs aéronautiques de puissants outils qui les soutiendront dans leurs efforts à réduire considérablement le temps et le coût de développement ainsi que l'assemblage des fuselages d'avion en matériaux composites.
Mots‑clés
Fuselage, composites, avion, conception basée sur la simulation
