ISAE-Drone à voilure tournante:: Morphing poussée vectorielle hélice - ROSACE

Morphing par piezo-actuateurs PZTS/ LAPLACE

Nouvelle génération d’aéronefs – ailes déformables

‘Smartwing design’

Morphing: rotors de drone/ISAE

ObjectifsNouveaux concepts pour l'amélioration des performances des aéronefs par optimisation de forme en temps réel en régime dynamique (Ailerons et ailes d’avion, gouvernes, pales de micro-rotors)

ONERA-DCSD : ‘Synthèse de correcteur’ et Morphing d’ailes. Projets AVISAC et DEVIS: 'Demonstrator of innovative actuators‘. Control inputs (exemple - A320) : thrust and control surfaces

Projet RTRA – DYNAMORPH : Morphing Electroactif en régimes dynamiquesRéalisations: restitution projet EMMAV vers DYNAMORPH et chantier SMARTWING 01/2012- 12/2015

Coordonnateur: IMFT - Marianna BRAZA - Directrice de Recherche CNRSPartenaires: IMFT (Dr. M. BRAZA), LAPLACE (Pr. J.F. ROUCHON), ISAE (Pr. J.M. MOSCHETTA), ONERA (Dr. C. DOLL),

IMT (Dr. M. FOURNIÉ)

HYBRIDATION : Alliages à mémoire de forme (SMA), piezo-actuateurs et Polymères PVDF- LAPLACE

Mesures PIV Ultrarapide-IMFT. Champs de vitesse en aval d’un volet déformable (SMA/Piezos). Vortex Breakdown – atténuation instabilitérd de fuite

Biomimétique

Résultats marquants (EMMAV) et en cours (DYNAMORPH)Réalisation de deux démonstrateurs expérimentaux (échelle du drone à l’aileron d’avion) basée sur une triple approche: Théorique, numérique (CFD-CSM), expérimentale. Assimilation des données simulation et expérience – Modélisation d’ordre réduit, Controller Design - lois de commande – actuation en temps réel en régime dynamique

TRL du projet EMMAV : estimé entre 3 et 4Biomimétique : Etude de concepts de mini-ailerons actifs : bords de fuite imitant le mouvement des ailerons et des plumes d’oiseaux (pélican, vautour) : augmentation de portance en régime de basse vitesse (décollage, atterrissage) Collaboration: MIT, Stanford, Brown, NSF, TUB, KTH, FOI. Intérêt industriel : Airbus, Ratier, Alenia, Dassault, Eurocopter, Univ. LundOrganisation au sein du chantier SMARTWING:3 workshops (1er: 30/03/12, Toulouse), d’un congrès international, 17-21 juin 2013, Mykonos, www.smartwing.org)(3ème: 16-17 octobre 2014 – Interaction fluide-structure - morphing, Paris)

Méthodologie

Optimisation de forme d'ailerons et de gouvernes d'aéronefs ainsi que de pales de micro-rotors de drônes à l'aide de matériaux piézoélectriques intelligents distribués sous la 'peau' de la surface portante.Trois échelles de temps:1) Echelle lente: Grandes déformations, basses fréquences (ordre de 10 Hz) - Alliages à Mémoire de Forme, AMF2) Echelle rapide : Hautes fréquences (ordre de 1000 Hz) - petites déformations : mini-piezo-actuateurs distribués3) Hybridation des (1) et (2) : Grandes déformations et hautes fréquences - régime dynamiqueOriginalités en l’état de l’art : actuation distribuée, faible coût : récupération et restitution d’énergie vibratoire

DLR –AIRBUS: Very Efficient Large Aircraft - VELA

DLR –AIRBUS: Very Efficient Large Aircraft - VELA

The Pelican of Mykonos

Ph. MB

CFD-CSM Computational Fluid Dynamics – NSMB et ICARE Codes Computational Structural Mechanics High-Fidelity Modelling. IMFT, IMT

PVDF PZT

Interaction fluide-structureParois déformables –Code en éléments finis - GETEFEM++-, IMT

Polymères électroactifs et capteur de forces piezoélectrique / LAPLACE

Démonstrateur de microdrone en vol /ISAE