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Défi Aérospatial 2016

 

Etude d’un système de changement d’incidence du VSH et de la phase de séparation avec son avion porteur

(WP1 – Aérodynamique et qualité de vol)
Mohamed Amine CHEMAK – Antoine LEFEBVRE – Robin RIXAIN
ISAE-ENSMA – Chasseneuil-du-Poitou (Futuroscope)


Dans le cas d’un avion aéroporté, la phase de séparation du VSH et de son avion porteur est la plus critique. Cette phase est soumise à des contraintes importantes sur les trajectoires des véhicules mais également sur les attaches fortement sollicitées.

Afin d’améliorer la qualité de cette phase de vol, l’équipe ENSMECANIK propose une solution de système de changement d’incidence du VSH. Ce système sera composé de deux vérins à l’avant du véhicule permettant son orientation ainsi que deux paires d’attaches fixes dans la partie arrière. Ces attaches ont pour rôle principal de supporter la masse du VSH lors du vol.

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L’étude aérodynamique permet tout d’abord de déterminer les informations nécessaires sur l’avion porteur (A300), sur le VSH et sur l’ensemble {avion porteur + VSH}. Ceci a été réalisé grâce à des analogies avec la navette Hermès et avec des profils d’aile Delta NACA. Une modélisation 3D des véhicules a également été effectuée.

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Afin de conforter notre idée sur l’importance de l’angle du VSH avec son avion porteur, nous nous sommes intéressés à un cas déjà existant : le largage de la navette américaine de son Boeing 747. Cette étude a permis de mettre en évidence l’impact de cet angle mais aussi de déterminer la méthode de séparation des deux véhicules.

Les trajectoires des deux véhicules ont été modélisées durant les 8 premières secondes après séparation et avant l’allumage des moteurs du VSH.

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Enfin, les attaches et les vérins ont été dimensionnés afin d’optimiser leur masse et leur diamètre nuisible à l’aérodynamique de l’ensemble.

(Version Anglaise)