Fin des essais en vol pour le démonstrateur à échelle réduite (SFD) de Clean Sky

Du 17 au 31 octobre 2022, le démonstrateur à échelle réduite (SFD : Scaled Flight Demonstrator) développé dans le cadre de Clean Sky a effectué 19 vols pour un total de 8 heures de vol, depuis l’aéroport de Taranto-Grottaglie en Italie. L’analyse de ces vols va être réalisée par l’ONERA avec le soutien d’Airbus.

Au cours de cette récente campagne, 70 manœuvres automatisées ont été exécutées afin de procéder à l’identification des paramètres avion. Cette campagne expérimentale est essentielle pour la validation de ce nouveau banc d’essai comme moyen d’études des futures technologies de rupture visant à réduire considérablement la consommation énergétique des avions.

Afin de parvenir à un système de transport aérien neutre sur le plan climatique d’ici 2050, l’aviation doit innover et développer des technologies de rupture. Pour aboutir à la maturité nécessaire avant leur intégration sur aéronef, l’industrie s’appuie sur des analyses et des évaluations fondées sur des simulations numériques, des essais en soufflerie et d’autres installations d’essai au sol. Aussi, dans le but de compléter les moyens de développement à disposition, la plateforme de démonstration Large Passenger Aircraft (LPA) du programme européen Clean Aviation, propose de valider les démonstrateurs à échelle réduite comme moyen pertinent et compétitif pour étudier le comportement dynamique des avions.

Pour cette validation, le partenariat entre Airbus, le CIRA, le Royal NLR et l’ONERA a abouti au développement du démonstrateur en vol à échelle réduite (SFD), une version à l’échelle 1/8.5 d’un avion de transport monocouloir. Le SFD affiche une envergure de 4 mètres, une masse au décollage de 140 kg et une vitesse de croisière de 85 nœuds. Après la validation du système complet suite à des vols de qualification à Deelen (NL) en avril 2022, le système complet a été transféré à l’Aéroport de Taranto-Grottaglie (IT) pour réaliser les essais en vol consacrés à l’acquisition de données.

Pour mener à bien cette dernière campagne d’essai, l’équipe opérationnelle était composée de membres des centres de recherche CIRA et Royal NLR. D’une part, le Royal NLR, a conçu, fabriqué, intégré et testé le système complet ainsi que l’instrumentation d’essais en vol. Pendant les vols, le NLR est officiellement l’opérateur du SFD. D’autre part, le CIRA, responsable de la station de pilotage au sol, a conçu, fabriqué et intégré le système de guidage, de navigation et de contrôle (GNC : Guidance Navigation and Control) du SFD. Ce système GNC a été développé pour permettre la réalisation des manœuvres automatisées afin d’obtenir des conditions d’essai en vol précises et reproductibles. La station sol permet une interaction efficace entre le pilote déporté et les systèmes embarqués de l’avion. Le CIRA, en tant que responsable de la campagne d’essais en vol a assuré l’interface entre le NLR et les autorités italiennes (ENAC) pour les autorisations de vol. Le CIRA était également en charge des aspects logistiques, assurant la liaison avec la tour de contrôle et le personnel de l’aéroport.

Les 19 vols réalisés ont permis de vérifier l’ensemble des fonctions du système, de mettre au point le système de navigation calibrer les données air et, plus important, d’enregistrer les réponses dynamiques de l’avion aux différentes entrées sur les surfaces de contrôle afin de réaliser un processus complet d’identification des paramètres avion.   

Cette analyse sera effectuée par l’ONERA avec le soutien d’Airbus dans le but de comparer le comportement dynamique du SFD par rapport à un avion de référence à échelle 1 en prenant en compte les effets d’échelle et les lois de transposition. Cette évaluation finale, qui aura lieu au premier trimestre 2023, conclura le processus de validation de cette approche s’appuyant sur des essais en vol avec des démonstrateurs à échelle réduite.

Dès à présent, les partenaires travaillent activement sur une nouvelle version du SFD qui sera utilisée pour évaluer et mûrir la technologie de propulsion électrique distribuée, une possible solution pour améliorer l’efficacité de l’avion de demain.  Cette campagne d’essai débutera en 2023.