Propulsion aéronautique hybride
Description
L’électrification de l’aviation est un sujet d’actualité, compte tenu des enjeux de réduction des émissions polluantes auxquelles la communauté du transport aérien s’est engagée : d’ici la moitié du 21e siècle, il s’agit de diminuer par deux les émissions de CO2 de l’ensemble du trafic aérien alors que dans le même temps on estime que le volume de passagers transportés va pratiquement doubler.
Dans ce contexte, il est légitime de s’intéresser à des avions à propulsion électrique ce qui pose le problème du stockage de l’énergie : les batteries sont encore très lourdes et suffisent à peine à mouvoir des appareils légers de deux passagers sur quelques centaines de kilomètres.
Dans le cadre de cet enseignement d'intégration, nous allons nous intéresser à un avion léger de la classe ULM haut de gamme. Pour cette catégorie d’aéronefs on peut envisager dès aujourd’hui une électrification de la propulsion avec les technologies existantes. Nous considérerons en outre une architecture hybride associant une batterie à une pile à combustible à hydrogène.
Période(s) du cours
Prérequis
Syllabus
Un template Simulink général du modèle sera fourni, avec un certain nombre de sous-modèles vierges qu’il s'agira de compléter. Il faudra ensuite procéder aux tests de validation de chacun des sous-systèmes.
1. Pile à combustible
- Electrochimie du coeur de pile
- Management thermique
- Logique de séquencement
2. Distribution électrique et motorisation
- Moteur et sa régulation
- Batterie et son système de management
- Régulation de la puissance
3. Cellule avion
- Mécanique du vol et roulage
- Boucles de contrôle et pilotage
4. Préparation des essais
- Définition des profils de mission
- Pré- et post-traitements
Dans une seconde partie, les groupes seront redistribués en trois équipes et les modèles des sous-systèmes seront mis en commun. Chaque équipe sera chargée d’assembler son avion et de le tester.