L’Institut von Karman au service d’une industrie aéronautique moins énergivore

L'industrie aéronautique est consciente que les résidus d’impacts d’insectes sur le revêtement des avions ont une incidence directe sur la consommation de carburant. Différentes recherches ont montré que les impacts d’insectes causent des perturbations 3D dans le flux laminaire. Particulièrement concernée par la réduction de consommation de fuel et d’émissions de CO2, l’industrie aéronautique conçoit des structures et des matériaux permettant de préserver au maximum le régime laminaire. L'utilisation de revêtements autonettoyants pour éliminer les résidus d’insectes est vraiment prometteuse. C’est à ce défi que le projet européen Chopin répond.

Chopin est un projet H2020 Cleansky coordonné par Materia Nova et a comme partenaires l’institut von Karman de Dynamique des Fluides en Belgique, IK4 Cidetec en Espagne), l’institut Norce en Norvège, Berthier Etudes en France et Airbus comme topic manager. Le projet a démarré le 1er mars 2018 pour une durée de ytois ans avec un budget de 1,5 millions d’euros.

Des solutions intéressantes et innovantes ont été identifiées : des revêtements hydrophobes par procédé sol-gel et résines UV (Materia Nova), la solution Ionogel omniphobe de Cidetec, la modification de surface par implantation ionique (Materia Nova) et l’application par projection de poudres de téflon par Berthier. 

Les solutions les plus prometteuses ont été testées dans la soufflerie à air froid (CWT) de l’Institut von Karman (VKI). Des insectes de type mouchettes y ont été injectés afin d’évaluer l’efficacité de ces revêtements innovants tant au niveau anti-encrassement qu’en termes de résistance à l’impact et à l’érosion. Un exemple de test réalisé pour ce projet est disponible sur la chaîne youtube de l’Institut von Karman (https://youtu.be/9Zp-ulwySdA).

La soufflerie à air froid de l’Institut von Karman peut atteindre en quelques secondes un débit maximal de vitesse de 65m/s. En configuration fermée, la soufflerie supporte des flux de température aussi basse que -30°. De plus, de grands murs à double vitrage offrent un accès optique aisé pour la visualisation du flux dans la section d'essai.

La phase suivante sera dédiée, dès que les conditions le permettront, aux essais en conditions réelles sur drones. Des échantillons revêtus seront accrochés sur le nez du drone qui effectuera des vols dans des zones riches en insectes tel que le nord de la Norvège. L’objectif de ces essais sera de vérifier la nettoyabilité des surfaces après impact d’insectes et leur durabilité.

Le projet Chopin est suivi de deux autres projets auxquels l’Institut von Karman a également pris part : le projet Lawitecs (Skywin avec Sonaca) et le projet Stellar (H2020 Cleansky) coordonné par Materia Nova. Ce dernier explorera de manière plus fondamentale les transformations subies par les insectes et leur accroche aux surfaces pendant et après l’impact.

Plus d’information sur le projet Chopin :  http://www.chopin-project.eu/

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