Letteratura scientifica selezionata sul tema "Avions de transport à réaction"

L’industrie du transport aérien est résolument engagée dans une trajectoire de décarbonation qui la mènera à la neutralité carbone en 2050. Depuis l’avènement de la propulsion à réaction, l’accroissement d’efficacité énergétique des avions de transport a été considérable, et pour une large partie portée par les technologies des systèmes propulsifs. Les technologies de propulsion thermique comportent encore une marge de progression, mais désormais celles-ci doivent être complétées d’une action renforcée sur tous les autres leviers à disposition : introduction de concepts disruptifs réduisant encore la consommation par le recours, notamment, à l’électrification ; optimisation des opérations en vol ; recours à des carburants substitutifs aux hydrocarbures fossiles. L’action de Safran s’étend à tous ces axes en simultané, mais nous développerons dans cet article quelques challenges auxquels faire face dans le cadre d’une plus grande électrification, en particulier l’hybridation électrique des moteurs.

Septième avionneur au monde en aviation générale et d’affaires, Daher, héritier de la légendaire société Morane-Saulnier créée en 1911, est le plus ancien avionneur au monde encore en activité. Fort de cet esprit pionnier, Daher s’inscrit aujourd’hui dans une démarche volontariste, pour décarboner ses propres avions et contribuer de manière significative aux objectifs de décarbonation de ses clients avionneurs et motoristes.

Comme tous les secteurs de l’économie, le transport aérien doit faire face aux défis de la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Dans ce cadre, il doit absolument trouver les moyens de limiter sa consommation d’énergie ; et pour éviter que celle-ci ne soit obtenue qu’au travers d’une limitation du trafic, il n’a d’autre choix que d’augmenter son efficacité en termes d’énergie par passager et par kilomètre parcouru. Cette amélioration de l’efficacité énergétique peut être recherchée au niveau de l’utilisation des avions (optimisation des routes, du remplissage des avions, de la gestion du trafic), mais surtout au niveau de l’efficacité énergétique de l’avion lui-même (c’est-à-dire en réduisant l’énergie qu’il consomme pour voler). Les principaux programmes de recherche en cours actuellement portant sur la réduction de consommation des avions en Europe et aux États-Unis sont “Clean Aviation”, porté par la Commission européenne, “Transonic Truss Braced Wing” soutenu par la Nasa, et “Jetzero Z5 BWB” par l’US Air Force. Nous analysons dans cet article les évolutions de la conception de la cellule de l’avion qui pourraient en résulter, et les gains d’efficacité énergétique correspondants.

Abstract: This three-authored paper describes our individual responses to a video, Dwelling, by Japanese artist Hiraki Sawa. The nine-minute video is a wordless, but not soundless, presentation of jet planes flying within the confines of the artist’s apartment. We chose the Youtube video in order to be able to share an artwork although we were working in three different cities at the time. Our responses consist of our individual poetic and visual (photographs, collage, paintings) interpretations of the video in conjunction with theory. We use phenomenology as our theoretical framework and underlying philosophy, and connect it with arts based research. Keywords: Art Education; Poetry; Visual Art; Phenomenology.Résumé : Trois auteurs relatent dans cet article leurs réactions personnelles au visionnement de la vidéo Dwelling de l’artiste japonais Hiraki Sawa. Cette vidéo de neuf minutes, sans paroles mais avec son, montre des avions à réaction volant à l’intérieur de l’appartement de l’artiste. Bien que travaillant dans trois villes différentes à ce moment là, nous avons choisi la diffusion sur Youtube pour partager cette œuvre d’art. Nos réactions sont en fait nos interprétations personnelles poétiques et visuelles (photos, collage, peintures) de cette vidéo accompagnées de points théoriques. Notre cadre théorique et notre philosophie sous-jacente s’inspirent de la phénoménologie pour établir un lien avec la recherche artistique. Mots-clés : éducation artistique, poésie, art visuel, phénoménologie.

L'action aérienne doit être considérée comme un ensemble de sorties aériennes, simultanées et de caractère homogène, ayant un but commun. Autrement dit, une action de ce type atteint son objectif lorsque deux avions ou plus sont engagés dans une des actions suivantes: le feu aérien, la reconnaissance, le transport et les actions aériennes spéciales.L'action aérienne peut se dérouler en temps de paix comme en temps de guerre, et dans toutes les situations intermédiaries possibles. On peut done dire que lorsqu'une action aérienne est qualifiée d'hostile, c'est parce qu'à travers elle, on commet ou on cherche à commettre des actes dont la caractéristique commune n'est autre que la violence.

La pandémie de Covid-19 a créé une crise sans précédent pour le transport aérien mondial, menant de nombreux observateurs à penser que l’aviation ne retrouverait jamais la croissance des années passées, et qu’elle pourrait même connaître un certain déclin. C’était oublier que le transport aérien est devenu un bien irremplaçable de nos sociétés modernes, transportant des biens et reliant les personnes, les cultures et les territoires, autant de facteurs de développement et de progrès. Ainsi, à la suite de mesures sanitaires strictes, le transport aérien a pu retrouver progressivement son niveau de 2019, avec une croissance qui semble désormais repartir à un rythme de l’ordre de 3,6 % par an. Cette forte demande met sous tension les chaînes de production d’Airbus et de ses sous-traitants, affaiblis par la crise. Mais le principal enjeu est d’assurer une croissance durable du transport aérien, compatible avec les objectifs de l’Accord de Paris sur le climat. C’est le défi que s’est donné Airbus avec l’ambition d’être le pionnier d’une aviation totalement décarbonée grâce à des avions de plus en plus performants en termes d’émissions, à des technologies de rupture, comme l’avion à hydrogène, et au recours massif aux carburants durables. Et ce, pour une aviation durable, mais aussi un monde plus sûr et plus uni.

Poursuivre l’aventure humaine du transport aérien et offrir les mêmes chances de voyage aux générations futures avec l’enjeu de la neutralité carbone en 2050 impose à toutes les parties prenantes du secteur aéronautique des investissements massifs dans la chaîne de production et la décarbonation, dans un contexte de croissance du trafic et de mise en tension de la chaîne de valeur résultant des crises sanitaires et géopolitiques. Atteindre la neutralité carbone en 2050 oblige à mobiliser plusieurs leviers : le renouvellement des flottes par des avions plus performants, plus légers, plus efficients ; la quête de sobriété et de performance grâce aux progrès technologiques ; l’électrification ; le développement de carburants de substitution au kérosène : les carburants d’aviation durables et l’hydrogène ; l’optimisation des opérations au sol comme en vol ; l’incitation par la réglementation ; la compensation des émissions résiduelles ; l’adaptation des compétences de la filière ; et enfin l’implication des consommateurs.

Être une source d’inspiration est profondément ancré dans l’ADN d’Airbus, et aujourd’hui notre objectif est d’être le pionnier de l’aérospatiale durable, pour un monde sûr et solidaire. Depuis plus de cinquante ans, nous valorisons l’innovation pour réduire l’empreinte environnementale de nos produits et de nos activités. Un effort considérable a été fait pour promouvoir le renouvellement des flottes au sein des compagnies aériennes vers des avions de nouvelle génération plus performants, économes en carburant et respectueux de l’environnement. Nous nous attachons à développer et porter à maturité les technologies nécessaires à la décarbonation, notamment avec des évolutions en matière thermopropulsive des moteurs, ou plus révolutionnaire comme l’utilisation de l’hydrogène ; des essais en vol seront bientôt effectués sur l’un de nos avions d’essai. Un autre levier important est l’utilisation grandissante des carburants d’aviation durables pour atteindre les objectifs de réduction des émissions carbone du transport aérien d’ici à 2030. Un partenariat stratégique a d’ailleurs été récemment signé entre Airbus et TotalEnergies afin d’accélérer leur déploiement ; ce carburant fourni par TotalEnergies devrait permettre de réduire jusqu’à 90 % les émissions de CO 2 sur l’ensemble du cycle de vie, en comparaison de leur équivalent fossile. Enfin, « être pionnier dans l’aéronautique durable » signifie, pour nous, assumer notre responsabilité en tant que leader reconnu de notre industrie, pour créer une valeur à long terme pour nos parties prenantes et pour la société. Notre ambition comprend des engagements forts pour réduire nos impacts environnementaux et notre empreinte écologique, en adoptant une perspective de cycle de vie. Cette responsabilité environnementale commence dès la phase de conception, se poursuit durant le processus de fabrication et après la livraison, ainsi que dans le quotidien de chaque salarié, dans nos opérations industrielles et celle de notre chaîne d’approvisionnement. Toutes ces évolutions technologiques majeures et cette transformation de notre entreprise font d’Airbus un acteur majeur dans la société, avec des défis passionnants et stimulants à relever.

Très peu d’études cliniques existent en économie, et encore moins sur l’économie canadienne. Nous proposons ainsi une étude clinique qui s’utiliserait dans le contexte d’un cours avancé en organisation industrielle, et plus particulièrement dans le cadre d’une série de séances de cours sur la concurrence à la Cournot, à la Bertrand et à la Stackelberg. Nous utilisons la faillite du transporteur aérien Jetsgo en 2005 pour regarder l’impact à court terme sur la valeur marchande des deux autres transporteurs aériens au Canada, Air Canada et Westjet. La présente étude clinique permet de prendre en considération la structure du marché du transport aérien de passagers au Canada pour expliquer la réaction du marché boursier. L’étude développe des modèles économiques simples de concurrence à la Nash-Cournot et à la Stackelberg pour voir lequel explique le mieux le marché intérieur canadien du transport aérien suite à la disparition d’un joueur important.

Le airgraph est un format photographique résultant de la mise sur microfilm de lettres ou de documents initialement rédigés sur des formulaires types. Sa fonction était de libérer de l’espace dans les avions-cargos qui empruntaient les voies postales transnationales. Breveté par l’entreprise Eastman Kodak, la société de transport aérien long courrier britannique Imperial Airways et la compagnie aérienne américaine Pan Am Airways, ce système a d’abord été développé à grande échelle par la Grande-Bretagne pendant la Seconde Guerre mondiale. Cet article revient sur une série de films, d’affiches et de publicités commerciales destinés à promouvoir ce système auprès de ses utilisateurs, et avance que ces supports visuels ont joué un rôle déterminant dans ce nouveau mode de communication. Ces représentations illustrent de façon concrète l’association entre les deux moyens de communication que sont la photographie et l’aviation, lien créé pour bâtir la confiance des populations envers la gestion étatique des communications transnationales. Ainsi, les airgraphs sont devenus un motif qui a alimenté un imaginaire entourant ce que la connexion, ou l’absence de connexion, signifiait pour l’Empire britannique pendant la Seconde Guerre mondiale.

Le travail développé dans cette thèse s’inscrit dans une dynamique technologique et environnementale dans les secteurs de l’aéronautique et de l’aérospatial, visant à étendre la température d’utilisation des alliages de titane dans les turboréacteurs au-delà de 600°C, la limite actuelle. Dans cette optique, l’objectif de cette étude est d’investiguer le mécanisme d’oxydation des alliages de titane sous air à haute température (au-delà de 600°C) avec un intérêt particulier pour les facteurs bénéfiques à la tenue à l’oxydation tels que la présence d’azote dans l’atmosphère d’oxydation, la présence de silicium dans l’alliage ou encore l’effet d’un traitement par choc laser préalablement à l’oxydation.Pour réaliser cette étude, différents matériaux ont été utilisés : le titane commercialement pur (Ti-CP) comme matériau de référence, l’alliage TiXT contenant 0,45 %m de silicium et déjà utilisé dans l’industrie automobile, ainsi que des échantillons de ces deux précédents matériaux ayant subi un traitement par choc laser selon un protocole ayant déjà prouvé son efficacité pour l’amélioration de la tenue à l’oxydation.Les matériaux ont été oxydés sous air à 650°C et 700°C sur de courtes durées (de 15 min à 100 h), afin d’étudier les premiers instants de l’oxydation, et sur de longues durées (jusqu’à 6000 h), afin de confronter les matériaux aux durées réelles d’utilisation dans les turboréacteurs. Par la suite, différentes techniques d’analyses ont été mises en œuvre pour caractériser le matériau au niveau de la cinétique d’oxydation (ATG) et d’accumulation de l’azote (microsonde nucléaire, SDL), de la microstructure de l’oxyde et de l’interface métal/oxyde (MEB, MET), de l’évolution des phases cristallographiques (DRX in-situ avec rayonnement synchrotron) et du mécanisme d’insertion de l’oxygène (marquage isotopique).Ces différentes caractérisations ont permis de compléter les connaissances actuelles sur le mécanisme d’oxydation des alliages de titane à haute température, principalement concernant le comportement de l’azote de l’atmosphère et l’influence de la présence d’une nanocristallisation de surface ou de silicium dans l’alliage sur ce comportement. Parmi les principaux résultats, on peut citer la cinétique parabolique d’accumulation de l’azote avec la durée d’oxydation ou l’accélération de l’accumulation de l’azote et de formation des nitrures de type Ti2N0,84 provoquées par la présence de silicium dans l’alliage.Le travail réalisé a donc permis d’aboutir à une meilleur compréhension du mécanisme d’oxydation des alliages de titane à haute température et ouvre de nouvelles perspectives dans le développement d’alliages ou de traitements de surface mécaniques associés à une meilleure tenue à l’oxydation haute température
The work undertaken in this PhD thesis is part of a technological and environmental dynamic in the aeronautics and aerospace sectors, aimed at extending the operating temperature of titanium alloys in turbojets engines beyond 600°C, the current limit. To this end, the aim of this study is to investigate the oxidation mechanism of titanium alloys in air at high temperature (above 600°C) with a particular focus on factors beneficial to oxidation resistance such as the presence of nitrogen in the oxidation atmosphere, the presence of silicon in the alloy or the effect of laser shock peening (LSP) treatment prior to oxidation.To carry out this study, different materials were used: commercially pure titanium (CP-Ti) as a reference material, TiXT alloy containing 0.45%w silicon and already used in the automotive industry, and samples of these two previous materials subjected to LSP treatment using a protocol that had already proven its effectiveness in improving oxidation resistance.The materials were oxidized in air at 650°C and 700°C for short periods (from 15 minutes to 100 hours), in order to study the first stages of oxidation, and over long periods (up to 6000 hours), more representative of the actual service life of these the materials in turbojets engines. Afterward, various analysis techniques were implemented to characterize the material in terms of oxidation kinetics (TGA) and nitrogen accumulation (nuclear microprobe, GDOES), oxide and metal/oxide interface microstructure (SEM, TEM), crystallographic phase evolution (XRD with synchrotron radiation) and oxygen insertion mechanism (isotopic labelling).These various characterizations have contributed to improve our current understanding of the oxidation mechanism of titanium alloys at high temperature, mainly concerning the behavior of atmospheric nitrogen and the influence of the presence of surface nano-crystallization or silicon in the alloy on this behavior. These results include for example: the parabolic kinetics of nitrogen accumulation with the oxidation time or the acceleration of nitrogen accumulation and formation of Ti2N0.84 nitrides caused by the presence of silicon in the alloy.The work carried out has therefore led to a better understanding of the oxidation mechanism of titanium alloys at high temperature and opens up new prospects for the development of alloys or mechanical surface treatments associated with better resistance to high temperature oxidation

Les travaux réalisés dans le cadre de cette étude ont eu pour objectif de quantifier les performances propulsives d'un moteur à détonations pulsées (moteur à réaction à fonctionnement alternatif) et d'aborder sa configuration aérobie. L'étude des performances propulsives (impulsion spécifique, poussée) a été réalisée avec le mélange C2H4  O2, l'usage du mélange H2  air étant restreint au démonstrateur aérobie. Dans un premier temps, une étude analytique et théorique basée sur des résultats antérieurs a permis d'établir un modèle de performances pour le cas idéal de la chambre de combustion cylindrique entièrement remplie, fermée à l'une de ses extrémité et ouverte à l'autre sur l'atmosphère à la pression ambiante pa, l'écart à l'idéalité a été abordé en diminuant la pression de détonation devant la pression pa. Dans un deuxième temps, plusieurs études expérimentales (réalisées sur banc monocycle) ont été menées pour évaluer l'influence de i) la présence d'entrées d'air, ii) le remplissage partiel de la chambre iii) la présence de tuyères, iv) la présence d'obstacles proche de la section d'éjection, sur les performances réelles accessibles par ce type de moteur. Pour ce faire, des méthodes expérimentales spécifiques ont été mises en œuvre et validées (mesure de la pression sur le mur de poussée, visualisation par strioscopie, mesure de l'impulsion par pendule balistique) pour l'obtention des deux paramètres fondamentaux contrôlant les performances, l'impulsion spécifique et le temps de cycle, ce dernier déterminant le débit massique de mélange réactif maximal possible ou la fréquence maximale de fonctionnement. La réalisation d'un banc d'essai multicycle "en conditions réelles" a enfin permis de valider des solutions techniques (nécessité d'initier la détonation du mélange principal H2 - air- à l'aide d'un système de pré-détonation utilisant un mélange réactif très détonant C2H4  O2-) et d'observer certains phénomènes spécifiques du fonctionnement multicycle.

Il est nécessaire de simuler la dégradation du kérosène jusqu'aux suies avec un mécanisme fiable afin de prévoir les effets physiques de la combustion dans les réacteurs. Cette thèse contient la réduction d'un mécanisme d'oxydation d'un mélange représentatif d'un kérosène (70% n-décane + 30% de n-propylbenzène) et une base de données expérimentales sur la formation, la morphologie et la distribution de tailles des suies dans des conditions proches de celles des réacteurs. La réduction a diminué de 71% le nombre d'espèces (analyse des flux atomiques) et de 85% le nombre de réactions (analyse des composantes principales de la matrice des vitesses). Le mécanisme réduit reproduit correctement les résultats du mécanisme initial. Le tube à choc couplé à l'extinction laser a permis : (1) de suivre la formation des suies derrière l'onde de choc réfléchie en pyrolyse et à richesse 5, et (2) de prélever des suies afin de les observer au microscope électronique à transmission. Pour chaque hydrocarbure (n-décane, cyclohexane, n-propylbenzène et 1,2,4-triméthylbenzène) et le mélange binaire étudiés (80% n-décane + 20% n-propylbenzène), des expressions numériques de type Arrhénius pour le délai d'induction et la constante de croissance des suies, et Gaussien asymétrique pour le rendement en suies ont été déterminées en fonction de la température. La vitesse maximale de croissance a également été étudiée. L'évolution de ces paramètres dépend de la teneur et de la nature de l'hydrocarbure et des conditions thermodynamiques. La morphologie et la distribution de tailles de suies de n-décane et de n-propylbenzène ont été décrites, un diamètre moyen compris entre 16 et 20 nm a été déterminé.

À côté des méthodes de commande optimale linéaire quadratique et linéaire quadratique gaussienne, la commande optimale d'ordre réduit permet de minimiser le critère quadratique classique, mais en imposant à volonté l'ordre et la structure du régulateur cherché. Une methodologie d'utilisation consiste, après avoir trouvé un critère quadratique à l'aide de la commande linéaire quadratique, à transformer le retour d'état en retour de sorties, en simplifiant et modifiant la structure du régulateur. Cette demarche peut être poursuivie jusqu'à ne plus pouvoir restaurer les performances du retour d'état. Appliquée à un problème pratique, cette technique permet d'obtenir un régulateur performant n'utilisant que les mesures habituelles en tenant compte de leur bande passante.

Le choix de l'altitude de croisière lors de la conception d'un avion conditionne ses performances. Pour la plupart des avions de ligne subsoniques de taille moyenne, l'altitude de croisière est de l'ordre de 30 000ft. Cette thèse propose de démontrer l'existence d'une "altitude optimale de croisière" qui doit être choisie lors de la conception afin de maximiser les performances de l'avion. Pour cette étude une démarche avant-projet avion a été retenue, basée sur l'utilisation de modèles simples validés à partir de données d'avions de transport existants. La sensibilité de l'altitude conceptuelle optimale aux contraintes, en commençant par le décollage puis le Mach de croisière, a ensuite été évaluée. Ainsi, l'altitude de croisière des avions équipés de turbopropulseurs a été retrouvée. Enfin, l'effet de l'échelle de l'avion sur l'altitude optimale a été étudiée. Il a ainsi été démontré que l'altitude conceptuelle optimale de croisière diminue lorsque la taille de l'avion augmente
The choice of the cruise altitude during the preliminary design phase of an aircraft is fundamental for the performance. For most subsonic airliners, the cruise altitude is close to 30 000 ft. The present work is aimed at demonstrating the existence of an ad hoc altitude that must be identified during the preliminary design phase to maximize the performance of the aircraft. To make this demonstration, as for the entire work, an aircraft design approach has been adopted, based on the use of simple but pertinent models which have been validated with data of existing transport aircraft. The sensitivity of the conceptual optimum cruise altitude to take-off constraints and cruise Mach number has been evaluated. In particular, the cruise altitude of turbo prop commuters has been confirmed. The size effect of the aircraft on the optimum cruise altitude has also been studied. It has been demonstrated that the conceptual optimum cruise altitude decreases as the size of the aircraft increases

Les travaux sur la synthèse de lois de pilotage multiobjectifs pour l'avion souple ont mis en évidence une réelle difficulté quant à l'interpolation des contrôleurs issus de cette méthodologie, du fait de leur aspect très dynamique. En clair, cette étape d'interpolation a posteriori (i. E. Après la synthèse) détruit l'optimalité de la loi issue de la méthode multiobjectifs. L'objectif de cette thèse est donc de proposer une nouvelle méthodologie rassemblant les deux étapes de synthèse multiobjectifs et de séquencement en une seule synthèse multiobjectifs autoséquencée, afin d'éviter la difficulté de l'interpolation. Ce type de synthèse autoséquencée requiert en particulier une modélisation de notre avion souple sous forme LFT (Linear Fractional Transformation), qui en est une représentation paramétrée en fonction du domaine de vol et des cas de masse. L'obtention d'un modèle LFT souple représente la première étape de la thèse. La deuxième étape consiste à développer la méthodologie de synthèse multiobjectifs autoséquencée pour l'avion souple, en étendant la théorie multiobjectifs au cas autoséquencé (i. E. Contrôleurs dépendant de paramètres). L'objectif final de la thèse est donc l'obtention d'une méthode de synthèse pour l'avion souple assurant l'optimalité de la loi de pilotage sur l'ensemble du domaine de vol et des cas de masse.

L'analyse quantitative des phénomènes aérodynamiques rapidement variables est faite à l'aide de la mesure des pressions instationnaires associée à des techniques optiques de visualisation basées sur l'interférométrie différentielle en lumière blanche. Une partie du travail est consacrée à l'étude, en similitude, de l'effet de la rotation du compresseur et des paramètres de vol sur l'interaction entre le tir d'une arme et le fonctionnement d'une prise d'air en incidence. Une technique expérimentale simple permet d'obtenir l'évolution des distorsions instationnaires de pression au plan compresseur en synchronisant quatre tirs identiques. La comparaison entre les expériences et un modèle théorique élaboré pour les ondes de bouche violentes, ce qui a lieu à l'altitude de vol la plus élevée, s'avère satisfaisante. Dans le domaine de l'optique, des améliorations sont apportées aux montages d'interférométrie afin de rendre cette méthode ultra-rapide. L'application en est faite aux sillages proches en écoulement compressible bidimensionnel. Des interférogrammes différentiels instantanés sont enregistrés à une cadence rapide: leur dépouillement permet d'accéder à des cartes isochores à une cadence rapide: leur dépouillement permet d'accéder à des cartes isochores à des instants successifs, ce qui fournit des informations sur l'histoire du phénomène observé. Dans un des montages conçus, le champ complet de la masse volumique autour de l'obstacle est obtenu à l'aide de deux interférogrammes simultanés. Enfin, lorsqu'on augmente très fortement l'angle de biréfringence, il est possible de dédoubler totalement les deux faisceaux qui interfèrent pour obtenir une mesure absolue, ce qui permet de visualiser directement les lignes isochores instantanées

Les micro-drones ont été développés depuis 1997 pour des missions militaires de renseignement. Ils peuvent également être utilisés pour des applications civiles de reconnaissance en milieu contaminé ou difficile d'accès. Les micro-drones ont une dimension maximale typique de 15 à 20 cm, un rayon d'action de 500 m, une endurance de 30 min, ils sont compacts, autonomes et portables par un seul opérateur. En raison de leur charge alaire relativement élevée (due aux divers composants électroniques et d'une contrainte de taille sévère, il est d'usage de recourir à des ailes d'allongement faible (allongement de 1. 4 à 1. 8) afin de maximiser la surface de l'aile. Par conséquent, les micro-drones monoplans volent à des vitesses supérieures à 15 m/s d'où la difficulté à obtenir des images claires et à évoluer en milieu confiné. La présente étude expérimentale et théorique a pour but d'améliorer les performances aérodynamiques des configurations de micro-drones à voilure fixe et d'étendre leur capacité de vol aux basses vitesses. Le concept biplan est proposé pour réduire la traînée induite et permette le vol lent. L'interaction aéro-propulsive et de la souplesse de la voilure sont étudiés dans une soufflerie spécifique permettant de reproduire des rafales de vent longitudinales. Une nouvelle balance de précision à 5 composantes a été conçue et réalisée. Enfin, un nouveau prototype de micro-drone de type biplan bimoteur a été testé avec succès pour permettre des vitesses de vol allant de 4 à 18 m/s.

Ce travail est développé dans le contexte des projets SESAR et Next-Gen, où de nouvelles applications de la gestion du trafic aérien (ATM) comme le concept de gestion d'opérations en 4D, se sont focalisées sur les opérations basées sur la trajectoire (TBO - Trajectory Based Operations). Ces opérations sont en relation avec l'extension de la flexibilité de la séparation entre avions, et par conséquence, avec l'augmentation de la capacité du trafic aérien. En sachant qu'une évolution des routes fixes et autorisations émises par le contrôle du trafic aérien (ATC - Air Traffic Control) vers des trajectoires flexibles est imminente, en s'appuyant en même temps aux niveaux les plus élevés de l'automatique embarquée, ce travail de recherche s'intéresse aux sujets qui aideront à la transition des systèmes actuels vers les systèmes compatibles avec les nouveaux besoins des TBO. Les principaux axes de recherche de ce manuscrit s'articulent en trois points: La génération de trajectoires en 4D, le guidage en 4D, et l'estimation de la masse d'un avion pour l'optimisation des trajectoires. Concernant la génération des trajectoires, le besoin des utilisateurs d'espaces aériens de planifier leurs routes préférées à partir d'un point d'entrée dans l'espace aérien sans être limités par les configurations existantes est considéré. Une solution particulière pour la génération de trajectoires lisses en 4D à partir de points de contrôle prédéfinis est alors explorée. La méthode proposée s'appuie sur les courbes de Bézier, et elle permet de contrôler la distance euclidienne entre le point de contrôle donné et la trajectoire proposée. Ceci est fait en modifiant la trajectoire de telle façon qu'elle reste à l'intérieur des limites des facteurs de charge, en considérant un compromis entre la courbure de la trajectoire et la vitesse voulue de l'avion, ce qui représente une étape importante dans le chemin vers les TBO. Le guidage précis en 4D améliorera la sûreté en diminuant l'occurrence de quasi-collisions aériennes pour des trajectoires en 4D planifiées en avance. En conséquence, deux autopilotes et deux méthodes de guidage sont développées avec l'objectif de réduire la charge de travail des contrôleurs du trafic aérien associée à un vol. Les techniques de backstepping et feedback linearization sont utilisées pour le pilotage, alors que l'inversion non linéaire directe et indirecte sont adoptées pour le guidage. De plus, l'impact de la connaissance inexacte de la masse de l'avion dans le suivi de trajectoires, ses conséquences dans l'optimisation, la consommation de carburant, et la performance de l'avion, a conduit à l'implémentation d'une estimation embarquée de la masse de l'avion. L'approche créée est basée sur les moindres carrées, en fournissant des estimations de la masse initiale et la masse courante, toutes les deux avec une précision suffisante pour atteindre les objectifs liées aux TBO. Les méthodes proposées dans cette thèse sont examinées en utilisant un modèle à six degrés de liberté, dont les paramètres approchent un appareil du type B737-200 ou A320-200. La simulation est basée sur une modélisation complète et non linéaire de la dynamique des avions de transport incluant des perturbations liées au vent. Des réseaux de neurones sont utilisés pour obtenir les différents coefficients aérodynamiques correspondant aux forces et moments de l'avion
This work is developed with the perspective of SESAR and Next-Gen projects, where new applications of Air Traffic Management (ATM) such as the Full 4D Management concept, are centered on Trajectory-Based Operations (TBO), deeply related with the extension of the flexibility in separation between aircraft, and hence, with the augmentation of air traffic capacity. Therefore, since a shift from fixed routes and Air Traffic Control (ATC) clearances to flexible trajectories is imminent, while relying on higher levels of onboard automation, the thesis hinges around topics that should enable or ease the transition from current systems to systems compliant with the new expectancies of Trajectory-Based Operations. The main axes of the manuscript can be summarized in three topics: 4D trajectory generation, 4D guidance, and mass estimation for trajectory optimization. Regarding the trajectory generation, the need of airspace users to plan their preferred route from an entry to an exit point of the airspace without being constrained by the existent configurations is considered. Thus, a particular solution for 4D smooth path generation from preexisting control points is explored. The method is based on Bezier curves, and is able to control the Euclidian distance between the given control points and the proposed trajectory. This is done by reshaping the path to remain within load factor limits, taking into account a tradeoff between path curvature and aircraft intended speed, representing a milestone in the road towards Trajectory-Based Operations. It is considered that accurate 4D guidance will improve safety by decreasing the occurrence of near mid-air collisions for planned conflict free 4D trajectories. In consequence, two autopilots and two guidance approaches are developed with the objective of diminishing the workload for air traffic controllers associated to a single flight. The backstepping and feedback linearization techniques are used for attitude control, while direct and indirect nonlinear inversion are adopted for guidance. Furthermore, the impact of inaccurate mass knowledge in trajectory guidance, with consequences in optimization, fuel consumption, and aircraft performance, has led to the implementation of an on-board aircraft mass estimation. The created approach is based on least squares, providing an initial mass estimation, and online computations of the current mass, both with enough accuracy to meet the objectives related to TBO. The methods proposed in this thesis are tested in a six degrees of freedom Matlab model with its parameters chosen similar to an aircraft type B737-200 or A320-200. The simulation is based on a full nonlinear modelling of transport aircraft dynamics under wind disturbances. Trained neural networks are used to obtain the aerodynamic coefficients corresponding the aircraft forces and moments

La prise en charge, le relevage et le transport des blessés à bord des bâtiments de surface et des sous-marins diffèrent du soutien médical pratiqué sur les théâtres de guerre par les médecins soutenant des unités de l’armée de Terre. Ce soutien, reposant en effet sur une doctrine alliant habilement scoop and run et stay and play, s’adapte en permanence aux spécificités de la « médecine embarquée ». L’isolement au sein d’un milieu clos, l’environnement de type industriel très accidentogène et les aléas météorologiques imposent de disposer de protocoles et de matériel particulier pour le transport des marins blessés. Les délais d’évacuation étant souvent très longs, la prise en charge des patients doit s’inscrire dans la durée. L’évacuation médicale (MEDEVAC) tactique, le plus souvent héliportée, entre le Role 1 et un Role 2 embarqué (porte-avions, bâtiment de projection et de commandement) ou vers un hôpital côtier « d’opportunité » français ou étranger précède une éventuelle MEDEVAC stratégique. Cet article présente les particularités et les dangers du milieu maritime, le matériel utilisé et les protocoles de relevage et de transport mis en oeuvre par le personnel de santé servant sur les bâtiments de la Marine nationale.