Ingénierie Technologies Passion

Un biokérosène est actuellement développé par Boeing et la NASA (Etats-Unis) en coopération avec Tecbio (Brésil) sur la base d’un biocarburant dédié à l’aviation et inventé dans les années 1980. Testé en vol au Brésil en 1984, ce biokérosène fait son retour à l’occasion de la dernière augmentation des cours du pétrole. Potentiellement utilisable à court terme mélangé avec du kérosène, il pourrait permettre à l’industrie aéronautique de réduire ses coûts et ses émissions de dioxyde de carbone sans modifications majeures des appareils.

Boeing et la NASA mènent des recherches communes avec Tecbio, une entreprise brésilienne spécialisée dans le secteur des biocarburants, pour évaluer et mettre au point un nouveau biocarburant. L’objectif affiché est d’évaluer son utilisation dans l’aviation commerciale par des avions entrant actuellement en service et ayant une durée de vie de 30 ans en tant que substitutif ou additif du kérosène. Ce biocarburant se base sur celui inventé dans les années 1980 par le fondateur de Tecbio, le Dr Expedito Parente. Baptisé ProSene, il s’agit d’un biokérosène qui a été testé avec succès une seule fois en vol le 24 octobre 1984. Un avion Bandeirante d’Embraer avait à cette occasion effectuée un vol Sao José Dos Campos-Brasilia (600km / 4h).

Le développement des applications utilisant des matériaux composites associé à l’accroissement progressif des contraintes environnementales posent de plus en plus la question de la réparation et du recyclage des assemblages collés. Une PME girondine fournie aujourd'hui une première réponse à travers un procédé permettant de désassembler sur commande deux pièces collées, ceci sans modifications des propriétés de l'assemblage.

Rescoll, un Centre de Ressources Technologiques issue de l’université de Bordeaux, a mis au point un procédé qui permet l’assemblage et le désassemblage de pièces structurales collées de façon contrôlée. Baptisé « INDAR » (INnovative Disassembling Adhesives Research), il préserve l’un des deux substrats sans altérer les propriétés mécaniques, adhésives et cohésives de l’adhésif ou le primaire utilisé, aussi bien durant leur stockage que pendant la durée de vie de l’assemblage collé. INDAR consiste à ajouter lors du collage un additif spécifique, soit au sein même de l’adhésif (colle, mastic, mortier) soit dans le primaire d’adhésion, la peinture, le vernis, etc. Pour le désassemblage, le principe de fonctionnement est le suivant : le joint de colle est chauffé jusqu’à atteindre une température prédéfinie, puis progressivement l’agent d’expansion chimique s’active et fait chuter la contrainte à la rupture de l’adhésif de façon importante jusqu’à atteindre moins de 1 MPa (cf. graphique ci-dessous). Le démontage manuel de l’assemblage ainsi que la réutilisation d’un des substrats est dès lors possible. A noter que dans le cas où la température à laquelle l’assemblage est soumis est très supérieure à la température d’activation de l’additif, le temps nécessaire pour rendre cet assemblage démontable s'en trouve réduit ; en revanche, une température inférieure n’a pas d’effet.

Quelle que soit l’application, le choix d’un matériau est généralement délicat. De par son influence sur la réussite technique et commerciale du produit, le matériau choisi résulte d’un compromis entre les différentes propriétés visées (résistance à la corrosion, résistance mécanique, masse, etc.). Un procédé innovant ouvre aujourd’hui une voie nouvelle pour combiner les propriétés de différents alliages d’aluminium en un seul et unique matériau.

Au début de l’été 2006, la société canadienne Novelis a annoncé avoir mis au point un nouveau procédé permettant de réaliser des lingots d’aluminium multi-alliages. Ce procédé, opportunément appelé « Fusion », consiste à couler dans un même moule un premier alliage puis un ou deux autres avant que la solidification du premier ne soit complète. Durant le processus, les flux et le niveau de matière dans le moule sont contrôlés précisément. Après refroidissement complet des alliages, un unique lingot de plusieurs dizaines de centimètres d’épaisseur (étape 1 du schéma) est obtenu. La qualité de la liaison entre les différents alliages rend possible son laminage pour obtenir des tôles multicouches (étape 2 du schéma).



Les tôles finalement obtenues possèdent des propriétés différentes en surface et à cœur, comme par exemple une excellente résistance à la corrosion en surface et une grande résistance mécanique à cœur. En ce qui concerne l’interface des différents alliages du lingot, les essais réalisés par Novelis ont montré que sa qualité est égale voire supérieure à celle obtenue avec des méthodes plus traditionnelles. Comme le montre les microstructures de l’interface d’un lingot AA1200 / AA2124 (cf. photos ci-dessous; source : Novelis), l’interface est plane avec très peu d’oxydes et de porosité. Elle présente également peu d’indices d’interpénétration. Des essais en traction sur éprouvettes ont par ailleurs confirmé les niveaux de performances mécaniques des tôles obtenues après laminage du lingot.

Dans le domaine de l’aérodynamique et de l’hydrodynamique, si la qualité des résultats des simulations numériques augmente, le temps de calcul augmente généralement en parallèle tandis que l’analyse des résultats reste complexe en raison notamment du nombre important de paramètres et d’hypothèses. Un nouveau logiciel de simulations numériques, baptisé Turb’Opty, pourrait contribuer à résoudre ces problèmes. Jusqu’à présent, il était nécessaire de réaliser de multiples calculs CFD pour chaque combinaison de paramètres possibles afin de définir une évaluation de tendance ou les solutions de chaque point de fonctionnement. Par exemple, si un avion est modélisé selon 3 paramètres (vitesse, géométrie, incidence) pouvant prendre 10 valeurs chacun, il était nécessaire de réaliser 103 calculs. Turb’Opty, associé à Turb’Design 2 et un logiciel de calcul CFD (Fluent, etc.) va fournir les 1000 solutions en une seule opération en prenant en compte les influences croisées des différents paramètres. A l’origine d’une rupture technologique, ce nouvel outil commercialisé par la spin-off Fluorem permet d’obtenir un temps de calculs entre 200 et 80000 fois inférieur à la méthode utilisée normalement. Le fonctionnement repose sur l’association de méthodes numériques (pour la complexité des configurations) avec des approches analytiques (pour la rapidité de calcul). Deux étapes sont nécessaires : la première va permettre d’évaluer les paramètres les plus sensibles, leurs plages de variation ainsi que leurs effets sur les performances. Elle est réalisée par exemple avec Turb’Design 2, lequel est un logiciel d’aide à la conception de la même société. A partir de la conception initiale, des contraintes (tolérances, résistance de la structure, …) et d’une solution de référence issue d’un logiciel de calcul CFD, Turb’Design 2 va réaliser une étude de sensibilité d’ordre 1 (zones linéaires) ou d’ordre 2 (zones non linéaires) en calculant une extrapolation quadratique des variables caractéristiques de l’écoulement en fonction des paramètres définis par l’utilisateur. Il détermine un ensemble de solutions autour du point de conception et fournit les grandeurs intégrales (performances globales) et la totalité de l’écoulement en fonction des paramètres. La deuxième étape va quant à elle permettre de définir l’ensemble des solutions, paramètres couplés 2 à 2, à l’ordre 2 à partir des résultats de l’étape précédente. Elle fait appel à Turb’Opty, un nouvel outil de paramétrisation et d’aide à la décision qui calcule le gradient des variables caractéristiques de l’écoulement en fonction des paramètres définis par l’utilisateur. Il fournit les grandeurs intégrales (performances globales) et la totalité du champ en fonction des paramètres en un temps limité, le calcul des coefficients de la série polynomiale dépendant uniquement du nombre de paramètres de conception. Turb’Design et Turb’Opty sont des modules qui s’intègrent avec les autres moyens utilisés dans l’ensemble du cycle de conception. Qui plus est, ils permettent la création d’une base de données rendant les résultats obtenus accessibles à des personnes non-spécialistes de la simulation des écoulements.

Applications potentielles : calculs aérodynamiques et hydrodynamiques, internes et externes, dans les secteurs aéronautique, automobile, chimique et nucléaire.
Applications déjà réalisées : Non annoncé.
Coût : Non annoncé.
Disponibilité : immédiate.

Mon avis : Turb’Opty constituera bien (comme annoncé) une rupture technologique si ces performances sont confirmées. Car au vu des plages de variation et de la complexité des phénomènes étudiés, je m’interroge sur l’incertitude de ses évaluations. Fluorem annonce sans plus de précisions que les incertitudes des résultats sont indiquées. Comment sont-elles déterminées ? Et qu’en est-il de la plage d’application du logiciel, c’est-à-dire ses conditions d’applications ? Quelles sont ses limites ? Quoi qu’il en soit, le gain potentiel en terme de temps mais aussi le fait d’avoir au moins un ordre d’idée de l’ensemble des solutions possibles est certainement un avantage compétitif non négligeable. Il permettra de s’orienter plus rapidement vers la bonne configuration en limitant le nombre d’essais mais aussi en facilitant d’éventuelles évolutions… Il s’agit donc bien de conception robuste appliquée à l’aérodynamique et à l’hydrodynamique. Pour finir, je pense que face à de tels outils, il est nécessaire de se rappeler qu’aussi performant qu’ils puissent être, cela reste des outils. Leur utilisation ne se justifie qu’à travers l’objectif visé : trouver la meilleure configuration possible selon les paramètres définis et ce, le plus vite possible.


Plus d’informations :

Fluorem, la société à l’origine de ces logiciels et qui assure leur commercialisation.
www.fluorem.com

Photo (cliquer dessus pour l’agrandir) : Fluorem. Visualisation de l’écoulement autour d’un profil suivant les résultats obtenus à l’issue des calculs réalisés avec Turb’Opty.

Voilà plusieurs années que l’on nous parle du cockpit tout écran tandis que dans le même temps la taille des écrans augmentent au fur et à mesure que leur nombre diminue. Dans le même temps, l’utilisation des écrans tactiles se démocratise progressivement dans l’aéronautique : borne d’accès, electronic flight bags, … Cette année, un nouveau pas vers l’utilisation d’écrans tactiles dans la planche de bord même des avions est en train d’être franchi. Deux équipes ont chacune mis au point un nouveau type d’écran tactile multi-contacts multi-utilisateurs. Les différents utilisateurs peuvent à la fois interagir sur un même écran en même temps tout en utilisant simultanément leurs deux mains. Ces écrans de nouvelle génération reconnaissent en effet chaque utilisateur et tolèrent d’éventuels objets posés à leur surface. La première équipe appartient au Media Research Laboratory (université de New York) et est dirigée par Jefferson Y. Han. Elle utilise une technique habituellement utilisée en biométrie pour l’acquisition d’image à haute résolution, appelée Frustrated Total Internal Reflection (FTIR). La table présentée mesure 91x69cm (36"x27", 45" de diagonale) et a une résolution supérieure à 0,25cm à 50Hz. Le projecteur est placé à l’arrière de l’écran. Les informations sont transmises de l’écran aux applications en utilisant le protocole OpenSoundControl sous éthernet. Des études sont en cours pour reconnaître chaques doigts indépendamment. La deuxième équipe est celle du Mitsubischi Electric Research Laboratories, Cambridge, Massachusetts. C’est elle qui est la plus avancée à l’heure actuelle. En effet, sa technologie DiamondTouch, apparue en 2001, est aujourd’hui commercialisée après une période d’essais en conditions réelles dans des universités et des centres de recherches (soit une centaine de tables à l’essai). Les tables DiamondTouch sont disponibles en standard sous forme de kits comprenant un écran de 32" ou de 42" de diagonale (d’autres tailles sont possibles sur demande), une sélection de démonstrations, un émulateur de souris avec un clavier intégré dans l’écran pour les applications Windows ou Linux classiques ainsi qu’un kit de développement d’applications. DiamondTouch est basée sur l’utilisation d’une grille d’antennes noyées dans la surface interactive. Chaque antenne transmet un signal unique. Chaque utilisateur a un récepteur auquel il est relié typiquement via son siège. Lorsque l’utilisateur touche l’écran, il y a couplage capacitif entre les antennes proches du point de contact : un très faible signal traverse le corps de l’utilisateur avant d’atteindre son récepteur puis de retourner à l’émetteur. Les versions commerciales standards ont les caractéristiques suivantes : fréquence de rafraîchissement de 30Hz ou 40Hz, résolution physique de 0,5cm (multipliée par 16 grâce à un logiciel d’interpolation associé), interfaces écran/ordinateur de type USB1.1. L’écran peut être fabriqué pour résister à l’eau, au feu ou à des agressions chimiques. La masse du système complet est inférieure à 15kg pour la version la plus lourde. Selon la version, le nombre d’utilisateurs varie entre 4 et 8 personnes au maximum. Le projecteur est placé au-dessus de la table pour les versions commerciales standards mais il est également possible de le placer à l’arrière de l’écran.

Applications potentielles : remplacement de tous types d’écrans et de claviers, utilisation dans les planches de bords des avions, etc.
Applications déjà réalisées : table de jeu, de réunion, etc (100 exemplaires en service).
Coût : 2000$ par table DiamondTouch (pour les 100 premières déjà fabriquées) à quelques dizaines de $ dans le cas d’une production de masse (selon estimations) ; Annoncé comme faible pour la technologie FTIR.
Disponibilité : immédiate à 3 ans.

Mon avis : La technologie FTIR me paraît prometteuse bien que contrairement à la technologie DiamondTouch, elle n’a pas subit d’essais en conditions réelles d’utilisation en tant qu’écran tactile. Quant à DiamondTouch, je m’interroge sur les effets à long terme pour les utilisateurs en cas d’utilisation prolongée et régulière de cette table. Bien que le signal soit de très faible puissance, n’y a-t-il pas un risque d’interférence ou de couplage par la masse dans le cockpit d'un avion ? Malgré tout, le potentiel de ce nouveau type d’écran tactile est important. Imaginons un avion équipé en lieu et place de la traditionnelle planche de bord d’un seul et unique écran tactile. Le clavier traditionnel est intégré « dans » l’écran, supprimant les pannes et le coût afférent mais surtout permettant par exemple au pilote de se configurer « sa » planche de bord, dans sa langue maternelle évitant ainsi d’éventuels accidents dus à des différences culturelles ou de façon de penser. Le contrôle d’identité intégré constitue également un « plus » indéniable pour la sécurité des vols en cas d’attaques terroristes même si évidemment cette sécurité n’est pas « absolue » non plus, surtout dans le cas de DiamondTouch. Dans la tour de contrôle, ce type d’écran tactile trouverait également des applications, de même que dans les bureaux d’études. Par ailleurs, il est nécessaire de souligner que l’ensemble des études réalisées –quel que soit le cas d’utilisation ou le type d’utilisateur– semblent démontrer que les personnes apprécient le système et préfèrent un écran tactile à un ordinateur classique.


Plus d’informations :

Mitsubischi Electric Research Laboratories, le laboratoire à l’origine de la technologie DiamondTouch
http://www.merl.com
Une video présentant le système DiamondTouch :
http://www.merl.com/projects/DiamondTouch/ DiamondTouch.mov

Media Research Laboratory
http://mrl.nyu.edu/~jhan/ftirtouch
Une video présentant le système utilisant la technologie FTIR :
http://mrl.nyu.edu/~jhan/ftirtouch/multitouchreel.mp4 (12Mo)

Des études sur les interactions de ce type d’écrans avec des utilisateurs.
- Une étude sur une interface homme-machine avec écran tactile, à base de geste destinée aux contrôleurs aériens.
http://www.tls.cena.fr/divisions/PII/Rapports/NR99-094.html
- Le rapport d’une expérimentation sur les manières d’interagir avec l’écran suivant sa configuration, le type de population, …, une étude sur l’ »ergonomie » la mieux adaptée de ce type d’écran en fait.
http://www.stanford.edu/~merrie/papers/kryall-experiences...

Photos (cliquer dessus pour les agrandir) : images de gauche, Ftirtouch, quelques illustrations des possibilités de ce nouveau type d'écran (en haut); schéma illustrant le principe de fonctionnement de l'écran réalisé (en bas). Images de droite, Mitsubischi Electric Research Laboratories, principe de fonctionnement des tables DiamondTouch (en haut), schéma de la grille d'antennes utilisée(en bas).

Aujourd’hui, la traçabilité est une nécessité et une obligation dans de nombreux secteurs : aéronautique, agroalimentaire, santé, …. L’industrie aéronautique, de par la complexité de ses produits et l’impératif de sécurité, est amenée à collecter, partager et interpréter une grande quantité d’informations provenant d’activités aussi variées que les méthodes, la production, le contrôle qualité ou encore la maintenance. Auparavant, seules deux solutions étaient disponibles pour réaliser la collecte d’information. La première était le papier, lequel nécessite une re-saisie ultérieure engendrant un délai d’accessibilité aux données et un surcoût. L’informatique était la deuxième solution, elle non plus pas toujours adaptée ni à l’environnement de travail (graisses et huile sur les chaînes de production, etc.) ni à ses utilisateurs (formation, temps de prise en main, etc.). Une nouvelle solution est apparue ces dernières années, permettant de bénéficier des avantages des deux précédentes : le papier communiquant. Le système comprend 3 parties : un support préparé, un crayon spécial et une partie logicielle . Le support –prenons par exemple le cas d’un formulaire à remplir– est imprimé à la demande par l’utilisateur avec une imprimante standard sur du papier standard. Au moment de l’impression, une trame constituée de petits points est ajoutée en arrière-plan, formant une sorte de grille. Elle va permettre au crayon de se repérer sur le document au moment de l’écriture mais aussi d’identifier le document (la trame imprimé sur un document n’est utilisée qu’une fois). Le stylo est équipé d’une pointe classique à bille. Il contient également un contact déclenchant l’enregistrement par une mini caméra intégrée (50 prises de vue/s) de ce qui est écrit par l’utilisateur (texte, dessin, schéma) et de la trame correspondante (celle-ci est « éclairée » par une diode infrarouge). Chaque crayon est identifié et les données sont cryptées. La mémoire interne intégrée a une capacité variable selon les stylos et les formulaires (capacité annoncée entre 50 et 200 formulaires suivant le stylo). L’ensemble est alimenté par une batterie Lithium-ion. Le ou les crayons sont associés à une base faisant office à la fois de chargeur et de connexion avec la partie logicielle. Une interface Bluetooth peut cependant la remplacer. La partie logicielle va permettre de récupérer les données enregistrées et de les convertir (suivant option). Les formulaires peuvent être imprimés, édités, stockés sur l’intranet ou expédiés par mail. Cette solution ne nécessitant pas de modifications des habitudes de l’utilisateur, elle est très intuitive et ne requiert pas de formation spécifique. En fait, l’un de ses principaux inconvénients est son coût de mise en place si le nombre de type de formulaire est important. Un autre est l’imprécision du logiciel de reconnaissance d’écriture (env. 10%) nécessitant un contrôle manuel même s’il est tout à fait possible de stocker les formulaires avec l’écriture manuscrite.

Applications potentielles : formulaires de contrôle et d’assurance qualité sur chaîne de production, formulaires d’entretien/de maintenance, formulaires d’inventaires, etc.
Applications déjà réalisées : formulaires de contrôle et d’assurance qualité sur les chaînes de production des hélicoptères Dauphin et Tigre pour Eurocopter, utilisation par les Hôpitaux de Paris et La Poste, etc.
Coût : par poste, hors coûts d’impression du formulaire, de l'ordre de 200€ initialement auquel s'ajoute 300€/an (coût complet variable selon le système et le projet).
Disponibilité : immédiate.

Mon avis : il y a déjà plusieurs années, j’avais entendu parlé d’une technologie similaire qui n’était semble t’il pas alors mature, ce qui n’est pas le cas de la technologie Digital Pen & Paper de HP (sur laquelle est basée la solution professionnelle vendue en France). Celle-ci est bien pensée à tous points de vue. Je l’apprécie surtout pour sa simplicité et son coté intuitif. Elle ne bouleverse pas les méthodes de travail mais les rend plus efficaces, plus rapides et moins fastidieuses tout en permettant aux personnes de se concentrer sur ce qui apporte réellement de la valeur à l’entreprise et à ses clients. De plus, elle complète admirablement bien la gamme de solutions existantes. Elle n’est cependant pas universelle car elle n’est pas toujours la mieux adaptée ou la moins coûteuse. Par ailleurs, je me demande ce qui se passe si un utilisateur fait une erreur lorsqu’il remplit un formulaire communiquant ? Peut-il corriger son erreur directement sur le formulaire ou doit-il tout recommencer ? Le modèle économique est également un atout indéniable : si Anoto est à l’origine du procédé, cette entreprise suédoise vend des licences de façon à avoir un distributeur par pays pour les clients professionnels. La fabrication du matériel nécessaire est quant à elle sous-traitée à des entreprises reconnues : par exemple Nokia, Logitech ou encore Sony Ericsson pour les crayons, Clairefontaine ou Hamelin pour le papier, HP pour les imprimantes (entre autre), etc. Qui plus est, l’ensemble du réseau ainsi constitué agit comme une fédération contribuant à développer et améliorer le procédé et la technologie. En effet, si chacun est en charge d’un marché et/ou développe certaines spécificités du produit, chacun a la possibilité de les « mettre en commun », permettant en cela à tous les membres du réseau de mieux satisfaire les besoins de leurs clients. A noter également qu'il existe une version grand public avec stylo Bluetooth (elle est vendue environ 200€). Elle ne possède cependant pas l'ensemble des capacités des versions professionnelles.


Plus d’informations :

Des informations sur le principe de fonctionnement.
http://cerig.efpg.inpg.fr/Note/2001/papier_numerique.htm (fr)

Les avis de ceux qui l’ont testé…
http://www.tabletpccorner.net/articles/materiels/anoto-pe... (fr)
http://eaa-knowledge.com/ojni/ni/10_1/schiavenato.htm (eng)

Kayentis, le distributeur de ce système pour la France, qui se définit comme à la fois éditeur, intégrateur et opérateur de solutions professionnelles d’écriture et de notarisation numériques.
www.kayentis.fr

Photos (cliquer dessus pour les agrandir) : Anoto, Clairefontaine. De haut en bas, dans le sens horaire : schéma du stylo Anoto, principe de la trame Anoto, papier Clairefontaine et quelques stylos disponibles pour le grand public.

Le RD0126 (ou R097) « Yastreb » est un concept de moteur cryogénique réallumable destiné aux étages supérieurs. Sa configuration est originale (cf. photo) : deux turbopompes séparées, une seule chambre de combustion annulaire et une tuyère divergente. Il a une masse de 320kg, une longueur de 2,6m et un rapport de mélange de 6. La pression dans la chambre de combustion est de 71,5 bars. Sa poussée dans le vide est de 39,2kN pour une impulsion spécifique correspondante de 476s. Développé à partir de 1993 par le KB KhimAvtomatiki (CADB), le RD0126 a réalisé avec succès son premier essai statique en août 1998. Une version plus puissante (RD0126A) a également été développée à partir de 1996. Sa masse est alors portée à 340kg et sa longueur à 2,73m. La pression dans la chambre de combustion passe à 118 bars tandis que la poussée dans le vide augmente à 98kN pour 476s d’impulsion spécifique (dans le vide).

Applications potentielles : moteur d’étage supérieur.
Applications déjà réalisées : démonstrateur, ?.
Coût : non annoncé.
Disponibilité : indéfinie.

Mon avis : J’ai découvert ce concept en 1999 au salon du Bourget. Malheureusement, je ne sais toujours pas comment il fonctionne, le seul Russe présent alors sur ce stand n’ayant pas été en mesure de me l’expliquer. Si vous avez une idée sur son principe de fonctionnement, je suis intéressé. Ce concept est peut-être une sorte d’aérospike annulaire (ou un dérivé) mais la tuyère ne me paraît pas optimisée pour un tel fonctionnement (cf. programme européen Advanced Rocket Propulsion Technology). Je ne sais pas non plus si les essais réalisés ont été concluants. Aucune donnée relative à ce concept de moteur (ou aux résultats des essais) n’est actuellement disponible. Il est donc difficile de faire autre chose que des hypothèses.


Photo (cliquer dessus pour l'agrandir) : David Clech, salon du Bourget 1999.

Les tourbillons marginaux, aussi appelés vortex, sont des effets générés par la traînée induite. Les effets de ces vortex pouvant être ressentis par un observateur extérieur (un pilote par exemple), ils constituent en tant que tels un risque majeur pour la sécurité de tout avion pris en leur sein (rupture de pièce, perte de contrôle, …). C’est d’ailleurs pour cette raison qu’un temps minimum d’espacement entre avions a été mis en place, constituant par-là même une limite maximale en terme de nombre de rotations possibles pour chaque aéroport. De nombreux dispositifs ont été testés pour réduire ces vortex, avec des succès divers. En 2003, après 8 ans de recherche et 22 prototypes testés en soufflerie, M. Christian Hugues a annoncé avoir mis au point un dispositif de bout d’aile appelé Minix capable d’augmenter la finesse tout en réduisant sensiblement la traînée induite et le vortex. Réalisé en matériaux composite (kevlar et fibre de carbone), le dispositif ne pèse que 600 à 800g (pour une aile d’ULM). Minix se présente sous la forme d’un tube fixé à l’extrémité d’aile et possédant une fente hélicoïdale sur son pourtour. La partie près du bord d’attaque comporte une languette épousant l’extrados qui va s’élargir jusqu’à rejoindre ce tube. Il fonctionne sur le principe que le vortex démarrant proportionnellement à l’épaisseur relative du profil, il devient violent au niveau de l’épaisseur maximale du bord de l’aile. Le flux d’air issu de la zone en surpression de l’intrados et se dirigeant vers la zone en dépression de l’extrados est donc d’abord canalisé par la languette à partir du bord d’attaque avant que, s’enroulant autour du tube, il puisse pénétrer dans celui-ci via la fente hélicoïdale et ainsi entrer dans la zone de pression inférieure. Le flux d’air est ensuite évacué à l’arrière du tube sous la forme d’un flux linéaire: le vortex est fluidifié et centré sur le Minix. Ces résultats ont été confirmés à la fois par la simulation numérique avec le logiciel Fluent et par des essais en soufflerie dans des conditions les plus réalistes possibles. L’aile utilisée était une aile trapézoïdale type moyen porteur possédant un allongement égal à 8, une corde moyenne de 1164mm et une épaisseur relative de 12%. Les conditions de « vol » étaient : vitesse de l’air de 100m/s, nombre de Reynolds de 7,5.10E6, angle d’incidence variable entre 1 et 3,5°. Les résultats obtenus avant 2003 étaient déjà prometteurs : une réduction de 8% de la traînée induite et un gain minimal de 2,4% pour la finesse. 2 ans de recherche supplémentaire et quelques prototypes, essais et simulations plus tard, ils ont été confirmés pour des vols réalistes jusqu’à Mach 0,85 sur des avions de transport. Grâce au Minix, la finesse est augmentée en moyenne de 18% à une vitesse de croisière de 1000km/h, ce qui est considérable en comparaison des gains obtenus avec les winglets « classiques »! A tel point d’ailleurs que la NASA a repris l’idée.

Applications potentielles : dispositif adaptable à tous types de profils, ailes d’avions ou de planeurs, pâles d’hélicoptères, aileron de sous-marins, ailes becquets de voiture de course et de formule 1, safran, …
Applications déjà réalisées : prototypes pour essais en soufflerie, …
Coût : Non annoncé.
Disponibilité : immédiate à 3 ans.

Mon avis : En 2003, le fonctionnement et les performances du Minix avaient été validés pour des conditions données. Durant les 2 années qui ont suivi, les travaux se sont poursuivis. Leur teneur exacte ne m’est pas connue, aucune communication n’ayant été réalisée à ce sujet (ou alors soit elle n’est pas publique, soit elle ne m'est pas connue). Cependant, il est vraisemblable d’imaginer qu’ils ont consistés à s’assurer que les résultats obtenus dans les conditions annoncées en 2003 étaient toujours valables pour un certain nombre d’autres vitesses, d’autres angles d’incidence, pour des nombres de Reynolds et des tailles d’ailes très supérieurs. Mais aussi, que le gain obtenu avec le Minix restait positif dans les phases de montée et de croisière à haute altitude sans être négatif dans les autres phases du vol. Etant donné que le Minix est annoncé comme opérationnel, les résultats ont dû être positifs. La NASA va probablement étudier l’idée encore plus en détail (ou alors s’en inspirer), ce qui lui est possible en raison des moyens à sa disposition. Quoi qu’il en soit, je trouve l’idée à la fois bonne et astucieuse, c’est selon moi un dispositif dont l’utilisation sur avion est à étudier sérieusement.


Plus d’informations :

XYZ Prototypes (fabrication de prototypes de Minix pour des applications données).
43 rue Auguste Blanqui
94600 CHOISY LE ROI
http://www.minix.fr

Christian Hugues, l’inventeur du Minix,
christian.hugues@minix.fr
Tél. : 06 26 21 54 12

Photos (cliquer dessus pour les agrandir) : XYZ Prototypes. De haut en bas, dans le sens horaire : un Minix, vortex pour une aile équipé d’un Minix, vortex pour une aile non équipée.

Les uns leur prêtent toutes les vertus, les autres affirment à qui veut bien l’entendre qu’il s’agit d’un simple phénomène de mode comme les sites personnels avant eux. Pourtant, le phénomène des blogs commence à infiltrer les entreprises et à démontrer ses atouts pour celles-ci et les personnes qui en font partie. Alors un blog, oui peut-être mais pour faire quoi ?
Un blog peut être à l’instar d’un site internet une vitrine sur le monde doublé d’un outil commercial et de communication externe. En tant que tel, il est utilisé en supplément ou en remplacement du site internet classique pour faire connaître, à ses clients et fournisseurs actuels et futurs, l’entreprise, ses valeurs, sa culture, son histoire, ses activités et ses produits. La facilité avec laquelle il est possible de laisser des commentaires sur chaque billet permet de créer un véritable échange entre les différents protagonistes. Cela permet également à l’entreprise d’avoir un retour de ses clients sur ses produits. Appliqué au secteur aéronautique, cela donne par exemple le blog « collectif » de Southwest Airlines – par ailleurs première compagnie aérienne « blogueuse » – ou encore celui de Randy Baseler (Boeing).
Utilisé au sein de l’entreprise, un blog devient un outil d’information, de travail collaboratif et de management de la connaissance. Un outil d’information car les collaborateurs comme les responsables ont accès à une information auparavant informelle qui n'était pas toujours disponible au bon endroit au bon moment. En s’exprimant, chacun dévoile ses qualités, ses centres d’intérêts et ses compétences propres. Des interactions sont générées, permettant un travail collaboratif où les personnes sont au cœur du système. L’information générée complète également les données utilisées pour le management de la connaissance. Un tel outil existe déjà. Une solution intranet apte à réaliser ces fonctions a en effet été développée par l’entreprise GroupeReflect. Appelée BlueKiwi, cette plateforme organise autour d’un portail fédérateur unique un réseau intelligent de blogs personnels. Chaque personne possède un blog où elle peut structurer ses idées et décider (ou pas) de les partager afin d’entamer une discussion spontanée à leur sujet avec d’autres personnes de l’entreprise. L’ensemble du contenu des différents blogs est valorisé sur un portail commun, permettant d’identifier des experts, de traduire les sujets de réflexion actuels, de restituer les conversations et de stimuler les échanges (cf. le site de BlueKiwi). L’archivage des notes permet également de reprendre et de développer une idée ancienne issue par exemple d’un collaborateur ayant aujourd’hui quitté l’entreprise. Le résultat est un gain de temps (et donc de réactivité et de dynamisme), une diminution des coûts, un esprit d’équipe plus important et des personnes mieux valorisées. Du point de vue du volume d’information ainsi généré, la mise en place de SmartKiwi chez Dassault Systèmes (par exemple) a été suivie par la publication de 300 notes en 1 mois pour une vingtaine de personnes. Des sociétés comme Legrand, La Poste ou Ortronics ont également déjà été séduites par BlueKiwi.

Applications potentielles : tout ou partie des applications déjà réalisées (cela dépend des choix de l’entreprise et des utilisateurs de la plateforme), etc.
Applications déjà réalisées : vitrine pour Southwest Airlines, outil commercial et de communication externe pour Boeing, outil d’information, de travail collaboratif et de management de la connaissance basé sur la solution BlueKiwi pour Dassault Systèmes,…
Coût : annoncé inférieur à ceux des outils de travail traditionnels.
Disponibilité : immédiate.

Mon avis : BlueKiwi est une solution innovante issue des pratiques sociales actuelles des utilisateurs d’internet. Elle permet un travail collaboratif accru s’affranchissant des frontières et du temps. De plus, de par le développement des blogs à titre privé mais aussi de leur simplicité d’emploi, BlueKiwi devrait d’une part être assez facilement intégré par ses utilisateurs et d’autre part, il existe très certainement au sein des entreprises des blogueurs qui pourront aider leurs collègues à se lancer. A titre personnel, je pense que l’utilisation de ce nouvel outil -et en particulier celle de la plateforme de dialogue collaboratif BlueKiwi- est à suivre de près voire à expérimenter. Car BlueKiwi peut être un élément favorisant la compétitivité à la fois de l’entreprise et de ses collaborateurs. Tout le monde y est gagnant.


Plus d’informations :

Le site de groupeReflect :
http://www.groupereflect.net

Le blog de Bluekiwi, une solution de groupeReflect…
http://www.groupereflect.net/blueKiwi/

Le lancement de Smartkiwi, raconté par ses créateurs et ses utilisateurs…
GroupeReflect, http://www.groupereflect.net/blog/archives/2006/03/smartk...
Bertrand DUPERRIN, http://www.duperrin.com/2006/03/11/smartkiwi-phase-1-un-grand-moment/
L’un des membres de l’équipe projet au sein de Dassault Systèmes, Hervé KABLA,
http://herve.kabla.free.fr/serendipity/index.php?/archive...

Ce qu’il faut savoir avant de se lancer dans la mise en place et la réalisation de blogs dans une entreprise…
http://2gipro.free.fr/article.php3?id_article=114#forum12
http://www.duperrin.com/2005/12/24/management-20-etape-5-...
http://www.useit.com/alertbox/weblogs.html

Photo : groupeReflect.

Les satellites et les sondes spatiales sont soumis dans l’espace à des conditions extrêmes (gradient de température élevé, impact de micrométéorites, radiations, etc.), sources de fissures impossibles à réparer. Quant aux avions, les fissures engendrées par exemple par des surcharges imprévues, des impacts ou par le phénomène de fatigue mettent en cause la sécurité des vols. Si l’inspection/détection de ces fissures et la réalisation des réparations nécessaires sont généralement possibles dans ce dernier cas, elles n’en restent pas moins difficiles, longues et coûteuses. Mais quel que soit le véhicule considéré, le résultat final est le même : une diminution plus ou moins forte des propriétés mécaniques (rigidité, …) des structures conduisant à plus ou moins long terme à leurs ruines en l’absence d’interventions extérieures. En observant l’auto-cicatrisation des organismes vivants, des ingénieurs travaillant pour l’ESA ont eu l’idée d’imiter la nature en inventant des matériaux capables de s’auto-réparer. Le principe est d’inclure dans les plis de pièces en matériaux composites (en fibre de carbone-époxy ou en fibre de verre-époxy) des fibres de verre creuses d’un diamètre compris entre 30 et 100 micromètres (env. la moitié du diamètre d’un cheveu) et courant sur toute la longueur de la pièce. Certaines fibres sont remplies avec une résine du commerce et d’autres avec le durcisseur correspondant. Lorsqu’une fissure apparaît, des fibres contenant la résine et le durcisseur sont rompu. Les deux composants sont « expulsés » par capillarité et la résine polymérise. La propagation de la fissure est dès lors stoppée. Lors des essais qui ont été réalisés, les équipes de l’ESTEC et de l’université de Bristol ont constaté que le matériau composite hybride obtenu possédait des propriétés mécaniques plus faibles que celles du matériau non autoréparable. Cependant, il a aussi été constaté que l’utilisation de cette technique permettait de retrouver après impact entre 86 et 97% de la résistance en flexion de la pièce intacte. Par ailleurs, en remplaçant dans une partie des fibres la résine par un colorant sensible à la lumière ultraviolette, il devient possible de visualiser les dommages avant autoréparation. Ce qui implique une maintenance facilitée des dites pièces composites ! A court terme, les équipes ont pour but de mettre au point un composite mimant le système circulatoire humain. Un tel réseau permettrait de pouvoir remplir à volonté les fibres avec de la résine ou du colorant afin de s’assurer que le fluide va en quantité suffisante aux endroits requis. Il restera ensuite à démontrer que la résine cicatrisante reste fluide durant toute la durée de vie d’un avion mais aussi qu’une ancienne fissure ne va pas limiter l’autoréparation d’une fissure naissante.

Applications potentielles : toutes les pièces composites dans les avions, les satellites, etc.
Applications déjà réalisées : éprouvettes d’essais, structures de type spatial autoréparables en fibre de verre (en cours), structures avion autoréparables en fibre de carbone (en cours).
Coût : Non annoncé
Disponibilité : > 5 ans

Mon avis : Cette nouvelle technologie n’est certes pas immédiatement industrialisable mais elle fait appel à des matériaux et à des méthodes de fabrication connus. L’idée en elle-même est très intéressante et prometteuse. Malgré tout, la capacité d’autoréparation n’est pas une première en soi. Une équipe de l'université de Urbana-Champain avait déjà développé des matériaux structuraux polymériques qui possèdent cette même propriété, l'agent cicatrisant étant contenu non pas dans des fibres mais dans des microcapsules. Cependant, cela n'enlève rien à l'intérêt des travaux réalisés par les équipes de l’ESTEC et de l’université de Bristol. Car l'avantage des fibres sur les microcapsules est évident : il est envisageable de réapprovisionner les fibres en résine pour une cicatrisation de qualité constante, ce qui sera d'ailleurs l'objet d'études prochaines.


Plus d’informations :

Rapport de l’ESA sur ce thème :
http://esamultimedia.esa.int/docs/gsp/materials_report_44...

Présentation de l’université de Bristol, 15th International Conference on Composite Materials, Durban, Afrique du sud, 27 juin - 01 juillet 2005 : http://www.aer.bris.ac.uk/research/fibres/gfrp%20pics/ICCM-15%20Self-healing%20of%20composite%20structures%20in%20a%20space%20environment.pdf

Contacts :

Dr Ian Bond
University of Bristol, Department of Aerospace Engineering
Tel: +44 (0)117 928 8662
Email: i.p.bond@bristol.ac.uk

Dr Richard Trask
University of Bristol, Department of Aerospace Engineering
Tel: +44 (0)116 33 17499
Email: r.s.trask@bristol.ac.uk

University of Bristol, Department of Aerospace Engineering
Queens Building
University Walk
Bristol
BS8 1TR
UK
http://www.aero.bris.ac.uk/

Dr Christopher Semprimoschnig
European Space Agency (ESA)
ESTEC, Materials Physics and Chemistry Section
(Mail-code: D/TEC/QMC) [Room BC 029]
PO BOX 299
Keplerlaan 1
2200 AG Noordwijk
The Netherlands
Tel: +31 (0)71 565 3990
Fax: +31 (0)71 565 4992
Email: christopher.semprimoschnig@esa.int


Photos (cliquer dessus pour les agrandir) : University of Bristol, ESA ; dans le sens des aiguilles d’une montre, à partir d’en haut à gauche : fibres creuses de 30 micromètres de diamètre, séquence d’autoréparation, visualisation de l’imprégnation du colorant dans la zone endommagée.