La propulsion des VTOL

Cepadues - EAN : 9782383951728

MERCIER CHRISTIAN

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Nouveauté

Édition papier

EAN : 9782383951728

Paru le : 15 avr. 2025

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Détails

EAN13 : 9782383951728
Réf. éditeur : 2172
Editeur : Cepadues
Date Parution : 15 avr. 2025
Disponibilite : Disponible
Nombre de pages : 120
Format : H:240 mm L:160 mm E:7 mm
Poids : 292gr

Résumé

Résumé : Cet ouvrage est accessible à un très large public possédant des connaissances scientifiques et techniques du niveau terminale et curieux d’aéronautique. Cours professé en écoles d’ingénieur, ses objectifs sont de montrer les paramètres principaux qui conditionnent le vol stationnaire et d’avancement d’un appareil à décollage et atterrissage vertical (VTOL) tel qu’un petit hélicoptère ou un drone et ses dérivés modernes destinés au transport de personnes ; également, de dégager une compréhension d’ensemble des projets actuels et de leur réponse aux différents enjeux. Le lecteur intéressé sera capable de prolonger la réflexion et bâtir ses propres modèles en utilisant les concepts exposés.
Il dégage les caractéristiques pertinentes des systèmes de propulsion thermiques ou électriques (hybrides ou autres), compare ces systèmes dans leur état actuel, dégage leurs conditions d’évolution pour faire progresser les performances dans les différentes phases de vol et partant, les différentes missions envisageables en termes de durée du vol et de distance franchissable.
Il s’appuie sur des modélisations simples des besoins de puissance dans ces phases de vol, à partir des caractéristiques physiques (massiques, volumétriques, énergétiques) globales des aéronefs et de leurs systèmes de propulsion (moteurs, propulseurs, stockage et transformation d’énergie). Des illustrations graphiques et des vidéos montrent les différentes architectures possibles de ces appareils et leurs propriétés et l’on découvre de manière pédagogique les différentes problématiques de ces nouvelles machines volantes passionnantes (chaîne de puissance, transition entre phases de vol, bruit, opérations…).

Sommaire
Préface
1 Préliminaire
2 Introduction aux notions utilisées dans les comparatifs
3 Pourquoi envisager une propulsion électrique ?
4 Les multirotors, une solution élégante ?
5 Hybridation de la ‘formule aérodynamique’
6 Les challenges des eVTOL
7 Comparaison des systèmes de propulsion
8 Conclusion
9 Annexe 1 (TD) Froude (stationnaire) et Breguet (d’avancement)
10 Annexe 2 (TD) analyse de la « baignoire volante »
11 Annexe 3 (TD) besoin de puissance en stationnaire des multirotors
12 Annexe 4 (TD) Électrification d’un hélicoptère type Cabri,
13 Annexe 5 (TD) Comparaison des systèmes de propulsion :
14 Annexe 6 la motorisation HCE
15 Annexe 7 Hybridation électrique de l’hélicoptère
16 Annexe 8 Données de base
17 Annexe 9 vidéos eVTOL
Biographie : Christian Mercier est Ingénieur de l’École Centrale Paris et de l’École des Moteurs. Il débute chez Renault en R&D dans les études et essais des concepts avancés de moteurs puis le développement et la mise en série d’un nouveau moteur Diesel. En 1989 il rejoint Eurocopter où pendant trois décennies il occupe des postes techniques et fonctionnels variés : · Installation motrice du 5 places EC120 Colibri, · Définition et certification du AS350 B3, resté la référence mondiale en travail aérien, · Chef de projet développement, certification et premières livraisons du 7-8 places H130 (plus de 900 livrés à 2024); · Ingénieur en Chef gamme commercialisée bimoteur Dauphin et H155 puis Hélicoptères Légers (monomoteurs H120, H125, H130 et bimoteur AS355). · En 2010, de nouvelles opportunités techniques permettant un meilleur rendement ou de nouvelles fonctions de l’installation motrice par de récents développements des moteurs à pistons et du matériel électrique, il devient Ingénieur en Chef « Innovative Power Solutions » au Département Recherche et conduit les activités et démonstrateurs en vol de nouvelles motorisations disruptives. Passionné des choses de l’air, il possède les licences de pilote privé hélicoptères monomoteurs, avions, hydravions et ULM et est qualifié sur 20 types ; il a le goût de la rigueur scientifique, de l’expérimentation et de la gestion de projets complexes en collaboration européenne. Son fil rouge est l’amélioration du rendement de la transformation du carburant en puissance. Par l’injection directe Diesel dans l’automobile (consommation réduite de 15% par rapport au système Ricardo précédent). Pour l’Hélicoptère dans les démonstrations en vol “EBS” (Engine Backup System pour l’aide à l’autorotation en cas de panne moteur d’un monomoteur) et “HCE” (moteur à pistons spécifique à cycle Diesel consommant du kérosène, capable avion, réduisant la consommation de 42% par rapport au turbomoteur de série tout en augmentant les performances en conditions “haut et chaud” et réduisant les coûts moteur), qui furent des premières mondiales et qu’il a présentées dans des conférences internationales. Ceci avec des équipes compactes et dans des temps courts (10 mois pour l’EBS). Il est titulaire de 11 brevets dont 10 pour ces technologies de nouvelles installations motrices pour hélicoptère basées sur l’hybridation électrique ou un moteur à pistons avancé. Ses activités de communication et d’enseignement l’ont amené à l’ École des Moteurs à IFPEn, à l’université technique de Dresde (TUD) en Allemagne et à ENSAM Paristech sur les sujets “VTOL powerplants and engines”.