Vectorisation de Pousse Application aux drones Xavier CARBONNEAU Nicolas BINDER DAEP

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Vectorisation de PousséeApplication aux
dronesXavier CARBONNEAUNicolas BINDERDAEP
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Plan de la présentation

• Motivation de létude
• Balance de mesure defforts
• Première phase expérimentale
• Banc de vectorisation final
• Engagement des campagnes numériques et
  expérimentales
• Bilan

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Motivation de létude

• Intérêt pour les forces
• Furtivité
• Manuvrabilité
• Intérêt scientifique
• Restitution de la poussée en situation de
  braquage
• Analyse de la structuration complexe de
  lécoulement en sortie moteur
• Impact sur le cycle aéro-thermodynamique du
  moteur
• Effets sur la régulation, consommation,
  contraintes thermo-mécaniques

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Balance 6 composantes
FX 500N à 0.46 de le.m. FY /-150N à 0.55
de le.m. FZ /-150N à 0.63 de le.m. MX
/-100Nm à 0.2 de le.m. MY /-100Nm à 0.4 de
le.m. MZ /-100Nm à 0.44 de le.m.
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Système propulsif Petit Duc

• Partenariat avec Dassault Aviation (PEA CACV)
• Validation du domaine de vol de la cellule
  propulsive du Petit Duc
• Evaluation des commandes de vol de dernière
  génération contrôle en lacet de lappareil
• 2 Jetcat 16 daN

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Programme dessais

• 105 lignes au programme dessais
• Plus de 500 points de fonctionnement mesurés
• Bon moyen dappréhender la difficulté de réaliser
  un banc de vectorisation
• Valider la robustesse des moteurs en utilisation
  intensive sous des sollicitations extrêmes et
  leur réel niveau de performances

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Quelques Résultats

• Oscillations de la poussée
• Ecarts entre prédictions et essais

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Quelques résultats

• Variation du taux de compression
• Limite de régulation des servomoteurs

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Moteur et système de vectorisation
AMT Titan
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Montage expérimental

• Nécessité dun pilotage déporté

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Intrumentation Sortie Tuyères

• Hétérogénéité de la température en sortie tuyère

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Influence de la tuyère vectorielle

• Dégradation des performances

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Approche numérique

• Mise en évidence des effets de refoulement
  induits par la tuyère mobile
• Réduction de la section efficace
• Précurseurs du pompage

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Volumes numériques à traiter

• 2D
• Distance de recouvrement
• 10 maillages
• 300 000 points
• Rapport de section
• 15 maillages
• 300 000 points
• 3D
• 20 maillages
• 5 millions de points

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Problèmes rencontrés ayant induits le retard

• CFD
• Validation du point de spécification Débit,
  Poussée
• Surfaces dintégration vis à vis de la
  dissipation numérique
• Evaluation de leffet du co-courant externe
• Expérimental
• Dégradation progressive des performances moteur
• Allumage très aléatoire
• Impossibilité denclencher le programme dessais
  final
• Problèmes de communication et dinstrumentation
  interne

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Conclusion

• Validation de la balance 6 composantes et du
  système dacquisition
• Succès de la première phase expérimentale sur la
  cellule propulsive du Petit Duc
• Mise en évidence qualitative des effets induits
  par la tuyère mobile
• Validation du banc dessais Titan 40daN
• Demande de report de 12 mois du terme de
  lopération