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Flight coach : une nouvelle vision du transport régional et moyen courrier

Flight-Alternatives est une équipe franco-suisse d’une dizaine d’ingénieurs passionnés d’aéronautique et dirigée par  Jean-Michel Schulz, ingénieur spécialisé de ISAE-SUPAERO, qui enseigne les technologies aéronautiques, la propulsion et le management technique à la Haute Ecole d’Ingénierie et de Gestion du canton de Vaud (Suisse) et à l’EIGSI de La Rochelle. Depuis plus de 2 ans, Flight-Alternatives travaille sur un propulseur hypersustentateur, reprenant, adaptant et améliorant les travaux de W. Custer.

7.12.2017

Flight-Alternatives propose des concepts futuristes de transports aériens urbains (ci-dessus : l'avion de transport régional FlightCoach) pour illustrer son application et résoudre des problématiques environnementales et sociétales. © L.Comby-P.Lemeunier/Flight Alternatives

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L'article est classé dans la catégorie "débat et opinion", il reflète donc le point de vue de l'auteur. Il n'engage pas la rédaction d'Aerobuzz. Si vous souhaitez, réagir n'hésitez pas à le faire via les commentaires au bas de la page.

Depuis plus de 50 ans, le transport aérien s'est développé principalement dans une logique de transport de masse. La taille des aéronefs a globalement grossi, parfois par phases avec les deux concepts concurrents de « point to point » ou de « hub and spoke » et le plus souvent, la combinaison subtile des deux. Cette optimisation ultime, d’un compromis compliqué et finalement quasi-unique, a conduit à un certain mimétisme de l’offre des avions commerciaux et de leurs utilisations.

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14 commentaires

  • Lazare

    De toutes façons, la croissance illimitée étant une aberration, la demande pour les transports est intenable. . Seules des machines économes en énergie, quelle qu’elle soit, pourront être utilisées dans l’avenir.

  • Pilotaillon, expectatif et expectorant, l'hiver fait des dégats

    Ce n’est pas en améliorant la bougie qu’on a inventé l’ampoule électrique…
    Quelle seront les choix techniques qui s’imposeront demain ?
    Faites vos jeux Messieurs ! Le passé a montré que l’inattendu a souvent créé la surprise :o) (je relance la partie en jouant avec les mots et les pléonasmes)
    Jacassons tranquillement en attendant.

  • Sylvain

    Pilote hélico, je trouve cette approche intéressante, même si les autorités françaises (DGAC, Mairie de Paris, Ballargone …) ont conduit à une division drastique (10 voire plus) du nombre de mouvements sur le « seul » héliport Parisien en raison de lubies monomoteur, bruit, danger …
    Quant aux « grincheux », ne se rangent-ils pas eux même dans le camp des immobilistes et non des pionniers ? Généralement, ne vaut-il pas mieux avancer ?

  • Gilles

    La conception semble laisser considérablement à désirer… une instabilité certaine, une propulsion orientable probablement inutilement, et un plan canard pour faire joli mais sans utilité compréhensible…

    Un concept techniquement prouvé est celui de l’appareil de William Custer… qui part du même principe mais en structurellement et techniquement beaucoup plus simple.
    Sources ici : http://xplanes.free.fr/custer/custer-12.html et http://xplanes.free.fr/custer/custer-9.html . Cela dit l’intérêt économique resterait à prouver.

    Le plus énervant est ce que tout cela est faussement innovant et pompe des subventions et des investissement qui seraient bien utiles ailleurs.

    • JM SCHULZ

      Concernant l’instabilité de l’appareil, des précisions sont présentes dans la réponse à LG ci-dessous. Le canard est la solution simple retenue (peut-être même un peu trop facile) pour participer au pilotage de la stabilité à haute vitesse et lorsque les incidences des moteurs et leurs temps de réponse ne sont pas possible pour l’amortissement des oscillations. Quant à la mise en rotation des propulseurs, en fonction de nos résultats actuels, c’est une évidence pour ne pas avoir à «surmotoriser» l’appareil ou devoir augmenter la vitesse au décollage. Mais il n’est pas évident de voir tout cela sur un morceau de dessin surfacique.

      Quoi qu’il en soit, il ne s’agit que d’un « démonstrateur » pour « imager » le cœur de nos travaux qui portent sur le propulseur hypersustentateur et ses possibilités de concevoir de nouveaux aéronefs pour un nouveau type d’exploitation aérienne. Pour la construction des avions ou des hélicoptères à proprement parler, il existe des sociétés qui font cela très très très bien.

      Dans l’article, dès l’introduction nous parlons de Willard Custer (non pas William !) et vous remercions pour vos références à un excellent site web sur le sujet. Nous ne rentrerons donc pas sur une discussion (dont les commentaires sont particulièrement représentatifs ici) du beaucoup trop innovant et futuriste, à pas du tout innovant. Tout ça est très personnel, difficilement objectif et chacun peut exprimer ces idées (et jouer au tiercé s’il en a l’envie? ). Entre passionnés d’aviation, qui plus est sur un site dont le nom évoque le buzz, il n’est pas anormal que le ton monte, mais nous avons ici l’occasion de citer nos grands pionners et leurs principes :

      « Je n’ai eu d’autre mérite que de prendre les expériences de Lilienthal là où la mort l’avait surpris, de les perfectionner de mon mieux, jusqu’à ce que d’autres, plus heureux, les amènent au résultat parfait. Le progrès de la science, surtout en aéronautique, se fait par étapes successives. » Octave Chanute.

      Enfin à lire votre conclusion, on perçoit une certaine frustration face à la disette des programmes de recherche. Nous pouvons comprendre. Pour votre information, à cet instant nous n’avons perçu aucune subvention et nos développements se font sur nos fonds propres et beaucoup sur notre temps libre. D’ailleurs nous ne cherchons pas de subvention, mais des partenariats techniques et industriels, car si nous sommes convaincus de la pertinence de nos idées et de nos études, nous avons aussi conscience de la limite de nos compétences et de nos moyens.

      Je pense personnellement que le progrès est plus dans le partage que l’objection et je vous souhaite très sincèrement une pleine réussite pour vos projets quels qu’ils soient. Et si de notre côté, nos recherches ne suscitent pas l’intérêt que nous souhaitons, nous en assumerons seuls toutes les conséquences, sans en chercher la responsabilité ailleurs, et surtout pas à ceux qui réussiraient.

      « Ce sont les échecs bien supportés qui donnent le droit de réussir. » Jean Mermoz.

      Cordialement.
      Pour plus de renseignements : http://www.flight-Alternatives.com

      • Gilles

        Bonjour et merci de votre intéressante réponse,

        Votre bienveillance vis à vis de mon ton de réponse très sentencieux et péremptoire vous honore. J’avoue avoir été un peu provocateur dans mon commentaire. Cela étant, pour être constructif, je salue votre démarche à poursuivre et vouloir tester votre idée, et si je ne conteste pas le bien-fondé théorique de l’effet produit par votre type de propulseur, quelques objections sur l’ensemble du projet me viennent à l’esprit :

        – comme évoqué, il apparaît (en analysant l’existant) que la formule canard pose un certain nombre de problèmes de conception pratique, avec divers effets secondaires que je ne détaillerais pas ici.

        – ensuite, votre problème risque à mon avis d’être celui de l’intégration. Si le dispositif de propulsion est efficace en simulation (ce qui est déjà bien) et en supposant que la simulation soit représentative de la réalité (chose régulièrement mise en défaut, et je sais de quoi je parle) quel sera le bilan effectif sur un appareil ? En particulier celui du bilan de masse du système, avec ses actionneurs, les renforts nécessaires sur la cellule de l’aéronef conçu/choisi, la traînée des carénage en croisière… Bref quel sera le rapport bénéfice/coût par rapport à une propulsion classique ? A cette question je n’ai pas la réponse, et il semble qu’il soit nécessaire d’aller jusqu’au prototype pour le savoir. Comme de plus je ne connais pas les probabilités de gain au Tiercé, je me garderais de comparer…

        – quelle sera l’impact des carénages sur l’aérodynamique des hélices et donc sur le rendement propulsif ?

        – comme évoqué, quel est l’impact des carénages sur la traînée en croisière ?

        – je me pose par ailleurs toujours la question de la pertinence du décollage court/vertical, souvent évoqué dans maints projets de « taxis volants ». Le concept même de ce type d’appareil de transport me semble peu pertinent. Mais cet opinion est cohérent avec ma vision du monde, où il me semble plus logique et vertueux de délaisser les déplacements trop coûteux et de privilégier les circuits courts. Cela ne m’empêche pas par ailleurs de m’extasier devant des trouvailles technologiques incroyables permettant le VTOL.

        – enfin, le reproche vis à vis des questions financières et de subventions de recherche semble à votre lecture infondé. Dont acte. Cependant, pour répondre à votre remarque, j’ai l’expérience du développement de systèmes sans beaucoup de rentrées d’argent (faute de clients effectifs), et avec beaucoup de supports de type subventions. Je sais combien nombre de financements de subvention liés à l’ « Innovation » sont simplement des aides directes déguisées, et souvent sans fondement. Et donc que des projets pouvant authentiquement apporter des innovations sont parfois (souvent ?) sans lendemain, car la gâteau financier à partager est limité.

        – pour terminer : merci de corriger ma citation des classiques (Willard Custer, au temps pour moi) et d’en parler effectivement dans sur votre site web ! Il est sympathique de retrouver la trace de ce genre d’aventures techniques.

        Par ailleurs, je guetterai la publication à venir dont vous faites mention ! Je serais curieux de voir les dessous scientifiques de votre proposition. Pourrez vous en faire mention sur votre site ?
        Bien à vous,

  • Stampe

    Bonjour,
    Une analyse intéressante du marché cible et des idées techniques à étudier.
    Une certaine sous estimation des contraintes d’infrastructures comme tous ces projets, et un peu d’optimisme semble-t-il sur les performances (mais je ne connais rien à ce mode de propulsion). En toue première approche, la partie sonore pour les villes est loin d’être résolue car faire tourner (à quelle vitesse?) une hélice dans un champ alternativement en pression avant et dépression arrière doit faire des choses bizarres en termes d’ondes acoustiques…
    Où peut on trouver des éléments plus précis?
    Cordialement

    • JM SCHULZ

      Merci Stampe pour vos commentaires.
      Vous avez bien compris que le cœur de nos travaux est le propulseur. Nous ferons prochainement une publication scientifique et technique du propulseur hypersustentateur sur la base de nos simulations numériques et d’un petit banc d’essais statiques que nous mettons au point avec nos petits moyens. Suivront ensuite certainement des essais en soufflerie, pour vérifier nos simulations en vitesses et incidences. On retrouve dans ce carénage, pour partie, l’invention de W. CUSTER, le «Wing Channel», doublée par une casquette supérieure aval à l’hélice, optimisée d’un point de vue aérodynamique (profils variables) , associée aux technologies modernes des convertibles, complétée par des volets aérodynamiques de portances et des trappes de décharges, agrégée à différents mécanismes d’orientation du carénage. Le principe aérodynamique est simple, il consiste à utiliser la dépression située en amont de l’hélice et la surpression présente en aval pour générer une force normale à l’écoulement principal du flux de propulsion, puis orienter la résultante. En plus du phénomène aérodynamique sur le carénage dissymétrique, le jet est également naturellement et légèrement dévié vers le bas. Cet angle se redresse lorsque la vitesse de vol augmente. La mise au point est plus délicate et encore un peu subtile et capricieuse ! Dans son post ci-dessus, Gilles a cité un site web francophone très intéressant et très bien fait qui retrace l’histoire de Custer. Il y a aussi un excellent article dans un Fana de l’Aviation (il me semble) par Roland de Narbonne. On trouve également quelques articles en anglais, + ou – scientifiques mais difficilement transposables. La NASA travaille aussi sur des application PAV. Mais attention, dans certains articles on confond le principe de Custer avec d’autres techniques basées sur l’effet COANDA (très intéressant aussi).
      Pour le bruit c’est effectivement un point délicat pour un usage en centre-ville. Il ne devrait pas être supérieur aux techniques actuelles et même moindre si on enlève le bruit du moteur thermique et que l’on considère que le carénage pourra/pourrait atténuer une partie du bruit de l’hélice. Mais ce n’est pas suffisant et vous semblez bien connaitre les difficultés du sujet. Les simulations numériques de bruit, par définition instationnaires, sont (à notre niveau et avec nos moyens) pas atteignables et notre banc d’essais de taille réduite ne permet pas à ce stade de tirer des conclusions formelles (similitudes difficiles). Il nous faudra attendre d’autres moyens et un prototype plus représentatif de la taille finale de ce type de propulseurs pour affirmer quelque chose. Mais nous sommes très intéressés par des échanges, des partenariats et/ou même de simples conseils.
      Cordialement.
      Pour plus de renseignements : http://www.flight-Alternatives.com

  • Jean-Marie Klinka
    JMK

    Pas eu le courage de tout lire ….
    Mais bon, j’ai toujours appris à mes élèves SupAéro/Ensica qu’un avion était stable si l’empennage horizontal était déporteur: je me suis trompé.

    • LG

      La formule aérodynamique de l’appareil, de type instable,
      Mais voilà : il fallait tout lire ! 😉

      • Jean-Marie Klinka
        JMK

        Je retourne dans ma tanière, j’ai lu l’essentiel (tout lire n’apporte rien de plus): empennage porteur, avion instable donc incertifiable, donc invendable…. Sauf peut-être en 2050, heureusement je ne serai plus là.

      • JM SCHULZ

        Oui merci LG, plus précisément, statiquement légèrement instable comme la plupart des avions de chasse ou des hélicoptères (et même le Wright Flyer !).
        Ce choix est imposé par les très basses vitesses quand les forces de sustentation générées par les propulseurs sont prédominantes par rapport aux forces aérodynamiques. Dans cette condition, on comprend aisément que le centre de gravité doit se situer entre les 2 surfaces portantes qui contiennent les propulseurs, en l’occurrence l’aile haute et la profondeur. En fait, suivant la répartition des charges aérodynamiques (aile principale, profondeur + canard) et donc de la vitesse dans le domaine de vol, l’avion pourra passer de statiquement légèrement instable (faible vitesse) à statiquement légèrement stable (haute vitesse), certains parlent de stabilité marginale. Une telle solution ne peut être laissée en pilotage direct et nécessitera d’opter pour un système de contrôle actif de l’instabilité longitudinale qui agira sur l’ensemble des commandes de vol électriques (profondeur, ailerons, volets, dérive, canard + incidence et puissance individuelle des moteurs). On étudiait déjà le cadre du CAG (contrôle actif généralisé) il y a déjà plus de 20 ans à SUPAERO.
        La certification civile est certes une complication. En même temps, il est rare que les normes réglementaires anticipent les innovations, et pour cause, pour ce concept comme pour les autres. Heureusement que les ingénieurs qui travaillaient sur Concorde ou sur l’A320 ont anticipé une évolution réglementaire et le dialogue avec les autorités, sinon on volerait encore sur Caravelle (ce n’est pas une injure à ce magnifique avion d’une autre époque) ! Pourtant dans ce domaine, des ouvertures sont possibles en travaillant sur la fiabilité de la chaine de contrôle et de commande. D’ailleurs pour ces concepts de nouveaux aéronefs, de quelle certification parle t’on avion CS25 ou hélicoptère CS29 ?!
        Ce serait ici aussi, tout l’intérêt de pouvoir collaborer avec des industriels de l’aéronautique et profiter de leurs compétences et de leurs expériences.
        Cordialement.
        Pour plus de renseignements : http://www.flight-Alternatives.com

  • Arès

    J’aurais bien voulu investir, mais après lecture, je vais continuer à jouer au tiercé, je pense que mes chances seront plus grandes.

  • Pierre

    Motorisation joliment patatatoïde :))
    Non mais serieusement ?

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