N° 1 2010
Dossier : Les entretiens de Toulouse : Une nouvelle approche du transfert de compétences au profit de la communauté aérospatiale
Problématique de la compatibilité électromagnétique entre émetteurs et récepteurs intégrés sur aéronef
La prise en compte globale de la CEM est relativement bien cadrée par des normes connues et reconnues par l'ensemble de la communauté. La CEM entre les émetteurs et récepteurs ne rentre pas dans ce cadre normatif, vu l'hétérogénéité des équipements radioélectriques et l'importance de la prise en compte des performances attendues pour juger de la compatibilité. Pourtant l'impact des interférences rayonnées par les différents émetteurs sur les récepteurs doit être correctement traité pour obtenir un fonctionnement nominal du système.
La bonne prise en compte de la CEM entre émetteurs et récepteurs, et la résolution des problèmes d'interférence, ne reposent pas uniquement sur l'intégrateur mais nécessitent avant tout une méthodologie de travail claire et une bonne collaboration avec l'utilisateur final (définition des performances et du contexte d'emploi du système) et les équipementiers (caractérisation des équipements).
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Protection de sites de grandes dimensions à la foudre
Cet article présente une méthodologie d'analyse de la protection foudre d'un site de grandes dimensions. Du fait de la taille des installations à protéger et de leurs spécificités, il est souvent difficile d'appréhender de manière globale le comportement d'une installation à l'agression foudre. C'est sur ce point principal que la simulation numérique aide le concepteur à dimensionner le système de protection foudre dans sa globalité.
Il s'en suit une phase d'analyse qui passe par l'application de principes de protections généraux donnés par des textes normatifs. Enfin, le système de protection foudre réalisé est testé expérimentalement dans sa globalité ou par zones considérées comme sensibles. Ces tests ont comme but principal de contraindre à une agression de type foudre les systèmes de protection dans leur environnement.
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Modélisation de la vulnérabilité électromagnétique de l'avionique
Les avionneurs ont compris, dès lors que les codes ont atteint une maturité suffisante, la nécessité d'utiliser la modélisation électromagnétique pour mieux maîtriser les couplages électromagnétiques sur les systèmes de bord, tout en minimisant la durée des essais de mesure de contrainte sur les aéronefs. Le projet MOVEA, lancé par la DGA, a ainsi récemment conclu que les avionneurs pouvaient prétendre utiliser la modélisation des contraintes comme un point-clef de leur processus de définition et de qualification.
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Les visuels de casque dans les cockpits d'hélicoptère
Le terme "visuel de casque" désigne des équipements intégrés au casque de pilote d'aéronef, permettant de présenter des images et de fournir au système d'armes la direction de visée.
Le fonctions opérationnelles de ce type d'équipement vont de la désignation de cible, l'aide au pilotage et à la navigation jusqu'à la fonction de vision nocturne.
Les enjeux techniques nécessaires à leur réalisation sont multiples : maîtrise rigoureuse de la masse et du centre de gravité, confort du pilote, mesure de l'orientation de la tête, capacité de vision nocturne. L'équipement étant porté par la tête, il doit pouvoir être utilisé sans fatigue excessive. La masse est un critère essentiel. Il ne doit pas non plus créer de fatigue visuelle lors d'une utilisation longue.
Le cockpit apporte également des contraintes fortes : compatibilité avec le volume, les autres instruments, les éléments de la structure.
Il faut maîtriser de multiples technologies et domaines techniques : mesure précise de l'orientation de la tête, calcul et génération d'images synthétiques en temps réel, sources d'images miniaturisées, tubes intensificateurs d'image, systèmes optiques complexes, matériaux composites, facteurs humains, biomécanique, vision humaine, système de personnalisation et de positionnement sur la tête.
Les progrès des technologies dans le domaine de l'image et de la miniaturisation apporteront des briques nécessaires à l'augmentation des performances et à la mise en place de nouvelles fonctions qu'un visuel de casque pourra remplir dans le cockpit d'un hélicoptère.
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Simulation pour la navigation et la gestion du trafic
Deux grandes familles de simulations sont disponibles :
Les simulations technico-opérationnelles en temps accéléré (fast-time) permettent une modélisation rapide de scénarios complexes au sein d'un espace aérien. En revanche, ce type de simulation ne prend pas en compte les aspects facteurs humains (méthodes de travail, interactions entre opérateurs, charge de travail), et surtout ne permet pas de définir les architectures des systèmes qui supporteront l'implémentation des concepts et procédures étudiés.
Les simulations technico-opérationnelles en temps réel apportent un niveau élevé de représentativité des systèmes opérationnels, permettant de compléter les simulations fast-time en définissant et en validant l'architecture des systèmes supportant ces procédures, et d'analyser les aspects facteurs humains ; au prix d'une complexité de mise en oeuvre plus importante.
Ces simulations :
- Démontrent comment des systèmes-fonctions-équipements existants permettent la mise en oeuvre de nouvelles procédures opérationnelles.
- Illustrent comment des systèmes-fonctions-équipements nouveaux s'intègrent dans les systèmes existants pour en améliorer la capacité et la performance.
- Soutiennent le développement du concept d'opérations et des procédures, et en caractérisent les performances.
La qualité des résultats obtenus au moyen de ces simulateurs dépend de la qualité de représentation du monde réel ; leur réalisme dépendant directement de l'implication des différents acteurs dans les phases de construction et d'exploitation de la simulation.
Le retour sur les investissements consentis par l'ensemble des acteurs impliqués dans la construction d'une simulation est directement lié à la qualité des résultats obtenus. La maîtrise du processus d'élaboration et de mise en oeuvre de ces simulations est un facteur-clé de réussite.
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Les points-clefs de l'intégration des convertisseurs de puissance
Après avoir situé le contexte aéronautique pour l'électronique de puissance et les verrous associés, cet article présente l'intérêt d'aller vers une intégration accrue des convertisseurs statiques, et montre pourquoi l'utilisation de composants électroniques fonctionnant à forte température trouve aujourd'hui un grand intérêt. L'intégration passant obligatoirement par une prise en compte des composants passifs,
une partie complète leur sera dédiée. Enfin, nous verrons qu'une évacuation efficace de la chaleur est nécessaire pour faire fonctionner les convertisseurs et assurer des calibres en courant importants. Pour cela, nous présenterons la particularité des composants actifs de puissance (structure verticale) et nous ferons un état de l'art des solutions de refroidissement envisagées aujourd'hui.
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Refroidissement des composants embarqués. Du ventilateur à la boucle diphasique
Cet article propose de balayer les différents systèmes de refroidissement utilisés dans les systèmes embarqués. Si certains d'entre eux sont bien connus et employés depuis de nombreuses années, de nouveaux procédés plus ou moins attrayants font leur apparition : boucles diphasiques... Cette nouvelle gestion de l'énergie à bord passera également par une innovation importante dans les domaines des fluides et des matériaux.
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Repères: La distribution électrique de l'avenir
Le réseau de distribution électrique du patrimoine à l'innovation
Les réseaux électriques de distribution en général et la production décentralisée en particulier sont plus que jamais en pleine mutation technologique, économique et conceptuelle. En effet, avec la mise en place des Gestionnaires de réseaux de distribution (GRD), les préoccupations environnementales de nos sociétés modernes, les besoins en matière de sécurité d'alimentation et
de qualité d'énergie et l'émergence de nouveaux services liés notamment au caractère « client actif » ont particulièrement mis en lumière le potentiel de développement et d'innovation des réseaux de distribution.
Les réseaux de distribution revêtent une importance particulière de par leur lien de proximité avec l'utilisateur final, leur interface avec la production décentralisée et leur support pour les usages et services nouveaux comme par exemple les véhicules électriques et hybrides rechargeables en réseau ou les compteurs intelligents.
D'autre part, ils représentent un patrimoine très étendu dont sa gestion est rendue complexe par l'émergence de ce nouveau paradigme énergétique. Cependant, ce patrimoine stratégique est vieillissant et la qualité d'alimentation, après des années d'amélioration commence de nouveau à se dégrader.
Il est donc indispensable d'augmenter les investissements consacrés à ce patrimoine que ce soit dans l'innovation, dans l'extension ou dans la rénovation pour préparer ainsi le réseau plus intelligent de demain.
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La distribution électrique de l'avenir : les SMART GRIDS
Le nouveau paradigme énergétique auquel sont confrontés les réseaux distribution représente un véritable défi scientifique. Ainsi, les objectifs nationaux et communautaires en matière d'environnement et d'efficacité énergétique et les incitations réglementaires qui en résultent en faveur des énergies renouvelables,
le déploiement des compteurs intelligents, la nécessité de répondre à des besoins changeants y compris les nouveaux usages liés notamment aux véhicules électriques et hybrides rechargeables en réseau introduisent plus de complexité et pousse le réseau vers plus d'intelligence.
Le groupement d'intérêt économique IDEA à Grenoble en lien avec le laboratoire G2ELAB à Grenoble INP, EDF et Schneider Electric mènent des recherches sur la distribution électrique de l'avenir en présence de production décentralisée depuis une dizaine année. Ainsi, plusieurs innovations ont vu le jour en matière de flexibilité et intelligence du réseau de distribution.
On notera les solutions intelligentes pour le réglage de tension, les outils d'optimisation du réseau, les techniques d'auto-cicatrisation, les stratégies innovantes de raccordement de la production décentralisée intermittente ou le pilotage de la charge pour le distributeur. Toutes ces innovations s'inscrivent résolument dans la perspective des réseaux intelligents de demain «Smart Grids ».
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Modélisation énergétique de la plate-forme PREMIO, une architecture dédiée à la gestion dynamique de la charge sur le réseau électrique
Un consortium des membres du pôle de compétitivité CapEnergies, dont EDF et l'institut EIFER, lance en 2008 le projet PREMIO en cofinancement avec la région PACA. L'objectif est d'implémenter une architecture énergétique locale, innovante et réplicable, optimisant la gestion dynamique de charge afin de diminuer les contraintes sur le réseau et les émissions de CO2. L'évaluation des impacts techniques, économiques,
environnementaux et sociologiques de cette architecture est un enjeu stratégique pour les partenaires du projet qui élaborent les modèles d'exploitation et les futures politiques énergétiques. La méthodologie développée dans le cadre du projet PREMIO propose à échelle locale (quartier ou commune) un modèle d'évaluation des impacts de l'architecture PREMIO sur la courbe de charge du territoire, les émissions de CO2 et les consommations d'énergie.
Une étude de cas réalisée sur Lambesc (région PACA)
simule deux scénarios de déploiement des systèmes pilotés : 100 % et 50 % de taux de pénétration des usages de consommations, stockage et production du territoire. L'exploitation de ces résultats donne des perspectives d'amélioration pour ce modèle.
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