Contôle actif de l'écoulement autour d'une aile flexible

L'objectif principal du projet est de concevoir un contrôleur actif de la géométrie d'une aile d'avion dans le tunnel à vent pour optimiser l'écoulement laminaire, et pour bénéficier d'une réduction de la traînée. Les modifications en vol de la géométrie de l'aile permettent de maintenir autant que possible l'écoulement laminaire sur l'extrados de l'aile pendant les différents régimes de vol, conduisant aux économies de kérosène. La réduction de la traînée sur un avion s'obtient par le déplacement vers le bord de fuite de la transition entre l'écoulement laminaire et turbulent. Dans ce mémoire nous regardons le contrôle des sorties suivantes : la position du point de transition, ainsi que le contrôle de la déflection sur une aile déformable. Le profil de référence est le profil laminaire WTEA-TEl sur lequel une peau flexible est placée entre 7% et 65% de la corde. Ce profil de référence est modifié par l'action d'un point de contrôle (situé à 36 % de la corde), où agit un actionneur, créant ainsi une déflection de -2 cm à +2 cm. Les valeurs du pourcentage de la corde, du nombre de Mach, de l'angle d'attaque et de la déflection nous permettent de calculer la pression et la position du point de transition à chaque pas de simulation. La distribution de pressions est obtenue par les capteurs optiques situés sur la peau flexible et est envoyée au contrôleur de la géométrie de l'aile. Le contrôleur doit alors déterminer la position du point de transition à partir de la distribution de pressions le long de la corde et donc il doit envoyer la commande adéquate à l'actionneur, afin que le point de transition puisse se déplacer vers le bord de fuite. Les entrées qui varient sont la déflection et l'angle d'attaque. Le point de transition varie en fonction des variations des deux entrées. Un modèle d'un actionneur à mémoire de forme (AMF) a été crée avec le logiciel Matlab/Simulink. Le défi est de réaliser un contrôle efficace avec la présence de l'AMF dans la boucle fermée, étant donné le caractère fortement nonlinéaire de celui-ci. Plusieurs contrôleurs (de type PID, proportionnels ou encore variables) sont donc nécessaires afin de contrôler l'AMF et la boucle de contrôle entière. Trois simulations ont été menées afin de valider le contrôle. Pendant la première simulation l'angle d'attaque est gardé constant et une succession des déflections en entrées est réalisée. La deuxième simulation considère plusieurs échelons en entrée pour la déflection, tout en ajoutant une composante sinusoïdale pour l'angle d'attaque (afin de simuler un régime de croisière). La troisième simulation présente la déflection et l'angle d'attaque subissant chacun une variation sinusoïdale. Les sorties (la déflection et la position du point de transition) sont bien contrôlées et les résultats sont satisfaisants.

Level thesis:degree_level

masters

Grantor dc:publisher

École de technologie supérieure

Year dc:date

2008

Author dc:creator

• Labib, Michel

• actif, aile, avion, controle, controleur, deflection, ecoulement, flexible, geometrie, laminaire, optimisation, point, reduction, trainee, transition, tunnel, vent

Language dc:language

fr

Identifier

INSERT-YOUR-LIBRARY-ID-HERE127

OAI record oai:identifier

https://espace.etsmtl.ca/cgi/oai2?verb=GetRecord&metadataPrefix=oai_etdms&identifier=oai%3Aespace.etsmtl.ca%3A127