Concevoir une nouvelle architecture d’avion pour embarquer un nombre de passagers jusqu’alors inenvisageable (jusqu’à 1 500, contre 300 aujourd’hui) avec une consommation minimale est l’objectif du projet PARSIFAL (Prandtlplane ARchitecture for the Sustainable Improvement of Future AirpLanes).

L’aéronautique et l’innovation

Le trafic aérien s’est intensifié au fil des décennies et la tendance ne devrait pas faiblir. Dans le même temps, les limitations dans l’attribution de créneaux horaires et de zones disponibles dans les aéroports représentent un frein à l’augmentation du trafic.
Le projet PARSIFAL vise à établir les bases pour la mise sur le marché d’un modèle d’avion innovant, le PrandtlPlane (PrP), basé sur la configuration d’aile de Ludwig Prandtl (“Box Wing”). En raison de ses performances aérodynamiques accrues et de la géométrie révolutionnaire de ses ailes, ce nouvel avion permettra d’augmenter de manière significative le nombre de passagers tout en conservant une envergure d’avion compatible avec les dimensions des aéroports existants. Il se positionne comme la solution la plus prometteuse et novatrice pour résoudre le problème des aéroports congestionnés et représente de ce fait une avancée majeure pour le secteur.

Le défi à relever

L’amélioration du trafic aérien passe par la résolution des défis liés à l’augmentation du nombre de passagers, la réduction de la consommation de carburant (notamment grâce à une meilleure efficacité aérodynamique) et des nuisances acoustiques, un embarquement simplifié et une sécurité de vol renforcée. Le projet PARSIFAL a pour objectif de relever ces défis grâce à une nouvelle configuration d’avion (configuration du fuselage dans le système de levage), accompagnée par de nombreuses innovations visant entre autre à réduire les temps de manœuvres au sol.

Le projet collaboratif

Les activités du projet sont organisées autour de 8 thématiques :

  1. Analyse du système de transport aérien du futur, des exigences des clients et des aspects opérationnels ainsi que de l’impact socio-économique de l’introduction du PrP sur le marché ;
  2. Exigences du PrP, identification des ATS les plus prometteurs, analyses des missions type et de haut niveau, caractéristiques de l’avion pour maximiser son impact sur le marché ;
  3. Conception de configuration du PrP, outils et approche de conception pour l’optimisation multidisciplinaire et les procédures d’étalonnage, évaluation de la performance ;
  4. Analyses aérodynamiques et acoustiques du PrP ;
  5. Analyses structurelles et aéroélastiques ;
  6. Analyses de la mécanique de vol et optimisation du profil de mission ;
  7. Analyse et conception du système de propulsion ;
  8. Gestion, communication, exploitation.

Au sein du projet, l’institut de Mécanique et d’Ingénierie (I2M) du Campus Arts et Métiers de Bordeaux est en charge de la conception et de l’optimisation des pièces composant la structure de l’avion et s’appuie pour cela sur son haut niveau d’expertise en conception et optimisation multi-échelle des matériaux composites et structures. Les équipes de recherche mèneront des études sur le comportement des structures des ailes et du fuselage qui seront réalisées en matériaux composites avec de nouveaux procédés de fabrication (automated fibre placement, AFP). Leurs travaux porteront plus précisément sur les composites à rigidité variable, c’est-à-dire ceux dont le renfort est représenté par des fibres longues déposées selon une trajectoire curviligne optimisée. Le responsable du projet pour l’I2M est Marco Montemurro, Maître de conférences aux Arts et Métiers.

Les travaux ont démarré en juin 2017.

Les partenaires du projet : le coordinateur est l’université de Pise, avec 5 partenaires de 4 pays différents : l’université de Delft (Pays-Bas), le Centre allemand pour l’aéronautique et l’astronautique (DLR), la start-up italienne Skybox et, côté français, le centre français de recherche aérospatiale (Onera) et le laboratoire I2M des Arts et Métiers.