FICHE PROJET / PROJECT SHEET   7.1
CRIAQ
Projet/ Project
Amélioration de l'écoulement laminaire sur une voilure aéroélastique
Laminar Flow Improvement on an Aeroelastic Research Wing

Valeur totale/ Total value
$1,544,450
Années/ Years
3
Financé par CRSNG/ NSERC Funded
Statut/ Status
Closed
Début du projet/ Start
JUL-15-2006
Mise à jour/ Update
AUG-16-2009
No.
7.1

Chercheur principal et leader industriel/ Principal Investigator and Industrial Leader
Participant Organisation/Organization
Botez, Ruxandra École de Technologie Supérieure
Molaret, Philippe Thales Canada
Partenaires/ Partners
Organisation/Organization
École de Technologie Supérieure
École Polytechnique de Montréal
Institut de recherche aérospatiale du CNRC
Bombardier Aéronautique
Thales Canada
 
Nombre d'étudiants impliqués sur ce projet : / Number of students
Bac/ Undergraduate
7
Maîtrise/ Master
9
Doctorat/ Doctorate
6
Post-Doc
2

Description du projet/ Project Description

Le principal objectif de ce projet est de développer un système pour le contrôle actif de la géométrie d’une voilure durant le vol. Une modification, en vol, de la géométrie de l’aile permet de maintenir un flux laminaire sur l’aile quand le régime de vol change et réduit ainsi la consommation de carburant. Cette étude sera très utile pour le design futur d’avions puisqu’elle ouvre la voie vers une toute nouvelle approche de géométrie adaptative.
 

Deux méthodes d’optimisation du design seront considérées: 1) optimisation dans toutes les conditions de vol (décollage, croisière et descente) sans détermination de la meilleure performance pour chaque domaine de vol; et 2) optimisation dans une condition précise de vol. Cependant, la géométrie idéale de l’aile devrait être optimisée pour chaque condition de vol, c’est-à-dire que celle-ci devrait être modifiée en temps réel durant le vol pour chaque point dans le domaine de vol. Dans le cadre de la présente étude, la géométrie idéale de l’aile sera d’abord simulée en fonction de conditions de vol aérodynamiques dépendant de la vitesse de l’air et de l’angle d’attaque réels.
 

Les connaissances ainsi acquises seront alors appliquées à l’amélioration du flux laminaire sur la voilure par l’utilisation d’un test en soufflerie sur une aile expérimentale équipée de capteurs optiques, de contrôleurs et d’actionneurs intelligents qui modifieront la géométrie de l’aile en conséquence.
 

Les mesures de pression, de température et de bruit obtenues par capteurs à fibre optique seront corrélées aux déplacements d’actionneurs faits de matériaux à mémoire de forme qui répondront de manière à maintenir un flux laminaire sur l’aile. Les tests de soufflerie permettront ensuite l’analyse, la validation et la publication des résultats de recherche finaux.

 

 

 

 

The main objective of this project is to develop a system for active control of wing airfoil geometry during flight. In-flight modification of aircraft wing airfoils will make it possible to maintain laminar flow over the wing as flight regime changes and will therefore allow reductions in fuel consumption. The principle to be applied in this study will be very useful in the future of aircraft design as it will serve as a building block to a whole new approach of adaptive wing airfoil geometry.
 

Two approaches to optimize wing design will be considered: 1) optimizing for overall flight conditions (climbing, cruising and descending) without determining the best performance for each domain of the flight and 2) optimizing for a precise flight condition or restrained flight domain such as cruise. However, the ideal wing should be amenable to optimization for each flight condition, that is, real time wing geometry modification in flight for each point in the flight domain. In the research proposed herein, ideal airfoil shape will first be simulated as a function of aerodynamic flight conditions which depend on the true air speed and angle of attack.

 

The knowledge thus gained will then be applied to the improvement of laminar flow over wing airfoils by using wind tunnel testing on an experimental wing equipped with optical sensors, controllers and smart actuators which will modify the airfoil wing shape accordingly.
 

The project will focus initially on aerodynamics, actuator technology, and control studies. Control laws will relate pressure, temperature and noise measured by optical fiber sensors to the displacements of the shape memory actuators, which will respond in order to maintain laminar air flow over the wing. Wind tunnel tests will further allow analysis, validation and publication of final research results.


Objectifs/ Objectives
-

Inauguration et lancement officiel du projet 7.1  
École de Technologie Supérieure 
2006-10-16

Assis: Philippe Molaret (Thales Canada), Ruxandra Botez (ETS), Mahmood Khalid (CNRC), Fassi Kafyeke  et Éric Laurendeau (Bombardier), André Bazergui (CRIAQ)

Debout:  Georges-Henri Simon (Thales), Vladimir Brailovsi (ETS), Laurence Pages (Etudiante, Polytechnique), ..., Octavian Tridu (ETS) ..., Ion Paraschivoiu (Polytechnique), Abdelmalek Mezidi (ETS), Jack-Eric Vadenbroucke (ETS), Patrick Terriault (ETS), Dominique Sauvé (CRIAQ), Andrei Vladimir Popov (ETS)

Photos: André Bazergui
(cliquer sur une petite photo pour l'agrandir)

 

Après la séance de travail, on se retrouve au hall d'entrée de l'ETS pour une réception et l'inauguration officielle

Claude Bédard Yves Beauchamp, Directeur général ETS
André Bazergui   Barbara Muir (CRSNG) Philippe Molaret

Philippe Molaret et Georges-Henri Simon (Thales)

 
Fassi Kafyeke (Bombardier)

Ruxandra Botez

La photo officielle de l'inauguration : Éric Laurendeau, Georges-Henri Simon, Philippe Molaret, Barbara Muir, Ion Paraschivoiu, Fassi Kafyeke, Ruxandra Botez, Yves Beauchamp, André Bazergui, Augustin Brais, Claude Bédard

Hany Moustapha, Yves Beauchamp Barbara Muir, André Bazergui Raymond Gauvin, Nathalie Aerens, Dominique Sauvé (CRIAQ)  
Jean Bélanger (ETS) et Augustin Brais (Polytechnique) Philippe Cauchy, Hélène Fortier (Thales), Pierre Richard Claude Demers (ADRIQ)

 

Réunion de démarrage – 2006-05-29 à l'ETS

(Assis): Philippe Molaret - VP Ingénierie, Aircraft & Missions System Canada, Division aérospatiale, Thales Avionics; Ruxandra Botez – Professeur, ETS-LARCASE; Ion Paraschivoiu – Professeur, École Polytechnique; Eric Laurendeau - CFD Chef de groupe, Advanced Aerodynamics Department, Bombardier aéronautique; Vladimir Brailovski – Professeur, ETS-LAMSI; Mahmoud Mamou - Directeur de recherche NRC;

(Debout): Adrian Hiliuta - Postdoctorant, ETS LARCASE; Jack-Éric Vandenbroucke - Agent de transfert technologique, ETS; Andrei-Vladimir Popov - étudiant au doctorat, ETS LARCASE; Laurence Pages - étudiant à la maîtrise, École Polytechnique; Octavian Trifu - Postdoctorant, École Polytechnique; Abdelmalek Mezidi - étudiant au doctorat, ETS LARCASE; Guillaume de Pommier - étudiant à la maîtrise, École Polytechnique; Patrick Terriault – Professeur, ETS-LAMSI; Daniel Coutu - étudiant à la maîtrise, ETS-LAMS

Photos: Raymond Gauvin
(Cliquer sur une petite photo pour l'agrandir)

  

Équipe du groupe de recherche LAMSI

Charles Fischer-Russeau (étudiant B.ing), Thomas Georges (étudiant M.ing) , Daniel Coutu (étudiant PhD), Vladimir Brailovski et Patrick Terriault,
tous deux professeurs en génie mécanique