Ansys aide à repousser les limites du possible
Ansys aide à repousser les limites du possible
En marge du Bourget, Lufthansa Technik présentait un film de surface permettant de réduire la consommation de carburant d’un avion. Une innovation développée avec les solutions d’Ansys, un des leaders mondiaux de la simulation que Twin+ a rencontré.
Si la nature est souvent source d’inspiration, l’inventivité sans borne des constructeurs repousse aussi les limites du possible. Début juin, quelques jours avant le salon aéronautique international du Bourget, Lufthansa Technik indiquait avoir développé un revêtement d’avion imitant… la peau de requin.
L’AeroShark est un film de surface, créé par BASF et développé grâce aux logiciels d’Ansys. Il comporte des nervures microscopiques, semblables à celles qui recouvrent la peau d’un squale, permettant à un avion de réduire sa trainée de frottement tout en augmentant sa flottabilité. Pour faire simple, l’objectif de cette innovation est d’optimiser l’aérodynamique et ainsi réduire la consommation de carburant de l’avion, donc ses émissions de CO2.
De la conception à la certification
Ainsi, cette drôle d’idée a eu le concours d’Ansys, l’un des leaders mondiaux de la simulation d’ingénierie que Twin+ rencontre dans son chalet du SIAE 2023. « L’équipe a pu développer des prototypes virtuels et les tester en fonction de différents paramètres physiques et de multiples scénarios de vols, confie Brice Segaud, senior technical account Manager chez Ansys.
Au-delà ces analyses approfondies sur la trainée, l’intérêt de ce travail est d’atteindre la certification. Le numérique permet tout simplement de multiplier à l’infini les tests, ce qui est impossible de faire physiquement. La simulation sert à valider en numérique les scénarios, en obtenant une réponse en temps réel. L’avantage est enfin d’avoir toute la traçabilité imposée par tout organisme certificateur ».
Actuellement, onze avions-cargo et douze Boeing long-courriers sont recouverts d’AeroShark, avec des résultats satisfaisants. Sa généralisation à l’échelle de toute la flotte permettra au groupe Lufthansa d’économiser plus de 25.000 tonnes de CO2 par an !
Lufthansa pour l’aérodynamique, Airbus pour les systèmes de communications passagers, ZeroAvia pour les moteurs ou encore Safran pour les systèmes d’éclairage extérieur… Les exemples sont d’autant plus nombreux parmi les 10.000 clients d’Ansys, de grands groupes comme des Startups, que le secteur de l’aérospatial et défense représente 20% du chiffre d’affaires de l’entreprise; autant que l’automobile.
Un "constructeur" de jumeau numérique
« Initialement, nous venons du secteur du nucléaire pour simuler des modèles physiques de centrale dans un environnement numérique. Aujourd’hui, nous proposons l’un des plus larges portefeuilles de solutions de près de 100 logiciels de simulation technique, déclinés pour de nombreux secteurs d’activités. Par exemple, nous avons une gamme « Digital Mission Engineering » qui propose des études entièrement numériques, par exemple pour l’analyse spatiale propre aux concepteurs de satellites. Nous avons aussi une solution « Ansys Twin Builder » spécifiquement proposée pour construire, valider et déployer des systèmes basés sur la simulation et des jumeaux numériques. Ce sont des outils sont aussi puissants que faciles à utiliser dans tout type d’ingénierie, pour résoudre des défis de plus en plus complexes. Il donne la possibilité d’accélérer la mise sur le marché d’un produit », affirme notre interlocuteur.
Des développements 100 fois plus rapides
« Par exemple, pour développer ses nouveaux systèmes d’éclairage LED (feux de position, phares d'atterrissage, etc.), Safran Aerosystems ne peut pas mobiliser des pilotes et des aéronefs pour recourir indéfiniment au processus de validation par itération des essais sur pistes. D’autant, qu’il lui faut prendre en compte une multitude de paramètres physiques, comme le type d’appareil, la topologie des ailes, les conditions météo, la visibilité depuis le cockpit ou la configuration des pistes... Seul un logiciel de simulation numérique optique peut l'aider à modéliser, simuler et valider les prototypes virtuels des éclairages et signalisations intérieurs et extérieurs, développe Brice Segaud. Le logiciel implémente les équipements étudiés de façon précise en CAO mécanique. Il permet d'avoir des simulations fidèles à la réalité avec par exemple des courbes d'éclairement au sol très précise en fonction de différentes configurations d'intégration sur avion ».
Sur le Bourget, Ansys présentait cet autre exemple avec Rolls-Royce qui compte atteindre un objectif de neutralité carbone d’ici 2023. En s’appuyant sur les technologies avancées d’Ansys et du HPC d’Intel, le constructeur développe des prototypes virtuels de turbomoteurs jusqu’à 100 fois plus vite qu’auparavant ! « Rolls-Royce s’appuie également sur les jumeaux numériques tout au long du processus de développement afin de créer des modèles et des prototypes virtuels hautement fidèles à la réalité. En intégrant ces technologies tout au long du processus, il acquiert aussi des connaissances techniques essentielles pour concevoir des systèmes de propulsion plus efficaces ».
Xavier Fodor
