Actualité développée ONERA

Actualité développée ONERA - mars 2006
JUIN 2006
La coopération ONERA-Thales renouvelée et élargie
Depuis de nombreuses années, l'ONERA et Thales mènent des actions de
recherche en coopération, dans le cadre d'un accord renouvelé lors du salon
du Bourget 2005.
Cet accord a permis d'accroître le nombre et la qualité des actions de
recherche conjointes dans les domaines des radars bord et systèmes
aéroportés, des radars sol, des systèmes de défense et de l'optronique.
Cette collaboration de plus en plus large s'est traduite par le renouvellement
de deux accords particuliers le 19 juin dernier.
Cette collaboration permet aujourd'hui à l'ONERA et à Thales d'examiner en
commun toutes les propositions d'études relevant du périmètre de l'accord et
de définir pour chacune de ces propositions les meilleures modalités de
coopération au profit du client.
L'ONERA et Thales sont aujourd'hui engagés dans une action volontariste
pour élargir le périmètre de leur coopération à de nouvelles actions de
recherche, notamment dans les domaines de l'avionique, des opérations en
réseau et de la place de l'homme dans les systèmes complexes.
Pour toute information complémentaire, vous pouvez contacter :
Jean-Paul Bruyant (Jean-Paul.Bruyant @ onera.fr)
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Jean-Jacques Philippe récompensé par l'AHS
Jean-Jacques Philippe a reçu le prix Alexander A Klemin pour sa contribution
aux progrès des hélicoptères et convertibles, dont il coordonnait les
recherches à l'ONERA depuis 1987.
Seuls trois autres français ont déjà obtenu ce prix de la société savante
américaine AHS (Vertical Flight Society - vtol.org) : Louis Bréguet (1952),
industriel de l'aéronautique et aussi pionnier de l'hélicoptère, René Mouille
(1979), "père spirituel" des hélicoptères français, Français Legrand (1998),
ancien président d'Europter.
Jean-Jacques Philippe a été l'un des pionniers de la recherche sur les
hélicoptères à l'ONERA et il lui a consacré les 40 ans de sa carrière.
Maintenant à la retraite, Jean-Jacques Philippe aura coordonné, ces 20
dernières années, toute la recherche à l'ONERA sur les hélicoptères et les
convertibles, et aura poussé en avant les thématiques nouvelles qu'étaient la
réduction du bruit aérodynamique, la simulation numérique, ou les essais de
validation en soufflerie. Jean-Jacques Philippe a toujours joué un rôle moteur
dans la coopération internationale dans la recherche sur les aéronefs à voilure
tournante, non seulement en Europe, mais aussi avec l'US Army et la Nasa. Il
est aussi à l'orgine du partenariat ONERA/DLR signé en 1998, qui a conduit à
un programme de recherche unique annuel et à moyen terme entre les deux
partenaires. Sa connaissance étendue de l'aéromécanique du vol,
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spécialement de l'aérodynamique, ainsi que ses qualités de manager ont
permis à l'ONERA d'être reconnu mondialement et de mener des projets de
coopération scientifique majeurs concrétisés par des progrès essentiels dans
la technologie des hélicoptères et des convertibles [optimisation des rotors en
particulier, au bénéfice du constructeur Eurocopter].
La remise du prix Alexander A Klemin 2006 à Jean-Jacques-Philippe
[Alexandria, Virginie, Etats-Unis]
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Annick Loiseau médaille d'argent du CNRS
Annick Loiseau, du Laboratoire d'étude des microstructures (ONERA/CNRS), a
reçu la médaille d'Argent du CNRS pour la qualité et la réputation
internationale de ses travaux dans le domaine de la physique.
Physicienne de la matière condensée, Annick Loiseau est chercheure à
l'ONERA. Elle mène des recherches fondamentales de physique structurale
sur les alliages métalliques et les nanostructures. Ses recherches actuelles
portent sur la structure et les mécanismes de formation des nanotubes de
carbone et de nitrure de bore ainsi que sur leurs propriétés optiques et
spectroscopiques. Elle coordonne pour le CNRS un réseau international de
recherche sur les nanotubes, le GDR nanotubes, qui rassemble plus de 70
laboratoires de France, d'Europe et du Canada. Annick Loiseau est également
présidente de la section matière condensée de la Société française de
physique.
Pages web :
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les promesses des nanotubes (panorama 2005)
activité "Nanostructures tubulaires" à l'ONERA
les nanotubes, matériau du futur (conférence donnée en 2000)
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AVRIL 2006
Prix de thèse de l'Ecole Polytechnique
Nicolas Forget a reçu le prix de thèse de l'Ecole Polytechnique pour sa thèse
sur l'amplification paramétrique d'impulsions optiques de très courte durée.
Nicolas Forget a effectué son travail de thèse entre l'ONERA (sous la
responsablité d'Emmanuel Rosencher et Michel Lefebvre) et les laboratoires
du CNRS Luli , Lac et Iota (sous la responsablité de Patrick Georges). A
l'ONERA, Nicolas Forget a développé une théorie originale d'amplification
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Actualité développée ONERA - mars 2006
paramétrique d'impulsions à dérive de fréquence qui, une fois recomprimées,
peuvent donner naissance à des impulsions ultra-courtes. Il a réalisé le
montage expérimental en collaboration entre l'ONERA/DMPH/DOP et le Luli
(Catherine Leblanc du Laboratoire pour l'Utilisation de Lasers Intenses). Il a
pu montrer, comme le prévoit sa théorie, que les impulsions peuvent être
recomprimées sur quelques centaines de femtosecondes après une
amplification paramétrique de 2 millions en un seul passage ! Son travail
constitue une avancée reconnue par l'ensemble des laboratoires étrangers.
Dans une deuxième partie de sa thèse, Nicolas Forget a développé un
concept original d'amplificateur paramétrique bloqué en modes. L'idée est
d'utiliser les très grandes largeurs spectrales de gain des amplificateurs
paramétriques pour générer des impulsions de courtes durées. Ces courbes
de gain paramétrique peuvent en effet être façonnées à la demande en
utilisant les nouvelles ressources de la microtechnologie . Après avoir
développé la théorie à l'ONERA, Nicolas Forget a réalisé l'expérience de
bloquage de modes au Lac (Laboratoire Aimé Coton), avec Cyril Drag et
Fabien Bretenaker. Cette expérience est une première mondiale et peut
constituer l'amorce d'une nouvelle génération de sources optiques ultracourtes.
La thèse de Nicolas Forget est un exemple d'audace conceptuelle et de
considérations pratiques, comme l'indique le prix de l'Ecole Polytechnique. Ce
prix montre aussi la richesse potentielle des échanges entre l'ONERA et ses
partenaires universitaires. 24-04
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Bruit aéronautique : un « résident virtuel » pour évaluer la gêne
Qualifié de « fléau des temps modernes », le bruit est assurément une des
principales préoccupations environnementales. Les travaux menés par les
industriels depuis plusieurs décennies ont permis de réduire les émissions
sonores en particulier des automobiles et des avions. Par ailleurs, en étudiant
les différentes gammes de fréquences émises, les constructeurs automobiles
sont parvenus à les répertorier en fonction du confort acoustique ou de la
gêne occasionnés. Ces données contribuent désormais à la conception des
éléments mécaniques d’une automobile ; sont ainsi apparues sur le marché
de voitures qui émettent des sons plus « doux » et plus « suaves ». Réduire
le bruit des avions tout en rendant ce bruit plus agréable, en particulier pour
les riverains des aéroports... telle est la voie dans laquelle s’est engagée
l’industrie aéronautique à travers le développement de nombreux projets
nationaux et européens.
Des ingénieurs toulousains du département Commande des systèmes et
dynamique du vol (DCSD), associés au département Prospective et synthèse
(DPRS) - incluant notamment l’initiative Iroqua (Jean-Louis Gobert) participent au projet européen Sefa (Sound Engineering For Aircraft), qui
regroupe une vingtaine de laboratoires et d’industriels de huit pays. Pour ce
projet arrivé à mi-parcours, diverses campagnes expérimentales ont été
menées (test de laboratoire, enquêtes, analyses descriptives…) ; dans l’une
des expériences, un échantillon de 300 sujets a été constitué, chacun d’eux
devant évaluer en laboratoire les sons de différents avions, au décollage et à
l’atterrissage. « De notre côté, nous travaillons à la définition d’un système
permettant d’agréger les évaluations de ces différents sujets et à
l’identification des combinaisons de facteurs psycho-acoustiques ayant des
répercussions positives ou négatives sur le ressenti du son par le sujet »,
explique Laurent Chaudron, ingénieur de recherche spécialiste des facteurs
humains. Une fois les résultats obtenus, ces ingénieurs souhaitent les utiliser
pour créer ce qui est désigné dans le projet européen par « Résident
Virtuel », « c’est-à-dire une sorte de fonction de transfert permettant
d’évaluer l’appréciation moyenne que pourraient engendrer de nouveaux sons
d’avions », résume-t-il. D’où l’importance de ces travaux puisque leurs
résultats visent à entraîner l’émergence de nouvelles générations d’avions
plus silencieux et mieux adaptés aux souhaits des riverains des aéroports.
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Actualité développée ONERA - mars 2006
Organiser et structurer la filière éolienne en France
Le 7 avril dernier, au centre de Châtillon, s’est déroulée une journée
scientifique thématique intitulée « Quels moyens et outils de recherche pour
l’éolien en France ? ». Organisée conjointement par l’ONERA et l’Ademe
[Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie], celle-ci a
rassemblé plus d’une cinquantaine de personnes qui participent pour la
plupart au développement de l’éolien en France. Contrairement à ce que l’on
pourrait croire, l’éolien n’est pas une nouvelle discipline au sein de l’ONERA.
L'histoire a commencé il y a plus de cinquante ans. En 1950 en effet, au
centre de Meudon, s’est déroulé le 1er essai en soufflerie d’un rotor Best-
Depuis, quelques
Romani pour le compte d’EDF.
ingénieurs et techniciens ont travaillé de façon intermittente au
développement de cette filière. Ils ont notamment mis au point des modèles
numériques spécifiques à l’éolien à partir de codes de calcul utilisés pour les
hélicoptères.
Après un long passage à vide, l’éolien français a connu un redémarrage au
début des années 2000 après le lancement par Jeumont, filiale de
Framatome, d’une éolienne de 750 kW dont l’évolution a été suivie par
l’ONERA et soutenue par l’Ademe. « Suite à l’arrêt de ce projet par Jeumont,
nous avons entamé une réflexion avec l’Ademe qui s’est prolongée pendant
plus d’un an. Nous avons estimé qu’il était nécessaire de regrouper toutes les
compétences françaises dans ce domaine afin de structurer et d’organiser une
filière de recherche autour de projets innovants », résume Marc Rapin,
ingénieur de recherche au sein du département Dynamique des structures et
des systèmes couplés (DDSS), qui travaille plus particulièrement sur
l’aéroélasticité. D’où l'initiative de cette première journée de rencontre avec
les acteurs de ce marché émergent. Un moyen pour l’ONERA de se
positionner là où l’on ne l’attendait pas forcément. « Nous sommes les seuls
en France à disposer des compétences pour modéliser le comportement d’un
rotor » rappelle l’ingénieur de Châtillon. Une deuxième édition pourrait avoir
lieu en 2007.
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MARS 2006
Snecma souligne la qualité du travail de l'ONERA dans DYNA
Le centre de Châtillon vient de recevoir une partie d'un corps de
turbomachine dont l'intérieur a été équipé d'un certain nombre de capteurs.
Cette opération s'est déroulée chez Snecma dans le cadre de la première
phase de DYNA (DYNAmique), un Projet de Recherche Concertée (PRC),
financé par la Direction Générale de l'Aviation Civile (DPAC). Snecma,
Turbomeca et l'ONERA participent à ce projet lancé en 2004 pour une durée
de quatre ans. S'intégrant dans le programme MAIA (Méthodes Avancées en
Ingénierie MécAnique), DYNA a pour objectif de regrouper toute l'activité de
recherche concernant la dynamique des turbomachines. Deux départements
de l'ONERA sont impliqués dans ce projet. Le Département Dynamique des
Structures et des Systèmes couplés (DDSS), s'intéresse essentiellement aux
problèmes d'aéroélasticité et d'identification vibratoire d'un corps de
turbomachine. De son côté, le Département de Mécanique du Solide et de
l'Endommagement (DMSE) est chargé davantage des activités concernant la
dynamique rapide sous impact, c'est-à-dire l'étude du comportement de la
structure à des impacts d'oiseaux ou de la glace.
Pour équiper ce corps de turbomachine de différents accéléromètres et
dispositifs de mesure optique, les équipes de DDSS ont dû notamment
développer un outillage spécifique et utiliser une caméra endoscopique. A
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Châtillon, d'autres équipements complémentaires vont être installés sur cette
partie de moteur avant de commencer la campagne d'essais. " Nous allons
exciter ce corps de turbomachine afin de l'identifier dans une gamme de
fréquences assez élevées. Au cours de la seconde phase, et selon les
résultats obtenus, nous envisageons de poursuivre nos investigations dans
une gamme de fréquences encore plus élevées ", résume Jean-Pierre Grisval,
adjoint du directeur du DDSS et coordinateur de ce projet pour l'ONERA.
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Campagne couronnée de succès dans le cadre du projet francoallemand ABC
Lors d'une campagne d'essais menée en décembre dernier dans la soufflerie
transsonique S1MA de Modane, un rotor quadripale de 4,2 mètres de
dont chacune des pales était munie
diamètre,
d'une gouverne de bord de fuite, a été essayé avec succès. Cette campagne a
été réalisée dans le cadre du projet franco-allemand ABC (Active Blade
Concept) et du Développement Technique Probatoire "RPA" (Rotor à Pale
Active) correspondant à la partie française du projet. Rappelons que ce
projet, qui a été lancé fin 1998 et auquel participe non seulement l'ONERA
mais aussi le DLR, Eurocopter France et Eurocopter Deutschland, a pour but
d'évaluer, de manière à la fois numérique et expérimentale, l'intérêt de telles
gouvernes actives, mises en mouvement grâce à des actionneurs piézoélectriques embarqués, pour réduire le bruit et les vibrations générés par le
rotor. "Nous avons quatre objectifs", précise Philippe Leconte, ingénieur de
recherche au sein du Département Dynamique des Structures et des
Systèmes couplés (DDSS), qui assure la maîtrise d'oeuvre d'ABC, et chef de
projet pour l'ONERA : "Réduire le bruit d'interaction pales tourbillons en vol
de descente, réduire le niveau dynamique, donc le niveau vibratoire transmis
par le rotor au fuselage dans un domaine qui soit le plus large possible,
réduire la puissance consommée en vol en croisière rapide. Quant au
quatrième objectif, intégré plus récemment à ce projet par Eurocopter
France, il vise à évaluer la capacité de telles gouvernes à remplacer un
plateau cyclique conventionnel pour le pilotage du rotor".
Plusieurs départements de l'ONERA ont été impliqués dans la préparation et
la réalisation de cette campagne : GMT (souffleries), DDSS (dynamique)
DAAP (aérodynamique), DSNA (acoustique), DMSE (conception et réalisation
des pales), DCSD (contrôle et pilotage des gouvernes). Effectuées quasiment
en temps réel durant les essais, auxquels ont participé deux représentants du
DLR, les premières analyses des résultats ont montré un effet significatif du
braquage statique et dynamique des gouvernes en ce qui concerne les
différents objectifs visés. "Nous n'avons rencontré aucun problème
mécanique au cours de ces huit semaines de préparation et de réalisation de
ces essais. Et pourtant la partie n'était pas gagnée d'avance quand on sait
que l'ensemble du système (actionneurs, gouvernes, etc.) devait tourner à 1
000 tours/minutes, tout en assurant un braquage des gouvernes jusqu'à 80
Hz", tient à souligner l'ingénieur de Châtillon. Reste à présent pour les
différents départements de l'ONERA à poursuivre l'exploitation des résultats
obtenus.
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Février 2006
L'ONERA développe sa puissance de calcul
De nouveaux moyens de calcul sont en cours d'installation au centre de
Châtillon : d'une part un calculateur vectoriel Nec à 4 noeuds SX8+, soit 28
processeurs pour 493 Gflops et 448 Goctets de mémoire, avec un espace
disque partagé de 10 Toctets ; d'autre part un calculateur superscalaire Bull
composé de 14 noeuds interconnectés comprenant chacun 16 processeurs
1,6 GHz et 64 Go de mémoire, soit au total 1,43 Tflops crête, 896 Goctets de
mémoire centrale et 9 Toctets d'espace disque partagé.
Axes de progrès attendus :
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précision des modèles de simulation numérique, par le raffinement des
modélisations physiques mises en oeuvre et dans l'accroissement de
la précision des résultats
accélération du processus de simulation numérique : les équipes de
recherche pourront tester et valider nouveaux modèles et méthodes
dans des délais de plus en plus courts, et ce dans un très large
spectre d'applications
accélération de l'adaptation aux moyens de calculs massivement
parallèles superscalaires entamée depuis 2003 grâce au CCRT.
Fin 2006, de nouvelles options seront ajoutées, ce qui permettra d'augmenter
encore puissances crêtes et mémoires centrales.
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Nanosims analysera les poussières collectées par Stardust
Sept équipes françaises travaillant dans six laboratoires du CNRS participent
à la première analyse des échantillons qui ont été ramenés sur Terre le 15
janvier dernier par la sonde américaine Stardust. Celle-ci a collecté des grains
de poussières dans un "aérogel" de silice à une vitesse de 6 km/s lors de sa
traversée de la coma de la comète Wild-2 en janvier 2004, à moins de 500
km du noyau de celle-ci. Les laboratoires vont utiliser différents instruments.
Ainsi le Laboratoire NanoAnalyses (CNRS/Muséum National d'Histoire
Naturelle) dressera en particulier des cartographies isotopiques d'une dizaine
de grains avec une résolution inférieure à 0,1 micromètres grâce à la sonde
Nanosims commercialisée par l'entreprise Cameca. Capable de reconnaître
chaque élément constituant le matériau observé, cette microsonde ionique,
sorte de microscope très particulier, est le fruit d'une collaboration entre les
chercheurs de la branche "Matériaux et Structures" de l'ONERA, l'unité de
recherche du professeur Georges Slodzian de l'Université Paris-Sud et
l'entreprise Cameca. Plusieurs exemplaires de cette sonde sont déjà installés
dans de grands établissements de recherche comme la Washington University
dans le Missouri (Etats-Unis) ou l'Institut Max Planck de Mayence (Allemagne).
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Mis à jour le 28 juin 2006 - © ONERA 2006 - Crédits et conditions d'utilisation
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