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Lecture No-03 Etapes de conception
Ces étapes particulières sont en fait les mêmes que ce que nous avons vu dans le clip précédent concernant les phases de conception d'aéronefs, c'est juste une façon différente de regarder la même chose. La première étape de la conception de l'aéronef est donc la conception conceptuelle qui ne représente que 1% de l'effort total de conception d'aéronefs. Il y a peu d'activités que nous faisons, nous regardons le concept concurrent et nous les évaluons.
Parce que nous voulons nous assurer que les exigences qui conduisent à la conception sont comprises et appréciées. Nous établirons les objectifs de performance pour s'assurer que ces exigences sont respectées et pour confirmer que la conception fonctionne et finalement après une analyse comparative de différents concepts informatiques, nous présélectionnons un concept ou des concepts préférés un ou deux concepts pour l'avenir
évaluation.
Et à ce moment-là, nous devrions avoir une assez bonne idée de ce à quoi ressemblera notre avion?
L'étape suivante est l'étape de la conception préliminaire qui, à peu près la boussole, est désolait !
L'étape suivante est l'étape de conception préliminaire qui comprend à peu près 9% de l'effort total et du temps passé dans la conception et, à ce stade, nous avons affiné le dimensionnement et affiner le dimensionnement requis un peu d'optimisation peu d'optimisation peut être nécessaire aussi à l'étape précédente, car pour arriver à quelle configuration est le meilleur.
Nous avons besoin d'une sorte d'objectif qui doit être optimisé, donc l'optimisation est également utilisée à l'étape précédente, mais ici elle est à un niveau beaucoup plus grand et ensuite nous examinons et véritons notre concept préféré ou les concepts à l'aide de tests détaillés dans le tunnel vent ou l'analyse structurale et nous pourrions avoir à faire des modifications et des amendements dans le design que nous avions pris essentiellement pour nous assurer que nous sommes sur la bonne voie et que les exigences sont respectées.
Et aussi à cet endroit, nous avons besoin d'obtenir les estimations détaillées des coûts de notre conception et ensuite nous en venons à la dernière étape de notre conception qui est la phase de conception détaillée. Ici 90% de l'effort est dépensé dans le processus de conception et dans ce processus ce que nous faisons est que nous faisons des dessins détaillés et des CAO détaillés de différentes parties qui vont dans l'avion les différents sous-ensembles les différents composants etcetera, le composant de mot ici ne doit pas être confondu avec le mot composant utilisé précédemment pour les assemblages majeurs d'accord?
Mais et ici vous regardez les détails du système de contrôle de vol que vous allez pour dimensionnement de différents composants en détail, vous allez à nouveau pour l'estimation détaillée des performances et pendant ce processus, vous faites ce contrôle sur les différents systèmes et composants et aussi n'oubliez pas qu'à ce stade seulement les changements mineurs sont autorisés et maintenant nous commençons à regarder ce qui serait l'effort impliqué dans l'activité de certification que nous aurons à entreprendre.
Donc, résumer une façon de voir les 3 étapes de la conception d'un aéronef, les noms sont les mêmes que conceptuel, préliminaire et détaillé dans cette perspective particulière et il est très important pour les étudiants que dans notre cours de conception d'avion nous puissions ne pouvoir faire que 1% qui est la phase de conception conceptuelle et peut être une petite partie de la deuxième étape de la conception préliminaire.
Il est rarement possible pour un environnement en salle de classe de traiter de la conception détaillée et, par conséquent, l'activité en classe ne sera limitée qu'à la conception conceptuelle et à une très petite partie de la conception préliminaire.
Lecture No-04 Phases de la conception des aéronefs La première phase de la conception des aéronefs est appelée la conception conceptuelle. Cette phase particulière se concentre sur la méthode de conception de l'avion ; dans cette phase, notre objectif principal est d'établir la faisabilité du concept. Donc, lorsque les exigences sont spécifiées par le client et bien sûr, il y en a certains non spécifiés par le client, mais les exigences de navigabilité applicables? Il existe plusieurs configurations possibles et plusieurs arrangements possibles, qui peuvent, Il existe plusieurs arrangements possibles, qui peuvent répondre à l'exigence.

Tous ces concepts doivent donc faire l'objet d'une enquête pour leur faisabilité et une fois la faisabilité établie, nous devons en trouver quelques-uns, et ensuite, peut-être prendre un appel à qui d'entre eux semble être le plus réalisable. Mais la tâche la plus importante que vous effectuez dans la conception conceptuelle des aéronefs consiste à identifier les exigences qui déterminent la conception. Il est important de sensibiliser les étudiants et peut-être en donnant quelques exemples que parfois les exigences spécifiées par le client peuvent être de nature tout à fait arbitraire.

Dans de nombreux cas, le client ne sait peut-être pas vraiment ce que le client veut. Ils peuvent penser qu'ils savent ce qu'ils veulent, mais ils peuvent ne pas savoir ce qu'ils veulent, en partie parce que nous parlons de quelque chose qui va réellement arriver après 10 à 15 ans, donc ils sont un peu incertains. Ce que de nombreux clients font, c'est qu'ils regardent les meilleures caractéristiques des avions existants, qu'ils peuvent le réduire d'une petite quantité et qu'ils le combinent.

Donc ils veulent l'avion qui peut voler le plus rapide et aussi décollent dans la plus courte distance et aussi avoir la fraction de carburant le moins et aussi transporter la charge maximale, ça arrive parfois comme ça.
Ils ne savent peut-être pas eux-mêmes, quelle est la répercussion de la spécification de ces exigences sur la conception? Donc, c'est le travail du concepteur de réaliser des estimations initiales et de sensibiliser le client qui regarde, vous avez donné certaines exigences.

Et vous ne savez peut-être pas, mais ce sont les exigences parce que l'avion est devenu trois fois plus gros dans la zone d'aile ou deux fois plus lourd que ce qui aurait pu être et puis le client dit, wow, je n'avais aucune idée, donc peut-être que le client va assouplir l'exigence. D'après ma propre expérience, il y a eu plusieurs cas où j'ai fait des calculs pour le client et j'ai dit au client que c'est l'avion et qu'il a dit pourquoi il était si grand?

Et puis nous disons, mais si vous relâchez cette exigence, elle deviendra très petite et ils ont dit que je n'en savais jamais. Je vais illustrer cela à travers quelques exemples dans une autre partie de ce cours, mais nous devons sensibiliser les étudiants à ce stade, que la tâche principale selon moi en conception conceptuelle n'est pas de présenter ces très belles esquisses de l'avion, mais de vraiment identifier les exigences qui conduisent le design.

Et pour avoir la personne en tête avec le client que ces exigences sont essentielles et donc que la conception doit être acceptée. Une fois que nous le faisons, il est important de procéder au dimensionnement initial et à la mise en page. Le mot dimensionnement initial dans la conception d'un avion a un sens très particulier et je pense que les élèves doivent être sensibilisés à ce mot particulier. La taille initiale de la conception de l'aéronef représente la première estimation du poids brut, le poids brut de la conception de l'aéronef en fonction des exigences spécifiées et des contraintes opérationnelles.

Le poids brut de l'avion que l'on peut noter est le poids de l'avion juste avant qu'il ne soit sur le point de commencer la mission de conception ou la mission pour laquelle il a été conçu. Nous allons examiner la procédure de dimensionnement initial très prochainement dans un clip séparé. L'agencement se penche essentiellement sur l'emplacement relatif des différentes assemblées principales. Nous devons donc procéder à un dimensionnement initial et nous devons procéder à la mise en page, ce qui signifie que nous devons déterminer comment l'avion ressemblera.

Et aussi parfois pas très apparent, mais le plus essentiel est que nous avons besoin d'estimer les masses des différentes composantes, de bonnes estimations sur les performances probables et très importantes, le coût et pas seulement le coût de production de l'avion, mais le coût sur son propre cycle de vie, ces aspects seront plus élaborés dans un clip séparé. Un point de clarification pour les étudiants, le mot composante de cette diapositive ne correspond pas à ce que nous comprenons en tant que composant individuel de n'importe quel système.

Le mot composante dans la conception d'un avion est en fait pour les grandes assemblées. Ainsi, par exemple, l'aile, le fuselage, la queue, le train d'atterrissage, les nacelles, ce sont les composants. Donc quand je dis des masses de composants, je ne veux pas dire la masse de chaque bande de métal qui va sur l'avion, la masse de chaque article que nous avons mis sur l'avion, c'est la masse des grands montages de l'avion. L'étape suivante est la conception préliminaire dans laquelle nous essayons d'obtenir une estimation plus ferme des nombres liés à l'aéronef que nous concevons.

En design conceptuel nous avons aussi quelques nombres, mais ces nombres ne sont pas encore corrigés, ils sont un peu flous. Elles ne sont pas exactes, elles sont les plus indicatives. Dans la conception préliminaire, nous devons en fait arriver à une valeur un peu plus précise, non pas la valeur finale, mais une valeur beaucoup plus précise de ces chiffres. Mais alors il y a une question ici, quand le design conceptuel s'arrête et où commence la conception préliminaire?

C'est donc très important, la conception préliminaire commence ou vous pouvez également dire que la conception conceptuelle s'arrête lorsque nous gelons la configuration. Cela signifie que parmi les différentes configurations qui ont été entreprises pour une enquête possible ou qu'elles ont été prises en compte ! Parmi les différentes configurations que nous avons prises en tant que candidats possibles pour répondre à ces exigences, peut-être une ou peut-être très peu, deux trois devraient être prises à l'étape suivante.
Mais dans la plupart des cas, dans la phase de conception conceptuelle, nous zoomons maintenant une configuration par
Le gel.

Vous examinez toutes les configurations possibles, évaluez-les dans la mesure où vous le pouvez dans le temps et les ressources disponibles, puis vous vous retrouverez dans une décision. Et le design ici vous ennuiez normalement décide et finalisera une configuration qui serait ensuite soumise à tous les autres travaux. La raison en est que l'exercice de conception préliminaire est un exercice très long et coûteux.

Et il ne sera peut-être pas possible pour une organisation de design de faire cet exercice pour beaucoup, beaucoup de cas.
Parce qu'il s'agit d'un nombre de crunching, il s'agit d'arriver à des estimations plus précises. Donc, en général, on gèle une configuration peut-être deux, puis on la prend plus avant pour une enquête préliminaire. Ce que nous faisons à ce stade particulier, c'est de nous assurer que ce que nous avons finalisé est en fait pratique? À titre d'exemple, nous aurions peut-être décidé, sur le plan conceptuel, que l'avion aura un train d'atterrissage rétractable.

Parce que, ce train d'atterrissage va créer une quantité énorme de traînée pendant le vol de croisière ou dans le non décoller sur les phases d'atterrissage quand il est nécessaire de le lancer par fonction, lors de l'ascension, de la croisière, descente nous ne voulons pas d'un train d'atterrissage dehors, donc c'est ce que nous avons décidé dans la phase conceptuelle. Mais dans la phase préliminaire, nous devons maintenant décider, d'accord sur le train d'atterrissage qui fait que la roue principale va vers l'avant ou vers l'arrière est rétraction, nous devons plier ces choses dans le processus de rétraction en raison des contraintes d'espace.

Est-il vraiment pratique d'avoir le train d'atterrissage à un endroit où nous avons décidé de l'être? Nous assurons donc la praticabilité, de même que nous pouvons décider que nous irons pour des chutes de foin. Mais si vous les avez dans de nombreux composants ou que vous l'avez dans plusieurs éléments ou que ce sera l'élément unique, comment sera-il réellement performant? Comment va-on en fait bouger, ce qui serait l'emplacement de la piste, ses dimensions, etc., quel moteur sera utilisé ou quel système sera utilisé, ces choses sont décidées à l'étape de la conception préliminaire.

Nous développons également plusieurs concepts mécaniques et structuraux qui seront ensuite utilisés pour analyser l'avion et pour arriver à ces nombres avec plus de précision et nous devons également développer le test et la base analytique. Donc, la grande quantité de tests de soufflerie et la grande quantité d'analyse FEM, tout ce qui a lieu dans cette phase particulière. Une certaine quantité de tests et d'analyses de soufflerie seront également nécessaires au cours de la phase conceptuelle.

Mais ce serait de nature préliminaire, des tests très détaillés, une analyse très détaillée se fait normalement dans la conception préliminaire et à la fin de cette phase particulière, nous avons en fait une assez bonne idée de l'avion et de ses différentes assemblées majeures, de leur emplacement, de leur configuration de base, et ensuite nous en sommes arrivés à une étape, que soit nous déciions que, aucun avion particulier comme nous l'avons envisagé jusqu'à présent n'est pratique, ne va pas vraiment servir le but, soit nous l'abandonnons, soit nous avons pris une décision que oui,

Ce que nous sommes arrivés à une étape particulière est un bon candidat, qui est digne de la prochaine étape qui doit être reprise pour la fabrication et si cette fabrication du prototype de travail est de le tester? Donc à ce stade, le stade de conception détaillée commence, ce qui est essentiellement les écrous et les boulons de la conception. C'est l'endroit où chacun de ces éléments, que nous avons finalisé, sera pris en compte pour une analyse et une conception très détaillées.

C'est un endroit où nous regardons ; c'est la phase où nous commençons à développer l'outillage et le processus de fabrication qui seront suivis non seulement pour le prototype, mais aussi pour l'avion de production de série à pleine échelle. Nous testons les articles majeurs, nous testons l'aile en cas d'échec, nous appliquons des charges qui sont attendues et nous voyons qu'elle est capable de prendre la charge limite attendue, nous testons aussi des articles comme des trains d'atterrissage, nous avons l'air pour le test de rétraction, nous regardons le test de chute, et nous faisons des essais détaillés peut-être la séparation des magasins d'un avion militaire.

Tous ces articles sont testés et finalement nous arrivons à une estimation très détaillée du poids des différentes parties de l'avion et une estimation très détaillée de sa performance, parce que maintenant nous savons presque tout sur cet avion. En résumé, les phases de la conception de l'avion consistent en trois étapes de base, les étapes conceptuelles, l'étape préliminaire et l'étape détaillée.