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Enjeux de la conception de la compagnie aérienne

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Lecture-13 Airliners

Voyons maintenant les avions de ligne, l'avion qui est normalement utilisé par des passagers comme vous et moi pour voyager sur de longues distances en vol. Même dans les avions de ligne, nous pouvons les définir en 3 catégories, à courte portée, à moyenne portée et à longue distance.

Donc, dans les avions de ligne à courte portée, nous commençons normalement d'environ 1000 kilomètres où les régions à longue portée se terminent et nous allons jusqu'à 6500 kilomètres. La plupart de ces appareils fonctionnent avec un nombre de Mach de croisière compris entre 0,75 et 0,8 ils volent à une altitude d'environ 10 kilomètres ou 35000 pieds au-dessus de la Terre. Dans cette catégorie particulière, l'avion populaire que nous voyons en Inde est l'Airbus A 320 et le Boeing 737 comme vous pouvez le voir dans cette image particulière.

Donc l'avion que je vous montre ensemble est celui qui va rivaliser sur le marché également. Vous pouvez voir qu'ils ont l'air très similaires, bien que l'un soit issu de la table d'Airbus et l'autre de la table de Boeing, mais il est très difficile de le faire simplement en regardant l'avion qui l'a fait.

La catégorie suivante est celle des avions de ligne de moyenne portée qui commencent à 6500 kilomètres et vont jusqu'à 10000 kilomètres. Le nombre de Mach de croisière n'augmente pas trop. Il va d'environ 0,80 à 0,86 et ils peuvent voler à une altitude légèrement supérieure d'environ 12 kilomètres. De toute évidence, l'altitude que vous survolez est limitée par l'instruction du contrôleur de la circulation aérienne.

Donc, vous ne pouvez pas choisir l'altitude que vous volez, mais la capacité est construite dans l'avion. Dans cette catégorie d'avions de ligne à moyenne portée, vous voyez Boeing 767 et Airbus A-330 en concurrence sur le marché et, dans ce cas, la même compagnie exploite les deux types d'aéronefs.

Ensuite, vous avez la catégorie des avions de ligne à longue portée qui vont d'environ 10000 kilomètres à 17000 kilomètres. Le nombre de Mach varie et l'altitude de croisière reste la même que celle des avions de ligne de moyenne portée. Dans cette catégorie, nous voyons beaucoup d'avions et deux d'entre eux qui sont directement à la tête du marché sont le Boeing 787 Dreamliner et l'Airbus A-380 d'accord. Donc, c'est comme ça que les avions de ligne sont divisés.

D'accord, alors, lorsque nous regardons les avions de ligne, nous avons vu que les deux compagnies Airbus et Boeing sont en concurrence tête-à-tête dans les nombreux secteurs. En fait, dans toutes les 3 catégories que je vous ai montrées à courte portée, à moyenne portée, les avions de ligne à long rayon d'action, nous avions au moins un avion dans la table Airbus en concurrence avec la table Boeings. Cette figure particulière vous donne un paysage typique de fonctionnement de ces avions.

Donc vous pouvez voir d'environ 1000 kilomètres de miles nautiques à environ 10000, l'avion que vous voyez sur la place rouge dans cette figure sont de la table Boeings et l'avion que vous voyez à partir de rhombus bleu sont de la table Airbus et vous remarquez qu'à peu près partout il y aura un concours. Laissez-moi vous montrer et vous pouvez voir qu'il y a une grappe comme je vous l'ai montré plus tôt. Il s'agit d'un cluster, il s'agit d'un autre cluster et il s'agit du troisième cluster.
Ce sont les trois groupes dont je vous ai parlé et puis vous pouvez constater qu'il y a des lacunes. Voici un écart, un autre écart, c'est une autre lacune, c'est une autre lacune. Donc, de nouveaux avions pourraient être conçus pour combler ces lacunes, peut-être qu'il y a un fossé ici aussi, peut-être qu'il y a un fossé ici aussi, il y a un fossé ici aussi, il y a aussi une lacune ici aussi, à condition qu'il y ait une obligation pour les avions de combler ce vide particulier.

Ainsi, dans la salle de classe, on peut toujours dire que l'on peut concevoir quelque chose dans cette boîte particulière et cela peut devenir un problème théorique, mais il doit y avoir une condition réelle pour qu'un avion voyage 9000 kilomètres, mais seulement 250 passagers. Il est intéressant de noter qu'un nouvel avion sur le marché était le Boeing 787-8 qui est marqué ici, et cet avion avec 7300 milles nautiques et une capacité de 240.

Maintenant, dans notre exercice que nous faisons à l'avenir en ce qui concerne le calcul de la conception de l'avion, nous allons procéder à notre évaluation sur la base de cet appareil en particulier. Donc, je vais essayer de me débarrasser de tous ces vides et de ces vides qui sont là et je vais limiter notre attention à l'avion de base. Donc ce Boeing 787-8 particulier pour aucune raison précise ne va devenir notre avion de ligne de base pour l'analyse d'accord avec 240 passagers et 7300 miles nautiques.

Il s'agit de la valeur de base et nous étudierons les variantes qui sont 280 passagers, 260 passagers, 220 passagers et 20 passagers et nous étudierons également les variantes qui sont à 6300 milles nautiques à 8300 milles marins. Donc, vous pouvez remarquer que l'intersection de toutes ces lignes qu'elles représentent une matrice de vous connaissez les exigences de l'avion qui pourraient être prises en compte. Merci pour votre attention. Nous allons maintenant passer à la section suivante.

Exposé-14

Principaux enjeux de la conception des avions de ligne

Examinons quelques questions clés dans la conception des avions de ligne. Tout d'abord, l'aile d'un avion de transport ou d'un avion de ligne est sujette à de grandes quantités d'optimisation et pourquoi tant de gens se demandent, mais tous les avions de ligne, qu'ils soient de Boeing ou d'Airbus, se ressemblent beaucoup parce que les deux ont été soumis au même degré d'optimisation, aux mêmes exigences et à des objectifs similaires.

Donc, indépendamment, ils ont trouvé une solution qui est arrivée de différentes formes très similaires. Il y a certains écarts de cours et il sera intéressant pour les étudiants d'être réellement donnés comme exercice pour identifier des approches totalement différentes et des solutions totalement différentes pour répondre aux mêmes exigences, mais dans les avions de transport de ce type particulier, vous trouverez la plupart d'entre eux ont certaines caractéristiques communes. Quelles sont ces caractéristiques?

Les ailes sont balayées dans la plupart de ces cas, mais la portée dans laquelle le quart des accords de balayage que vous observerez se situe entre 35 et 38 degrés pour la plupart d'accord. Maintenant certains d'entre eux peuvent utiliser des aérofoils supercritiques qui vous permettent d'obtenir les avantages à un angle de balayage inférieur d'accord et aussi lorsque vous balayer moins vous pouvez obtenir des volets plus efficaces et un poids d'aile inférieur. Donc, c'est une chose.

Donc la plupart des avions de cette catégorie des avions de ligne qui volent près des vitesses transoniques, le nombre de Mach autour de 0,8 ils vont avoir des ailes de balayage avec un balayage dans une très petite bande ou des aérofoils supercritiques lui permettant un peu moins de balayage. Le dimensionnement du fuselage n'est en fait pas une tâche très difficile. Donc le fuselage sera presque comme un corps cylindrique avec un nez et une queue.

Le nez est nécessaire pour mettre le poste de pilotage et pour mettre quelques instruments et certaines caractéristiques sur le devant et la queue est nécessaire essentiellement pour accommoder des choses comme l'APU, une certaine quantité de bagages peut-être et une longueur adéquate et conique conique pour permettre à la distance de la queue d'être suffisante pour fournir des bras de moment suffisants. La conception du fuselage est donc soumise au volume et au transport de passagers et de fret, quel que soit le volume requis.

Et ce que nous voulons faire, c'est que nous voulons le rendre le plus petit possible pour réduire la traînée de croisière. Lorsque nous venons à la centrale, tous ont en général un bon rapport de dérivation de turbofan parce que ces appareils vous donnent des CFF plus faibles et des niveaux de bruit plus bas, ainsi que des émissions plus faibles, en particulier les émissions de Nox, et une maintenance facile d'accord.

Un exemple que je voudrais vous montrer. Cela a été repris de la brochure du professeur John Fielding, sur la façon dont certaines caractéristiques avancées ont été fournies dans un avion de transport pour répondre à des exigences particulières. Cet avion, par exemple, est l'un des appareils qui est venu avec deux membres d'équipage. C'est maintenant la norme, mais quand cet avion est apparu sur le marché, c'était l'un des premiers appareils qui a été mis en place.

Avant cela, nous avions des avions comme Boeing 747 qui avaient un pilote, un copilote et un mécanicien d'essai de vol ou un navigateur. Le coût de l'équipage a donc augmenté parce que la charge de travail est faible. Donc vous avez un cockpit à faible charge de travail, donc vous pouvez gérer avec 2 personnes et cela a été possible grâce à une grande intégration de l'avionique. C'est un exemple de la façon dont les développements technologiques conduisent les exigences.

Plus tôt les gens étaient heureux, les clients étaient heureux d'avoir l'exigence de 3 ou 4 personnes dans le cockpit, mais maintenant ce n'est que 2. Cet avion a un centre de systèmes de gestion de la gravité, il lui permet de voler de façon optimale à diverses conditions et il y a une protection de l'enveloppe de vol et un allégement de la charge par déflexion automatique des surfaces de contrôle pour gérer la charge de rafales et ceci est possible en raison du système étendu de survol par ordinateur.

Du côté de la structure, les concepteurs ont utilisé de nouveaux matériaux et procédés, d'accord, des composites et des matériaux de formage et de diffusion superplastiques, ainsi que des alliages d'aluminium et de lithium. Du côté de la centrale électrique, ils ont été installés avec le moteur CFM56 qui vous donne le, donc c'est un vieux moteur qui était sur Airbus A320. Il a été amélioré pour alimenter le A-340. Nous revivirons à cet avion à l'avenir parce qu'il y a d'autres éléments supplémentaires dont je parlerai.

Maintenant, regardons certaines tendances dans la conception des avions de ligne, surtout regardons les familles et les points communs. Maintenant, comme nous avons des familles dans notre vie personnelle, nous avons aussi des familles dans la conception d'avions.

Ce que vous faites dans les familles, c'est en gros de concevoir un avion de référence, puis de répondre aux exigences changeantes du marché ou de fournir un concours à un autre aéronef existant en étitant ou en réduisant l'utilisation de l'aéronef. Donc ce que vous voulez dire par étirement et rétrécissement, en gros par l'insertion et la suppression des bouchons de fuselage, vous pouvez aussi le faire en changeant le moteur ou en augmentant la poussée du même moteur pour répondre à une exigence r.

Il y en a beaucoup, de nombreux exemples dans l'Airbus et le Boeing stable que nous verrons très prochainement. L'objectif de cet exercice est de s'assurer que chaque avion que le concours met à disposition il y a un aéronef équivalent ou similaire dans votre écurie, donc vous donnez à la compagnie aérienne un choix que si vous voulez battre cet avion dans la compétition, voici notre solution à ce problème particulier.

Vous pouvez voir par exemple si vous regardez le grand double marché d'accord, l'avion bimoteur que vous pouvez voir, par exemple vous avez 767-200 qui était pour cette gamme particulière et cette capacité particulière et il a été étiré et encore vous le savez et encore. De même, vous savez que vous avez cette famille.

De même, vous avez une autre famille de la famille Boeing 767 où vous réduirez la portée de votre choix ou je dirais l'autre façon dont vous augmentez la capacité en vous mettant au courant, désolé vous changez les exigences du marché. Examinons cela plus en détail au fur et à mesure que vous allez de l'avant.

Regardons la famille Airbus A-320. C'est une famille très populaire dans le monde entier. Il a commencé avec Airbus A-320 l'avion de base qui est arrivé en 1984, d'accord. Elle a une portée de 5700 kilomètres et elle a une capacité d'environ 150 passagers. Puis, en 1988, 4 ans plus tard, le A-321 a été mis à disposition avec une plus grande capacité, mais un rayon de 100 milles marins plus petit. Après cela, nous avons eu la A-319 qui était la meilleure version en ce qui concerne la gamme.

Mais une version shrunk en ce qui concerne la capacité, 6800 kilomètres et 124 passagers. C'est une façon de combattre l'avion régional à longue portée, puis voici un autre exemple de A-318 qui est venu en 1995, ici la gamme a été réduite à 6000 kilomètres et la capacité a été ramené à 107 kilomètres. Donc le même avion de base sert 4 marchés différents en utilisant le concept de famille.

De même, vous avez la carte familiale triple 7 où vous allez de vous connaissez un avion à l'autre, puis celui-ci à l'autre, puis il y a une sorte de retombées et il y a aussi un avion de secours. Donc vous pouvez voir 4 marchés différents, je dirais que 5 marchés différents sont en cours de prise en compte. Donc, un avion est capable de gérer une telle gamme de capacités et de portée par étirement et rétrécissement.

Il y a aussi des points communs dans la conception des avions de ligne, ce qui est très intéressant. Fait intéressant, vous remarquerez que, dans l'écurie Boeing, la section transversale du fuselage Boeing 707 continue d'être utilisée pour d'autres aéronefs avec un minimum de changements. Dans le cas d'Airbus, nous utilisons la même aile pour les deux avions, le bimoteur Airbus A-330 et le moteur Airbus 340, tous deux ont presque la même aile identique.

Cela entraîne une baisse du coût de fabrication et de la communité en matière de service. En effet, il y a des points communs possibles grâce à ce qu'on appelle une qualification de l'équipage de l'avion Airbus.

Vous pouvez voir par exemple ici que vous savez qu'il y a un avion appelé A340 toutes les variétés en un jour, le pilote peut se convertir au vol A330 et de 330 à A340 il ne prend que 3 jours.

Ce sont de gros avions. Maintenant, si vous avez un pilote qualifié pour 340 et 330 et que vous voulez que le pilote exploite des avions plus petits, il est de 11 ou 15 jours que vous pouvez les convertir d'accord, et que les 380s sont identiques, ils auront aussi un avantage opérationnel similaire.

Boeing permet également d'accord. Maintenant, la communité n'est disponible qu'entre Boeing 757 et 767 sept cinq sept et sept six sept. Donc de 777 à 787 vous pouvez partir en 5 jours, mais remarquant ici à partir d'un avion non-Boeing, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un Airbus à 787, vous avez besoin de 21 jours de formation. Il y a aussi des points communs dans les deux entreprises.

Voici un cockpit ou le poste de pilotage de Boeing 787, un cockpit très moderne et une configuration similaire que vous verrez maintenant dans les futurs Boeing.

Et voici un exemple de communité. En fait, si j'ai une ligne ici, sur la gauche vous avez A330, sur la droite côté vous avez A340 une des versions. Tous deux ont une plate-forme d'aile commune d'accord et un côté vous voyez un seul moteur parce que c'est un bimoteur, sur ici vous voyez deux moteurs parce que c'est quatre moteurs, mais ils ont un cockpit commun. Ils ont un cockpit commun, un fuselage commun, un train d'atterrissage commun, un empennage commun ou une queue, des systèmes communs et une aile commune.

La seule différence est dans la tuyauterie de carburant, vous connaissez la tuyauterie qui va faire le carburant au moteur ici, mais pour cela il est commun. Et de l'Airbus A340-300 à Airbus A 340-200, vous avez 8 cadres plus courts et vous obtenez quand vous travailla pour le marché.

Cette communité ne se fait pas sans un coût. Il est bon d'avoir des points communs, mais voici une évaluation du professeur Scott Eberhardt sur les inconvénients de la communité, le résultat n'est pas de conception optimale.

Par exemple, si vous regardez les livraisons d'Airbus A330 et 340 par rapport à 767 et 777, vous remarez que 330 se sont assez bien vendus. Tout aéronef qui vend environ 400 unités est généralement capable de récupérer son marché. C'est pour un nouvel avion, bien sûr, 330 et 340 ne sont pas de nouveaux avions, mais vous remarquant que 767 et 777 ont autour de 2012, ils avaient environ 1000 avions vendus par rapport à seulement 850 et 400 pour 330. L'aile commune est bonne mais trop lourde et elle a résulté en un avion inférieur d'accord.

Regardez la perte de ventes. Ce que vous avez vu plus tôt a été la perte de chiffres, c'est la perte de ventes.
Comparons à 767 et 777, 340 ont une perte de 10 100 milliards de dollars sur les ventes et, par conséquent, nous avons remarqué qu'il n'y a pas de nouvelle commande. Le caractère commun est donc bon, mais la communité peut aussi conduire à de graves considérations financières. Merci beaucoup.