Réinventer la mobilité

Silencieuses, efficaces et sans émissions carbone, les machines eVTOL (pour  electric Vertical Take Off and Landing) constituent la prochaine solution de mobilité intra– ou interurbaine de rupture.  Un des pionniers du secteur, la startup britannique Vertical Aerospace, est sur le point de construire le premier eVTOL pour le transport de passagers certifié au monde avec le VA-X4, qui pourrait proposer ses premiers vols  commerciaux dès  2024. Nettement plus silencieux et avec un coût de fonctionnement beaucoup moins élevé qu’un hélicoptère, cet avion vise le marché des voyages entre zones mal desservies par les trains à grande vitesse et par les compagnies aériennes régionales.

Pour s’assurer que ses processus soient opérationnels, notamment au regard du système de traçabilité des pièces, Vertical Aerospace anticipe l’existence de flottes d’avions en  service en s’appuyant sur la plateforme 3DEXPERIENCE.

“Le cloud garantit la résilience de l’entreprise et nous permet de continuer à travailler en toute circonstance“,  déclare Eric Samson, responsable de l’ingénierie chez Vertical Aerospace. ”Nous construisons un avion à partir de zéro. Nous devons donc non seulement organiser nos processus actuels, mais aussi les pérenniser.” Un ensemble complet de fonctions permet aux ingénieurs de concevoir et de valider des structures composites. Ils utilisent également la plateforme pour chercher la meilleure façon de fabriquer la pièce, du début à la fin.

La plateforme rassemble toutes les équipes, l’accès aux solutions pouvant se faire dans l’application Web. La société élargissant son réseau de partenaires et  de  fournisseurs  utilisera son modèle 3D enrichi pour transmettre des données numériques et des instructions spécifiques aux différents acteurs de la chaîne d’approvisionnement. Enfin, la plateforme 3DEXPERIENCE offrira une traçabilité complète et aidera l’entreprise, à travers le CAA, à obtenir la certification DOA (Design Organization Approval) de l’EASA, l’Agence européenne de la sécurité aérienne.

La société française XSun s’attache à concevoir, tester et démontrer les capacités des drones à longue portée à énergie solaire, pour assurer des missions de surveillance, de recherche et de protection de l’environnement. Économique à produire et à exploiter, son tout dernier modèle offre un rayon d’action plus long, une autonomie accrue et une durabilité améliorée.  

Lors d’un test d’endurance mené en 2020, le drone de XSun a réalisé un vol autonome de 12 heures sur une distance de 600 kilomètres, sans aucune émission de carbone. Le drone pèse moins de 25 kilogrammes grâce à l’emploi généralisé de matériaux composites, a une envergure de plus de 4,5 mètres et une capacité de charge utile de 7 kilogrammes. Sa durée de vol pourrait être portée de 12 à 20 heures.

Le contrôle des oléoducs, des gazoducs et des voies ferrées, l’observation de la  faune et de la flore dans les zones forestières, la surveillance de vastes étendues maritimes à des fins militaires, pour la détection des marées noires et des déversements illégaux sont d’autres utilisations possibles. L’idée est d’adapter  les missions de satellites spatiaux au secteur des drones, en les confiant à des machines capables de les  réaliser de manière autonome.  

La conception des machines XSun, à deux ailes, permet d’accueillir deux fois plus de panneaux solaires. Ce concept, développé sur la plateforme 3DEXPERIENCE, offre également un certain nombre d’avantages en termes de performances aéro dynamiques, une piste traditionnellement ignorée par l’industrie aéronautique où l’aile unique a dominé jusqu’à présent.

Un autre avion à décollage et atterrissage vertical est développé par Zuri, une entreprise tchèque, et met aussi l’accent sur l’hybridation des voilures fixe et  tournante. Les multicoptères sont généralement conçus pour de courtes distances intra-urbaines et parfaits pour le décollage vertical, mais sont inefficaces pour les vols de croisière.

Pour la partie horizontale du vol, Zuri s’appuie également sur des ailes, idéales pour parcourir des distances comprises entre 200 et 700 kilomètres, là où les VTOL sont plus rapides que les voitures et les avions de ligne (compte tenu du temps passé dans les aéroports). Dès le démarrage du projet, Zuri a utilisé CATIA pour gérer l’analyse initiale, l’aérodynamique et les mesures, l’entreprise explorant ensuite le potentiel de la plateforme 3DEXPERIENCE sur le cloud.

Toutes les équipes peuvent travailler sur la plateforme depuis n’importe quel appareil connecté à Internet, chaque individu apportant sa contribution dans son domaine d’expertise, tout en appréhendant, à travers les univers virtuels, l’expérience de l’utilisateur final. Avec ENOVIA, la plateforme permet également de réutiliser des processus ou des pièces communes pour accélérer la mise sur le marché.

Pour déployer les tests et obtenir la certification de son avion, Zuri utilise des processus de sécurité intégrés et une traçabilité complète afin de se conformer aux multiples réglementations. Le jumeau virtuel est utilisé pour tester et vérifier le prototype numérique avant de lancer la construction physique, pour gérer et entretenir l’aéronef tout au long de son cycle de vie et pour offrir une expérience immersive aux investisseurs, clients et prospects.

Spécialisée dans la conception d’avions électriques et hybrides innovants et dans les batteries de propulsion, l’entreprise Pipistrel Vertical Solutions est née en Slovénie. Elle a également utilisé les solutions Dassault Systèmes pour accélérer le processus de tests de performance et évaluer la fiabilité des matériaux avant le prototypage physique.

La certification, avec test obligatoire en vraie grandeur pour déterminer les fréquences naturelles de l’avion et l’amortissement structurel associé, est en effet une procédure très longue et coûteuse. Pipistrel a donc utilisé la solution de simulation réaliste SIMULIA Abaqus pour simuler et évaluer le comportement structurel de son nouvel avion Virus SW Electro 128 dans un environnement virtuel, accélérant le rythme de la certification de type avec pour résultat le tout premier certificat de type pour un avion électrique.

Au lieu d’utiliser des mesures physiques avant de commencer les vols d’essai, Pipistrel a prouvé, avec les résultats positifs de tests virtuels, la fiabilité et la robustesse de la conception de la structure. L’EASA a reconnu le processus et les résultats des tests, ce qui a permis à Pipistrel d’accélérer la confirmation définitive de l’intégrité structurelle de l’avion nouvellement développé, avec des gains en termes de coût et de délai significatifs.