Conception des avions à hydrogène

Vers une aviation durable

Adopter des systèmes de propulsion neutres en carbone est une priorité absolue pour les constructeurs d'avions. En matière de transport aérien écologique, les ingénieurs en aéronautique sont confrontés aux exigences du marché et aux objectifs de la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques (CCNUCC) relatifs aux émissions de dioxyde de carbone. Ils ont pour mission de concevoir des avions nouvelle génération capables de se déplacer avec la puissance, la vitesse et l'autonomie des moteurs à réaction alimentés au kérosène, mais sans leur impact sur l'environnement.

Technologie des avions à hydrogène

Les initiatives en faveur d'une aviation écologique posent d'importants défis au développement des avions. Lisez le livre blanc pour en savoir plus sur le potentiel des avions à hydrogène. Les entreprises du secteur aéronautique mènent actuellement des recherches exhaustives. Dans certains cas, elles élaborent des concepts et des prototypes d'avions à hydrogène et d'avions hybrides à hydrogène. Ces activités marquent le point de départ d'un effort qui s'étendra sur plusieurs décennies et qui vise à repenser la configuration des avions en tenant compte des matériaux, des chaînes d'approvisionnement, de la production d'énergie, des réseaux de distribution et de logistique, des systèmes de livraison de carburant dans les aéroports, etc.

Défis liés aux avions à hydrogène

Un des principaux défis des avions à hydrogène vient du fait qu'il s'agit d'un tout nouveau champ d'action pour de nombreux ingénieurs. Par exemple, concevoir un brûleur pour une turbine à gaz à hydrogène implique la mise en œuvre de caractéristiques et de structures particulières. Il faut aussi tenir compte de la nature de l'hydrogène, qui brûle beaucoup plus vite et plus fort que le kérosène. Il faut également bien cerner la dynamique des fluides ainsi que les contraintes qui se produisent aux conditions aux limites thermiques des systèmes de propulsion à hydrogène et électriques - y compris les phénomènes opérationnels qu'ils subissent comme les retours de flamme, la thermoacoustique, les gradients thermiques et la fragilisation.

Simcenter au service de la conception d'avions à hydrogène

Simcenter soutient le développement des avions à hydrogène en s'appuyant sur la technologie des jumeaux numériques pour donner aux entreprises d'ingénierie aéronautique les moyens d'optimiser les performances des avions à l'aide de tests virtuels et physiques dans les domaines des fluides, de la thermique, de la mécanique ainsi que d'autres systèmes associés à l'aviation verte. Simcenter fait partie du portefeuille Xcelerator de Siemens, un portefeuille complet et intégré de logiciels, de matériel et de services.

Grâce à Simcenter, les ingénieurs peuvent créer un jumeau numérique pour évaluer précisément les performances de l'avion, optimiser les conceptions et innover plus rapidement et en toute confiance. Dans l'environnement Simcenter, les fonctionnalités de modélisation de simulation des systèmes permettent d'évaluer l'architecture des moteurs, les turbines à gaz, le stockage du carburant, les piles à combustible, les batteries et d'autres composants, ainsi que leur poids.

Lisez le livre blanc pour en savoir plus.