Aviation durable : Lufthansa Technik choisit Ansys pour développer un revêtement d’avion imitant la peau de requin
Lufthansa Technik utilise les logiciels de simulation d’Ansys pour concevoir et valider une technologie de revêtement inspirée par la peau de requin, qui réduit considérablement la traînée, la consommation de carburant et les émissions de carbone des avions.
L’image montre la modélisation CFD d’un Boeing 777-300ER avec une forme d’aile identique à la réalité. Grâce au logiciel Ansys CFX, nous avons pu déterminer précisément l’impact de la pression et des forces physiques en présence sur l’avion. Nous avons également développé une extension du modèle de turbulence qui a permis de prendre en compte les caractéristique des riblets du film de surface. Ainsi, nos ingénieurs ont pu déterminer les changements à opérer en matière de caractéristiques de vol et de structure de l’avion en fonction des différents scénarios de vol, en particulier pour les manœuvres risquées à mener lors d’essais physiques.
PARIS, France, le 7 juin 2023 –Lufthansa Technik, leader mondial de la maintenance, réparation et opération (MRO) aéronautique, s’appuie sur les logiciels de simulation numérique d’Ansys (NASDAQ : ANSS) pour concevoir et valider sa technologie de revêtement biomimétique AeroSHARK, qui imite la surface de la peau de requin. Objectif : optimiser l’aérodynamique des avions afin de réduire la consommation de carburant et les émissions de CO2.
Développé avec BASF, AeroSHARK est un film de surface composé de « riblets », des nervures microscopiques semblables à celles de la peau de requin, qui permettent de réduire la traînée de frottement tout en augmentant la flottabilité. Les ingénieurs de Lufthansa Technik s’appuient sur les solutions de simulation de la dynamique des fluides numérique (CFD) et de calcul haute performance (HPC) d’Ansys, pour analyser les phénomènes d’écoulement et de turbulence autour des riblets et obtenir les mêmes performances qu’une vraie peau de requin. L’équipe a pu développer des prototypes virtuels d’AeroSHARK et les tester en fonction de différents paramètres physiques et scénarios de vol. L’entreprise a ainsi réduit significativement les coûts des essais physiques et accéléré les délais de validation et de certification de la technologie.
AeroSHARK est certifié par l’Agence européenne de la sécurité aérienne (EASA) et la Federal Aviation Authority (FAA). Actuellement, onze avions Boeing 777F de la compagnie Lufthansa Cargo et douze 777-300ER de la Swiss International Air Lines (SWISS) en sont équipés. Son déploiement à l’ensemble de la flotte permettra au groupe Lufthansa d’économiser plus de 25 000 tonnes de CO2 par an.
« AeroSHARK joue un rôle important dans le parcours vers une aviation durable. » déclare Stefan Kuntzagk, ingénieur senior pour la performance des avions, le CFD et les essais en vol chez Lufthansa Technik. « Les solutions d’Ansys nous permettent de simuler le comportement des avions et l’aérodynamique de manière précise et efficace grâce à de solides capacités de calcul. Nous pouvons ainsi continuer à améliorer notre technologie afin de réduire la consommation de carburant et les émissions de CO2 des avions commerciaux. »
Aujourd’hui, AeroSHARK peut être appliqué sur 40 % de la surface de l’avion et sa couverture devrait prochainement s’étendre à d’autres zones.
« La créativité de nos clients ne cesse jamais de nous étonner et la technologie de revêtement innovante de Lufthansa Technik ne fait pas exception » déclare Walt Hearn, vice-président senior des ventes mondiales et de l’excellence client chez Ansys. « Elle illustre l’incroyable potentiel de la simulation numérique lorsqu’elle est combinée à des idées visionnaires et à l’ ingéniosité. Alors que des systèmes de propulsion durables font encore l’objet de recherches et d’essais, des innovations comme AeroSHARK jouent un rôle essentiel dans la réduction de l’empreinte carbone de l’aviation à court terme. »
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Source : Ansys
