Fraunhofer LBF développe un système de dégivrage par vibration pour les ailes d'avions
Le Fraunhofer LBF a mis au point une nouvelle méthode pour dégivrer les ailes d'avions en utilisant des vibrations ciblées. Cette approche réduit considérablement la consommation d'énergie par rapport aux systèmes traditionnels à air chaud.
Des chercheurs de l'Institut Fraunhofer de durabilité structurelle et de fiabilité des systèmes (LBF) ont développé une méthode économe en énergie pour éliminer la glace des ailes d'avions. Dans le cadre du projet Clean Aviation, l'institut, en collaboration avec des partenaires, a créé un système qui utilise des vibrations pour faire craquer et détacher la glace sur les ailes. Cette méthode réduit considérablement la dépense énergétique par rapport aux méthodes traditionnelles.
La formation de glace sur les ailes d'avions représente un risque de sécurité important, réduisant la portance, augmentant la traînée et pouvant altérer le fonctionnement des surfaces de contrôle. Les systèmes actuels utilisent l'air chaud des moteurs, ce qui est énergivore et affecte négativement l'efficacité des moteurs. Le nouveau système emploie des capteurs pour détecter la formation de glace sur des sections spécifiques de l'aile. Ensuite, la fréquence de résonance naturelle de l'aile est déterminée, puis utilisée pour activer des actionneurs piézoélectriques. Ces actionneurs génèrent des vibrations de basse fréquence qui brisent la glace.
« Les vibrations sont de l'ordre de quelques kilohertz, invisibles à l'œil nu mais très efficaces. La glace qui adhère à l'aile se brise et tombe », explique Denis Becker, chercheur au Fraunhofer LBF. Le système prend en compte divers facteurs influençant la fréquence de résonance, notamment le matériau de l'aile, la vitesse de vol, l'altitude, la température, l'humidité et l'épaisseur de la glace. Les capteurs fournissent en continu de nouvelles données de mesure pour que l'électronique ajuste la fréquence.
La recherche du Fraunhofer LBF s'inscrit dans le cadre du programme de recherche et d'innovation Clean Aviation de l'Union européenne, avec des partenaires tels qu'Airbus et Parker-Meggitt. Cette méthode est particulièrement pertinente pour les futurs avions dotés de systèmes de propulsion à faibles émissions qui ne produisent pas la chaleur résiduelle requise par les systèmes de dégivrage thermiques actuels. La nouvelle technologie devrait réduire la consommation d'énergie jusqu'à 80 %.
Des expériences menées dans une soufflerie climatique ont confirmé l'efficacité de la méthode. Les prochaines étapes comprennent des tests supplémentaires en soufflerie avant que le système ne soit prêt pour des essais en vol. Le projet vise à répondre aux exigences croissantes de l'industrie aéronautique en matière de réduction de la consommation d'énergie et des émissions de CO2.