La conception d’un avion électrique grâce à SOLIDWORKS

Publié le 31/01/2019 10:00

Passionné d’aviation depuis son plus jeune âge, Jettanakorn Pengsiri (fondateur de JFox Aircraft Co., Lt en Thaïlande) a toujours rêvé de construire son propre avion. Alors qu’il travaillait comme ingénieur système dans l’aéronautique, Jettanakorn a décidé d’utiliser ses années d’expérience dans la conception de systèmes aéronautiques et la maintenance aéronautique pour construire, il y a 5 ans, le biplace JX-200RG Sport Thunder High-Performance.

Initialement prévu comme un simple passe-temps, Jettanakorn s’est vite rendu compte du potentiel énorme que représente le marché des petits avions expérimentaux (et notamment aux Etats-Unis). C’est ainsi qu’eu lieu la naissance de la compagnie JFox Aircraft en 2013, et qui construit aujourd’hui des kits d’avions du JFox Sport Thunder pour les passionnés d’aviation dans le monde entier. L’entreprise fournit également des produits et services pour l’aviation, l’aérospatial ou l’industrie de défense.

Un avion plus écologique

Les avions traditionnels ne sont pas seulement bruyants : ils produisent de fortes émissions de CO² et sont difficiles à entretenir en raison du nombre de pièces mobiles.

De plus, le coût élevé du kérosène et son prix volatil font encore grimper les coûts d’exploitation. Inspirés par les UAV (Unmanned Aerial Vehicle : « véhicules ariens sans humain à bord » ou simplement « drones »), Jettanakorn s’est mis en tête de développer un avion électrique : le « Freedom of the Skies » ou JFOX JX-200E-RG Sport Thunder electric aircraft. Son projet était de créer un avion de haute performance et respectueux de l’environnement avec des coûts d’exploitation et une pollution sonore réduits.

L’un des problèmes principaux fut de trouver une batterie légère mais suffisamment puissante et endurante. Heureusement, avec les innovations constantes dans le secteur des véhicules électriques, les batteries électriques modernes peuvent atteindre 98% des performances des moteurs de véhicules traditionnels, et sont capables de fonctionner durant de longues périodes sans trop affecter la taille et masse du véhicule.

SOLIDWORKS à la rescousse

Un des autres défis du projet était de concevoir, créer des maquettes et tester l’avion tout en conservant des coûts bas. Réaliser cela avec plusieurs maquettes testées dans de multiples situations aurait été bien trop cher et chronophage pour une startup comme JFox. Cependant, avec l’aide du Docteur Pongwit Siribodhi de l’Université de Kasetsart, l’équipe de JFox a choisi d’intégrer SOLIDWORKS dans chaque étape du processus, de la conception à la fabrication. La technologie 3D maniable de SOLIDWORKS fut cruciale pour ce type d’ingénierie de précision. Mais c’est surtout la capacité du logiciel à simuler les performances des différents designs aérodynamiques dans un vaste éventail de situations, qui a permis de faire gagner du temps et de réduire les coûts.

En utilisant SOLIDWORKS, le Dr. Pongwit and l’équipe de JFox ont développé des nombreux concept 3D pour l’avion. Ils ont testé les conceptions via Flow Simulation pour analyser les propriétés aérodynamiques et les performances du modèle 3D. Ils ont ensuite utilisé l’impression 3D pour le prototypage des composants de l’avion afin de réaliser des tests réels dans le laboratoire du département de l’Ingénierie aérospatiale de l’université de Kasetsart.

conception d'un avion électrique avec SOLIDWORKS

Tout ce travail a permis de réduire le temps de développement de l’avion de plus de 60%, et l’utilisation du logiciel de CAO et de l’impression 3D ont permis la création de prototypes plus précis et justes.

Bien que l’on n’espère pas voir le « Freedom of the Skies » voltiger dans le ciel de sitôt (en tout cas, pas avant que ne soient effectués les tests obligatoires et le lancement de la production dans quelques années), la team de JFox continue de croire aux bénéfices de l’intégration du logiciel dans leur processus de conception, simulation et production.

Pour se préparer à un éventuel essai en vol, l’équipe a développé un simulateur de vol digital. Ce simulateur, combiné à d’autres technologies comme la réalité augmentée (AR), la réalité virtuelle (VR), l’intelligence artificielle (IA) ou les prototypage rapide (PR), cherche à reproduire les conditions de test du monde réel tout en améliorant la sécurité et l’efficacité du processus de test.

En attentant, Jettanakorn et l’équipe de JFox continuent de travailler sur de nouveaux moyens pour améliorer leur avion et espèrent réaliser le rêve de Jettanakorn : parcourir le monde dans un avion propre et fonctionnant à l’énergie électrique.

Source : Where Dreams Take Flight—Designing Clean, Energy-Efficient Aircrafts with SOLIDWORKS, publié le 18 décembre 2018 sur le blog officiel SOLIDWORKS