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Abstract

Avec une constante augmentation de la demande pour le transport aérien et les prix actuellement élevés du pétrole, l’industrie aéronautique recherche activement de nouvelles techniques d’opération et de nouvelles technologies afin d’améliorer son efficacité et ainsi réduire ses impacts sur l’environnement. Les constructeurs d’avions explorent plusieurs options en vue de concevoir et construire de meilleurs avions. Une des options considérées est l’utilisation d’une configuration dite non conventionnelle. L’objectif de cette recherche est d’étudier deux configurations, canard et trois-surfaces, en les appliquant à un avion grande vitesse typique à propulsion par moteurs à réaction. En se basant sur les outils de design conceptuels pour avions conventionnels disponible à Bombardier Aéronautique, certains d’entre eux ont été modifiés et validés pour les deux configurations à l’étude. Ceci a inclus une estimation du poids du plan canard, une validation exhaustive d’un outil aérodynamique, AVL, et la modification d’un outil détaillé de dimensionnement de l’empennage. Le dernier outil s’est avéré nécessaire pour obtenir un degré de précision satisfaisant au niveau du dimensionnement du plan canard et du stabilisateur horizontal arrière, du balancement de l’avion, de la définition de l’enveloppe du centre de gravité et de la stabilité et contrôle. Par la suite, un avion canard comparable à l’avion de la plate-forme de recherche de Bombardier a été conçu. Les solutions finales n’ont pas été obtenues à la suite d’une optimisation à cause de certaines limitations dans le procédé de design. Les résultats préliminaires indiquent une augmentation de 10% de la quantité de carburant brulé ce qui fait en sorte d’augmenter les impacts environnementaux. L’avantage théorique de ne pas générer de portance négative est clairement surpassée par la faible efficacité du système d’hypersustentation. L’incapacité d’obtenir un niveau de portance maximale similaire à celle des avions conventionnels explique en grande partie pourquoi la configuration canard ne possède pas de réels avantages pour ce type application. Quant à la configuration trois-surfaces, même si aucune solution finale n’ait été obtenue dans la présente recherche, elle a été identifiée comme étant meilleure que la configuration canard selon l’information recueillie dans la revue de littérature. Effectivement, certaines études précédentes ont conclues qu’il y avait une petite amélioration de la consommation de carburant comparativement à la configuration conventionnelle dépendamment du type d’application. Cette configuration non-conventionnelle est connue comme permettant de réduire la traînée d’équilibrage et aussi de permettre un vol à trainée minimale pour toutes les positions du centre de gravité. Pour cette raison, il est important de continuer le travail commencé dans ce projet de recherche afin de vérifier si un avion trois-surfaces grande vitesse à propulsion par moteur à réaction pourrait éventuellement s’avérer plus efficace.