Présentation de l'avion UL HKW- aero et de la société - www.HKW-aero.fr

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Présentation de l’avion UL HKW-
     aero et de la société

       www.HKW-aero.fr - contact@hkw-aero.fr

          Ewald Hunsinger - Claude Walter –
         Rodolphe Hunsinger – Michel Kieffer

          22.6.2014   Indice B2 le 15.7.2015

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Sommaire

1 Historique société
2 Activités
3 Programme de recherche
4 Critères de qualité et limites de la physique
5- Le "coefficient spirale" (ou la "synthèse")
6 Pourquoi un avion en aluminium ?
7 Un peu d’histoire de rivetage…
8 Tests et essais
9 Origine du design
10 Précisions sur l’avion UL HKW-aero…

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1 Historique société

Début du projet : avril 2005 (colloque de Cachan)
Constitution société : mai 2011
Forme société : SAS
Statut complémentaire : jeune entreprise innovante
Associés : Ewald Hunsinger – Claude Walter – Rodophe Hunsinger
– Michel Kieffer

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2 Activités de la société

Activités de conseils et de formations à l’aérotechnique (conception
aéronautique) dans différentes écoles d’ingénieurs.

Organisation et animation de colloques et de conférences sur
l’aéronautique et plus largement sur les moyens de transport du
futur.

Conception et fabrication d’un avion UL et de ses dérivés.

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3 Programme de recherche de la société

25 sujets de recherche dans le domaine des moyens de transports,
notamment :
 - modélisation du coefficient spirale (trois méthodes différentes) ;
 - modélisation intégrant la variation de masse du carburant au fil
   du vol ;
 - processus de pré-dimensionnement avion ;
 - méthode de calcul pour déterminer la
   consommation au cent par siège en
   fonction de l’autonomie, idem pour la
   masse à vide, la surface alaire, la
   masse au décollage… ;

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- méthode de calcul pour déterminer la consommation au cent par
  siège en fonction de la vitesse de croisière pour laquelle est
  dimensionné l’avion ;
- détermination de la surface alaire optimale pour obtenir la
  consommation minimale avec un cahier des charges donné ;
- influence de l’allongement sur la masse de l’aile ;
- avions de transport
  régional : réduire les
  consommations avec
  les moteurs à piston ;

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- méthode de pré-dimensionnement d’avions « ascenseurs » (cf.
  concours (défi spatial étudiant)

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    - auto-pilotes prenant en compte des configurations inusuelles
    telles le décrochage… (projet de recherche dirigé par M. Pierre
    Collet) ;

- etc.

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4 Critères de qualité et limites de la physique

Tout engin de transport se caractérise par trois critères de qualité :

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…et chaque critère de qualité se caractérise par une limite. Limites
variables selon le type d’aéronef et ses caractéristiques (ces limites
sont différentes entre un avion léger et un avion de transport long
courrier par exemple) :

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Le concepteur doit connaitre ces critères de qualité, déterminer les
limites et tout faire pour s’en rapprocher en prenant en compte le
meilleur de l’état de l’art. En procédant ainsi, il est possible de
réduire la puissance installée et la consommation associée, et ce, à
cahier des charge constant.

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5- Le "coefficient spirale" (ou la "synthèse")

Toute variation de masse (M) a de fortes conséquences sur la
masse au décollage (Md) :

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Ce effet « boule de neige » traduit les interactions entre les critères
de qualité et se formalise par le « coefficient spirale » :

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…mais heureusement, la spirale fonctionne dans les deux sens :

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Le coefficient spirale traduit de manière très simple des interactions
complexes :

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6 Pourquoi un avion en aluminium ?
L’aluminium est un matériau issu d’un processus industriel
garantissant une constance dans la qualité associée à un faible
coût. A ceci nous pouvons rajouter la facilité de transformation et
d’assemblage par du personnel formé en très peu de temps.

Aussi, une directive Européenne prévoit en effet qu'au 1er janvier
2015 les taux de valorisation des voitures hors d'usage atteignent 95
% dont 85 % de réutilisation et de recyclage… L’aluminium est en
conformité avec cette directive (face à cette directive, qu’en est-il
des matériaux composites ?).

L’aluminium s’assemble par rivetage…

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7 Un peu d’histoire, le rivetage…
Le rivetage fit la gloire de la construction
aéronautique dès la fin des années 30.

« Rosie the Riveter » (Rosie la
riveteuse) est une icône populaire de la
culture américaine, symbolisant les six
millions de femmes qui travaillèrent dans
l'industrie de l'armement et qui
produisirent le matériel de guerre durant
la Seconde Guerre mondiale, alors que
les hommes étaient partis au front.

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Le personnage est devenu
par la suite une icône
féministe   pour   le  rôle
économique de la femme aux
États-Unis.

Femmes            américaines
assemblant des bombardiers
pendant la deuxième guerre
mondiale
(extrait document Matthieu Barreau).

Ainsi, l’aluminium s’assemblage par du personnel formé en très peu
de temps, ce qui est un critère déterminant pour réduire les coûts.

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8 Tests et essais

Un objectif : dans la cadre de la réglementation ULM, il s’agit aussi
de suivre les grandes lignes de la CS VLA, elle même issue de la
CS23.

Ces réglementations imposent notamment des cas de charges et
des essais biens précis.

Cet   aspect   est   largement     développé   dans   le   document
http://www.hkw-aero.fr/pdf/HKW-
aero_calculs_essais_et_reglementation.pdf .

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L’essais final « avion
complet »     clôt les
essais au sol :

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Essais liés à l’aérodynamique de la machine :

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Détermination        des
polaires avec différents
angles de volets :

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9 Origine du design…

Le design de l’appareil HKW-aero est atypique : petite motorisation
donc capot court, avant léger donc aile très reculée et implantée à
mis hauteur dans le fuselage… Ces aspects sont développés dans
le document :
http://www.hkw-aero.fr/pdf/HKW-aero_origine_design.pdf

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10   Précisions
sur l’avion UL
HKW-aero…

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Un mot sur les moteurs : l’analyse de la consommation spécifique
(Csp) des moteurs travaillant à régime constant et à forte charge
(avions, bateaux, trains… ; conditions de fonctionnement totalement
différentes des moteurs automobile) souligne que les meilleures Csp
actuelles étaient déjà atteinte dans les années 20…
                                                              Msp 500 à 1000 ch [kg/ch]      Csp et Msp
                                      1,40                    Csp 500 à 1000 ch [kg/ch.h]
      Csp [kg / ch.h] Msp [kg / ch]

                                                              Msp 1500 à 3200 ch [kg/ch]
                                                              Csp 1500 à 3200 ch [kg/ch.h]
                                      1,20
                                                              Msp 80 à 230 ch [kg/ch]
                                                              Csp 80 à 230 cv [kg/ch.h]
                                      1,00

                                      0,80

                                      0,60

                                      0,40

                                      0,20

                                      0,00
                                         1920   1930   1940        1950           1960       1970   1980   1990   2000
                                                                             Années