10 tendances technologiques aérospatiales émergentes que vous voudrez connaître

L'économie spatiale mondiale, qui devrait dépasser les revenus de plus de 1 000 milliards de dollars d'ici 2040, comprend une gamme d'activités impliquées dans la recherche, l'exploration et l'utilisation de l'espace. Avec autant de facettes dans l'industrie aérospatiale - et des milliards de dollars qui les soutiennent - il existe de nombreuses opportunités de croissance et d'innovation. Lisez la suite pour en savoir plus sur 10 tendances technologiques aérospatiales à anticiper dans les années à venir.

Liens rapides :

• Qu'est-ce que la technologie aérospatiale ?
• Perspectives actuelles de l'industrie aérospatiale
• 10 tendances technologiques d'ingénierie aérospatiale à surveiller
• L'avenir de l'aérospatiale est là !

Qu'est-ce que la technologie aérospatiale ?

L'aérospatiale désigne collectivement l'atmosphère et l'espace extra-atmosphérique ; c'est une industrie diversifiée avec une multitude d'applications commerciales, industrielles et militaires. L'ingénierie aérospatiale comprend l'aéronautique et l'astronautique et la recherche, la conception, la production, l'exploitation ou la maintenance d'aéronefs et d'engins spatiaux impliquent le travail de nombreuses organisations.

La technologie aérospatiale fait donc référence à la construction, aux essais et à l'entretien des aéronefs et des véhicules spatiaux. Les techniciens peuvent être impliqués dans l'assemblage, l'entretien, les tests, l'exploitation et la réparation de systèmes associés à des lanceurs spatiaux fiables et réutilisables et à l'équipement de soutien au sol connexe.

Perspectives actuelles de l'industrie aérospatiale

L'une des industries les plus touchées par la pandémie était celle des voyages en avion commerciaux et d'affaires; en fait, 2020 s'est classée comme la pire année de l'histoire pour la demande de transport aérien. Cependant, avec la disponibilité généralisée du vaccin et l'assouplissement des restrictions COVID-19, 60% des Américains disent qu'ils prévoient de voyager plus en 2021 qu'ils ne l'ont fait en 2019. Malgré cette augmentation estimée des voyages en avion dans le monde, il est probable que le comportement des consommateurs les modèles auront changé à la lumière de la pandémie ; par exemple, l'accent est actuellement mis davantage sur les vols court-courriers et nationaux plutôt que sur les vols internationaux plus longs.

D'un autre côté - et malgré la pandémie en cours - les lancements spatiaux pour le premier semestre 2020 étaient pour la plupart au même niveau que les années précédentes; les 41 lancements réussis n'étaient que légèrement inférieurs à la moyenne quinquennale de 43 lancements réussis. Alors que le financement continue d'augmenter et que les coûts diminuent, l'industrie spatiale est susceptible de connaître des opportunités accrues, principalement dans l'accès Internet à large bande par satellite. En 2020, les investissements spatiaux sont restés solides à 25,6 milliards de dollars, et la dynamique des investissements devrait également rester solide en 2021.

Dans l'ensemble, l'industrie aérospatiale se remet lentement, mais sûrement, de l'arrêt littéral et métaphorique de 2020.

10 tendances technologiques d'ingénierie aérospatiale à surveiller

Alors que l'industrie aérospatiale s'améliore continuellement, voici dix tendances technologiques en ingénierie aérospatiale à garder sur votre radar.

1. Avion zéro carburant

Airbus a récemment dévoilé trois concepts pour le premier avion commercial à hydrogène zéro émission au monde, qui pourrait entrer en service d'ici 2035. Ces concepts représentent chacun une approche différente pour atteindre un vol zéro émission en explorant diverses voies technologiques et configurations aérodynamiques afin de soutenir leur ambition d'être le pionnier de la décarbonisation de l'ensemble de l'industrie aéronautique. Tous les concepts présentés par Airbus reposent sur l'hydrogène comme source d'énergie principale - une option qui, selon eux, est exceptionnellement prometteuse en tant que carburant d'aviation propre et est susceptible d'être une solution pour l'aérospatiale - et de nombreuses autres industries - pour répondre à leurs besoins de neutralité climatique. cibles.

2. Surveillance de la santé structurelle (SHM)

La surveillance de la santé structurelle implique l'observation et l'analyse d'un système au fil du temps à l'aide de mesures de réponse échantillonnées périodiquement pour surveiller les modifications des propriétés matérielles et géométriques des structures d'ingénierie telles que les ponts, les avions et les bâtiments. Les accidents d'avion impliquant une défaillance catastrophique par fatigue peuvent entraîner des pertes de vie importantes, ce qui rend l'innovation dans cette branche de l'industrie aérospatiale si importante.

Le fondement de la surveillance de la santé structurelle est la capacité de surveiller les structures à l'aide de capteurs d'évaluation non destructive (NDE) intégrés ou attachés et d'utiliser les données pour évaluer l'état de la structure. Au cours des dix dernières années, les chercheurs ont fait des progrès significatifs dans le développement de capteurs NDE pour SHM, et ils ont développé le matériel et les logiciels nécessaires pour l'analyse et la communication des résultats SHM. Les capteurs NDE SHM qui ont atteint un certain degré de maturité et sont capables de surveiller des zones de structures considérablement étendues comprennent les fibres optiques, les ultrasons actifs et les émissions acoustiques passives.

En outre, le matériel informatique émergent à faible coût, tel que les unités de traitement graphique (GPU), permet l'utilisation croissante de modèles avancés basés sur la physique pour une inspection NDE améliorée et pour des méthodes d'analyse de données avancées telles que l'apprentissage automatique. Ceci est particulièrement pertinent pour la NASA, par exemple, car de nouveaux outils doivent être développés afin de prendre en charge les vols spatiaux de longue durée.

3. Matériaux avancés

Des matériaux innovants peuvent être utilisés dans une grande variété de domaines - des avions plus légers et plus agiles et des systèmes hypersoniques émergents aux équipements de protection individuelle et partout où les risques ou les dommages peuvent être réduits. Les progrès dans le développement de matériaux avancés devraient permettre d'intégrer des fonctions telles que la récupération d'énergie, le camouflage, la surveillance structurelle et personnelle de la santé. Par exemple, le graphène est un matériau à base de carbone, qui n'a qu'un atome d'épaisseur et peut être utilisé pour fabriquer des batteries légères, durables et applicables au stockage d'énergie à haute capacité. De plus, elles se chargent plus rapidement qu'une batterie classique.

4. Automatisation intelligente et blockchain

La blockchain, qui est généralement associée aux systèmes de crypto-monnaie, utilise la transparence des données pour améliorer la sécurité. Le cryptage à clé publique pour une sécurité des données de niveau record et une plus grande résilience du réseau sont possibles grâce à l'absence de point de défaillance unique. En outre, la gestion des droits d'accès et des autorisations peut être automatisée, ce qui libère des ressources pour traiter d'autres mesures ou problèmes de sécurité.

Comment cela marche-t-il? Au lieu d'efforts importants pour déplacer les composants, les équipements et les systèmes le long de la chaîne de valeur, la blockchain peut organiser l'échange des participants internes et externes de la chaîne d'approvisionnement jusqu'au client final. Il offre également un enregistrement sécurisé, vérifiable, traçable et partageable sur une population distribuée. Un consensus entre le partenaire de fabrication et son client peut être rapidement atteint via un grand livre de blockchain partagé car cela laisse derrière lui un historique clair et immuable de la conception, toutes les modifications apportées, les résultats des tests, un dossier de certification pour la source de tous les composants, et plus.

5. Fabrication Additive (Impression 3D)

L'impression 3D, également connue sous le nom de fabrication additive, s'est avérée être une excellente solution de fabrication pour produire des composants et des pièces qui utilisent beaucoup moins de matériaux que d'autres pièces comparables, fabriquées de manière traditionnelle. Étant donné que le matériau peut être utilisé pour créer un article grâce à la fabrication additive, des formes géométriques extrêmement complexes peuvent être construites qui ont une grande résistance malgré la densité réduite du matériau utilisé.

La réduction du poids est primordiale pour l'industrie de la technologie aérospatiale en raison de l'augmentation des performances dans les domaines de la vitesse, de la capacité, de la consommation de carburant, des émissions, etc. Cette prise de conscience conduit l'industrie de l'aérospatiale et de la défense à rechercher des applications de l'impression 3D dans ses produits les plus récents, des cadres de siège aux conduits d'air.

6. Vols supersoniques

Le vol supersonique, c'est quand un avion voyage plus vite que la vitesse du son. La compagnie aérienne américaine United a annoncé son intention d'acheter 15 nouveaux avions de ligne supersoniques et de « rendre des vitesses supersoniques à l'aviation » en 2029. Les vols supersoniques vous semblent familiers ? Ces vols de passagers ont pris fin en 2003 lorsqu'Air France et British Airways ont retiré Concorde.

Le nouvel avion Overture sera produit par une société basée à Denver appelée Boom, qui n'a pas encore testé en vol un jet supersonique. L'accord de United est conditionnel à ce que le nouvel avion respecte les normes de sécurité et les problèmes de pollution sonore.

7. Des chaînes d'approvisionnement A&D plus résilientes et dynamiques

La baisse de la demande d'avions et les restrictions à la circulation des personnes et des marchandises en raison de la pandémie ont entraîné la rupture de nombreuses chaînes d'approvisionnement essentielles de l'aérospatiale et de la défense (A&D). Cela a eu un impact sur les petits fournisseurs, en particulier ceux qui sont fortement exposés à l'aérospatiale commerciale et au marché des pièces de rechange.

En 2021, l'accent de l'industrie est susceptible de se déplacer vers la transformation des chaînes d'approvisionnement en réseaux plus résilients et dynamiques, ce qui pourrait être fait en utilisant des stratégies telles que la délocalisation, l'intégration verticale et l'augmentation des cyberdéfenses. Pour renforcer davantage les chaînes d'approvisionnement, les équipementiers et les fournisseurs doivent tirer parti des outils numériques, notamment l'automatisation des processus internes et la rationalisation des flux de travail, la mise en œuvre de systèmes de gestion intelligents et l'utilisation de l'analyse de données. Dans une récente enquête menée par Deloitte, 72 % des dirigeants de l'industrie ont déclaré qu'ils investissent dans les écosystèmes de la chaîne d'approvisionnement pour tirer parti des partenaires d'alliance externes.

8. Utilisation de l'Internet des objets (IoT) pour anticiper les problèmes de maintenance

Les entreprises de maintenance et de réparation d'aéronefs utilisent largement la technologie de l'Internet des objets pour la maintenance prédictive des pièces et équipements d'aéronefs. Une solution de maintenance prédictive basée sur l'IoT peut aider à prédire les dommages potentiels, par exemple en collectant des données à partir de capteurs à ultrasons et de vibrations fixés à la broche d'une machine CNC. L'analyse des données collectées permet d'identifier les broches et outils fragiles avant qu'ils ne se cassent. La technologie IoT est utilisée pour envoyer des données critiques des moteurs, des volets d'aile, des valeurs de purge et du train d'atterrissage aux techniciens pour une maintenance préventive. Ces données aident les techniciens à créer des programmes de maintenance, à se procurer des pièces et à programmer les travailleurs concernés pour réparer l'équipement.

9. Intelligence artificielle (IA)

L'industrie de la technologie aérospatiale bénéficie également de l'intelligence artificielle et de l'utilisation de la machine ou de l'apprentissage actif dans la recherche et l'éducation. L'apprentissage automatique offre la possibilité d'acquérir de nouvelles connaissances sur les matériaux en utilisant l'intelligence artificielle pour découvrir de nouveaux modèles et relations dans les données. L'IA peut gérer des problèmes beaucoup plus complexes que les humains et peut exécuter le pari de milliers de résultats en quelques instants par rapport au temps que prend le cerveau humain pour traiter les informations.

Par exemple, afin de créer la prochaine génération de technologies, les chercheurs du United States Air Force Research Laboratory (AFRL) utilisent l'apprentissage automatique, l'IA et des systèmes autonomes pour augmenter de façon exponentielle la vitesse de découverte des matériaux et réduire le coût de la technologie.

10. Systèmes de vol autonomes

La mise en œuvre de technologies autonomes est une tendance croissante dans plusieurs industries, et l'industrie aérospatiale ne fait pas exception. Une grande partie de cela a été axée sur l'augmentation des vols autonomes, l'objectif final étant de lancer des vols entièrement sans humain. Bien que cela puisse encore prendre plusieurs années, les investissements et l'innovation seront systématiquement orientés vers cela dans les années à venir. Nous pourrions voir des avions être réduits à un seul pilote et devenir ensuite exploités de manière autonome dans les années à venir. Cela s'est déjà produit avec les drones, bien que cette technologie devra évidemment être étendue avant qu'elle ne soit prête pour les avions de passagers et les longs trajets.

L'avenir de l'aérospatiale est là !

Des technologies et des processus de fabrication innovants sont développés sur une base apparemment constante, et les fabricants de petite et moyenne taille en récoltent les bénéfices alors que les entreprises aérospatiales recherchent des fournisseurs de niche pour les aider à étendre leur chaîne d'approvisionnement. Se tenir au courant des dernières tendances peut aider votre entreprise de fabrication à tirer parti de tout ce que l'industrie aérospatiale a à offrir.

Avec l'industrie aérospatiale d'aujourd'hui aussi complexe et vulnérable que jamais, avoir des conseils d'experts est aussi essentiel. Contactez CMTC aujourd'hui pour voir comment nous pouvons vous aider à optimiser vos opérations de technologies aérospatiales !