Les winglets composites-métal de Daher boostent l'efficacité et l'autonomie du Gulfstream G-700

Le tout nouveau G700 de Gulfstream Aerospace Corp. (Savannah, Géorgie, États-Unis) comporte des winglets améliorant les performances construits par Daher (Paris, France), contribuant à l'efficacité énergétique et à l'ultra-longue portée du biréacteur d'affaires.

Daher produit les winglets — extensions aérodynamiques courbées vers le haut aux extrémités des ailes de l'avion — en utilisant à la fois des composants composites et métalliques, atteignant à la fois un poids optimisé et une esthétique améliorée. Ils sont fabriqués à l'usine Daher de Tarbes, France et assemblés dans l'avion à l'usine de Savannah de Gulfstream.

Les winglets réduisent la traînée aérodynamique causée par le flux d'air turbulent aux extrémités des ailes, tout en augmentant la portance des ailes. Les winglets, que Daher a conçus selon la forme aérodynamique et les spécifications de Gulfstream, jouent un rôle dans l'excellente autonomie de vol du G700 allant jusqu'à 7 500 milles marins / 13 890 kilomètres.

Le PDG de Daher, Didier Kayat, a noté que les winglets du G700 font suite au développement et à la fourniture de pièces complexes par Daher pour d'autres programmes de jets d'affaires Gulfstream, y compris la jonction aile-fuselage composite et les portes de train d'atterrissage principal sur les G500 et G600, le gouvernail de profondeur du G600, et le carénage de pointe pour le G650.

OEM aéronautique et leader des composites thermoplastiques

Daher n'est pas seulement un fabricant de pièces, mais aussi un OEM aéronautique. Cela devient un atout alors qu'il avance depuis sa position de leader dans la production de masse de composites thermoplastiques (TP). « Il produit un composant TP toutes les 3 minutes », dit Pierre Rouch, expert technique composites TP chez Daher. Dans un communiqué de presse de novembre 2019, l'entreprise affirme que son statut de constructeur aéronautique lui donne des atouts qui la distinguent du reste du secteur.

« Nous sommes maintenant à un moment charnière pour les composites thermoplastiques, qui arrivent à maturité et émergent comme un véritable changeur de jeu dans le monde des aérostructures », dit Daligault. « Cela nous permet de produire des composants plus légers, plus résistants que ce qui était possible avec les métaux utilisés précédemment, et ce à moindre coût et à plus grande vitesse. Des gains de performance significatifs en termes de réduction de poids, d'économies de carburant, de résistance aux hautes températures et de tolérance améliorée aux dommages et aux contraintes, ainsi que l'opportunité de limiter l'impact environnemental du transport aérien, expliquent l'enthousiasme pour ce matériau dans la chaîne d'approvisionnement de l'industrie aérospatiale. »

« Nantes est LE site dédié de Daher pour les composites thermoplastiques », note Rouch. Les 160 000 composants produits chaque année par les deux lignes de production automatisées du site comprennent des pièces mobiles, de petites nervures, près de mille types différents de clips, des structures de plancher et même des carénages moteurs pour plusieurs grands programmes aérospatiaux.

Sa performance à haut débit et sa production à la pointe de la technologie ont valu à l'usine Daher de Nantes d'être récompensée par l'un des tous premiers labels Vitrine Technologique de France en 2015 par un groupe d'organisations industrielles, dont l'Association des Industries Aéronautiques et Spatiales Françaises (GIFAS), qui a produit une feuille de route pour le développement d'un futur secteur TP européen.

Structures et processus innovants

Daher se concentre maintenant sur le développement de composants plus épais et de composants structurels soumis à de fortes contraintes. Des tests réussis menés par Daher incluent les grandes nervures d'aile développées il y a deux ans dans le cadre d'un programme d'innovation dirigé par le Conseil pour la Recherche Aéronautique Civile (CORAC). « Ceux-ci offrent une économie de poids de juste plus de 35 % au même coût que l'aluminium », continue Pierre Rouch.

En tant que partenaire du projet Wings of Tomorrow (WoT) aux côtés d'Airbus, Daher est responsable de la conception et de la fabrication de cinq nervures thermoplastiques à haute charge. Celles-ci seront livrées pendant 2020 pour installation dans le premier démonstrateur à échelle réelle.

Suite à son acquisition 2019 de KVE Composites (La Haye, Pays-Bas), qui se spécialise dans le soudage de composites thermoplastiques, Daher a pu introduire une technologie de niche de soudage par induction TP. Ce processus innovant peut potentiellement réduire le nombre de rivets et le poids global de l'application concernée de 15 % supplémentaires. (Note : KVE Composites fait également partie du projet Clean Sky 2 MECATESTERS, démontrant un fuselage d'avion en composite thermoplastique soudé à grande échelle.)

Quel avenir ?

L'un des objectifs centraux de Daher est d'améliorer sa capacité à récupérer et traiter les chutes de production et recycler les composants TP en fin de vie. En même temps, et au-delà des applications dans les ailes, le TP continue déjà d'étendre ses applications dans de nombreux domaines différents de la construction et de la maintenance aéronautiques. « En termes de thermoplastiques, Daher travaille actuellement sur une dizaine d'autres projets et essais, et toutes ces innovations technologiques trouveront bien sûr un jour leur chemin dans nos propres avions », conclut Pierre Rouch.