Projet Defacto : des composites pour réduire les coûts et la masse des avions

Le projet Defacto, qui doit s’étaler sur 3 ans pour un budget de 3 millions d’euros, a pour objectif de faire monter en maturité des technologies révélées dans le cadre du projet Descartes, récemment clôturé. Il est piloté par l’IRT Jules Verne en partenariat avec Airbus et Cero (comme pour le projet Descartes qui l’a précédé) mais également avec Safran, Hutchinson et Paulstra Corp.

Le projet Descartes, qui avait été lancé en 2018 et s’est terminé cette année, a permis de développer des technologies innovantes pour la conception de cadres de fuselage en composite thermoplastique pour l’aéronautique. Ces cadres devaient être à la fois économiques et adaptés à une production en haute cadence afin de répondre aux besoins des futurs avions monocouloirs. Dans le contexte du projet, deux démonstrateurs ont été fabriqués avec deux technologies différentes : d’une part, le TFP (Tailored Fibre Placement) pour réaliser la préforme du démonstrateur à partir d’un fil comêlé carbone / PAEK, préforme ensuite consolidée par thermocompression – ce démonstrateur doit permettre de réaliser des pièces à forte complexité géométrique, conformément aux demandes d’Airbus ; d’autre part, un démonstrateur en pultrusion courbe TP. Le projet Descartes a également mis en lumière des technologies outillages permettant une maîtrise de l’homogénéité thermique ainsi que la réduction du temps de cycle, de même que des méthodologies de modélisation thermomécanique permettant d’identifier les distorsions possibles et, ainsi, d’anticiper la conception des outillages. Le projet Defacto s’inscrit dans cette lignée.

Valider les technologies de création de pièces complexes fortement chargées

L’objectif du projet Defacto est de lever les obstacles empêchant la pleine adoption des composites pour réaliser les futurs avions monocouloirs. A l’heure actuelle, certaines pièces structurelles de ce type d’avion, de géométrie complexe, sont fortement chargées et, ainsi, fabriquées en titane ou en aluminium, impliquant des assemblages multi-matériaux. Réaliser ces pièces en matériaux composites permettrait à la fois d’effectuer une réduction de coûts, d’obtenir une diminution de la masse des avions et de limiter la dépendance au titane.

Le projet Defacto vise à étudier le dimensionnement et la fabrication de ferrures structurales aéronautiques en composites thermoplastiques. Il s’organise autour de deux cas d’application, relatifs aux environnements fuselage et moteur.

Le procédé de préformage mécanique suivi d’une consolidation sous presse, développé dans le cadre du projet Descartes pour la fabrication de pièces de géométrie complexe, sera affiné grâce à des itérations portant sur une série de singularités. La réalisation de pièces de démonstration à taille réelle permettra de valider la technologie.

La conception d’outillages adaptés pour obtenir des pièces de qualité optimale sera également au programme, avec l’amélioration des modèles prédictifs des phénomènes thermiques et mécaniques pendant le cycle complet.

Photo en-tête : Projet Defacto (source : IRT Jules Verne)