Le projet bénéficie du soutien de la Région Nouvelle-Aquitaine et du Fonds Européen de Développement Régional de l’Union européenne.

Présentation générale du projet dans le cadre du programme

Le présent projet concerne plus spécifiquement le transport aérien et le développement de nouvelles familles d’aéronefs, plus légers afin d’en augmenter l’autonomie, d’en réduire les consommations et l’impact environnemental. Pour cela, de nouveaux matériaux sont mis en œuvre, notamment composites, polymériques, biosourcés. Se pose alors l’enjeu de la sécurité associée à ces nouveaux avions, notamment en cas d’incendie.

Dans ce contexte, l’Institut Pprime (UPR3346 CNRS), Stelia Aerospace (initialement) et Rescoll se sont associés dans le présent projet qui vise à améliorer la connaissance de la tenue au feu des assemblages mis en œuvre dans la fabrication des sièges d’aéronefs.

Enjeux scientifique et techniques

Dans de nombreuses applications, des éléments constitutifs d’un avion peuvent être exposés à des feux. La qualification de la tenue au feu est souvent mal appréhendée lors de la conception en raison d’une méconnaissance des mécanismes qui régissent ce comportement, notamment la puissance libérée (« Heat Release Rate (HRR) »). Ceci est d’autant plus vrai pour des matériaux composites complexes ou multimatériaux où la connaissance du comportement des éléments constitutifs indépendants ne permet pas actuellement d’appréhender le comportement de l’assemblage global.

L’enjeu de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes qui régissent le comportement au feu, plus particulièrement vis-à-vis de la puissance libérée (« heat release rate »), des multi-matériaux non métalliques utilisés en intérieur cabine d’avions. Ceci avec un triple objectif :

  • Connaitre les propriétés de comportement au feu des matériaux, comprendre le comportement de multimatériaux et d’assemblages, et de peintures de surface.
  • Améliorer la fiabilité des résultats des essais de qualification HRR des assemblages.
  • Optimiser le choix des matériaux lors de la conception des produits par connaissance de leur réaction au feu.

La finalité de la présente étude est alors de permettre d’aider au choix des matériaux, qu’ils soient courants ou biosourcés respectueux de l’environnement, lors de la conception de nouveaux sièges innovants et « fiables ». Cet outil se définira sous la forme d’une base de données des propriétés de différents matériaux et de sous-modèles numériques de pyrolyse permettant d’améliorer les modèles de simulation numérique du paramètre Heat Release Rate. La méthodologie développée pourra s’appliquer à de nouveaux matériaux.

Pour cela, le projet se décompose en 4 étapes majeures (Lots) qui sont :

  • LOT 1 – Etude du comportement de chaque matériau – HRR, propriétés de combustibilité (MLR) et émissions gazeuses – Etude expérimentale en cône calorimètre et en OSU (HRR) ; Déduction d’une base de données. Caractérisation de la perméabilité des matériaux.
  • LOT 2 – Etude du comportement d’assemblages (multi-matériaux) : décomposition thermique, HRR et émissions gazeuses. Etude expérimentale en CC. Caractérisation de l’influence de peintures.
  • LOT 3 – Etude comparative du comportement des matériaux seuls et des assemblages.
  • LOT 4 – Développement de modèles de décomposition thermique (pyrolyse) de matériaux pour l’amélioration des codes de calcul de simulation numérique du feu des matériaux.
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