L'unité de cours en ligne Collaborative Aircraft Design fournit une introduction au processus de conception des aéronefs. Elle donne un aperçu des spécificités du processus de conception, en se concentrant particulièrement sur les défis des premières phases de production. L'unité de cours explique comment les décisions de modélisation de la conception d'un avion sont prises, illustre l'utilisation de la boîte à outils de conception ADEBO de la TUM et examine les processus de partage du travail dans le développement d'un avion. - Conférencier : Professeur Mirko Hornung (Université technique de Munich et Bauhaus Luftfahrt).

La complexité croissante des systèmes avioniques et le nombre élevé de connexions de données point à point qui en découle ont conduit à l'introduction de réseaux numériques dans l'aérospatiale. Ces réseaux servent à interconnecter les composants des systèmes installés dans les aéronefs et les engins spatiaux et à intégrer les sous-systèmes dans un système de niveau supérieur, permettant ainsi une communication efficace à bord. En raison de leur rôle clé, ces réseaux sont soumis à des exigences particulières. Outre la bande passante, la résilience aux pannes et les interférences revêtent donc une importance majeure. La conférence aborde les exigences générales, les topologies et les types de transmission de signaux et explique les systèmes de bus actuellement utilisés tels que ARINC429, Mil-Std-1553 et AFDX. - Conférencier : Dr.-Ing. Peter Stütz (Universität der Bundeswehr München).

Les systèmes aéronautiques englobent un grand nombre de domaines physiques. Les systèmes hydrauliques, pneumatiques et électriques agissent tous dans un espace confiné et dans des conditions environnementales extrêmes. L'optimisation globale d'un avion, incluant tous ses systèmes, exige donc une approche de modélisation harmonisée afin que tous les systèmes puissent être simulés et évalués sur une plateforme commune. Modelica offre un standard ouvert et gratuit pour la modélisation multi-domaine de systèmes physiques. Les composants individuels sont modélisés à l'aide d'équations différentielles-algébriques, tandis que les grands systèmes complexes peuvent être composés à l'aide de méthodes orientées objet. Les principes sous-jacents de ces langages de modélisation sont expliqués dans cette conférence et comment ils peuvent être appliqués aux systèmes aéronautiques. Les modèles multi-domaines qui en résultent offrent des représentations numériques des systèmes d'aéronefs qui peuvent ensuite être utilisées pour optimiser la conception des aéronefs. Les méthodes modernes de gestion de l'énergie peuvent améliorer les performances des systèmes, tandis que les méthodes d'analyse des défaillances basées sur des modèles contribuent à garantir la sécurité et la fiabilité. - Conférencier : Dirk Zimmer (Centre aérospatial allemand DLR).

Les modèles numériques du comportement des systèmes aérospatiaux (flexibles) sont souvent d'ordre élevé et doivent être réduits lorsqu'ils sont utilisés en combinaison avec des modèles provenant de disciplines complémentaires ou lorsque de nombreuses étapes d'itération paramétrique sont nécessaires, par exemple pour l'optimisation de la conception. Les exemples typiques sont les problèmes d'interaction contrôle-structure, tels que l'atténuation des vibrations des panneaux solaires des satellites, l'aéroélasticité et l'atténuation de la charge dynamique des avions. Dans ce module, des méthodes sont discutées pour réaliser un modèle d'ordre réduit (ROM) à partir d'un modèle d'ordre supérieur. Pour éviter de multiples répétitions de processus de réduction souvent coûteux dans les cas où les paramètres du modèle sont modifiés, par exemple pour l'optimisation du système, les paramètres du modèle doivent être définis pour ces ROM afin de produire ce que l'on appelle des P-ROM. L'effet des paramètres modifiés peut alors être couvert au niveau des ROM précédemment établies en les mettant simplement à jour à l'aide des nouveaux paramètres pertinents. Les méthodes apparentées sont également appelées méthodes de "hard computing" en raison de leur approche mathématique, qui nécessite un ensemble relativement bien structuré de systèmes d'équations initiaux d'ordre complet. Ces méthodes peuvent être appliquées à une multitude de problèmes aérospatiaux tels que le contrôle des vibrations pour les satellites en orbite et l'allègement des charges aéroélastiques dynamiques pour les avions. Les possibilités de réduction de l'effort de calcul lors de l'utilisation de P-ROMS, comme pour les tâches d'optimisation de la conception des structures spatiales, sont également discutées. - Conférencier : Professeur Horst Baier (Université technique de Munich).