Des essais vibratoires pour accélérer le développement de l’X-57 Maxwell, l’avion électrique de la Nasa

Pour garantir l’efficacité énergétique et la sécurité en fonctionnement du nouvel avion électrique X-57 « Maxwell », la Nasa a procédé à à une campagne des essais de vibrations au sol (GVT) approfondis, afin de simuler les contraintes exercées sur l’appareil en condition de vol.

Les équipes de la Nasa ont souhaité démontrer qu’un avion pouvait – comme les véhicules terrestres – fonctionner avec des moteurs électriques. Le résultat : l’avion X-57 Maxwell, équipé, en remplacement des moteurs thermiques traditionnels, de deux moteurs tout électriques alimentés par des batteries de traction.

Afin de s’assurer que ce nouveau concept satisfait aux critères de performance énergétique et de navigabilité, l’avion expérimental de la Nasa a été soumis à de nombreux essais vibratoires – les données collectées par les accéléromètres installés autour des moteurs, ont été enregistrées grâce au système d’acquisition et à la plateforme d’analyse LAN-XI, fournis par le spécialiste des tests et de la mesure, Hottinger Brüel & Kjær (HBK).

Les ingénieurs de la Nasa ont ensuite utilisé le logiciel BK Connect pour analyser les données obtenues au cours des 191 essais, réalisés selon quatorze configurations différentes. Les résultats des essais de vibrations au sol (GVT) ont permis à Nasa de mieux comprendre les caractéristiques modales de la configuration Mod II du X-57 Maxwell.

Analyser les données sans avoir à les exporter vers un autre logiciel

Pour la réalisation des essais et l’analyse des données, la Nasa a ainsi utilisé le logiciel BK Connect HBK. BK Connect est une plateforme logicielle permettant aux utilisateurs d’acquérir les données, de surveiller les essais ou les structures en temps réel, de post-traiter les données collectées, puis de visualiser, analyser et générer les rapports d’essais, depuis un seul et unique logiciel. Grâce à BK Connect les équipes de la Nasa ont pu analyser les données sans avoir à les exporter vers un autre logiciel.

Les résultats du GVT ont révélé de nombreux modes de l’avion qui n’apparaissaient pas dans les calculs modaux du FEM pré-test du Mod II. Ces modes FEM manquants identifiés lors du GVT seront exploités lors de la corrélation et le recalage du modèle post-test. Par exemple, les essais ont notamment fait apparaître des modes liés à des couplages, à la torsion de l’aile et des modes des surfaces de contrôle. De plus, le modèle pré-test n’intégrait pas certains composants tels que la flèche avant. Les données obtenues à la suite des essais GVT permettront à l’équipe du projet X-57 d’ajouter précisément ces composants au modèle post-test.

Les travaux visant à optimiser les performances de l’avion vont continuer, mais l’équipe du projet X-57 dispose désormais de tous les résultats des essais modaux nécessaires pour y parvenir.