PROJET CPT 2005projetcpt.estaca.free.fr/cpt%20aero/EAC/revue%20de%20...Revue de Faisabilité Projet CPT Aéro EAC 50 / 100 24/02/2009 3 / 72 7.5.7. APS 1000m : ..... 42 8. Réglementations

Estaca Aircraft Company

PROJET CPT 2005

Revue de faisabilité

EAC 50 / 100

Date : 12 octobre 2005

Version : 2

Nombre de pages :

Nombres d’annexes :

Rédacteurs : Jacob Morgan, Chana Romain, Seznec David, Chevalier Arnaud, Nivault Alexandre, De Vigneral Emmanuel, Montebello Romain, Martin David, Garnier Fabien, Robert Simon, Stalph Daniel, Divan Emmanuel, Dupart François.

Approbateur (CdP) Simon Robert

Professeurs Bernard Moretti, Christian Halconruy

Revue de Faisabilité Projet CPT Aéro Shooting Star 50 / 100

SUIVI DES VERSIONS

N° de la version Date Modifications apportées Approbateur (CdP)

1 20/09/05 ROBERT Simon

2 12/10/05

� Phase de vie, � CdCF, � Analyse des risques � Performances � Devis de masse � Budget � CdC

ROBERT Simon

Revue de Faisabilité Projet CPT Aéro EAC 50 / 100

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SOMMAIRE 1. Objet du document ............................................................................................................. 4 2. Définition du besoin client ................................................................................................. 4

2.1. Le livrable .................................................................................................................. 4 2.2. La mission .................................................................................................................. 4

3. Organigramme des tâches .................................................................................................. 4 4. Etude de marché ................................................................................................................. 9

4.1. Avertissement ............................................................................................................. 9 4.2. Objet ........................................................................................................................... 9 4.3. Introduction ................................................................................................................ 9

4.3.1. Optimisation et flexibilité de la flotte ................................................................ 9 4.3.2. Composition de la flotte et demande en appareils .............................................. 9 4.3.3. Prévisions de fourniture en avion ..................................................................... 11

4.4. Tendances globale du marché et problématiques ..................................................... 13 4.4.1. Croissance du trafic .......................................................................................... 13 4.4.2. L’expansion des Low cost ................................................................................ 14 4.4.3. Faibles revenus – Réduction des coûts ............................................................. 14 4.4.4. L’industrie aéronautique en 2005 et au-delà .................................................... 14

4.5. Conclusions .............................................................................................................. 17 4.5.1. Objectif de la part du marché ........................................................................... 17 4.5.2. Points forts de notre projet par rapport au marché ........................................... 17 4.5.3. Points faibles .................................................................................................... 17

5. Le planning ....................................................................................................................... 18 5.1. Les Concepts de planning ........................................................................................ 18 5.2. Le planning sur du long terme .................................................................................. 18 5.3. Le planning hebdomadaire ....................................................................................... 18 5.4. Le planning sur la durée du projet ............................................................................ 19

6. Analyse de l’existant ........................................................................................................ 20 6.1. Avions concurrents ................................................................................................... 20 6.2. Diagrammes comparants les caractéristiques des différents avions. ........................ 23 6.3. Propulsion ................................................................................................................. 26

6.3.1. CFM INTERNATIONAL : Snecma & GE AE ............................................... 27 6.3.2. Power Jet : Snecma & NPO Saturn .................................................................. 30 6.3.3. IAE : Pratt & Whitney, Rolls-Royce, Japanese Aero Engine Corporation, MTU Aero Engines .................................................................................................................... 31 6.3.4. Rolls Royce / GE AE ....................................................................................... 32 6.3.5. Commentaire .................................................................................................... 33

7. Les équipements ............................................................................................................... 34 7.1. Equipements présents en cabine : ............................................................................. 34 7.2. Equipements de secours : ......................................................................................... 34 7.3. Equipement à l’extérieur de l’avion : ....................................................................... 34 7.4. Fauteuils de classe affaire proposés par la société SOGERMA :............................. 35 7.5. Etude comparative des APU Auxiliary Power Unit : ............................................... 36

7.5.1. APS 500 : ......................................................................................................... 36 7.5.2. APS 500 R ........................................................................................................ 37 7.5.3. APS 3200 : ....................................................................................................... 38 7.5.4. APS 2100 : ....................................................................................................... 39 7.5.5. APS 2000 : ....................................................................................................... 40 7.5.6. APS 1000 : ....................................................................................................... 41


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7.5.7. APS 1000m : .................................................................................................... 42 8. Réglementations – Lois françaises, européennes ............................................................. 43 9. Analyse fonctionnelle ....................................................................................................... 44

9.1. Diagrammes APTE .................................................................................................. 44 9.1.1. Au sol, au roulage ............................................................................................. 44 9.1.2. Au décollage ..................................................................................................... 44 9.1.3. En vol ............................................................................................................... 45 9.1.4. A l’atterrissage ................................................................................................. 45 9.1.5. En maintenance ................................................................................................ 46 9.1.6. Au parking ........................................................................................................ 46 9.1.7. En industrialisation ........................................................................................... 47 9.1.8. Service Après Vente ......................................................................................... 47 9.1.9. En fin de vie ..................................................................................................... 48

9.2. Tableau définissant le CDCF ................................................................................... 49 10. Devis de masse / calcul de la charge ............................................................................ 55 11. Premières estimation des performances ....................................................................... 56

11.1. Hypothèses d’étude .............................................................................................. 56 11.2. Performances au décollage ................................................................................... 57

11.2.1. Formule Théorique ........................................................................................... 57 11.2.2. Application numérique ..................................................................................... 59 11.2.3. Deuxième méthode ........................................................................................... 61

11.3. Performances en croisière .................................................................................... 62 11.4. Performances en montée ...................................................................................... 64

12. Analyse des risques ...................................................................................................... 65 12.1. Les indices ............................................................................................................ 65 12.2. Calcul de l’impact ................................................................................................ 66 12.3. Calcul de la criticité .............................................................................................. 66 12.4. Liste non exhaustive des risques .......................................................................... 66 12.5. Tableau récapitulatif des risques .......................................................................... 67 12.6. Fiches de risque .................................................................................................... 67

13. Cahier des charges finales de la famille EAC .............................................................. 69 14. Conclusion .................................................................................................................... 71


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1. Objet du document L’objet du présent document est une étude de faisabilité concernant le projet Shooting Star 50 / 100. Cette revue de faisabilité constitue un livrable du projet.

2. Définition du besoin client

2.1. Le livrable Le produit retenu pour ce projet est un avion commercial moyen courrier, existant sous deux versions. Cet avion devra permettre de transporter, selon la version, de 50 à 100 personnes avec leurs bagages, en équipement mono ou bi-classe et de 1 à 4 tonnes de fret (palettes standard) en soutes mécanisées avec 2 PNT (1 CDB et un pilote) et 2 PNC. Il devra également pouvoir effectuer des décollages et atterrissages sur des pistes courtes et être particulièrement non polluant, tant au plan sonore qu’environnemental.

2.2. La mission Les caractéristiques de mission sont les suivantes :

1. Distance franchissable maxi : 2700 NM, 2. MMO = 0,82, 3. Plafond : 37.000 ft, 4. Version courte : 50 pax (10 business + 40 éco) et 1 tonne de fret, 5. Version longue : 100 pax (15 business + 85 éco) et 1.5 tonne de fret, 6. Version longue combi : 50 pax éco et 4 tonnes de fret.

L’interface homme-machine incorporera les technologies numériques, y compris un système d’atterrissage tout temps haute performance. Compte tenu de la durée des vols, il y a lieu de prévoir des capacités de collation, voire de repas pour les plus longs vols, ainsi que des moyens de divertissement à bord. L’objectif est de fabriquer au minimum 150 appareils de série (toutes versions confondues) et de construire 4 avions supplémentaires (2 courts, 1 long et 1 long combi) pour le prototypage et la phase de certification. Compte tenu de la gamme étudiée, il sera apporté le plus grand soin à la capacité de modulariser le fuselage de façon à bénéficier au maximum de l’effet « famille ».

3. Organigramme des tâches


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Organigramme général

tache responsable priorité

Management Simon ROBERT 0

Achat Alexandre 0

Documentation Simon ROBERT 0

Réglementation Daniel 1 marketting Comunication David 1

Masse - centrage François 2 ->4

Etude David M. 2

Industrialisation Fabien 3

Essais certification Romain 4

Logistique - Après vente Arnaud 5

Direction Projet

Masse Centrage

Etudes Marketing Communication

Essais Certification

Logistique Après-vente

Indus Doc

Management gestion, planning, budget, étude de

rentabilité, RH

Règlemen-tation

Achats


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Organigramme détaillé

Etudes

Marketing Communication

Marketing Communication

Promotion, Publicité Etude de marché Analyse de l’existant

Etudes

Structure Moteurs Equipement Avionique Fluides Architecture Conception

veille technologie

QDV + Perfo Aéro.


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Industrialisation

Essais / Certification

Logistique / Après Vente

Logistique Après-vente

Formation Pièces détachées

Transport Recyclage Maintenance

Essais Certification

Essais statiques Simulation Essais en vol

Industrialisation

Infrastructure Personnel Outillage


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Documentation

Achat

Réglementation

Règlementation

Réglementation aéroportuaire

JAR-FAR 25 Textes de loi

Achats

Matières premières Recherche fournisseurs, sous-traitants

Documentation

Documentation d’avancement

Documentation de maintenance

Maquette Numérique


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4. Etude de marché

4.1. Avertissement L’étude qui suit s’appuie sur des données issues de recherches publiées par Embraer et Boeing. Elles ont toutes les deux une vision sur 20 ans.

4.2. Objet L’objet de ce chapitre est d’avoir une vision du marché des avions régionaux sur 20 ans (2005 – 2024) afin :

1. D’avoir une idée des besoins futurs des compagnies aériennes potentiellement clientes, 2. De juger de la pertinence et de la rentabilité de notre projet, 3. D’adapter au besoin le cahier des charges initial du projet pour coller à la demande

pressentie. L’étude qui suit s’intéresse aux jets commerciaux de 30 à 120 passagers.

4.3. Introduction Les scénarii économiques étudiés montrent une croissance continue du trafic aérien partout dans le monde. En moyenne cette croissance sera de l’ordre de 3.1%. Concernant les avions de la gamme 30-120 passagers, cette croissance moyenne sera de 5.4 %. Les régions avec la plus forte croissance pour ce type d’avions seront :

1. L’Asie (et en particulier la Chine), 2. Le Moyen Orient, 3. L’Amérique Latine.

En Europe, l’élargissement de l’Union Européenne vers l’Est, devrait permettre une croissance de 4% l’an.

4.3.1. Optimisation et flexibilité de la flotte Les compagnies aériennes doivent continuellement réduire leurs coûts et améliorer leur efficacité pour survivre dans un environnement où les revenus sont faibles et où la concurrence est forte. Une de leurs opportunités est de déployer des appareils d’une capacité adaptée à la demande réelle d’une ligne. Beaucoup de compagnies utilisent toujours de gros appareils sur une ligne à faible demande, et inversement. Dans le même temps, la forte concurrence impose aux transporteurs, la protection de leur réseau et l’expansion vers de nouveaux marchés. La volatilité du marché aérien renforce indéniablement la nécessité d’avoir une flotte optimale et flexible, capable d’infiltrer de nouvelles opportunités d’une large gamme du marché.

4.3.2. Composition de la flotte et demande en appareils Découpons le marché des avions 30-120 passagers en 3 segments distincts :

1. Le segment 30-60 passagers,


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2. Le segment 61-90 passagers, 3. Le segment 91-120 passagers.

Ces segments auront un rôle important puisqu’ils représenteront un moyen :

1. D’optimiser la flotte des compagnies, 2. D’améliorer l’efficacité des compagnies pour explorer de nouveaux marchés.

Utilité du segment « 30-60 » pour les compagnies :

1. Déploiement de ces avions régionaux pour étendre l’importance des hubs, 2. Accroissement des fréquences, 3. Développement de hubs secondaires, 4. Remplacement de turbopropulseurs, 5. Création de lignes « Porte à porte ».

Remarque : Presque 30% de la gamme ERJ d’Embraer en Europe et aux USA est utilisé pour nouvelles lignes qui aident à l’expansion des réseaux. Ce segment doit encore atteindre sa maturité mais il continuera à jouer un rôle important dans le transport aérien. Utilité du segment « 61-90 » pour les compagnies :

1. Permet d’optimiser le transport des passagers en ajustant la capacité de l’appareil à la croissance naturelle de la demande sur certaines lignes,

2. Ce segment permet en outre de placer sur des lignes où les avions sont encore surdimensionnés, des appareils parfaitement adaptés.

Utilité du segment « 91-120 » pour les compagnies :

1. Permet d’opérer sur plusieurs marchés secondaires où la demande ne justifie pas l’utilisation d’importants avions,

2. Remplacement d’anciens jets inefficaces, 3. Soulagement des gros avions pour un déploiement là où la demande l’exige

réellement.


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Voici l’évolution du marché « 30-120 » passagers.

4.3.3. Prévisions de fourniture en avion Des deux graphiques précédents, nous pouvons déduire que l’étude prévoit l’achat de 7800 nouveaux appareils dans la gamme de « 30-120 » passagers. Nous pouvons détaillés cette prévision de la manière suivante :

Segment 2005-2014 2015-2024 2005-2024

30-60 650 1300 1950

61-90 1300 1550 2850

91-120 1250 1750 3000

TOTAL 3200 4600 7800


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Régions 2005-2024

Amérique du Nord 4165

Amérique Latine 538

Europe 1319

Russie 495

Afrique et Moyen Orient 177

Asie - Pacifique 471

Chine 635

Monde 7800

Si nous détaillons par segments, nous avons :

1. Pour le segment « 91-120 »,

Régions 2005-2024

Amérique du Nord 1530 51%

Amérique Latine 278 9%

Europe 595 20%

Russie 163 5%

Afrique et Moyen Orient 48 2%

Asie - Pacifique 186 6%

Chine 200 7%

Monde 3000


Régions 2005-2024



Europe 600 21%

Russie 208 7%



Chine 245 9%

Monde 2850


Régions 2005-2024



Europe 124 6%

Russie 124 6%



Chine 190 10%

Monde 1950


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4.4. Tendances globale du marché et problématiques L’industrie aéronautique s’adapte à un nouvel environnement où les « fondamentaux » sont en perpétuel mouvement. Ce chapitre décrit certaines des fortes tendances et leurs conséquences.

4.4.1. Croissance du trafic L’an dernier, les résultats de la demande ont démontré un certain rétablissement dans les marchés intérieurs américains et européens. En Asie – Pacifique, le tsunami de décembre 2004 a affecté l’industrie du tourisme, mais le trafic aérien se rétablit maintenant. L’Inde investi dans ses infrastructures, réduit les taxes et libéralise pour « booster » l’industrie aérienne, ce qui par ailleurs attire plus d’investissement et plus de touristes. Cette déréglementation va mettre en forte concurrence les compagnies actuelles locales avec de nouvelles compagnies. Ceci impliquera de forts réinvestissements pour optimiser et adapter la flotte des compagnies, qui auront alors de grands besoins. A l’heure actuelle, 70% des lignes aériennes dans ces régions sont encore sous monopole. En Chine, les JO de 2008 (ainsi que l’exposition universelle de 2010) aura un impact très favorable sur l’économie et la demande de transport aérien. Pour répondre à ses futurs besoins, la Chine investit très lourdement sur ses infrastructures. Cependant aujourd’hui, l’ouverture des lignes, le prix des billets, le prix du kérosène et les taxes aéroportuaires sont encore sous l’autorité directe du gouvernement chinois, même si un processus lent de déréglementation s’établit. Les compagnies chinoises commencent à avoir une plus grande liberté d’action pour leur management quotidien, et une certaine concurrence arrive lentement sur le marché intérieur chinois. En Russie, la plupart des compagnies se restructurent, ce qui implique des résultats positifs et une croissance du trafic importante. De plus, le gouvernement russe oblige à la consolidation du secteur aérien en imposant maintenant l’application des standards de sécurité et de régularisation. Ceci aura aussi pour effet de diminuer le nombre de compagnies aériennes de 199 à 35.


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4.4.2. L’expansion des Low cost Internet entre autres, a permis aux low cost de pouvoir concurrencer les compagnies classiques sur 70% des marchés intérieurs américain et européen. En parallèle, l’aviation régionale se concentre alors sur le développement de marchés d’affaire secondaires.

4.4.3. Faibles revenus – Réduction des coûts L’expansion agressive des low cost implique une forte baisse du prix du billet. Depuis l’an 2000, le prix moyen d’un billet d’avion aux USA a baissé de 20%. L’étude montre aussi une migration du voyageur d’affaire vers l’achat de billets à prix réduits. Celui-ci ne souhaite plus acheter d’un billet « première classe ». De véritables politiques de réduction des coûts sont indispensables aux compagnies, et toutes les opportunités sont bonnes à prendre. Celles-ci sont rendues obligatoires, outre par la concurrence, par l’augmentation à long terme du baril de pétrole et par la congestion du trafic aérien notamment en Europe qui se doit d’investir pour minimiser le problème en réaménageant son espace aérien. L’acquisition de nouveaux appareils adaptés au trafic et plus rentables du point de vue opérationnel fait parti de la politique de réduction des coûts.

4.4.4. L’industrie aéronautique en 2005 et au-delà Depuis 2001, l’industrie aéronautique considère constamment les changements de l’environnement devenu hautement concurrentiel. En réponse à la croissance puissante du marché low cost, les compagnies aériennes s’attachent de plus en plus les services de l’aviation régionale pour lutter plus efficacement.


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Le segment 30-60 passagers : Ce segment a cru significativement ces dernières années et atteint une certaine maturité grâce à une clientèle de base fidèle. Sur les lignes adoptant ce type d’appareils, les fréquences des vols tendent à augmenter. Cette augmentation des fréquences pourrait permettre l’arrivée de plus gros porteurs sur ces lignes (100 passagers). Mais de nouvelles lignes à demande relativement faible demandant de bas coûts et un haut niveau de sécurité devraient voir le jour.


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Le segment 61-90 et 91-120 passagers : L’utilité de ce segment pour les compagnies :

1. Croissance de certaines lignes qui demande de plus grandes capacités, 2. Ajout de nouvelles fréquences sur des marchés existants, 3. Redéploiement de plus gros porteurs vers des destinations plus rentables pour eux, 4. Développement de nouveaux marchés avec des possibilités d’avoir des distances

franchissables plus importantes, 5. Remplacement de vieillissants et coûteux aéronefs.

Les compagnies Low cost s’intéresseront de plus en plus aux avions commerciaux de 100 places. En effet, ces compagnies identifient des centaines de lignes avec des volumes de passagers quotidiens trop faibles pour un Airbus de 156 places. Par ailleurs, plus d’un tier des avions « 61-120 » passagers en service aujourd’hui ont plus de 20 ans d’age, et approchent de la fin de leur rentabilité puisqu’ils génèrent de fortes consommations de carburant et nécessitent une maintenance importante. Ceci encouragera donc la croissance des ventes de ce type d’appareils.


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4.5. Conclusions

4.5.1. Objectif de la part du marché Si nous considérons les perspectives de vente sur le segment 30-120 passagers, elles concernent 7800 appareils sur une période de 20 ans. Notre objectif est la vente de 150 avions, soit moins de 2% du marché potentiel, ce qui reste un objectif réalisable pour un constructeur naissant.

4.5.2. Points forts de notre projet par rapport au marché Nous souhaitons pouvoir concevoir un avion en deux versions, et bénéficier ainsi au maximum de l’effet famille qui permet de réduire les coûts. Or un des maîtres mots de cette étude est « adaptabilité ». Les compagnies ont à la fois besoin d’appareils 50 et 100 places pour rentabiliser au maximum leurs lignes existantes en adaptant l’offre et la demande. En effet, elles doivent posséder une large gamme d’avions différents qui permettent de répondre au mieux aux besoins de chaque liaison aérienne. Ainsi pouvoir fournir à moindre coût (grâce à l’effet famille) deux types d’appareil jouant sur des segments légèrement différents est un atout. Par ailleurs, notre projet vise une distance franchissable ambitieuse, supérieure à la concurrence. (Cf. Chapitre Existant) Cet atout permettra aux compagnies :

1. D’avoir un plus large panel de lignes nouvelles possibles, 2. De remplacer plus de lignes « moyen courrier », avec des distances de parcours

importantes, qui sont à l’heure actuel exploitées par des avions type A318, A319, A320 ou B737 qui sont surdimensionnés par rapport à la demande.

4.5.3. Points faibles

Le cahier des charges initial du projet considère des appareils comprenant deux classes (éco et business). L’étude ici montre une désaffection de la classe affaire, notamment sur le marché américain. Par ailleurs, nous avons vu aussi que les compagnies low cost commençaient à s’intéresser de près aux jets commerciaux de 100 places. Avoir deux classes de billet n’est pas adapté dans ce cas là. De plus, avoir un aménagement comprenant moyens de divertissement, de collation, …ne devrait pas intéresser pas le marché low cost. Une étude plus poussée devrait pouvoir la pertinence d’avoir une version « combi », comprenant 4 tonnes de fret. Le marché du fret concerne plutôt des tonnages largement supérieurs : >50t. Peut être cette solution nous permettrait d’occuper une niche encore inexploité en occident. Il sera indispensable d’utiliser la même motorisation pour toutes les versions de notre avion.


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5. Le planning

5.1. Les Concepts de planning On a choisi d’établir 3 types de planning :

1. Un planning sur le long terme 2. Un planning sur la durée du projet (6 mois) 3. Un planning hebdomadaire

5.2. Le planning sur du long terme Celui-ci a pour but de donner une dimension temporelle au projet. Il donne la situation actuelle par rapport à la finalité de celui-ci ; qui est le premier vol de l’avion de série. Il n’est pas précis et il n’est pas individualisé. Il comporte certaine dates clefs :

1. Début du programme 2. Fin de l’avant projet – Début de l’usine et des études plus fines 3. Début de la production 4. Premiers essais statiques 5. Premiers vols du prototype 6. Premiers vols de l’avion de série.

5.3. Le planning hebdomadaire Notre équipe actuelle est composée de 13 personnes, ce groupe possède de nombreux déséquilibres sur différents domaines. Il est composé d’experts dont le nombre par activité est mal répartie, le planning est là pour s’assurer que tout le monde a du travail. On y définit les objectifs à très court terme.


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5.4. Le planning sur la durée du projet Ce planning a pour but de gérer toute la phase avant projet. Celle-ci va s’étendre du mois de septembre 2005 au mois de Janvier 2006. Il est géré tache par tache. Il permet d’éviter au programme de prendre du retard et de définir des échéances. On gère les responsables de chacune des taches et les budgets.


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6. Analyse de l’existant

6.1. Avions concurrents

Constructeur Modèle MES PAX Motorisation Plafond Rayon d'action MTOW Longueur Envergure Max payload vitesse de croisière

Antonov An-148-100 70- 80

D436-148 engines produced by "Motor Sich" motor plant (Ukraine) 1187 à 1943 nm 29.13 m 28.91 m 9000 kg

top cruise speed 880 km/h

Antonov An-140 52

2 Klimov / Motor-Sich TV-3-117VMB-SBM1, 2,500hp or 2 PW127A, 2,750hp 2100 km 19000 kg 22,46 m 24,25 m 525 km/h

Antonov An-74TK-300 top cruise speed from 378 to 405 knots

Tupolev Tu-334-100 1995 86-102

2 Progress D-436T1 turbofans, 73.5kN 35000 feet 1900 km (1080 nm) 46100 kg 31,26 m 29,77 m 820 km/h

Tupolev Tu-334-100 D 1995 86-102

2 Progress D-436T2s turbofans, 80.5kN 35000 feet 4100 km (2213 nm) 54420 kg 31,26 m 32.61 m 820 km/h

Fokker Fokker 50 50 2 PWC PW125B 25 00 feet 1109 nm 19 950 kg 25.25 m 29 m 282 kts

Fokker Fokker 70 79 Rolls-Royce Tay Mk620Max 37 000 feet 1900 km 37 995 kg 30.91 m 29.08 m

Fokker Fokker 100 100 Rolls-Royce Tay 620 37 000 feet 2450 km 44 450 kg 35,53 m 28,8 m

Airbus A 318 2002 107-117

CFM56-5 or PW6000 engines 3,250 nm/6,000 km

59 à 68 tonnes 31.44 m 34.1 m Mach 0.82

ATR ATR 72 1986 70

2 P&W 2475 SHp avec hélices à 6 pales 15000 feet 1280 km (800nm) 22 000 kg 27.17 m 27.05 m 7050 kg 276 kt

Douglas Dc-9-10 1965 90

Two 6,350 kg (14,000 lbf) Pratt & Whitney JT8D-5 2036 km (1265 nm) 41 140 kg 31.82 m 27.25 m 903 km/h (561 mph)

Douglas Dc-9-21 1965 90

Two 6804 kg (15,000 lbf) Pratt & Whitney JT8D-9 2977 km (1850 nm) 44 492 kg 31.82 m 28.47 m 896 km/h (557 mph)

Douglas Dc-9-30 1965 115

Two 7031 kg (15,500 lbf) Pratt & Whitney JT8D-15 2631 km (1635 nm) 49 940 kg 36.37 m 28.47 m 917 km/h (570 mph)

Tupolev Tu-134 1967 70-80

8.2 tons Propulsion Two 14,490 lb Soloviev D30 39 730 feet 2400 km 47 600 kg 37.1 m 29.0 m 750 km/h


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Sud Aviation Caravelle 10 B 1960 100

Two 64.4kN (14,500lb) Pratt & Whitney JT8D-9 turbofans 2650km (1450nm) 56 000 kg 33.01 m 34.30 m 9100 kg 600 km/h

Boeing 737-600 1997 110-132

2 x CFM56-7B22 (101 kN) 41 000 feet 3050 nm 65 090 kg 31.24 m 34.32 m 14600 kg M 0.785

British Aircraft Corporation

Bac 1-11-300/400 1960 89

2x Rolls-Royce RB.163 Spey Mk. 511, 11,400 lbf (51 kN) thrust each 35 000 feet 2982 km 33 793 kg 28.2 m 26.9 m 795 km/h

British Aircraft Corporation Bac 1-11-500 1960 119

2x Rolls-Royce RB.163 Spey Mk. 512DW, 12,550 lbf (5,693 kg) thrust each 35 000 feet 2745 km 47 400 kg 32.6 m 28.5 m 870 km/h

British Aerospace BAe 146

80-110

4 réacteurs Honeywell AS977 de poussée unitaire de 30 kN soit 6700 livres 31 000 feet 3000 km (1620 nm) 38 100 kg 26.2 m 26.21 m 767 Km/h (414 kt)

Sukhoi RRJ 60 2007 55

2 x turbofans. Snecma/NPO Saturn (SM146) 3000 à 5000 km 32770 kg 25,6 m 26,25 m 6050 kg Mach 0.78 à 0.8





Bombardier CRJ 200 1996 50 GE *2 flux CF34-3B1 41000 feet 1915 nm Mach 0,81

Bombardier CRJ 900 2005 70/7

5

2 turboréacteurs à double flux General Electric CF34-8C5 41000 feet 2000 nm Mach 0,82

Bombardier CRJ 700 1999 86

2 turboréacteurs à double flux General Electric CF34-8C5 41000 feet 1976 nm Mach 0,83

Bombardier Q300 56

2 turbopropulseurs Pratt & Withney Canada PW123B (Helices) 25000 feet 1098 nm 528 kts

Bombardier Q400 78

2 turbopropulseurs Pratt & Whitney Canada PW150A (Helices) 25000 feet 1362 nm 360 kts


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Embraer ERJ 145 1989 50 The Rolls-Royce AE3007 A 1550 nm Mach 0,78

Embraer Embraer 175 1999 86 General Electric´s CF34-8E 1800 nm Mach 0,82

Embraer Embraer 190 1999 106 General Electric´s CF34-10E 2300 nm Mach 0,82


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6.2. Diagrammes comparants les caractéristiques des différents avions.

Comparaison avec les performances de la concurrence

Antonov An-148-100 B

Antonov An-148-100 E

Tupolev Tu-334-100 D

Airbus A 318

Boeing 737-600

Sukhoi RRJ 60

Sukhoi RRJ 75

Sukhoi RRJ 95

Bombardier CRJ 200 LR

Bombardier CRJ 900 LR

Bombardier CRJ 700

EAC 50

EAC 50 MEAC 100

Embraer Embraer 190

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Rayon d'action (nm)

MT

OW

(kg

)

Sukhoi RRJ 95

39000

2421

95

864

13000

10450

40525

nbre de passagers

Plafond feet

Rayon d'action nm

MTOW kgMax payload kg

Max fuel kg

vitesse de croisière km/h

Comparaison avec les versions EAC 50 et EAC 100 :

EAC 50

EAC 100


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Airbus A 318

39000

3250

117

885

19000

11068

nbre de passagers

Plafond feet

Rayon d'action nm


Max fuel kg


68000


EAC 50

EAC 100

Antonov An-148-100 E

430509000

12100

880

75

2750

41 000

nbre de passagers

Plafond feet

Rayon d'action nm


Max fuel kg



EAC 50

EAC 100


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EAC 50

43300

5950

14000

850

50

2700

37000

nbre de passagers

Plafond feet

Rayon d'action nm


Max fuel kg


EAC 100

11400

17000

850

100

2700

37000

nbre de passagers

Plafond feet

Rayon d'action nm


Max fuel kg


56800


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6.3. Propulsion

SAM 146

L’étude ci-dessous a pour but de présenter les réacteurs disponibles sur le marché.


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6.3.1. CFM INTERNATIONAL : Snecma & GE AE

Motoriste CFM International (Snecma & GE AE)

Moteur CFM 56 - 3 CFM 56-5A

Version 3-B1 / -3-C1 3B-2 / -3C-1 3C-1 5A1 5A3 5A4 5A5

Poussée max décollage (KN) 82 à 89 98 104,5 111,3 118 98 105,5

Taux de dilution 5 4,9 5 6 6 6,2 6

Température à poussée nominale maintenue (°C) 30 30 30 30 30 45 37

Poussée max montée (KN) 35000 ft - Mach - 0.8 - ISA 21,6 28,8 30,6 25 25 25 25

Taux de compression général pour la poussée max 27,5 28,8 30,6 31,3 31,3 31,3 31,3

Longueur (mm) 2360 2360 2360 2422 2422 2422 2422

Diamètre soufflante (mm) 1524 1524 1524 1735 1735 1735 1735

Avion(s) équipé(s) B737-300 B737-500 B737-300 B737-400 B737-300 B737-400 B737-500

A320 A320 A319 A319

Date 1ère mise en service du moteur 1984 1988 1990 1988 1988 1996 1996

Remarques

Moteur relativement ancien mais qui a prouvé sa fiabilité.Record mondial de 40000 h de fonctionnement sans dépose. Afin de répondre aux besoins des cies

aériennes; plus de 300 CFM56-3 supplémentaires seront produits au cours de la prochaine décennie.

Consommation spécifique inférieure de 10% par rapport au CFM 56 - 3. Intègre un système FADEC. Certifié ETOPS 120 sur le A320. Faible coût

d'exploitation


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Moteur CFM 56 - 5B

Version 5B1 5B2 5B3 5B4 5B5 5B6 5B7

Poussée max décollage (KN) 133,5 130 142,5 120,3 98 104,5 120,3

Taux de dilution 5,5 5,5 5,4 5,7 6 5,9 5,7

Température à poussée nominale maintenue (°C) 30 30 30 44 45 45 44

Poussée max montée (KN) 35000 ft - Mach - 0.8 - ISA

28,5 28,5 28,5 25 25 25 28,5

Taux de compression général pour la poussée max

35,9 35,9 35,9 32,6 32,6 32,6 35,4

Longueur (mm) 2601 2601 2601 2601 2601 2601 2601

Diamètre soufflante (mm) 1735 1735 1735 1735 1735 1735 1735

Avion(s) équipé(s) A321 A321 A321 A320 A319 (A318

?) A319 (A318 ?)

A319 (A318 ?)

Date 1ère mise en service du moteur 1994 1994 1994 1995 1996 1996 1996

Remarques Faible coût d'exploitation. Certifié ETOPS 120. Intègre un système FADEC. Chambre à combustion à double tête réduisant jusqu'à 40% les émissions d'oxydes d'azote (NOx)


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Moteur CFM 56 - 7B

Version 7B18 7B20 7B22 7B24 7B26 7B27

Poussée max décollage (KN) 87 91,5 101 107,5 117 121

Taux de dilution 5,5 5,4 5,3 5,3 5,1 5,1

Température à poussée nominale maintenue (°C) 30 30 30 44 45 45

Poussée max montée (KN) 35000 ft - Mach - 0.8 - ISA 26,5 26,5 26,5 26,5 26,5 26,5

Taux de compression général pour la poussée max 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7

Longueur (mm) 2629 2629 2629 2629 2629 2629

Diamètre soufflante (mm) 1550 1550 1550 1550 1550 1550

Avion(s) équipé(s) B737-600 B737-600 B737-700

B737-600 B737-700

B737-700 B737-800 B737-900

B737-800 B737-900

B737-800 B737-900

Date 1ère mise en service du moteur 1998 1997 1997 1998 1998/2000 1998/2000

Remarques

Intègre un système FADEC. Le CFM 56 - 7B est proposé en option avec une chambre de combustion double tête. Avancées notables par rapport au CFM56 - 3 : température de

fonctionnement plus basse pour une meilleure longévité du moteur sous l'aile et une consommation spécifique de carburant réduite de plus de 8%.


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6.3.2. Power Jet : Snecma & NPO Saturn

Motoriste Power Jet (Snecma & NPO Saturn)

Moteur SaM 146

Version Config 1 Config 2

Poussée max décollage (KN) 60,04 68,5

Taux de dilution 4,43 4,43

Température à poussée nominale maintenue (°C) inconnue inconnue

Poussée max montée (KN) 35000 ft - Mach - 0.8 - ISA 16,19 16,63

Taux de compression général pour la poussée max 27,53 27,97

Consommation spécifique (lb/h/lb) 0,629 0,629

Longueur (mm) 2070 2070

Diamètre soufflante (mm) 1224 1224

Avion(s) équipé(s) RRJ 60B RRJ60LR RRJ 75B RRJ 75LR RRJ 95B RRJ 95LR

Date 1ère mise en service du moteur inconnue inconnue

Remarques

Seul système de propulsion intégré : inclut moteur nacelle et équipements. Développé pour motoriser des appareils jusqu'à 100 pax. Bénéficie de l'expérience des CFM 56. La poussée disponible peut être ajustée en changeant simplement une fiche sur le système FADEC. Coûts de maintenance inférieurs de 20% par rapport à la concurrence. 10dB de marge par rapport à la norme Stage IV. 40% de marge en émissions par rapport à la marge ICAO-CAEP.


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6.3.3. IAE : Pratt & Whitney, Rolls-Royce, Japanese Aero Engine Corporation, MTU Aero Engines

Motoriste IAE

Moteur V2500 V6000

Versions V2500-A1 ; V2522-A5 ; V2524-A5 ; V2527-A5 ; V2530-A5 ; V2533-A5 ;

V2525-D5 ; V2528-D5 PW 6122-ID ; PW6124

Poussée max décollage (KN) 102.3 à 142.3 98.30 à 105.9

Taux de dilution 4.5 à 5.4 4.8 à 5

Température à poussée nominale maintenue (°C) 30 à 55 30

Poussée max montée (KN) 35000 ft - Mach - 0.8 - ISA inconnue inconnue

Taux de compression général pour la poussée max 26.9 à 33.4 26.1 à 28.2

Longueur (mm) 3200 2743

Diamètre soufflante (mm) 1613 1437

Avion(s) équipé(s) A319 ; A320 ; A321 ; MD 90 A318

Date 1ère mise en service du moteur inconnue inconnue

Remarques Moteur qui a fait ses preuves en

termes de performances, fiabilité et rentabilité

Dernier né de Pratt & Whitney. Spécialement développé pour les

avions de 100 passagers. Peu bruyant, peu polluant.


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6.3.4. Rolls Royce / GE AE

Motoriste Rolls-Royce GE AE

Moteur BR715 CF34

Versions BR715-A1 BR715-C1 CF34-10 CF34-8

Poussée max décollage (KN) 82,3 93,4 82,3 61,34 à 64,5

Taux de dilution 4,68 4,55 5 5

Température à poussée nominale maintenue (°C) 30 à 55 inconnue inconnue

Poussée max montée (KN) 35000 ft - Mach - 0.8 - ISA inconnue inconnue inconnue

Taux de compression général pour la poussée max inconnu 26,7 28

Longueur (mm) 3734 2286 3251

Diamètre soufflante (mm) 1473 1448 1320

Avion(s) équipé(s) B717 (MD 90) ARJ 121

EMBRAER 190/195

CRJ 700/900 EMBRAER

170/175

Date 1ère mise en service du moteur 1999 inconnue inconnue

Remarques

Moteur spécialement développé pour les avions de 100 places. Bonnes

performances, faibles pollution atmosphériques et acoustiques.


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6.3.5. Commentaire L’analyse de l’existant de la motorisation montre qu’il existe une large plage de poussée disponible dans la catégorie d’appareils qui nous intéresse : de 60.04 KN pour le SAM 146 jusqu’à 142.5 KN pour le CFM 56-B3 et le IAE V2500. Une étude de performance permettra de déterminer la poussée nécessaire. De plus, certaines données comme les masses, les consommations spécifiques et les prix demeurent pour le moment indéterminés mais seront également des critères à prendre en compte pour le choix de la motorisation. Les moteurs d’anciennes générations comme les CFM 56-3 et CFM 56-5A ont pour avantage d’avoir un large retour d’expérience en exploitation et ont largement démontré leur fiabilité. Cependant, ils sont plus polluants sur les plans sonores et atmosphériques. A l’inverse les moteurs de nouvelle génération sont plus en accord avec les nouvelles réglementations mais certains n’ont jamais volé comme le SAM 146 ou le IAE V6000. Leur coût d’exploitation est également inférieur de par leur architecture modulaire qui facilite les opérations de maintenance et réduit ainsi le temps d’immobilisation des appareils au sol. Dans la suite du projet, on étudiera également l’option de proposer deux motorisations différentes afin de satisfaire les compagnies aériennes qui restent fidèles à un motoriste.


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7. Les équipements Pour notre étude des équipements de notre avion, nous avons tout d’abord commencés par effectuer un inventaire de tous les équipements à la fois à l’extérieur de l’avion qu’en cabine dont nous aurons besoin.

7.1. Equipements présents en cabine : - Sièges de la classe affaire et de la classe économie. - Sièges des pilotes et de l’observateur. - Sièges pour les PNC. - Equipements vidéo (sur les sièges + panneau de commande PNC) - Aménagement des galleys (fours, eau chaude et froide, compartiment réfrigéré). - Coffres a bagages. - Eclairage intérieurs de la cabine. - Toilettes. - Consignes lumineuses. - Interphone : PA public adresse - Panneau de commande PNC pour la gestion de la températures de et l’éclairage de la cabine.

7.2. Equipements de secours : - Toboggans pour l’évacuation d’urgence. - Masques à oxygène PAX+ PNT+PNC.

7.3. Equipement à l’extérieur de l’avion : - APU : Auxiliary Power Unit. - Feux extérieurs : atterrissages, strobe, beacon. - Radar Météo. - Train d’atterrissage (avec camera incorpore de facon a ce que les passagers puissent voir

l’atterrissage sur leur écran personnel). - Prises pitot. - Prises statiques. - RAT : Ram Air Turbine. - Boites noires : CVR & FDR. - Antennes : VOR, GPS, ILS, TCAS, Transpondeur, UHF, VHF, Satcom. Tous ces différents équipements existent déjà sur le marché et sont disponibles par conséquent en ce qui concerne la revue de faisabilité, nous sommes en mesure d’affirmer qu’ils pourront être utilisés sur nos avions. Nous procéderons à une étude du Make or Buy afin de savoir la solution la plus judicieuse pour notre cas. Comme beaucoup d’avionneurs nous nous tournerons vers des équipementiers qui proposent ces différents équipements et nous ferons une sélection des plus approprié à notre budget et à nos objectifs. Dans un premier temps nous avons contacté différents équipementiers pour savoir les différents modèles qu’ils ont à nous proposer. Vous trouverez dans la section suivante des exemples de fauteuils de classe affaire produits par la société SOGERMA filiale du groupe EADS ainsi qu’une étude comparative des APU de la société Hamilton Sundertland.


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7.4. Fauteuils de classe affaire proposés par la société SOGERMA :

Les sièges proposés par la SOGERMA sont entièrement électrique et permettent aux passagers d’être pratiquement allongés puisque le fauteuil s’incline à 130 degrés ce qui peut être un atout pour notre secteur de marché sachant que notre avion devra avoir une autonomie suffisante pour pouvoir parcourir des distances de 2700 NM c'est-à-dire des temps de vol suffisamment long pour nécessiter des sièges -lits.

Tous les écrans sont reliés à un pupitre de commande destiné aux PNC ainsi qu’à un boîtier situé en soute électronique qui est lui destiné aux mécaniciens pour les opérations de maintenance. Ce système de commande est proposé lui par la société Honeywell et se présente comme suit :

Le système proposé par Honeywell est le Air Show 4000 qui permet d’une part la projection de film aux passagers ainsi que des consignes de sécurité et d’autres part un système de suivi du vol en temps réel qui montre la position de l’avion dans le monde et certains paramètres de vols tels que la vitesse, la température, la distance parcourue et le temps de vol restant. Pour le moment nous sommes en attentes des prix d’une part et du devis de masse et de volume de ces sièges d’autres parts. En effet chaque siège présente de nombreux vérins qui accroissent très rapidement la masse de l’ensemble. Par conséquent aucune décision n’a encore été prise et nous poursuivons notre analyse de l’existant notamment pour les fauteuils de classe économique qui représenteront la plus grande partie de nos achats en terme de sièges passagers.


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7.5. Etude comparative des APU Auxiliary Power Unit :

7.5.1. APS 500 :

APU APS 500

Type d'avion de Havilland Dash 8-100

Type de certification FAA TSO C77a Catégorie 1

Maintenance LRU facile d'accès

Masse 52 Kg

Volume 0,122 m^3

Remarques Faible encombrement


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7.5.2. APS 500 R

APU APS 500R

Type d'avion Embraer ERJ 135/140/145


Maintenance Diagnostic automatique

Masse 54,4 Kg

Volume 0,223 m^3

Remarques Facilité de maintenance


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7.5.3. APS 3200 :

APU APS 3200

Type d'avion Airbus A318



Masse 140 Kg

Volume 0,8 m^3

Remarques norme ICAO sur le bruit


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7.5.4. APS 2100 :

APU APS 2100

Type d'avion Boeing 717



Masse 186 Kg

Volume 0,6 m^3



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7.5.5. APS 2000 :

APU APS 2000

Type d'avion Boeing 737



Masse 128 Kg

Volume 0,4 m^3



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7.5.6. APS 1000 :

APU APS 1000

Type d'avion Bae 146 AVRO RJ



Masse 86 Kg

Volume 0,31 m^3

Remarques Faible encombrement


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7.5.7. APS 1000m :

APU APS 1000m

Type d'avion de Havilland Dash 8-400



Masse 86 Kg

Volume 0,31 m^3


A ce stade de notre étude ne connaissant pas encore les coûts des APU, ni les modèles proposés par Micromeca et Honeywell, les seuls critères de sélection sont ceux de la masse et de l’encombrement qui doivent être minimum. Par conséquent en première approche nous avons choisit l’APU APS 500 de Hamilton Sundertland qui présente un faible encombrement de 0.12m³ et une faible masse de 52 Kg.


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8. Réglementations – Lois françaises, européennes

1. Code de l’aviation civile 2. Réglementation du transport aérien 3. ISO 9001 pour l’environnement

Par ailleurs, nous devrons nous référer aux documents/exigences de la JAA (Joint Aviation Authorities, Europe) et les autorités d’aviation civile des régions qui font partie de notre étude de marché (FAA pour les Etats-Unis et CAAC pour la Chine ; numérotation est la même, les exigences diffèrent dans les détails).

JAR 1 Definitions and Abbreviations

JAR 11 JAA Regulatory And Related Procedures

Part 21 Certification Procedures for Aircraft and Related Products and Parts

JAR 25 Large Aeroplanes

JAR 36 Aircraft Noise

JAR 39 Airworthiness Directives

Part 145 Certification Procedures for Aircraft and Aircraft Part Maintenance

JAR-AWO All Weather Operations

JAR-E Engines

JAR-MMEL/MEL Master Minimum Equipment List / Minimum Equipment List


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9. Analyse fonctionnelle Pour notre étude nous avons considéré les états de vie suivant :

1. Au sol, roulage 2. Au décollage 3. En vol 4. A l’atterrissage 5. En maintenance 6. Au parking 7. En industrialisation 8. Service après vente 9. En fin de vie

9.1. Diagrammes APTE

9.1.1. Au sol, au roulage

9.1.2. Au décollage


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9.1.3. En vol

9.1.4. A l’atterrissage


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9.1.5. En maintenance

9.1.6. Au parking


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9.1.7. En industrialisation

9.1.8. Service Après Vente


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9.1.9. En fin de vie


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9.2. Tableau définissant le CDCF

Fonctions K Critère Niveau Flexibilité F

Type N° Dénomination Cycles de vie

FP 1 Acheminer l’avion avec ses passagers de l’aérogare à la piste (et inversement).

Au sol - Roulage

3 Train avant orientable

180 ° +/- 10 ° 1

4 Trains résistants aux

pistes dégradées 0

FP 2 Accélérer pour atteindre une vitesse de sécurité de décollage - Prendre son envol

Au décollage 5 V>V2 ADU ADU

FP

3a Diriger l’avion au sol Au décollage 5 Angle axe piste / axe

fuselage 0° +/- 5°

3b Diriger l’avion en vol Au décollage 5

Taux de montée (tangage) 1500ft/min

+500/min 1

Lacet ADU ADU 1

Roulis ADU ADU 1

FP 4 Transporter les passagers. En vol

4 Nombre de passagers 50 - 100 +/-5 1

4 Masse par passager (bagages inclus)

98 kg +/-2 kg 1

4 Prix du billet / passager / km

ADU ADU 0

FP 5 Transporter le fret. En vol 3 Masse de fret 4 tonnes +/-0,5 tonnes 2

FP 6 Poser l'avion A l'atterrissage 5 Distance sol 0 m 0 m 0

FP 7 Freiner l'avion A l'atterrissage 5 Vitesse avant virage

taxiway 20 kt +/-5kt 0

FP 8 Entretenir l'appareil En maintenance 4 Procédure JAR 145

Respecter les

conditions de la

norme

0


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FP 9 Stocker l'appareil En maintenance 2 Volume du hangar

Surface de l'avion + 10 m de chaque

côté

+/- 5 m 2

FP 10 Embarquer et débarquer les passagers Au parking 5

Temps de débarquement

urgence

90'' pour débarquer

+/- 10''

4 Temps

d'embarquement 20' +/- 10 mn

FP 11 Embarquer et débarquer les bagages Au parking 5 Temps

d'embarquement 20' +/- 10mn

FP 12 Embarquer et débarquer le fret Au parking 5 Temps

d'embarquement 20' +/- 10mn

FP 13 Respecter l’environnement En fin de vie 4

Dépollution

Pas de rejet

polluant dans la nature

Recyclabilité 95% des

matériaux utilisés

-0% / +5%

FP 14 Recycler l’avion En fin de vie 2 Bénéfices revente ADU ADU

FP 15 Diminuer le temps d’acheminement et de remplacement des pièces Après vente 2 Image du

constructeur 2 jours + /- 1 jour 3

FP° 16 Formation du personnel navigant. Après vente 5 Simulateur 1 2

FP 17 Concevoir la fabrication des avions dans un espace limité Industrialisation 4 Coût des locaux 500 m² +/- 100 m² 2

FC 1 Assurer le bien être des passagers. Au sol - Roulage 3 Bruit 70 dB +/- 5dB 1

3 Température 20°C +/- 2 °C 1

FC 2 Informer les passagers des mesures de sécurité Au sol – Roulage-En vol

3 présence d'un public

adresse

1 haut parleur pour 4

passagers

+/- 1 passager 2

FC 3 Pouvoir rouler sur les taxiways de l’aéroport Au sol - Roulage 5 rayon de braquage

adéquat 30 m +/- 2 m 1

FC 4 Voir et être vu par l’environnement au sol (aéronefs, tour de contrôle). Au sol – Roulage- 5 CF JAR 25 ADU ADU 1


24/02/2009 51 / 72

au décollage-a l’atterrissage

FC 5 Communiquer avec l’environnement au sol (aéronefs, tour de contrôle). Au sol – Roulage- au décollage- en vol

5 CF JAR 25 ADU ADU 1

FC 6 Respecter les normes et les réglementations des aéroports. Au sol - Roulage 5 CF JAR 25 ADU ADU 1

FC 7 Assurer une autonomie énergétique. Au sol – Roulage-Au parking


FC 8 Protection contre le givre. Au sol – Roulage- En vol – a l’atterrissage

4 Assurer le dégivrage dégivrer

par -40°C +/- 10°C 1

FC 9 Protection contre la foudre Au sol – Roulage- En vol – a l’atterrissage


FC 10 Assurer des conditions de masse et de centrage favorable au décollage Au décollage 5 Chargement/Centrag

e MTOW/ au CDG

a 5%/ 0.1% 0

FC 11 Pouvoir décoller lors de condition météo dégradée Au décollage 5 FAR ADU ADU 0

FC 12 Pouvoir décoller sur une piste d’une distance donnée Au décollage 4 Longueur de piste 1500 m +/- 100 m 1

FC 13 Respecter les normes en vigueur Au décollage-En vol

5 FAR ADU ADU 0

FC 14 Assurer la sécurité de l’avion en cas de panne Au décollage 5 FAR ADU ADU 0

FC 15 Assurer l’arrêt de l’avion dans de bonnes conditions Au décollage 3 Intensité du freinage 0.2 g +/- 0.1 g 2

FC 16 Divertir le passager. En vol 2 Taux de satisfaction 100% +/- 20% 2

FC 17 Restaurer le passager. En vol 3 Nombre de repas

embarqués 1 repas par

pax 5% 2

FC 18 Mettre des toilettes à disposition du passager et de l’équipage. En vol 4 Grande disponibilité

des toilettes

1 toilette pour 25

pax +/-10 pax 2

FC 19 Résister aux contraintes du milieu extérieur (température, humidité, pression, rafale, foudre, etc…).

En vol 5 Conservation de l'intégrité de la

structure

1% de dommage

+/-1% 0

FC 20 Résister aux ingestions de corps étrangers dans les moteurs. En vol 5 Maintenir un bon

fonctionnement du moteur

garder 85% de la puissance

pour

+/-5% 0


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maintenir la croisière

FC 21 Communiquer avec les autres avions. En vol 5 Bonnes émissions et

réceptions des communications

4 sur 5 +/-1 0

FC 22 Signaler sa présence (transpondeur, TCAS ….) En vol 5 Etre visible et

détectable 400 NM +/-50NM 1

FC 23 Se diriger par rapport au sol (navigation, position géographique) En vol 5 S'écarter peu de la

route 5NM +/-2NM 1

FC 24 Pressuriser la cabine En vol 5 Garder un niveau de

pression interne défini

730 hPa +/-50 hPa 1

FC 25 Disposer d’une puissance électrique suffisante. En vol 5 Puissance nécessaire au fonctionnement

des appareils ADU ADU 1

FC 26 Disposer d’une puissance hydraulique suffisante. En vol 5 Puissance nécessaire au fonctionnement

des commandes ADU ADU 1

FC 27 Consommer le moins possible. En vol 3 Consommation

spécifique du moteur ADU ADU 1

FC 28 Respecter les normes et réglementations. En vol 4 JAR 25 aucun pas de

flexibilité 0

FC 29 Piloter l’avion. En vol 5 Temps de réponse des commandes

5 ms +/-2ms 1

FC 30 Assurer la sécurité des passagers et de l’équipage En vol 5 Taux d'accidents

graves 0%

pas de flexibilité

0

FC 31 Connaître les paramètres du vol. En vol 5

Pourcentage d'informations

indisponibles ou erronées

1% +/-1% 1


24/02/2009 53 / 72

FC 32 Diriger l'avion au sol (maintien axe piste) A l'atterrissage 5 Angle axe piste / axe

fuselage 0° +/- 5° 1

FC 33 Permettre à l'avion de se poser sans visibilité A l'atterrissage 4 Minimum

atterrissage 150 ft +/-20 ft 1

FC 34 Réduire la masse de l’avion au maximum afin que le train résiste à l’impact.

A l'atterrissage 3 Masse à l'atterrissage ADU ADU 1

FC 35 Assurer un freinage efficace de l’avion quelque soit l’état de la piste. A l'atterrissage 5 Distance d'arrêt 800 m +/-50 m 1

FC 36 Respecter les normes et les réglementations aéronautiques. A l'atterrissage 5 FAR ADU ADU 0

FC 37 Assurer que l’avion puisse se poser sur la distance requise. A l'atterrissage 5 Taille piste 3000 m +/-100 m 1

FC 38 Respecter les limitations en termes de nuisances sonores. A l'atterrissage 4 Niveau sonore 115 dB 10 dB 1

FC 39 Avoir un freinage efficace mais peu fort. A l'atterrissage 2 Décélération 0,2 g +/- 0,1 g 2

FC 40 Avoir un taux de descente peu élevé. A l'atterrissage 2 Taux de descente 500

ft/minutes +/- 50ft/minutes 2

FC 41 Faciliter l'entretien En maintenance 3 Temps d'accessibilité

aux trappes de maintenances

moins de 30 min

+/- 10 min 3

FC 42 Etre bon marché En maintenance 3 Coûts horaires de

maintenance : 80 $ +/- 10 $ 2

FC 43 Avoir des fréquences d'entretien faibles En maintenance 4 Nombre de visites sur

30 ans 6 0 0

FC 44 Nécessiter un faible personnel En maintenance 3 Nombre de personne

lors d'une visite 35

personnes +/- 5 2

FC 45 Etre résistant aux chutes d'objets En maintenance 5 Résister à la chute

d'une clef 4 kg +/- 500 g 2

FC 46 Etre indépendant de la morphologie des personnes En maintenance/ Après vente

3 Espace entre chaque pièce nécessitant un

entretien courant 2 cm +/- 5 mm 3

FC 47 Etre compatible avec le matériel des Compagnies aériennes En maintenance 3 Nombre d'outils

spécifiques 100 outils +/- 20 3

FC 48 Résister aux intempéries lors du stockage En maintenance 2 Temps de remise en vol après stockage

6 mois +/-1 mois 2


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FC 49 Respecter les normes En maintenance 5 Normes ADU ADU 1

FC 50 Minimiser les couts Au parking 2 Coût de stockage 500 € / j +/- 50 € 1

FC 51 Résister aux conditions météo Au parking 4 Temps résistance

corrosion 6 mois +/- 1 mois 2

FC 52 Respecter les normes de stockage Au parking 4 Normes ADU Far ou Jar 3

FC 53 Permettre la connexion avec les différents services de l’aéroport (kérosène, nacelles, dégivrage, etc.)

Au parking 4 Accessibilité ADU ADU 2

FC 54 Minimiser les coûts En fin de

vie/Après vente 2

Coût de la mise en fin de vie d'un avion,

d’achat de pièce ADU ADU

FC 55 Adapter l’outillage au démantèlement En fin de vie 3 Nombre d'outils

spécifiques ADU

FC 56 Assurer le transport (Modules démantelés et matières premières) En fin de vie 3 Transport Route -

Mer - Air

FC 57 Permettre dès la conception de pouvoir changer les pièces à vie imitée facilement

Après vente 3 Accessibilité 1 h +/- ½ h 3

FC 58 Former à l’avion le plus rapidement possible un OPL. Après vente 3 Temps de formation 100 h +/- 10 h 2

FC 59 Permettre l’acheminement des pièces encombrantes Industrialisation 5 Accessibilité

FC 60 Minimiser le nombre de personne nécessaire à l’assemblage Industrialisation 4 Réduire la masse

salariale 80

personnes +/- 20 2

FC 61 Minimiser le nombre de personne nécessaire à la fabrication des éléments Industrialisation 4 Réduire la masse

salariale 200

personnes +/- 50 2


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10. Devis de masse / calcul de la charge Les valeurs sont issues du GEN.OPS Air France et sont des valeurs statistiques : • Pax : 82 kg + bagages 17 kg soit 99 kg

• PNT Long Courrier: 100 kg (comprend les bagages) • PNC Long Courrier : 90 kg

Les valeurs suivantes sont données par le cahier des charges : • 1T de fret pour EAC 50

• 4T de fret pour EAC 50M (M pour mixed, en anglais combi) • 1.5 T de frat pour EAC 100

Commissariat + lot de bord (nourriture, boissons, charriots, et équipements obligatoires) Estimée à 1.2T pour 50 pax et 2.4T pour 100 pax. Estimation faite à partir de valeur connues pour B772 Air France, puis rapport calculé. Pour le calcul de fuel, on a estimé une vitesse de croisière de 450 kts TAS soit Mach .775 en croisière et 6h de vol pour parcourir 2700 nm. La consommation a été estimée à 1.9T/heure pour l’EAC 50, et 2.4T/heure pour les EAC 50M et EAC 100. Une réserve supplémentaire de 2.6 T a été ajoutée au résultat obtenu. Pour le calcul du MTOW (Max Take Off Weight), une étude sur les avions existants équivalents montre que le rapport entre l’OEW( Operating Empty Weight) et le MTOW est égal à 1.7. Nous avons ensuite fait un compromis entre la charge et la masse de carburant qu’il est possible d’emporter (100% de charge et seulement 85% de fuel pour EAC 50 et 50M, 75% pour EAC 100), ce qui nous a permis de calculer une MTOW de 43T pour EAC 50 et 57T pour EAC 100 et EAC 50M. Le calcul du MLW (Max Landing Weight) a été fait en prenant un rapport de 1.1 basé sur les valeurs des avions équivalents. Le tableau ci-dessous présente notre devis de masse.


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EAC 50 EAC 50M EAC 100

Pax 4,10 4,10 8,20

Bagages 0,85 0,85 1,70

PNT 0,20 0,20 0,20

PNC 0,18 0,18 0,36

Fuel 14,00 17,00 17,00

Fret 1,00 4,00 1,50

Commissariat + lot de bord 1,20 1,20 2,40

Payload 5,95 8,95 11,40

Charge + 85% fuel 17,85 23,4 24,40

MTOW 43,33 56,80 56,80

OEW 25,48 33,40 32,40

MLW 39,39 51,63 50,63

MZFW 31,43 42,35 41,35

Empty weight 23,90 31,82 29,44

11. Premières estimation des performances

11.1. Hypothèses d’étude Les calculs exposés dans cette première estimation reposent sur les hypothèses suivantes : Le profil utilisé choisi est selon les conseils de M Moretti le NACA 23012. Des rapports d’études menées par l’association NACA ont permis de déterminer qu’un tel profil muni de volets (également de type NACA 23012) sortis à 10° lors d’un décollage présente un Czmax de 1.5. La surface de voilure a été déterminée à partir de l’analyse de l’existant suivante :

0

20

40

60

80

100

120

140

40 45 50 55 60 65 70

MTOW (tonnes)

S (

m²)

RRJ 95

B737-500

B737-600

A318


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La masse maxi au décollage de l’avion 100 passagers est estimée à 56.8 tonnes, ce qui d’après le graphique présenté ci dessus correspond à une surface de voilure d’environ 105 m². Etant donné que la distance franchissable demandée est élevée et qu’il faut par conséquent du volume pour stoker le carburant, la surface de voilure est majorée à 110 m² On gardera la même voilure pour la version 50 passagers afin de faciliter « l’effet famille » : pour passer de la version 50 à la version 100 passagers ; il suffira donc de retirer des morceaux de fuselage. Par ce choix, on optimise le dimensionnement de la version longue au détriment de la version courte. Les masses maxi au décollages des versions 50 passagers et combi sont respectivement de 43.33 tonnes et 56.8 tonnes Au décollage, on approxime l’extension des surfaces mobiles par un accroissement de la surface de voilure de l’ordre de 15%, ce qui fait une surface de 126.5m². Le train et les volets sortis durant la phase de décollage augmentent la traînée aérodynamique. Par conséquent, on choisi pour cette phase une valeur de finesse faible de l’ordre de 8 L’avion devant faire des décollages courts, il a été décidé de le faire décoller sur des pistes de 1500m La finesse en croisière et au décollage est fixée à 12.5. Ce choix est justifié dans le paragraphe Performances en croisière et Performances en montée Tableau récapitulatif :

Profil utilisé NACA 23012 Czmax au décollage avec 10° de volets 1.5

Masse de la version 100 places + 1.5 t de fret 56800 t Masse de la version 50 places + 1 t de fret 43330 t Masse de la combi 50 places + 4 t de fret 56800 t

Surface portante 110 m² Surface portante au décollage 126.5 m²

Finesse en croisière 12.5 Finesse en montée 12.5

Finesse au décollage 8 Longueur de piste 1500 m

11.2. Performances au décollage

11.2.1. Formule Théorique Les performances au décollage sont les plus dimensionnantes car cette phase requiert le maximum de poussée. M Moretti nous a fourni les indications suivantes afin de déterminer cette poussée : Au début du décollage, au moment où les moteurs sont mis en puissance, la vitesse est nulle. Par conséquent, les forces de frottements aérodynamiques et du sol sont nulles. La projection de la relation fondamentale de la dynamique sur l’axe horizontale est donc :

• m

T=Γmax avec :m masse de l’avion

maxΓ : accélération maximale.

T : poussée des moteurs.


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Au fur et à mesure que l’avion prend de la vitesse sur la piste, les forces de frottements augmentent ce qui diminue progressivement l’accélération :

m

FTf

−=Γ � L’accélération est donc bien maximale au moment de la mise en

puissance. • Entre le moment de la mise en puissance et le moment où l’avion quitte la piste,

l’accélération moyenne vaut 74% de l’accélération maximale :

max74.0 Γ×=Γmoy

• Si on se fixe une longueur de piste piste

L , on définit la longueur de roulage à l’aide d’un

coefficient de sécurité de 1.25 :

25.1

piste

roulage

LL =

roulageL correspond à la distance que parcourt l’avion jusqu’au moment où il quitte le sol.

• Pour un mouvement accéléré, l’accélération moyenne s’écrit également :

roulageL

Vdmoyen

×=Γ

2

2

avec Vd : vitesse de décollage

Par sécurité, on prend VsVd ×= 15.1 avec Vs : vitesse de sustentation.

Vs se déduit de l’équation de sustentation par :

max

2

CzS

gmVs

d××

××=

ρ

• Finalement on a :

max

max

74.0²15.125.1

Γ×=×××

×××=Γ

pistedLCzS

gmmoyen

ρ

Soit

pistedLCzS

gm

×××

×××=Γ

max74.0

²15.125.1max

Et max

Γ×= mT

Le temps mis pour parcourir roulage

L avec l’accélération moyenΓ est donnée par :

moyen

roulage

roulage

Lt

Γ

×=

2


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11.2.2. Application numérique On applique la méthode énoncée ci-dessus pour dimensionner les moteurs. On obtient selon les versions les résultats suivants :

Versions 100 places et combi

roulageL 1200 m

Vs 69.24m/s

Vd 79.63 m/s

moyenΓ 2.64m/s²

maxΓ 3.57m/s²

T 202.78 KN

roulaget 30 s

La poussée nécessaire au décollage est adaptée à la solution bi-moteur imposée dans le cahier des charges car il existe de nombreux moteurs qui poussent à eux seuls plus de 100 KN. Le temps de roulage de 30 s peut paraître un peu long. Cependant le calcul présenté ci dessus ne prend pas en compte un éventuel vent de face qui réduirait ainsi cette durée.

0

50

100

150

200

250

35 40 45 50 55 60 65 70

MTOW (tonnes)

T (K

N)

Si on considère l’analyse de l’existant ci-dessus, on voit que pour une MTOW de 57 tonnes correspond à un poussée maximale au décollage de 175 KN. Cependant, nous avons basé nos calculs pour une longueur de piste de 1500m ce qui est relativement court par rapport aux longueurs de piste nécessaires pour les avions actuels.

BAE 146 RRJ 95

B737-500

B737-600 A318


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Les résultats pour la version courte sont présentés ci-dessus :

Versions 50 places + 1 tonne de fret

roulageL 1200 m

Vs 60.48m/s

Vd 69.55 m/s

moyenΓ 2.01m/s²

maxΓ 2.72m/s²

T 118 KN

roulaget 34.5 s

La poussée nécessaire pour la version 50 places est de 118 KN pour une piste de 1500m soit 59 KN par moteur. Cette faible poussée est problématique au niveau du choix de la motorisation. En effet, il est peu pertinent de choisir les mêmes moteurs que pour la version longue puisque ceux-ci ne seraient pas exploités à leur pleine puissance. De plus, la poussée maximale d’un moteur donné peut être paramétrable en fonction de la programmation du FADEC au moyen d’un ID PLUG. Or, il n’existe aucun moteur actuellement qui, en fonction de sa version d’ID PLUG couvre une gamme de poussée maximale de 59 à plus de 100KN. Ex : le CFM56-7B couvre de 87 à 121 KN et e CFM56-5-5B couvre de 98 à 1425.5KN Ainsi, il faudrait changer complètement de gamme de moteur entre les versions courtes et longues de l’avion, ce qui risque de compliquer l’intégration et la certification des moteurs sur l’avion et donc d’augmenter les coûts. Pour toutes ces raisons, on décide de pouvoir faire décoller la version 50 passagers sur des pistes plus courtes : on choisit donc des longueurs de piste de 1000m, soit des distances de roulage de 800m. Ceci rend en outre cette version opérationnelle sur des petits aéroports. Les résultats obtenus sont alors les suivants :

Versions 50 places + 1 tonne de fret

roulageL 800 m

Vs 60.48m/s

Vd 69.55 m/s

moyenΓ 3.02m/s²

maxΓ 4.08m/s²

T 177 KN

roulaget 23 s

La poussée ainsi trouvée de 177KN soit 88.5 KN par moteur permet ainsi de garder le même type de moteur pour les versions courtes et longues et de simplement changer l’ID plug d’une version à l’autre.


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11.2.3. Deuxième méthode On se propose de vérifier les résultats obtenus en utilisant une seconde méthode de calcul. On se contente de vérifier les résultats pour la version 100 passagers. A un instant t, l’équation de roulement de l’avion sur la piste s’écrit de la manière suivante :

gmrCzrCxVSrTdt

dVm d ××−×−××−×+= )²(*

2

1)sin(cos maxραα

r est le coefficient de roulement et vaut 0.02 pour une piste en dur. Si on considère α petit, on alors :

gmrCzrCxVSTdt

dVm d ××−×−×××−= )²(

2

1maxρ

Le théorème de l’énergie cinétique s’écrit :

)2

1²

2

1(

2

1max

22gmrCzVSrCxVSTLVm ddroulaged ××−×××××+××××−×=×× ρρ

Soit :

gmrCzVSrCxVSL

VmT dd

roulage

d ××+×××××−××××+×

×= max

2

²2

1²

2

1

2

1ρρ

Le problème est que V n’est pas constante et varie de 0 à dV . Par conséquent, la

traînée et la portance ne sont pas constantes sur la distance considérée. On prend donc la moyenne des valeurs que prennent ces forces de 0 à dV .

Pour la version 100 passagers, on a les résultats suivants :

moyennée

d CxVS

×××× ²

2

1ρ = 46.2 KN

=

××××

moyennée

d CzVS max²2

1ρ 369.75 KN

Remarque : avec un maxCz de 1.5 et une finesse de 8 au roulage, le Cx vaut 0.1875.

L’application numérique finale donne les résultats suivants :

=T 199.9 KN moyenΓ = 2.64 m/s²

On trouve des valeurs sensiblement équivalentes à celles trouvées par la première méthode de calcul ce qui permet de valider nos résultats


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11.3. Performances en croisière L’équation d’équilibre des forces en croisière est la suivante :

f

gmT

×= avec :f finesse.

Il s’agit maintenant d’estimer la finesse que doit avoir notre avion en croisière. Pour ce faire, on se réfère à l’analyse de l’existant suivante : On s’intéresse à des avions de même catégorie et on regarde quelle est la poussée maximale que peuvent fournir leurs moteurs en croisière à 35000 ft. On estime que la masse en début de croisière est la MTOW à laquelle on retranche 2 tonnes (pour tenir compte de la consommation des phases de décollage et de montée). Ainsi , on peut estimer leur finesse en début de croisière et à la poussée maximale de croisière par :

T

gmf

×= . On obtient alors les finesses suivantes :

Avion Masse en début de

croisière (kg) Poussée max en

croisière (N) Finesse

A318 66000 50000 12.9 B737-600 63000 48760 12.67 B737-500 58000 47800 11.90 RRJ 95 44000 33760 12.78

On décide donc de prendre une finesse de 12.5 pour notre avion. Il faut souligner qu’il s’agit ici de la finesse en début de croisière à la poussée maximale. Or, les avions volent rarement à la poussée max en croisière ce qui laisse supposer que la finesse peut être supérieure. Cette supposition a été confirmée par M. Ramognigno, ingénieur chez Dassault Aviation et professeur à l’ESTACA qui nous a informé que les avions de ligne modernes ont des finesses en croisière de l’ordre de 15 (soit très proche de leur finesse max) Cependant, on choisit par prudence de garder la valeur de 12.5 tout au long de la croisière pour cette première étude de performance quitte à relever cette valeur plus tard dans l’avancement du projet, en accord avec les résultats que fourniront les études aérodynamiques. Avec une finesse de 12.5 les poussées en début de croisière sont les suivantes :

Version 100 pax + 1.5 t de fret =T 42.38 KN Version 50 pax + 1 t de fret =T 32.44 KN

Version Combi 50 pax + 4 t de fret =T 42.38 KN Concernant la consommation spécifique, on choisit une valeur moyenne par rapport

aux moteurs standards actuels de 61017 −× kg /N. L’altitude de croisière est fixée à

35000 ft et la vitesse de croisière à 450 kt (Mach 0.78). Ainsi, les 2700 nm sont parcourus en 6h de vol. Le temps de montée à 35000 ft est de 23 min (cf paragraphe des performances en montée) ce qui réduit le temps de croisière à 5h37 (par sécurité, on compte la descente dans la croisière bien durant cette phase la


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consommation est moindre) On estime que le décollage et la montée consomment approximativement 2 tonnes de carburant. On peut ainsi calculer heure par heure la diminution de la masse de l’avion, de la poussée et de la consommation horaire de l’avion au cours de la croisière. Les résultats obtenus pour la version 100 passagers sont les suivants (les résultats pour la version combi sont les mêmes car la MTOW est la même) :

Evolution de la poussée au cours de la croisière pour la version 100 passagers

numéro heure de vol 1h 2h 3h 4h 5h 5h37

Masse (kg) 54800 52168 49662 47277 45006 42845

S (m²) 110 110 110 110 110 110

Masse volumique (kg/m3) 0,379 0,379 0,379 0,379 0,379 0,379

MMO 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78

Ts (K) 216,65 216,65 216,65 216,65 216,65 216,65

a(m/s) 295 295 295 295 295 295

Vmax (m/s) 230 230 230 230 230 230

Cz 0,487 0,464 0,441 0,420 0,400 0,381

finesse 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5

Cx 0,039 0,037 0,035 0,034 0,032 0,030

T (KN) 43,01 40,94 38,98 37,10 35,32 33,62

Consommation spécifique (kg/Ns) 0,000017 0,000017 0,000017 0,000017 0,000017 0,000017

Consommation horaire (kg/h) 2632 2506 2385 2271 2162 2058

Ce tableau met bien en évidence la diminution du Cz au cours du vol : la force de portance requise diminue du fait de la diminution de la masse. La finesse étant fixée, le Cx diminue ce qui diminue la traînée et donc la poussée nécessaire. La consommation horaire moyenne sur les 5h37 heures est de 2336 kg/h ce qui fait une consommation de 13106kg pour la croisière. Si on rajoute les 2000 kg comptés pour la montée, on arrive à une consommation totale pour la mission de15154kg. Sachant que la masse totale de carburant embarquée est de 17000 kg, il reste 1846 kg de réserve.


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Les résultats obtenus pour la version courte sont les suivants :

Evolution de la poussée au cours de la croisière pour la version 50 passagers + 1 tonne de fret

numéro heure de vol 1h 2h 3h 4h 5h 5h37

Masse (kg) 41330 39345 37455 35656 33944 32313

S (m²) 110 110 110 110 110 110

Masse volumique (kg/m3) 0,379 0,379 0,379 0,379 0,379 0,379

MMO 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78

Ts (K) 216,65 216,65 216,65 216,65 216,65 216,65

a(m/s) 295 295 295 295 295 295

Vmax (m/s) 230 230 230 230 230 230

Cz 0,367 0,350 0,333 0,317 0,302 0,287

finesse 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5

Cx 0,029 0,028 0,027 0,025 0,024 0,023

T (KN) 32,44 30,88 29,39 27,98 26,64 25,36

Consommation spécifique (kg/Ns) 0,000017 0,000017 0,000017 0,000017 0,000017 0,000017

Consommation horaire (kg/h) 1985 1890 1799 1713 1630 1552

La consommation horaire moyenne sur les 5h37 heures est de 1761 kg/h ce qui fait une consommation de 9885 kg pour la croisière. Si on rajoute les 2000 kg comptés pour la montée, on arrive à une consommation totale pour la mission de11885kg. Sachant que la masse totale de carburant embarquée est de 14000 kg, il reste 2115 kg de réserve.

11.4. Performances en montée L’équation en montée à vitesse constante s’écrit de la manière suivante :

fgm

T

V

Vz 1

)cos()tan( −

××==

γγ

On pose les hypothèses suivantes : %5=γ soit 2.86°

zV = 1500 ft/min soit 7.62 m/s

Selon M Ramognigno, la finesse en montée est proche de celle en croisière. On garde donc la valeur de 12.5 On a alors les résultats suivants :

Version 100 passagers + 1.5 t de fret et combi

T 83.48 KN V 152 m/s soit 296 kt

Temps de montée à 35000 ft 23,3 min

Version 50 passagers + 1 t de fret

T 63.68 KN V 152 m/s soit 296 kt

Temps de montée à 35000 ft 23,3 min


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Ces résultats sont pour le moment très approximatifs car en réalité, les montées s’effectuent à vitesse conventionnelle constante puis à Mach constant au delà d’une certaine altitude. Cela signifie donc que la vitesse air V varie au cours de la montée. Il faut donc prendre en compte un terme d’accélération supplémentaire. De plus, au cours de la montée, la poussée disponible des réacteurs diminue. L’étude des performances en montée demande donc un approfondissement plus poussé qui sera fait ultérieurement. Il en est de même pour la phase de descente.

12. Analyse des risques Nous avons déterminé les risques qui pouvaient atteindre notre projet au cours de sa vie. Nous avons choisi 12 risques majeurs sur une liste de 71 risques non exhaustifs. Ils sont séparés en différentes catégories :

� Risques socio-économiques � Risques économiques � Risques techniques � Risques réglementaires � Risques contractuels � Risques organisationnels � Risques géographiques

Les 12 risques que nous avons considérés comme majeurs, ont été choisis de la manière suivante. Soit ils avaient une criticité importante, soit, un impact fort avec une faible probabilité.

12.1. Les indices

Pour caractérisé les risques, nous avons posé les critères suivants :

1. La probabilité d’occurrence, 2. La conséquence du risque en termes de coût, 3. La conséquence du risque en termes de performance du produit fini (l’avion), 4. La conséquence du risque en termes de délais.

Pour chacun de ces critères, nous associons un indice d’importance de 1 à 5. Le tableau suivant explicite la méthode qui permet de donner au critère d’un risque tel ou tel indice.

Probabilité Indices

Très faible 1

Faible 2

Moyen 3

Forte 4

Très forte 5

Impact Coûts Indices

Très faible - Frais à dégager négligeables - Pas de répercussion sur la production 1

Faible - Frais à dégager faibles - Perte de production peu conséquente 2


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Sérieuse - Frais à dégager conséquents - Production affectée - Revenus attendu manquant 3

Importante - Dépenses supplémentaires importantes - Production très affectée - Possible plans sociaux - Revenus attendu manquant très conséquents 4

Catastrophique - Mise en faillite, reprise, ou autres 5

Impact Performances du produit fini Indices Dégradation non perceptible par le client et n'affectant pas les caractéristiques essentielles ni la sécurité 1

Dégradation perceptible n'affectant par les performances essentielles 2

Dégradation sensible modifiant l'utilisation opérationnelle du produit 3

Dégradation profonde contraignant ou restreignant fortement le produit 4

Produit inacceptable par le client 5

Impact Délais Indices

Une journée de travail ou moins 1

< semaine 2

< mois 3

< trimestre 4

> trimestre 5

12.2. Calcul de l’impact L’impact est un critère indicé caractérisant l’ensemble « délais + coût + performance ». Il est calculé de la manière suivante :

1. Norme quadratique des indices délais, coût, performance, 2. Résultat de la norme arrondi à l’unité supérieure (Par exemple, un résultat de 8.66

devient 9), 3. Les 2 points précédents donnent des résultats compris entre 2 et 9, 4. Cette échelle de 2 à 9 a été ramené à une échelle de 1 à 5 suivant le tableau :

1 2 3 4 5

2

3

4

5

6

7

8

9

Ainsi l’impact est caractérisé par un indice de 1 à 5. (5 représentant alors un impact fort).

12.3. Calcul de la criticité Ce critère caractérise au final le risque imaginé. Il correspond au produit des indices « Probabilité » x « impact ». La criticité est donc indicée de 1 à 25.

12.4. Liste non exhaustive des risques


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Cf. Fichier Excel « Analyse des risques », feuille « liste des risques »

12.5. Tableau récapitulatif des risques Parmi la liste des risques, nous avons donc choisi 12 risques dits majeurs.

12.6. Fiches de risque Cf. Fichier Excel « Analyse des risques », feuille « fiche n°1, … »


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TABLEAU RECAPITULATIF DU PORTEFEUILLE DES RISQUES

Révision Date

1 12/10/2005

Projet : Directeur de Contrat:

EAC Simon Robert

N° Fiche Description du risque Probabilité

(P) niveau (1 à 5)

Synthèse Gravité (G)

indice (2 à 5)

Criticité (C)

indice (2 à 25)

Etat (L, A ou D)

Montant du risque (1 à 5)

1 Risques techniques (Défaillance structurelle des ailes)

2 4 8 L 4

2 Risque organisationnel - technique (Pertes informatiques)

3 2 6 L 3

3 Risques techniques (Masse de l'avion) 2 4 8 L 4

4 Risques techniques (Formation du personnel)

3 3 9 L 2

5 Risques organisationnels (Retard planning)

4 3 12 L 4

6 Risque commercial (Manque de clients) 2 4 8 L 5

7 Risques réglementaires (Evolution des normes)

1 4 4 L 4

8 Risque commercial (Crash d'un avion) 2 4 8 L 5

9 Risques organisationnels (Sécurité au travail)

4 2 8 L 3

10 Risque commercial (Fournisseur défaillant)

3 3 9 L 4

11 Risques contractuels (Coût fournisseurs) 3 3 9 L 3

12 Risques financiers (Conflit avec banques)

2 4 8 L 5


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13. Cahier des charges finales de la famille EAC

EAC 50 50 M 100

Caractéristiques passagers

Nombre PAX 50 50 100

Performances générales

Longueur m

Envergure m 31 31 31

Surface voilure m2 110 110 110

Finesse 12,5 12,5 12,5

Poussée max kN 177 203 203

Temps de décollage s 23 30 30

Temps de montée min 23 23 23

Plafond opérationnel ft 35000 35000 35000

Longueur de piste au décollage m 1000 1500 1500

Vitesse ascensionnelle ft/min 1500 1500 1500

Vitesse décollage km/h 217 217 217

Vitesse de décrochage km/h 250 250 250 Consommation carburant (moyenne sur 6h) kg/heure 1761 2336 2336

MMO Mach 0,78 0,78 0,78

Distance franchissable nm 2700 2700 2700

Prix

Prix de vente unitaire Pour 135 avions et 270 M$ 48 (20) 52 (20) 55 (20)

Bilan de masse

MTOW kg 43330 56800 56800

Fret kg 1000 4000 1500

Carburant max kg 14000 17000 17000

Payload max kg 5950 8950 11400

Masse à vide kg 23900 31820 29440

Configurations

Max fuel, range 2700 nm :

Payload kg 3 850 6 400 7 400

Pax 30 25 60

Fret kg 1000 4000 1500

ou

Pax 40 50 75

Fret kg 0 1 450 0

Max Payload :

Fuel kg 11 900 14 450 12 800

Range nm 2200 2220 1910

Max fuel, no Payload :

Fuel kg 14 000 17 000 17 000

Range nm 3070 3130 3290


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Diagramme Payload / Range

Diagramme Payload / Range

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Range (nm)

Paylo

ad

(T

)

EAC 50

EAC 50M

EAC 100

EAC-100


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14. Conclusion Cette étude nous a permis de s’assurer de la faisabilité de notre famille d’avion, tant d’un point de vue économique que technique. Techniquement, les calculs préliminaires des performances, celui du devis de masse et l’analyse de l’existant ont permis de rendre notre projet viable. D’un point de vue économique l’étude de marché rend légitime le projet. Cependant, l’objectif initial de vendre 150 avions ne nous permet pas de pouvoir vendre notre avion à un tarif concurrentiel. Pour atteindre un prix concurrentiel, nous devons viser la vente d’au moins 270 avions (autour de $20M). La prochaine étape consistera après validation à établir l’étude d’architecture de l’avion, qui présentera la géométrie de l’avion et les choix techniques et industriels.

Rayon d’action par rapport à nos marchés visés


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Fiche de validation

Date Signature

M. Halconruy

M. Moretti

Documents

PROJET CPT 2005projetcpt.estaca.free.fr/cpt%20aero/EAC/revue%20de%20...Revue de Faisabilité Projet CPT Aéro EAC 50 / 100 24/02/2009 3 / 72 7.5.7. APS 1000m : ..... 42 8. Réglementations