Doctorant - Modélisation Aéroélastique Nonlinéaire d'Une Aile Très Flexible pour les Drones Hale H/F - 13

Le projet traite de la conception de drones de type HAPS (High-Altitude Platform Station). Ces drones solaires jouent le rôle de pseudo-satellite et offrent des capacités de surveillance accrue en limitant les coûts logistiques. La grande envergure (environ 50m) de leur voilure très flexible les rend assujettis aux phénomènes d'instabilités aéroélastiques, tels que le flottement d'aile couplé ou non avec le mouvement de l'aéronef. La maîtrise du flottement d'ailes très flexibles de drones HAPS est actuellement un verrou crucial qui bride la plage de vol possible. De plus, sur les conceptions de type aile volante, un couplage se crée entre les modes flexibles de l'aile et les modes de corps rigide de l'aéronef, diminuant la vitesse critique de flottement et augmentant la sensibilité aux rafales.

Cette thèse, intitulée « Modélisation aéroélastique nonlinéaire d'une aile très flexiblepour les drones HALE», sera réalisée dans le cadre de le l'ANR FlexHALE «Prediction and prevention of aeroelastic risks for highly Flexible HALE pseudo satellites».

Missions

L'objectif de cette thèse est d'améliorer les modèles de prédiction de la dynamique d'une aile volante très flexible en situation de flottement aéroélastique. La recherche portera sur l'intégration de la dynamique du vol dans le code aero-structurel existant (HiFlew), des phénomènes non-linéaires aérodynamiques (tels que le décrochage dynamique), et d'approches numériques de simulation plus performantes. Cette thèse vise à offrir une simulation rapide et précise de la dynamique post-flottement avec pour objectif le tissage composite de l'aile pour une meilleure maîtrise du comportement aéroélastique.

La thèse couvre les disciplines des vibrations, de l'aérodynamique, des méthodes numériques et des mathématiques appliquées. Il n'y a pas de partie expérimentale prévue dans la thèse mais d'autres personnes au sein du projet travailleront sur ces aspects (2 autres doctorants).Le projet est mené en collaboration avec l'ISAE-Supméca, l'INRIA et Sorbonne Université. La seconde partie de la thèse se concentrera davantage sur les méthodes numériques pour développer des techniques d'optimisation et sera réalisée en partenariat direct avec l'INRIA.