Lisa Airplanes, une PME en quête de simulation numérique

Start up basée près de Chambéry, Lisa Airplanes met au point un petit hydravion révolutionnaire. Pour sa conception, la PME a fait preuve d'astuce et d'opportunisme afin d'avoir accès à des moyens de simulation aérodynamique performants.

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Créée en 2005 près de Chambéry (Savoie), Lisa Airplanes a conçu un petit hydravion hors normes, l’Akoya, qu’elle compte livrer dès l’année prochaine. Le petit appareil, s'il se pose sur l’eau grâce à des hydrofoils, dispose aussi d’un train d’atterrissage escamotable pour se poser sur la terre ferme. L’appareil a été conçu en CAO sur Solidworks, mais les moyens limités de la start up l’ont empêché de se doter de moyens de simulation en propre : « Ce sont clairement des moyens qui ne sont pas accessibles à une petite entreprise, étant donné le prix des licences, qui sont très chères, celui des machines et, surtout, celui du personnel très qualifié nécessaire à leur utilisation », reconnaît Benoît Senellart, ingénieur spécialiste des matériaux composites, aujourd’hui à la tête du marketing de Lisa Airplanes. « De plus, cela n'aurait pas de sens pour nous, dont les besoins en simulation sont très ponctuels », conclut-il.

La solution pour accéder à la simulation : les partenariats

Néanmoins, c'est grâce à des partenariats avec des écoles d’ingénieurs et avec l’Onera (Centre français de recherche aérospatiale) que le jeune constructeur d’avion a eu accès à la simulation. Car l’Akoya se veut être un appareil innovant. Doté par son constructeur de nombreux équipements, ce biplace affiche une masse à vide de seulement 400 kilos, incluant celui du moteur, incompressible, mais aussi de multiples équipements : train d’atterrissage rentrant, ailes repliables, parachute… La coque carbone seule pèse 150 kilos, soit deux fois moins que celle d’un appareil en aluminium.

La réalisation de cet avion en carbone s’est appuyé sur les compétences en matériaux composites qu’a su développer la start up, et sur les logiciels de simulation de l’école Polytec de Savoie : « Il faut savoir que les fibres carbone ne sont pas des matériaux isotropes (ils n’ont pas la même rigidité sous tous les angles). Il faut donc les positionner de manière précise pour créer une structure résistante et légère. Nous nous sommes appuyés sur les moyen de simulation Ansys et Nastran de nos partenaires afin de simuler ces structures », explique Benoît Senellart, qui souligne néanmoins : « Comme tout logiciel, leur précision va dépendre de la base de données matériaux sur laquelle l’entreprise s’appuie, puis sur la rigueur des opérateurs qui vont fabriquer les pièces. »

Le soutien d'Oséo débloque l'accès à l'Onera

Autre aspect crucial du projet : l’aérodynamique de l’appareil. Les fondateurs de Lisa Airplanes ont commencé le travail sur l'appareil dès 2003, avant même que l’entreprise ne soit créée. Les premiers calculs sont menés avec les moyens du bord, c'est-à-dire Excel. Une maquette au tiers est alors montée sur le toit d’une voiture, une balance aérodynamique permettant de valider les calculs. Une première boucle de conception est ainsi initiée. Le développement de l’Akoya connaîtra un second souffle avec le soutien apporté par Oséo sur le système de volets à base de tissus développé par la jeune pousse pour l’aile de l’Akoya. Cette aide donne à la start up l'accès à la soufflerie, mais aussi aux moyens de calcul de l’Onera. « L’intervention de leurs ingénieurs nous a permis de valider nos modèles de calcul sur le profil de notre aile, se souvient Benoît Senellart. Les moyens de CFD délivrent des résultats extrêmement précis lorsque les données d’entrée sont de bonne qualité. Néanmoins cela demande énormément de temps, notamment pour le maillage. Pour nous, il s’agissait essentiellement de valider nos données, même si nous avons procédé à quelques petites modifications dans le détail des formes du fuselage, afin d'optimiser les écoulements locaux et, notamment, d'améliorer la stabilité de l’avion et retarder la mise en vrille. Aujourd’hui, après un an et demi d’essais en vol, les données mesurées s’avèrent très proches des données calculées voici quatre ans. »

Lisa Airplanes vise une certification de son appareil au premier semestre 2013, pour des premières livraisons à l’été.