Master Ingénieur Civil en Aérospatiale - Faculté des ...©canique du vol Propulsion aérospatiale...
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Master Ingénieur Civil en Aérospatiale A. Crovato, T. Dossogne, G. Kerschen, L. Noels, B. Rémy
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Master Ingénieur Civil en
Aérospatiale
A. Crovato, T. Dossogne,
G. Kerschen, L. Noels, B. Rémy
L’aérospatiale sous toutes ses facettes
1. Contexte et objectifs (G. Kerschen)
2. Le programme des cours (L. Noels)
3. Les projets “hands-on” (L. Noels et G. Kerschen)
4. Le travail de fin d’études (T. Dossogne)
5. La vie au sein de la section (A. Crovato et B. Rémy)
6. Questions et conclusions
Liens entre Masters Aéro / EM / Mécanique
Une seule option « Mécanique » en Bac
Un seul Conseil des Etudes
Structure commune - 120 crédits
Tronc commun & options - 70 crédits
TFE + stage - 30 crédits
Module en 2ème année - 20 crédits
• Approfondissement
• Gestion, organisé avec HEC-ULg
Séjours à l’étranger : Erasmus, TFE, VFE
L’aérospatiale ???
Aéronautique
Spatial
Réputation internationale de l’industrie wallonne
L’aéronautique: Techspace Aero, SABCA, SONACA, etc.
Moteur CFM56: le plus vendu au monde
(Airbus A320, Boeing 737)
Compresseur basse pression du CFM56:
conçu et fabriqué chez Techspace Aero
Réputation internationale de l’industrie wallonne
Le spatial: Centre Spatial de Liège, AMOS, Techspace Aero, etc.
VLT au Chili: un des télescope les plus
performants (AMOS)
Malgré sa taille, la Belgique est le 5ème contributeur au budget de l’ESA.
Satellite Planck:
découvrir nos origines (CSL)
De nombreux défis techniques en aérospatiale
1. Conception de structures nécessairement très légères.
2. La fiabilité n’est pas une option.
3. Nouveaux défis: les contraintes environnementales (bruit,
CO2) ne peuvent plus être négligées.
4. L’optimisation est omniprésente.
Objectifs du Master en aérospatiale
Aspects mécaniques des systèmes et composants
aérospatiaux.
Maitrise des techniques de pointe dans le domaine de
l’ingénierie.
Importance toute particulière donnée à la modélisation
numérique et au prototypage virtuel.
C’est un Master unique en Communauté Française.
Mais aussi…
Familiarisation avec la conception multidisciplinaire des
véhicules aéronautiques et spatiaux.
Modélisation sous différentes facettes: solides, fluides et
matériaux.
Hands-on experience: pédagogie par projet, projet intégré,
stage de longue durée, tests en soufflerie, conception d’un
drone et d’un satellite.
Cours en anglais en Master 1 et Master 2.
L’aérospatiale sous toutes ses facettes
1. Contexte et objectifs (G. Kerschen)
2. Le programme des cours (L. Noels)
3. Les projets “hands-on” (L. Noels et G. Kerschen)
4. Le travail de fin d’études (T. Dossogne)
5. La vie au sein de la section (A. Crovato et B. Rémy)
6. Questions et conclusions
Master 1
Cours: 50 ECTS
Projet de conception: 10 ECTS
Aspects multidisciplinaires
Conception des
avions
Conception des
satellites
Master 1
Aspects multidisciplinaires
Cours de spécialisation Mécanique du vol
Propulsion
aérospatiale
Aérodynamique
Cours: 50 ECTS
Projet de conception: 10 ECTS
Master 1
Aspects multidisciplinaires
Cours de spécialisation
Cours d’approfondissement
Méthodes numériques Fluides
Matériaux Structures et mécanismes
Cours: 50 ECTS
Projet de conception: 10 ECTS
Master 1 : Projet de conception Aéronautique
→ Prédimensionnement d’un aéronef
Conception
→ Mise en contexte pratique
2013-2014 : Concours
international de
dimensionnement d’un UAV
2 équipes primées
2014-2015 : Conception de
l’ULM d’un pilote amateur
Master 2
A l’ULg
TFE: 25 ECTS
Cours: 30-32 ECTS
A l’étranger
Erasmus
•1 ou 2 semestres
•Diplôme de l’ULg
Double diplôme
•TIME (Supaéro,
TUM, …): 2 ans
•Cranfield: 1 an
Stage: 3-5 ECTS
Master 2
TFE:
•Immersion en entreprise
•TFE à l’université
•Solutions hybride
•A l’étranger
Stage:
•Dans le cadre du TFE
(5 crédits)
•Observation (3 credits)
TFE/stage: 28-30 ECTS
Cours: 30-32 ECTS
Master 2
TFE/stage
Cours en techniques
aéronautiques
Fluides:
Aérodynamique exp.
Ecoulements turbulents
Aéroelasticité
Structures:
Mécanique de la rupture
Structures légères
Materiaux composites
TFE/stage: 28-30 ECTS
Cours: 30-32 ECTS
Master 2
TFE/stage
Cours en techniques
aéronautiques
Conception:
Conception des lanceurs
Orbites des satellites
Environnement spatial
Observation:
Observation de la Terre
Astrophysique
Cours en techniques
spatiales
TFE/stage: 28-30 ECTS
Cours: 30-32 ECTS
L’aérospatiale sous toutes ses facettes
1. Contexte et objectifs (G. Kerschen)
2. Le programme des cours (L. Noels)
3. Les projets “hands-on” (L. Noels et G. Kerschen)
4. Le travail de fin d’études (T. Dossogne)
5. La vie au sein de la section (A. Crovato et B. Rémy)
6. Questions et conclusions
→ Expérience pratique pour les étudiants
Objectif clé
Conception
Fabrication
Tests
Opérations
Projet hands-on : nanosatellite(s)
OUFTI-1 : défis techniques
OUFTI-1 : au final
Modèle de vol
Tests thermiques à
l’Agence Spatiale Européenne
Tests ballon
à l’Euro Space Center
Projet hands-on : le drone
→ Petit avion commandé à distance
Un drone ?
Objectifs militaires :
combats, renseignements, …
Objectifs civils :
observations, surveillance, …
Projet hands-on : le drone
Un drone ?
Et à l’ULg ?
Projet commencé en 2009
Réalisation de films 3D de bâtiments
Succession de groupes d’étudiants
Projet hands-on : le drone
Un drone ?
Que font les étudiants?
Etude de l’aérodynamique et de la propulsion
Projet hands-on : le drone
Un drone ?
Que font les étudiants?
Etude de l’aérodynamique et de la propulsion
Etude de la structure : analytique + éléments finis
Projet hands-on : le drone
Un drone ?
Que font les étudiants?
Etude de l’aérodynamique et de la propulsion
Etude de la structure
Réalisation de maquettes pour la soufflerie et de prototypes
Projet hands-on : le drone
Un drone ?
Que font les étudiants?
Etude de l’aérodynamique et de la propulsion
Etude de la structure
Réalisation de maquettes pour la soufflerie
Et dans l’avenir :
Réalisation des prototypes du fuselage et de l’empennage
Etude de la dynamique du vol
Etude de l’avionique
Projet hands-on : le drone
Un drone ?
Intérêts d’un tel TFE ?
Projet multidisciplinaire
Travail d’équipe
Projet « pour et par » les étudiants
Réalisation pratique
Utilisation des outils du département:
soufflerie, laboratoire de mécanique, …
L’aérospatiale sous toutes ses facettes
1. Contexte et objectifs (G. Kerschen)
2. Le programme des cours (L. Noels)
3. Les projets “hands-on” (L. Noels et G. Kerschen)
4. Le travail de fin d’études (T. Dossogne)
5. La vie au sein de la section (A. Crovato et B. Rémy)
6. Questions et conclusions
Le travail de fin d’études
Travail personnel et significatif
Contribution originale dans le domaine
Poids : 25 crédits + 5 crédits si stage couplé au TFE
Durée : Toute la 2ème année (essentiellement au second
quadri)
Fin de la 1ère ou début de la 2ème année du Master
Choix parmi de nombreux sujets
• Liste de sujets proposés par les professeurs ou par des
industriels
• Possibilité de proposer son propre sujet
• Variétés des sujets (nombreux domaines, stage industriel
ou non, numérique/expérimental, séjour à l’étranger,
application/recherche)
Choisir certains cours en fonction du sujet de son TFE
Choix du sujet
Sujet
Detection and characterization of
nonlinearities in aircraft structures
Organisation du TFE
Réunions d’avancement régulières (~1x par mois)
Encadrement : promoteur académique, promoteur industriel,
chercheurs du laboratoire, ingénieurs dans l’entreprise
Déroulement du TFE :
1. Phase de documentation
2. 1ère partie : à l’ULg (1er quadri)
Dynamique non linéaire d’un F-16
3. 2ème partie : stage en entreprise (2ème quadri)
Design, test et analyse non linéaire d’une structure
expérimentale d’avion
4. Rédaction et défense
Dynamique non linéaire d’un F-16
Tests en vibration effectué sur un F-16 équipé
Dynamique non linéaire d’un F-16
Analyse linéaire (fréquences et modes propres)
Linéaire
→ Méthodes connues et utilisées en industrie
Non-linéarités dans la dynamique du F-16 ?
Dynamique non linéaire d’un F-16
Non linéaire ?
→ Nouvelles méthodes, domaine de recherche
→ Comprendre l’origine physique de ces non-linéarités
Non-linéarités dans la dynamique du F-16 ?
Dynamique non linéaire d’un F-16
Non linéaire
→ Nouvelles méthodes, domaine de recherche
→ Comprendre l’origine physique de ces non-linéarités
Phénomènes d’impacts,
ouverture et frottement
dans les connexions entre
les ailes et les missiles
Structure expérimentale d’avion non linéaire
Appliquer les mêmes méthodes sur
une structure expérimentale plus
simple et contrôlable d’avion non
linéaire
Tâches :
• Design de l’avion non linéaire
• Simulation numérique éléments
finis
• Test de la structure
• Post-traitement des résultats
Structure expérimentale d’avion non linéaire
Appliquer les mêmes méthodes sur
une structure expérimentale plus
simple et contrôlable d’avion non
linéaire
Tâches :
• Design de l’avion non linéaire
• Simulation numérique éléments
finis
• Test de la structure
• Post-traitement des résultats
Structure expérimentale d’avion non linéaire
Appliquer les mêmes méthodes sur
une structure expérimentale plus
simple et contrôlable d’avion non
linéaire
Tâches :
• Design de l’avion non linéaire
• Simulation numérique éléments
finis
• Test de la structure
• Post-traitement des résultats
Structure expérimentale d’avion non linéaire
Appliquer les mêmes méthodes sur
une structure expérimentale plus
simple et contrôlable d’avion non
linéaire
Tâches :
• Design de l’avion non linéaire
• Simulation numérique éléments
finis
• Test de la structure
• Post-traitement des résultats
Intérêt du travail
Sujet intéressant, innovant (orienté recherche)
Projet d’envergure sur des structures réelles
Expérience en entreprise enrichissante (+ valorisation sur le
C.V.)
Variété des tâches accomplies (design de structure,
simulation numériques, test expérimentaux, traitement de
données, …)
L’aérospatiale sous toutes ses facettes
1. Contexte et objectifs (G. Kerschen)
2. Le programme des cours (L. Noels)
3. Les projets “hands-on” (L. Noels et G. Kerschen)
4. Le travail de fin d’études (T. Dossogne)
5. La vie au sein de la section (A. Crovato et B. Rémy)
6. Questions et conclusions
Les cours (1e Master)
● Tronc commun
● Cours théoriques o mais de plus en plus concrets !
● Projets o Petits et formatifs
o Conséquents et appliqués
Projet intégré
● Mise en application pratique des concepts
théoriques
● Développement de la gestion d’équipe, de la
créativité, des softs skills
● Aboutir à un produit fini, à haute valeur
ajoutée
Small Aircraft Design Competition, Von Karman Institute, mai 2014.
Cinématique et Dynamique des Mécanismes
● Première approche de
la mécanique des
grands déplacements,
la modélisation de
mécanismes
complexes
● Un projet court sur un
cas académique
● Un projet long sur un cas concret, personnalisé
Conception des Satellites
● Étude d’une mission spatiale
● Étude des sous-systèmes du satellite
● Critique des choix effectués
Vol d’initiation à la mécanique du vol, Liège airport (EBLG), 16 mai 2014.
Les cours (2e Master)
● Cursus à la carte : o Finalité aéronautique
o Finalité aérospatiale
o Finalité mécanique numérique
● Travail de Fin d’Études (TFE) o Personnel et adapté à son profil
o Orienté académique ou entreprise
o Diversifié (parfois multidisciplinaire)
● Stage o Combiné ou non au TFE
o Ouverture vers l’entreprise
Turbulent Flows
● Étude analytique de la turbulence (statistiques)
● Comparaison des différents modèles RANS sur un
cas concret
Astrodynamique
● Étude des orbites spatiales
● Études des perturbations
● Méthodes numériques de détermination
● Méthodes de contrôle d’orbites
La vie dans la section aéro
● Esprit de groupe o Environ 20 personnes
o Groupe soudé
o Entraide
● Esprit d’initiative o Dynamique
o Enthousiaste
● Et bien d’autres…
Voyage de Fin d’Étude
Floride, Washington, Guyane, etc.
Visite d’entreprises de technologie de pointe.
Et surtout
● Enrichissant
● Instructif
● Social
ULESTARS , Embry Riddle Aeronautical University, Florida, April 2014
ULESTARS, National Aeronautics and Space Administration, Cape Canaveral,
Florida, April 2014
ULESTARS, Gulfstream Aerospace, Florida, April 2014
ULESTARS, Bombardier Inc., Florida, April 2014
ULESTARS, Bombardier Inc., Forida, April 2014
ULESTARS, McDonalds@Newark International Airport, April 2014
Merci de votre attention !
L’aérospatiale sous toutes ses facettes
1. Contexte et objectifs (G. Kerschen)
2. Le programme des cours (L. Noels)
3. Les projets “hands-on” (L. Noels et G. Kerschen)
4. Le travail de fin d’études (T. Dossogne)
5. La vie au sein de la section (A. Crovato et B. Rémy)
6. Questions et conclusions
Moyenne de 23 étudiants en Master 1 (2008-2012)
7
7
5
2
2 1 1 Chili
Italie
Vietnam
France
Brésil
Roumanie
Australie
82
10
10
15
Ulg
BE
EU
Monde
70% des étudiants ont fait
leur bac à l’ULg
+ Erasmus Mundus Thrust
Réussite en Master 1 (2008-2012)
60% des étudiants réussissent en première session
88% des étudiants réussissent leur année
Premier emploi (2010-2012)
22% travaillent dans
l’industrie aérospatiale
(5 Techspace Aero, 3 Coexpair,
2 Airbus, 1 SABCA, 1 FZ )
24% travaillent à l’étranger
42
2 2
2 2
2 1 1 1 BE
USA
LU
FR
CHILI
UK
NL
SPAIN
DE
20
12
9
6
4 2 1 1
Recherche
Industrie aérospatiale
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Enseignement secondaire
Bonne réflexion !
