Ingénierie en aéronautique et espace

Campus

Campus Arts et Métiers de Bordeaux-Talence

Objectifs

Pédagogiques et scientifiques

Donner aux étudiants des compétences fondamentales et appliquées concernant :

•  Les systèmes de propulsion afin de comprendre l’influence des différents paramètres pertinents qui contribuent au choix d’un système de propulsion, et d’aborder les problèmes techniques rencontrés lors de sa conception.
•  Les différentes familles de matériaux aéronautiques et les procédés d’obtention de pièces de structure, ainsi que les méthodologies de calcul et de dimensionnement des structures aéronautiques. Une attention particulière est portée sur les structures composites et les procédés additifs.
• La découverte des aéronefs et systèmes spatiaux.
• La réglementation et la démarche qualité dont le rôle majeur est illustré au travers d’applications concrètes issues de ce secteur.

Professionnels et débouchés

L’aéronautique civile et militaire ainsi que l’espace occupent une place importante dans le tissu industriel de la région Nouvelle-Aquitaine. Les entreprises de ce secteur sont associées au campus Arts et Métiers de Bordeaux au travers de nombreux partenariats : interventions spécialisées dans les enseignements, accueil d’élèves ingénieurs en stage exécutant ou industriels, projets de fin d’études, projets de recherche…

L’Unité d’Enseignement d’Expertise Ingénierie en Aéronautique et espace a pour objectif de former les étudiants à ce secteur d’activité porteur.

Les métiers visés sont ceux de la R&D, des bureaux d’études et de calcul, et de la production.

Programme

Des conférences et des visites thématiques d’entreprises viennent compléter la formation

• Structure (semestre de cours, semestre de projet/stage…)

L’année est découpée en deux semestres :

• le premier est consacré aux cours (30 ECTS au total), répartis en trois modules séparés (voir le programme détaillé ci-dessous). En complément des cours, le premier semestre est l’occasion de réaliser un projet (PJE09) de 90 heures sur un sujet spécifique proposé par le corps enseignant de l’ensemble du Campus. Ces stages se déroulent en lien fort avec les activités du laboratoire I2M dans des domaines de pointe, et donne l’occasion d’accéder à l’ensemble des plateformes du campus. 
• Le second semestre est consacré à un stage de fin d’étude de 24 semaines en entreprise (30 ECTS). Les stages on lieu de manière générale dans le domaine de l’expertise.  

Description détaillée des modules

Module 1 : évolution de la conception des systèmes de propulsion

• Analyse de l’évolution des systèmes de propulsion (14 heures)
  •  Généralités sur l’innovation en aéronautique
  •  Analyse d’un système propulsif par l’utilisation des outils d’aide à l’innovation – MAL’IN
  • Présentation des familles de systèmes propulsifs à partir d’une analyse énergétique
  • Démarche de conception d’un système propulsif – application à un turbomoteur double flux double corps
  • Application pratique montage/démontage pour observation des solutions technologiques d’un turbomoteur DGEN De chez PRICE INDUCTION

• Méthodes de conception avancée et optimisation des systèmes complexes (20 heures)
  • optimisation locale et globale, les algorithmes génétiques
  • méthodes de construction des fonctions objectif d'optimisation
  • méthodes de tri et de classement des solutions (agrégation)
  • méthodes d'appréciation cardinale (interprétation)
  • application aéronautique: l'optimisation des structures composites

• Guidage aérodynamique pour machines tournantes grandes vitesses (8 heures)
  • Mise en place des équations de la lubrification en film mince
  • Cas des fluides compressibles (air)
  • Statique : développement, optimisation des butées aérodynamiques : problématiques de capacité de charge et solutions technologiques
  • Etude vibratoire des guidages aérodynamiques, effet stabilisant des frottements internes

Module 2 : Matériaux et structures aéronautiques : élaboration et dimensionnement

• Matériaux aéronautiques et procédés d’obtention de pièces de structures (19 heures)
  • Nature des matériaux dans un avion, critères de choix des matériaux, spécificités des matériaux employés (constitution et propriétés)
  • Matériaux composites appliqués à l’Aéronautique : généralités, les composants, les caractéristiques, les matériaux composites structuraux, procédés aéronautiques, réparation
• Dimensionnement des structures aéronautiques (47 heures)
  • Partie 1 (30h dont 20h de projet numérique)
    • Considérations générales sur les structures avions
    • Flexion et torsion des profils minces ouverts, fermés et multicellulaires : théorie et applications
    • Stabilité structurale : tenue au flambement et post flambement
    • Comportement des plaques composites
    • Projet Numérique : Dimensionnement du divergent du lanceur Delta4
  • Partie 2 (17h)
    • Résistance à l’amorçage des fissures de fatigue
    • Tolérance à l’endommagement

Module 3 : produits et processus de l‘industrie aéronautique et spatiale

• Découverte des aéronefs (12 heures)
  • Réglementation, Acteurs, Maintenance
  • Eléments de mécanique du vol
  • Les aéronefs

• Introduction aux systèmes spatiaux (18 heures)
  • Les systèmes sol
  • Le système satellite
  • Le système lanceur
  • Les applications spatiales
  • Les programmes spatiaux
  • Éléments de Mécanique spatiale
  • Environnement spatial
  • Histoire des systèmes spatiaux

• Démarche qualité dans l’industrie aéronautique et spatiale (12 heures)
  • Application de la démarche qualité au processus de garantie de conformité tridimensionnelle
  • Principes généraux

Principaux animateurs scientifiques et pédagogiques de l’expertise

 

Nicolas Saintier (Arts et Métiers ParisTech)

Didier Egureguy (Arts et Métiers ParisTech)

Equipe pédagogique

Nicolas Saintier (Arts et Métiers ParisTech)

Didier Egureguy (Arts et Métiers ParisTech)

Pascal Le Roux (Arts et Métiers ParisTech)

Jérôme Pailhes (Arts et Métiers ParisTech)

Thierry Palin-Luc (Arts et Métiers ParisTech)

Frédéric Dau (Arts et Métiers ParisTech)

Ivan Iordanoff (Arts et Métiers ParisTech)

Patrick Sébastian (Arts et Métiers ParisTech)

Marco Montemuro (Arts et Métiers ParisTech)

Thecle Alix (Arts et Métiers ParisTech)

Sabrina Houdaibi-Olive (Arts et Métiers ParisTech)

Stephane Abed (Polyshape)

Anissa Meziane (Universités de Bordeaux)

Patrick Martinez (IRT, Saint Exupéry)

Daniel Saint-Pe (Consultant Extérieur, QSE-FH)

Stephanie Lizy-Destrez (ISAE -SUPAERO)

Plateforme technologique associée

Plateforme GAME, Plateforme fabrication additive FUTURPROD

Modalités d’évaluation

Examen écrit (contrôle continu et/ou examen final) pour les cours, projet numérique, rapport écrit et soutenance orale pour le PJE09 et SFE

Modalités de validation                         

La validation de l’expertise est conditionnée par l’obtention d’une note moyenne de 12/20 (Pondération : module 1 = 0.3, module 2=0.4, module 3 =0.3).        

Modalités pédagogiques

• Cours, Travaux dirigés, pédagogie par projet
• Interventions de professionnels reconnus dans leur secteur d’activités.
• Une journée de rencontre avec les entreprises du secteur aéronautique est organisée sur le campus. Cette journée est l’occasion de découvrir des parcours professionnels et des projets ambitieux dans ce secteur. 

Atouts de la formation

L’Unité d’expertise Ingénierie en Aéronautique et Espace bénéficie d’un contexte régional porteur, marqué par la dynamique du pôle mondial de compétitivité Aerospace Valley (http://www.aerospace-valley.com/), premier bassin d’emploi européen dans le domaine de l’aéronautique, de l’espace et des systèmes embarqués avec:

• la présence de grands groupes, leaders sur ce marché: ASTRIUM Space Transportation, le CEA, le CNES, DASSAULT Aviation, EADS, le groupe SAFRAN avec TURBOMECA et HERAKLES…
• la présence d’un réseau important d’équipementiers internationaux: THALES, Liebherr Aerospace, Messier-Dowty…
• le développement d’un tissu dynamique de PME/PMI

La formation bénéficie également de la proximité avec de nombreux laboratoires et réseaux de recherche sur le campus bordelais en liens avec le domaine aéronautique et spatial (I2M (https://www.i2m.u-bordeaux.fr/ ) , ICMCB (www.icmcb-bordeaux.cnrs.fr/ ), LCTS (www.lcts.u-bordeaux1.fr/),  Route des lasers ( www.alpha-rlh.com/ )

Partenaires

• Industriels AIRBUS,IRT Saint exupéry, POLYSHAPE, STELLIA,  ASTRIUM Space Transportation, le CEA, le CNES, DASSAULT Aviation, EADS, ARIANE GROUP, SAFRAN,
• Institutionnels Pôle de compétitivité Aerospace Valley, ICMCB, LCTS
• Universitaires Université de Bordeaux, Université de Bilbao, Université de Laval (Canada)

Entreprises visées

Ensemble du secteur aéronautique et spatial, grands groupes et supply chain, centres de recherche et développement type CNES, ONERA.

Exemples d’offres de stage proposées / de projets menés

Les projets de fin d’études sont réalisés en grande majorité dans les grands groupes du secteur : aéronautique et spatial. Exemples de stages de fin d’études 2017-2018 :

« Amélioration continue de la supplyChain »  - Airbus Helicopters 

« Simulation des procédés de fabrication additive métallique » - Lisi-Aerospace

« Conception de pièces structurelles d’un drone avec intégration Wifi » - Parrot

« Usine du Futur – Moyens de mesures sans contact et Chaine Numérique » MDBA france

« Maqutte numérique des lignes d’assemblages Moteurs » Ariane Group

« Interactions aérodynamiques et thermiques sur le fonctionnement transitoire d’un compresseur » Safran Aircraft Engines

Critères d’admission

Niveau requis : Niveau M1 en Ingénierie Mécanique ( Mécanique - Conception – Matériaux - Procédés)

Informations pratiques

• Langue de cours : Français (excepté pour le module 2, dont une partie sera enseignée en anglais)
• Période :  Automne
• Nombre d’heures 150
• Crédits ECTS 13

Contacts

Nicolas Saintier

Mots clés

Aéronautiques, propulsion, structures, matériaux, projets, composites, conception, ingénierie, spatial, flambement, JAR/FAR, mécanique, thermodynamique, pro