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Lorsqu’il s’agit de nouveaux systèmes de propulsion comme l’hydrogène, l’avion doit être complètement repensé. L’intelligence artificielle peut aider ici.
(Photo : Airbus)
Francfort Les avionneurs sont actuellement confrontés à un problème majeur. Ils ne parviennent pas à livrer de nouveaux avions à temps. La mise en service du Boeing 777X a dû être reportée de cinq ans, notamment en raison de problèmes répétés de pièces et de matériaux.
L’Airbus A350 devait initialement effectuer son vol inaugural en 2009, mais le jet a été livré pour la première fois fin 2014. Le développement d’avions dotés de moteurs entièrement nouveaux, tels que l’hydrogène, devrait prendre encore plus de temps. De nombreux aspects doivent être reconsidérés.
1. Le problème : les tests de fatigue prennent de nombreuses années
Homologation d’un aéronef est une procédure complexe. Chaque partie intégrée est passée au crible. Il doit répondre aux normes de sécurité les plus élevées. En particulier, les essais dits de fatigue sur de grandes pièces de structure et sur l’ensemble de l’avion sont chronophages. Ils peuvent durer jusqu’à cinq ans. Les tests doivent couvrir toute la durée de vie de l’avion, c’est-à-dire entre 25 et 30 ans.
A cet effet, par exemple, les ailes sont exposées à des charges. Ou des milliers de décollages et d’atterrissages sont simulés sur le banc d’essai. La procédure a deux faiblesses : Les tests ne peuvent pas être effectués à une fréquence plus élevée pour les rendre plus rapides. Cela fausserait les résultats. Et les résultats des tests sont en grande partie enregistrés et évalués manuellement.
2. La solution : L’ordinateur simule la vie d’un avion
Un consortium composé de l’Institut Fraunhofer pour les essais non destructifs, du Centre aérospatial allemand (DLR), de l’Université RWTH d’Aix-la-Chapelle, d’Airbus et d’autres spécialistes veut changer cela. Le projet a démarré l’année dernière. L’objectif est de réduire le temps de développement d’un avion à cinq ans. Si cela réussit, de nouveaux avions pourraient arriver sur le marché à un rythme similaire à celui des nouveaux modèles de voitures – à condition que les autorités d’approbation acceptent le processus.
>> Lire aussi : Dans le futur, les avions voleront à l’hydrogène
Voici à quoi pourraient ressembler les tests de fatigue à l’avenir : Il y aura toujours des bancs d’essais physiques. Mais à l’aide des données enregistrées ici, un soi-disant « jumeau numérique » de l’objet de test est créé. Son état est continuellement mis à jour. L’algorithme intelligent est alimenté avec ces données, ainsi que des paramètres de matériaux et de processus connus. Grâce à ces informations, le système peut simuler la soi-disant première vie de l’avion – une dizaine d’années – et les conséquences associées pour le fuselage, les ailes et les autres composants.
Cela a plusieurs avantages : Cela accélère le test de fatigue car la simulation peut toujours fonctionner, elle n’a pas à attendre les interruptions des tests physiques. Parce que les données ne sont pas évaluées par des personnes, qui peuvent faire des erreurs, les déclarations devraient également devenir plus fiables, promettent les experts de l’Institut Fraunhofer.
3. Les perspectives : L’IA repense l’avion
Compte tenu des énormes défis auxquels sont confrontés les avionneurs en matière de vol climatiquement neutre, les ingénieurs aéronautiques ont longtemps réfléchi à l’avenir. Les systèmes d’IA peuvent traiter tout ce que l’on sait sur l’aérodynamique et la technologie, a déclaré Todd Citron, directeur de la technologie de Boeing, lors d’une récente table ronde. Avec cela, le système pourrait cracher très rapidement une conception hautement optimisée.
Le directeur de Boeing a expliqué que ce qui en sortait était souvent complètement différent de ce que les gens avaient conçu dans le passé. Le résultat est, par exemple, des structures qui rappellent plus un vaisseau spatial qu’un avion.
« L’intelligence artificielle peut absorber plus de complexité dans le cerveau électronique qu’un être humain », a déclaré Citron. L’avionneur américain ne veut pas construire de tels «vaisseaux spatiaux» pour le moment. Mais les développeurs obtiendraient de nouvelles informations et pourraient sortir des chemins de pensée classiques, a déclaré Citron.
Le potentiel du marché est énorme. Les constructeurs étirent régulièrement leurs budgets lors du développement d’un avion. Fin 2005, les coûts de développement de l’Airbus A350 étaient fixés à 4,5 milliards d’euros. Il a fini par être d’environ douze milliards d’euros.
Ce texte fait partie du grand spécial du Handelsblatt sur l’intelligence artificielle. Êtes-vous intéressé par ce sujet? Tous les textes déjà parus dans le cadre de notre semaine thématique
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De plus, les essais de fatigue peuvent également être appliqués à d’autres secteurs. Il existe de tels tests dans l’industrie automobile ou lors de la construction de ponts.
Il n’y a qu’une chose que l’intelligence artificielle ne pourra pas faire : résoudre tous les problèmes auxquels se débattent les développeurs d’un successeur du mythique avion supersonique Concorde. Voler supersonique coûte beaucoup de carburant. Et ici s’applique : Les lois de la physique s’appliquent également à l’IA.
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