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LAAS-CNRS – Un capteur sans fil ni batterie qui récupère l'énergie ambiante pour l'aéronautique

Comment alimenter en énergie des capteurs sans fil placés sur des ailes d'avions, sans avoir recours à des batteries électrochimiques trop sensibles aux écarts de température et disposant paradoxalement d'une trop grande densité d'énergie ? C'était tout l'enjeu de la thèse soutenue récemment par Paul Durand-Estèbe, ingénieur INSA Automatique-Électronique et doctorant au LAAS-CNRS.

 

Dans le cadre d’une collaboration bilatérale avec Airbus, la démonstration a d’abord été faite pour des capteurs de pression aérodynamique utilisés lors d’essais de qualification d’avions. Ces essais ayant lieu de jour et les capteurs étant placés à l’extérieur de l’avion, le choix a été fait d’utiliser un panneau photovoltaïque pour alimenter les capteurs, à travers une électronique conçue dans le cadre de la thèse. Les contraintes étaient liées à la limite en épaisseur, à la flexibilité requise pour que le système s’adapte à tout profil et à la nécessité de travailler aussi bien en très faible qu’en très fort éclairement, tout en étant autonome lors d’ombrages transitoires du panneau photovoltaïque. Le système a volé avec succès sur un A321.

 

Dans le cadre d’un deuxième projet financé par le programme « Investissements d’avenir », un second démonstrateur a été conçu et fabriqué pour des capteurs placés dans la nacelle et le mât réacteur. Ici, ce sont les gradients thermiques qui ont été utilisés pour générer l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement des capteurs. Le système est en cours de test sur l’A380 MSN01 servant actuellement de banc d’essais volant pour le nouveau moteur de l’A350 XWB.

Outre l’électronique de gestion de l’énergie, un gros travail a été mené sur le montage mécanique du thermogénérateur qui exploite le gradient thermique entre la paroi du mât réacteur et l’air interne du mât (voir photographie).

 

Paul Durand-Estèbe était encadré par Vincent Boitier (Maître de conférences à l’Université Paul Sabatier), Marise Bafleur (Directeur de Recherche au CNRS) et Jean-Marie Dilhac (Professeur à l’INSA Toulouse).

 

Contact : Jean-Marie Dilhac, dilhac@laas.fr