Directions de programme

Avions

La direction de programme Avions de transport & Clean Sky 2 coordonne les activités scientifiques sur les thématiques essentielles pour le positionnement futur de l'ONERA sur la scène aéronautique européenne. Ces thématiques correspondent à 2 axes complémentaires quel que soit le type d’avions : court, moyen, long courrier, régional ou d’affaires :

Amélioration des performances par une évolution incrémentale :

laminarité avancée, contrôle des écoulements
contrôle des charges, des vibrations et du flottement…
réduction du bruit, de la masse…
optimisation du design aérodynamique.

Nouvelles intégrations motrices et configurations avions non-conventionnelles

intégrations motrices innovantes : Turbo-propulseur, Turbofan, Open Rotor, UHBR…
intégration de technologies émergentes : Propulsion électrique (distribuée, hybride), BLI (Boundary Layer Ingestion)…
nouvelles architectures : Blended Wing Body, Joined Wing, Forward Swept Wing, Lifting Fuselage…

Dans le cadre du JTI Clean Sky 2, l’ONERA a été sélectionné comme ‟Core Partner” pour décliner un volume conséquent d’activités scientifiques en lien avec ces thématiques aux côtés des industriels européens membres fondateurs de Clean Sky 2 et comme ‟Partner” pour des projets de plus courtes durées.

L’ONERA est membre de plusieurs consortia et, de fait, y participe en s’associant à de nombreux partenaires européens industriels, universitaires, centres de recherches et PMEs.

Hélicoptères

La direction de programme Hélicoptères coordonne les recherches menées à l’ONERA relatives aux appareils à voilure tournante, que ce soit des hélicoptères conventionnels ou des concepts plus avancés d’appareils à décollage et atterrissage vertical dans le contexte de la propulsion distribuée.

L’ONERA est le partenaire principal en R&T du leader mondial des hélicoptères, Airbus Helicopters (AH), en partenariat avec son équivalent allemand le DLR.
Les compétences pluridisciplinaires de l’ONERA sont essentielles pour relever les défis technologiques associés aux nouvelles configurations.

Les activités sont organisées en 5 domaines de recherche (RF : Research Fields) :

RF1: The Virtual Aerodynamic Rotorcraft (aérodynamique, simulation numérique en aérodynamique)
RF2: The Quiet and Comfortable Rotorcraft (acoustique interne et externe, dynamique et les vibrations)
RF3: The Smart Rotorcraft (mécanique du vol, la sécurité du vol, assistance au pilote)
RF4: The Robust Rotorcraft (résistance au crash et aux impacts d’objets, prise en compte des conditions environnementales : givrage, brown-out, foudre, feu, …)
RF5: The Innovative Rotorcraft (nouvelles technologies de pale et nouveaux concepts d’aéronefs)

Simulation par CFD (elsA) d’un hélicoptère complet
avec couplage fluide-structure pour le rotor principal

Banc PycsHel : exemple d’environnement complet
de simulation ‘off-line’ pour l’appontage des hélicoptères

Drones

La direction de programme Drones coordonne les recherches menées à l’ONERA sur les systèmes de drones afin de les rendre plus sûrs et plus performants, et de lutter contre les drones malveillants.

L’ONERA travaille avec et au profit :

des institutions françaises (DGA, DGAC, SGDSN) avec un rôle d’expertise en vue des futures règlementations et sur les grands programmes d’armement
des industriels du secteur aéronautique (Airbus, Thales, Safran, Dassault Aviation, PMEs)
des grands donneurs d’ordre (SNCF-Altametris, EDF, RTE,…)
des laboratoires

Propulsion aéronautique et environnement

La direction de programme Propulsion aéronautique et environnement coordonne l'ensemble des problématiques liées au système propulsif des aéronefs (principalement civils), et des impacts environnementaux générés par les avions. Les grands enjeux associés sont aujourd'hui:

la réduction de la consommation, des émissions de CO2 et de polluants (NOx, CO, particules, etc.) par l'amélioration des moteurs, l'exploration de nouvelles architectures propulsives ainsi que par l'utilisation de carburants alternatifs
la réduction du bruit perçu
la compréhension des impacts atmosphériques du transport aérien (qualité de l'air et impact total sur le changement climatique, notamment du fait de la génération des traînées de condensation)

Système de transport aérien et avionique

La direction de programme Système de transport aérien coordonne les recherches menées à l’ONERA dans le domaine de la planification des trajectoires , la séparation des trajectoires 4D, l’organisation de l’Espace aérien, l’impact environnemental des vols, les concepts opérationnels (contrats 4D, gestion du trafic des drones et systèmes de CNS (Communication – Navigation – Surveillance) associés, la modélisation des concepts opérationnels à des fins de vérification et de validation, la prise en compte des facteurs humains dans l’ATM futur très automatisé, la prise en compte de critères de performances comme l’efficacité des vols, la sécurité et la sûreté, l’impact environnemental…

L’ONERA participe notamment au programme SESAR de R&D de refonte du système de gestion du trafic aérien (ATM) depuis son origine, et compte aussi de nombreuses coopérations internationales, nationales et régionales sur ce domaine.

Simulation numérique en mécanique des fluides et énergétique

Simulation du banc moteur Bearcat (Safran Tech) à l’aide des logiciels elsA et CEDRE de l’ONERA

La Direction de Programme Simulation numérique en mécanique des fluides et énergétique a pour mission d’accompagner les activités de développement des outils logiciels, méthodes numériques et modèles physiques pour la simulation numérique en mécanique des fluides en prenant en compte les besoins exprimés par les clients et partenaires de l’ONERA.

Sa mission intègre également le suivi de thèmes connexes à la simulation numérique comme le calcul intensif et la gestion des données, le traitement des incertitudes, l’estimation d’erreurs, les techniques de réduction de modèles et l’intelligence artificielle.

En premier lieu ce programme a en charge le suivi des activités des grands logiciels de l'ONERA pour l'aérodynamique (elsA, SoNICS, CODA), l'énergétique (Cèdre et Jaguar) et la magnétohydrodynamique (Taranis). Il apporte une attention particulière à la gestion de la transition d’elsA vers son successeur SoNICS et des interactions entre SoNICS et CODA, ainsi que du projet de modernisation du logiciel CEDRE.

Par ailleurs, ce programme veille à la coordination des activités de développement des nombreux composants logiciels (CWIPI, ParaDiGM/Maia, Cassiopée...) qui gravitent autour de ces solveurs et qui sont nécessaires à la préparation, l’optimisation et au co ou post-traitement des simulations numériques, ainsi qu'aux activités visant à coupler les solveurs de mécanique des fluides à d’autres codes disciplinaires et aux travaux relatifs au développement de la plateforme ORION de l’ONERA devant permettre d’accueillir toute démonstration multi-physique.