Résumé
La déformation des voilures aéronautiques et son incidence sur les écoulements aérodynamiques ont toujours fait l’objet de nombreuses études tant théoriques qu’expérimentales. Les progrès récents réalisés dans le domaine des matériaux intelligents offrent un grand nombre de perspectives nouvelles dans cette discipline. L’utilisation de ces matériaux innovants, peut potentiellement réduire de façon significative le poids et le coût des aéronefs, en supprimant les actionneurs actuels lourds et encombrants. Dans ce travail, nous présenterons la conception, la caractérisation ainsi que la mise en soufflerie d’un prototype de voilure déformable. Ce prototype se distingue par son mode d’actionnement. En effet, l’utilisation simultanée d’actionneur comme les Alliages à Mémoire de Forme (AMF) et les céramiques Piézoélectriques (PZT) permettent d’agir sur des échelles de déformation différentes à des fréquences d’actionnement distinctes. Les AMF étudiés sont des alliages métalliques (Ti-Ni) qui se définissent par un couplage thermomécanique. Ainsi, une variation de température provoque un changement des propriétés mécaniques du matériau résultant d’un changement de phase cristalline. L'effet mémoire de forme est dû à réversibilité de ce processus. Ce type d’actionneur permet de produire de grandes déformations (cm) par rapport aux contraintes exercées. Les AMF sont donc un candidat idéal pour des actionneurs de structures intelligentes. La fréquence d'actionnement étant limitée par l’effet thermique, les fréquences sont de l’ordre du Hz. Les actionneurs piézoélectriques, d'autre part, sont capables d'atteindre des fréquences d'actionnement importantes (100Hz-1kHz). Ces matériaux sont définis par un couplage électromécanique. Comme les AMF, ils sont aussi capables de fortes contraintes, mais leur déformation reste limitée (µm). Deux mécanismes d'actionnement ont été mis au point afin de démontrer les possibilités de chaque technologie. Le mécanisme d'actionnement, basé sur les AMF avec des déformations de l’ordre de 10% de la corde à une fréquence de 0.1 Hz, est apte à contrôler le vol, alors que le mécanisme piézoélectrique peut agir directement sur la couche limite de l’écoulement (déplacements de l’ordre du mm pour des fréquences de 50 Hz).