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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

François Morency

PLAN DE COURS

Hiver 2022
MEC671 : Design conceptuel des aéronefs (3 crédits)

Modalités de la session d’hiver 2022

Pour assurer la tenue de la session d’hiver 2022, les modalités suivantes seront appliquées :

Les activités d’enseignement de la session d’hiver 2022 comprendront des activités en présence et à distance, lesquelles seront ajustées en fonction de l’évolution de la situation socio-sanitaire.

Pour les cours (ou séances de cours) donnés à distance, l’étudiant ou l'étudiante doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus. Il ou elle doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.

Les cours (ou séances de cours) donnés à distance pourraient être enregistrés afin de les rendre disponibles aux personnes inscrites au cours.

La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l’ÉTS.

Les examens (intra, finaux) se feront en présence, si la situation socio-sanitaire le permet.

Le contexte actuel oblige bien sûr l’ÉTS à suivre de près l’évolution de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, avant ou après le début de la session d’hiver 2022, un resserrement des directives et recommandations gouvernementales. Nous vous assurons que l’ÉTS se conformera aux règles en vigueur afin de préserver la santé publique et, si requis, qu'elle pourrait aller jusqu’à interdire l’accès physique au campus universitaire et ordonner que toutes les activités d’enseignement et d’évaluation soient exclusivement données à distance pour toute ou pour une partie de la session d’hiver 2022. Ainsi, si les examens (intra, finaux) devaient se faire à distance, leur surveillance se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du Bureau canadien d’agrément des programmes de génie (BCAPG) afin d’assurer la validité des évaluations.

Des exigences additionnelles pourraient être spécifiées par l’ÉTS ou votre département, suivant les particularités propres à votre programme.

En vous inscrivant ou en demeurant inscrit à la session d'hiver 2022, vous acceptez les modalités particulières de la session d’hiver 2022.

Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 18 janvier 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.

Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 1er février 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.

Préalables
Aucun préalable requis

Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8

Qualités de l'ingénieur

Q10

Q11

Q12

Qualité visée dans ce cours

Qualité visée dans un autre cours

Indicateur enseigné

Indicateur évalué

Indicateur enseigné et évalué

Descriptif du cours
S’initier au domaine de l'aéronautique, à la mécanique du vol et aux diverses composantes d'un avion : aile, fuselage, systèmes hydrauliques, éléments de contrôle, leur rôle et leurs interactions. Analyser les performances d'un avion en régime de croisière et lors du décollage et de l'atterrissage.

À la fin du cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure:

d’utiliser les étapes du design conceptuel pour concevoir un avion;
d’identifier les différentes composantes d'un avion et expliquer leurs rôles et leurs interactions;
d’analyser les performances aérodynamiques des avions aux différentes phases du vol;
de comparer les paramètres aérodynamiques critiques de différents avions;
de planifier un projet de conception en équipe et produire un rapport technique.

Histoire de l'aéronautique. Anatomie de l'avion : ailes, ailerons, gouvernails, éléments hypersustentateurs, système de contrôle. Performances aérodynamiques d'un avion (en vol, au décollage et à l'atterrissage). Stabilité et contrôle d'un avion. Propulsion. Structure, poids et coût de l'avion.

Séances de travaux pratiques portant sur l'analyse des performances d'un avion en vol, au décollage et à l'atterrissage.

Objectifs du cours

Initier l'étudiant au domaine de l'aéronautique et à la mécanique du vol;
Familiariser l'étudiant aux différentes composantes d'un avion, leurs rôles et leurs interactions;
Appliquer les méthodes d’analyse des performances aérodynamiques des avions aux différentes phases du vol;
Initier l’étudiant au design conceptuel des aéronefs;
Appliquer les outils de travail en équipe.

Stratégies pédagogiques

Séance de cours de 3 heures par semaine;
Séance de travaux pratiques de 2 heures par semaine;
Suivi de l’avancement du projet de design.

Utilisation d’appareils électroniques

L'utilisation de la calculatrice TI-Nspire est recommandée.

Horaire

Groupe	Jour	Heure	Activité
01	Mardi	18:00 - 20:00	Travaux pratiques et laboratoire
	Mercredi	18:00 - 21:30	Activité de cours
02	Lundi	13:30 - 17:00	Activité de cours
	Vendredi	13:30 - 15:30	Travaux pratiques et laboratoire

Coordonnées de l’enseignant

Groupe	Nom	Activité	Courriel	Local	Disponibilité
01	François Morency	Activité de cours	Francois.Morency@etsmtl.ca	A-2120
01	Kevin Ignatowicz	Travaux pratiques et laboratoire	cc-Kevin.Ignatowicz@etsmtl.ca	A-2112
02	Kevin Ignatowicz	Activité de cours	cc-Kevin.Ignatowicz@etsmtl.ca	A-2112
02	Kevin Ignatowicz	Travaux pratiques et laboratoire	cc-Kevin.Ignatowicz@etsmtl.ca	A-2112

Cours

Présentation du plan de cours et du projet de session; (1h)
Introduction, conception d’un avion, atmosphère standard; (2h)
Estimation du poids initial; (3h)
Performance aérodynamique : charge alaire; (4h)
Aérodynamique des profils d’aile; (4h)
Mini-test, Aérodynamique des ailes et de l’ensemble de l’avion; (4h)
Stabilité et contrôle : empennage vertical et horizontal; (3h)
Systèmes de propulsion, fonctionnement des différents types de moteurs, leurs caractéristiques respectives; (3h)
Performance : décollage et atterrissage; (3h)
Aérodynamique : dispositif hypersustentateur; (4h)
Charges et Structure; (4h)
Stabilité et contrôle; (4h)

Laboratoires et travaux pratiques

Déroulement des travaux pratiques et évaluation

Semaines Travaux Pratiques Évaluations

1. Pas de séance
2. Atmosphère et distribution de l'énoncé du projet
3. Estimation du poids initial
4. Charge alaire et ratio poids poussée
5. Travail d'équipe et Remise Phase I 20 %
6. Aérodynamique
7. Stabilité et contrôle
8. Propulsion
9. Dispositif hypersustentateur
10. Projet
11. Structure
12. Stabilité et contrôle
13. Systèmes et optimisation

Utilisation d'outils d'ingénierie

Des fichiers Matlab sont fournis aux étudiants pour aider au dimensionnement de l'avion.

Évaluation

Activités	Pondération	Dates
Projet Phase I	20%	Semaine 5
Test (examen intra)	15%	Semaine 6
Projet Phase II	30%	Semaine 13
Exercices révisions TP	10%	Semaines 1 à 10
Examen final	25%	Période d’examens finaux

Dates des examens intra

Groupe(s)	Date
1	9 février 2022
2	14 février 2022

Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux

Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Tout travail remis en retard se verra attribuer la note zéro (0).

Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Documentation obligatoire

Thomas C. Corke : « Design of Aircraft », Prentice Hall 2003.
Gudmundsson, Snorri. General Aviation Aircraft Design, edited by Snorri Gudmundsson, Boston: Butterworth-Heinemann, 2014.

Référence pour le projet disponible à la bibliothèque en réserve.

Ouvrages de références

Daniel P. Raymer : « Aircraft design: A conceptual approach », 4th edi on, AIAA education series 2006.

Référence pour le projet disponible à la bibliothèque en réserve.

Steven A. Brandt et al. : « Introduction to Aeronautics: A design perspective », 2nd edition AIAA education series.
J. D. Anderson : « Introduction to flight », McGraw-Hill (2008).
Richard S. Shevell : « Fundamentals of Flight », 2nd edition, Prentice Hall.
Barnes W. McCormick : « Aerodynamics, Aeronautics and Flight Mechanics », 2nd edition, Wiley & Sons.
Denis Howe, « Aircraft Conceptual Design Synthesis », John Wiley & Sons, 2005.
Online version available at : http://knovel.com/web/portal/browse/display?
_EXT_KNOVEL_DISPLAY_bookid=1408&VerticalID=0
Fred T. Jane, « Jane’s all the world’s aircraft. », Sampson Low, Marston & Co., 2012.

Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca