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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : François Morency


PLAN DE COURS

Été 2024
MEC671 : Design conceptuel des aéronefs (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 40,0 % 10,0 % 50,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  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 Mercredi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Jeudi 18:00 - 20:00 Travaux pratiques



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Kevin Ignatowicz Activité de cours 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

  • Pas de séance
  • Atmosphère et distribution de l'énoncé du projet
  • Estimation du poids initial
  • Charge alaire et ratio poids poussée
  • Aérodynamique, Intra 15 %
  • Stabilité et contrôle
  • Propulsion
  • Dispositif hypersustentateur
  • Projet
  • Structure
  • Stabilité et contrôle
  • 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%

Dimanche 16 juin 23:59

Examen intra

15%

Mercredi 12 juin

Projet Phase II

30%

Dimanche 11 août 23:59

Participation au forum

10%

Semaines 1 à 10

Examen final

25%

Période d’examens finaux




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 12 juin 2024



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-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 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou 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’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice ou du coordonnateur – Affaires académiques qui en référera à la personne assurant la direction du département. Pour un examen final, l’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau de la registraire. Dans tous les cas, l’étudiante ou l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire de demande d’examen de compensation 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’une étudiante ou 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 étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-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 tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire
  • Thomas C. Corke : « Design of Aircraft », Prentice Hall 2003.

  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