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Responsable(s) Ouassima Akhrif, Lyne Woodward

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Ouassima Akhrif
Lyne Woodward


PLAN DE COURS

Été 2024
ELE452 : Principes des systèmes de l'aéronautique (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 66,7 % 33,3 %




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
À la fin de ce cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure : d’identifier les notions de base en aéronautique et aérodynamique; de distinguer les composantes d’un avion (systèmes d’avionique, gouvernes de commande, instruments de navigation et de contrôle, mécanique de vol); d’analyser les éléments de performance à différentes phases de vol (atterrissage, décollage, vol en palier); d’analyser les notions d’intégration des différents systèmes d’un avion; de classifier les éléments de certification (processus, organismes, normes).

Principes d’aérodynamique, équation de continuité et de Bernoulli, pression statique et dynamique, atmosphère, effets de compressibilité. Instruments de mesure. Cabine de pilotage et instruments de bord. Mécanique de vol, gouvernes de commande, systèmes de protection du décrochage, études de performance, poussée, traînée, portance, rendement, polaire. Intégration des systèmes d’avionique. Flight Management System (FMS). Systèmes de navigation. Systèmes de communication. Bus de communication. Normes ARINC. Normes de certification et règlements en aéronautique.

Séances de laboratoire et de travaux pratiques orientées vers l’application et la simulation des notions vues en cours et à des cas pratiques en avionique.



Objectifs du cours

Description sommaire

 

Le cours sur les principes des systèmes de l’aéronautique est structuré en quatre chapitres.

 

Le chapitre 1 traite des principes aérodynamiques appliqués en aéronautique en introduisant la dynamique des fluides, le principe de Bernoulli, les écoulements subsoniques et supersoniques, les notions de portance et de traînée et l’atmosphère standard.

Le chapitre 2 traite de la mécanique du vol dans son ensemble, des composantes aérodynamiques principales d’un avion, de la performance et de l’opération en vol d’un aéronef.

Le chapitre 3 couvre la cabine de pilotage, les instruments de bord et les divers instruments de contrôle, de navigation, de communication, de surveillance, de protection et d’avertissement d’un aéronef.

Le chapitre 4 introduit la notion de systèmes embarqués d’un aéronef en passant par le système électrique central, les moteurs, l’architecture des systèmes, la redondance, l’autopilote, le directeur de vol, les normes ARINC, les bus de communication numériques jusqu’aux normes de certification et réglementation en aéronautique.




Stratégies pédagogiques

Le cours sur les principes et systèmes de l’aéronautique se répartit en trois heures de cours magistral (3h x 13 semaines) et 6 laboratoires de 4h.




Utilisation d’appareils électroniques

N/A




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 18:00 - 22:00 Laboratoire aux 2 semaines
Vendredi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Bilal Alchalabi Activité de cours bilal.alchalabi@lassena.etsmtl.ca
01 Ghazi Gharsallah Laboratoire aux 2 semaines cc-ghazi.gharsallah@etsmtl.ca



Cours

Contenu détaillé du cours magistral (39 heures)

Introduction aux systèmes de l’aéronautique  (2 heures)

1.  Principes d’aérodynamique  (5 heures)

  • Dynamique des fluides, équations de continuité de Bernoulli, tube Venturi (1h)
  • Écoulement subsonique, effet de compressibilité, écoulement supersonique (1h)
  • Centre de pression, couche limite, viscosité, profil aérodynamique(1h)
  • Angle d’attaque, portance, traînée induite, traînée parasite, coefficients (1h)
  • Atmosphère standard, effets d’altitude(1h)
2.  Mécanique du vol  (8 heures)
  • Mécanique du vol, centrage, stabilité  (2h)
  • Gouvernes, commandes, compensateurs, stabilité, empennages, volets  (2h)
  • Performance : poids, portance, poussée, traînée  (2h)
  • Phases de vol, autonomie, endurance  (2h)
3.  Cabine de pilotage et instruments de bord  (12 heures)
  • Physique en aéronautique : pression, température, altitudes et vitesses  (1h)
  • Système Pitot-statique, altimètre, indicateur de vitesse, variomètre   (1h)
  • Calculateur de données aérodynamiques ADC  (1h)
  • Instruments primaires et secondaires  (2h)
  • Gyroscopes mécaniques, gyroscopes lasers, AHRS, ADHRS  (1h)
  • Radionavigation, RNAV, GNSS, Flight Management System, EFIS  (3h)
  • Instrumentation des systèmes et systèmes de protection de l’enveloppe de vol  (1h)
  • Structure de l’espace aérien, systèmes de surveillance et d’avertissement, radar  (2h)
4.  Systèmes embarqués, intégration et certification  (12 heures)
  • Systèmes : électrique, moteurs, carburant, générateurs, trains d’atterrissage  (2h)
  • Systèmes : antigivrage, dégivrage, pressurisation (2h)
  • Architecture et intégration des systèmes avioniques  (2h)
  • Automatisation, interfaces autopilote, directeur de vol (2h)
  • Normes ARINC, bus de communication (2h)
  • Normes de certification et règlements en aéronautique (2h)



Laboratoires et travaux pratiques

Contenu des laboratoires (24 heures)

Projets pratiques

 

L’étudiant(e) devra réaliser, en équipe (de 2 à 4 étudiants selon la taille du groupe), six projets pratiques comportant des applications :

1- de simulation de modèles en aérodynamique

2- d’analyse d’instruments et de systèmes sur banc d’essais avionique

3- l’analyse d’un système embarqué exploité dans l’industrie

Projet pratique #1     Atmosphère et Ordinateurs de données de l'air  (4 heures)

Projet pratique #2     Coefficients aérodynamiques    (4 heures)

Projet pratique #3     Stabilité statique longitudinale  (4 heures)

Projet pratique #4     Dynamique, Masse et Centrage  (4 heures)

Projet pratique #5     Instruments de bord  (4 heures)

Projet pratique #6     Navigation  (4 heures)




Utilisation d'outils d'ingénierie

Matlab - Simulink - FlightSim




Évaluation
Activité Description % Date de remise
  Examen intra 30 % 28 juin 2024
  Examen final 35 %  
  6 laboratoires (6 x 5 %) 30 %  
  Devoirs 5 %  

          




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 28 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

À moins d’avis contraire, toute remise en retard d’un travail sera pénalisée de 10 % par jour, jusqu’à concurrence de 5 jours. Au-delà de 5 jours, tout travail sera refusé.




Absence à une évaluation
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

Aucune (Notes de cours sur le site du cours)

 




Ouvrages de références

Complémentaires

  • Entre ciel et terre, Centre du pilote VIP Inc., Aviation Publishers Co.LTD, 1991, ISBN 2-9801769-5-8
  • Flight Training Manual, Transports Canada, TP 1102, 4ième édition, ISBN 0-7715-51-0
  • Airline Transport & IATRA Ground School Course, Culhane, Édition 2003, ISBN 1-895801-33-8
  • Avionics In Plain English, Phil Croucher 2007, ISBN  0-9780269-0-X
  • Introduction to Avionics, R.P.G. Collinson, Chapman & Hall, 1998, ISBN 0-412-48250-9
  • Aircraft Instruments, E.H.J. Pallet, Pitman Paperbacks, 1972, ISBN 0-273-43859-X
  • CR Professional Computer Manual, Jeppesen, 1994, JS314294E
  • Mécanique du vol, A.C.Kermode, Modulo Editeur, 1982, ISBN 2-89113-102-9
  • Instrument Procedure Manual, Transports Canada, TP 2076E, 4ième édition, 1997, 0-660-17258-5
  • Canada Air Pilot CAP 6, Procédures aux Instruments – Québec, Nav Canada, Août 2007
  • P-180 Avanti Airplane Flight Manual, Piaggio Aero Industries, 2006



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site du cours : https://ena.etsmtl.ca/