Artisanat et ingénierie numérique

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26 juil. Artisanat et ingénierie numérique

Créé en janvier 2014, Airborne Concept a développé de multiples activités autour de drones ; une école de pilotage, un bureau d’études pour concevoir de nouvelles générations de drones, un atelier de fabrication, ou encore un département de prestations aériennes.

Il y a dans Airborne Concept, l’esprit des pionniers de l’aéronautique transposé à l’univers des drones. A part l’absence de danger, l’enthousiasme reste le même : innover en permanence, tout faire soi-même, explorer toutes les opportunités possible et aller vite. Pour cela, l’entreprise mêle ingénierie numérique pour la conception et l’optimisation de ses produits, et l’artisanat le plus pragmatique pour la fabrication.

Implantée sur une ancienne base de l’armée de l’air près de Toulouse, la start-up invente des drones, les fabrique, les répare, forme des pilotes, et assure de prestations pour tout type de clients. Surveillance de zones, film publicitaire, thermie environnementale, modélisation 3D de villes, suivi de chantier… Airborne Concept sait faire. Et s’il dispose pas du drone pour votre mission, il le développe !

Drone largable, autonomie, convertible…

Le preuve avec Drop’n Drone, le seul drone largable depuis un aéronef en vol, et notamment en zone hostile. Un produit qui intéresse bigrement l’armée pour surveiller des zones de conflit, ou faire du renseignement. Mais aussi les civils pour effectuer des missions en zones inaccessibles, ou polluées par exemple. Il faut dire que ce drone est capable de voler à 120 km/h, à une altitude maxi de 12 000 pieds, et pendant 12 heures. A l’avant, une boule optronique stabilisée eut emporter près de 2 kg de capteurs, caméras ou sondes de mesure en tout genre. L’engin a la forme d’un petit avion. Son aile se replie dans l’axe du fuselage, ce qui permet de l’intégrer dans un container. Une fois largué dans son container, le drone active son moteur pour entamer sa mission en toute discrétion. Le pilotage s’effectue depuis le sol, l’aéronef de largage, ou en autonomie complète grâce à un plan de vol pré-programmé. Enfin, un petit parachute dans la queue assure la récupération du drone.

« Nous avons également développé une seconde version, le Bardou’air, de trois mètres d’envergure qui est équipé d’un train rentrant et d’un moteur thermique lui permettant de décoller sur une faible distance » explique Arnaud Le Maout, créateur et Président d’Airborne Concept. « Doté d’une capacité d’emport de 6 kg et de performances de vol semblables au Drop’n Drone, il sera adapté à la surveillance de frontières, à l’inspection d’ouvrages industriels sur de longues distances ou encore pour optimiser l’exploitation de parcelles agricoles. » Bref, les idées ne manquent pas, les application non plus et l’entreprise a, depuis deux ans et demi acquis un savoir-faire diversifié.

Tout développer…

Cédric Lefort, responsable R&D détaille le cycle de développement adopté : « à partir du cahier des charges, nous déduisons les ordres de grandeur du modèle de drone capable d’y répondre. Nous élaborons un premier prototype et réalisons une pré-étude en soufflerie numérique à l’aide de logiciels de CFD open source XFoil et AVL pour évaluer le concept. Solidworks est ensuite utilisé pour construire sur cette base théorique un modèle 3D fabricable. Un second logiciel de CFD plus précis, Open Foam (racheté par ESI Group), permet d’affiner l’aérodynamique externe du drone. Puis, retour à la CA pour concevoir toute la structure interne, prévoir les découpes indispensables à la fabrication, retravailler le dispositif d’emport, etc. L’étape suivante est la conception de la motorisation, des organes directionnels et de toute l’électronique d’alimentation électrique et de contrôle/commande. L’intégration complète du drone et de ces différents organes est à nouveau effectuée sur Solidworks. Reste enfin à concevoir les moules des différents segments du drone en tenant compte des contraintes de fabrication, dépouille, contre-dépouille, soyage d’assemblage, etc. ».

L’étape de fabrication peur démarrer. A partir du fichier Step du moule provenant de la CAO, l’opérateur va les parcours d’outils nécessaires à sa réalisation. C’est WorkNC de Vero Software qui a été choisi pour cette phase de FAO. Après optimisation des trajectoires, le programme CNC généré est envoyé sur une fraiseuse portique à 5 axes. un modèle que vous ne trouverez pas dans le commerce. Celle-ci a été construite en un peu plus de deux mois par Airborne Concept qui ne trouvait pas chaussure à son pieds sur le marché de la MOCN. Soulignons que le pied était grand et le portefeuille mince…  A part la commande numérique réalisée à l’aide d’un PC et d’un logiciel du marché à moins de 200 euros, tout est fait maison y compris la table à dépression en polyuréthane, usinée par la machine elle-même, ce qui garantit un référentiel de planéité parfait.

… et fabriquer en interne.

Les moules en polyuréthane sont usinés. Il reste à les enduire d’un vernis spécifique pour éviter toute porosité nuisible à l’infusion des fibres de carbone ou de verre utilisées pour la réalisation du drone. Selon les pièces, ce sont une à trois couches de fibres qui sont superposées avec une orientation précise. Celle-ci est le fruit d’une analyse RDM préalable, effectuée elle aussi sur un logiciel Open Source, pour déterminer les zones d’effort supportant les chargements statiques et aérodynamiques de l’aéronef. Dernière étape, la découpe de certaines zones des pièces sur la fraiseuse, l’assemblage de chaque partie, l’intégration des organes de vol et de mission, et les finitions.

« Toute proportion gardée, on peut considérer que nous sommes un mini-Airbus. on imagine de nouveaux concepts, on les développe, puis on les fabrique de A à Z. Nos maîtrisons toute la chaîne et nous proposons en plus de former nos clients… » rajoute Arnaud Le Maout.

L’avenir de l’entreprise ? « Une fraiseuse plus rapide pour fabriquer plus vite de nouveaux prototypes. Développer le concept de drone convertible (décollage vertical, puis vol stationnaire ou horizontal), affiner la mécanique de vol, et l’aspect logiciel. En particulier l’interface homme/machine pour le pilotage, mais aussi l’électronique embarquée, ou un outil de programmation de plan de vol pour des missions autonomes. » Et encore, ça c’est ce qu’Arnaud Le Maout a bien voulu nous dire…

CAD-MAGAZINE | n°192 | Juillet-Août 2016 | p.46-47 | www.cad-magazine.com