Formation d'Ingénieur Aérospatial

Leçon 1 • Mathématiques pour applications aérospatiales

Couvre le calcul vectoriel, les équations différentielles et l'algèbre linéaire essentiels à la modélisation des systèmes aérospatiaux. Fait le pont entre les mathématiques abstraites et les problèmes concrets d'ingénierie.

Leçon 2 • Thermodynamique et transferts thermiques

Introduit les lois de la thermodynamique, les cycles et les modes de transfert thermique essentiels à la propulsion et à la gestion thermique. Relie les concepts énergétiques à l'analyse thermique des moteurs et des véhicules.

Leçon 3 • Mécanique classique et dynamique

Applique les lois de Newton, les méthodes énergétiques et la dynamique du corps rigide aux structures et véhicules aérospatiaux. Fournit la base mécanique pour les analyses ultérieures de vol et de propulsion.

Leçon 4 • Introduction à la science des matériaux

Passe en revue les matériaux métalliques, composites et céramiques utilisés dans les structures aérospatiales. Établit les critères de sélection des matériaux basés sur la résistance, le poids et les propriétés thermiques.

Leçon 1 • Théorie des profils d'aile et des ailes subsoniques

Analyse la génération de portance, la distribution de pression et la traînée induite pour les ailes en écoulement subsonique. Relie la théorie des profils minces aux paramètres pratiques de conception des ailes.

Leçon 2 • Écoulement compressible et ondes de choc

Étend l'analyse de l'écoulement aux régimes transsonique et supersonique, y compris les chocs normaux et obliques. Prépare les étudiants aux défis de conception des véhicules supersoniques et des entrées d'air.

Leçon 3 • Estimation des performances aérodynamiques

Applique les modèles de polaire de traînée et les coefficients aérodynamiques pour estimer les performances du véhicule. Intègre les données aérodynamiques dans le dimensionnement préliminaire de l'aéronef et les études de compromis.

Leçon 4 • Propriétés des fluides et régimes d'écoulement

Définit la viscosité, la compressibilité et le nombre de Reynolds pour classer le comportement de l'écoulement. Établit la base physique de toute analyse aérodynamique ultérieure.

Leçon 1 • Stabilité statique et dynamique

Évalue les dérivées de stabilité longitudinale et latérale-directionnelle ainsi que leur signification physique. Relie les marges de stabilité aux qualités de vol et au dimensionnement des gouvernes.

Leçon 2 • Équations du mouvement pour l'aéronef

Dérive les équations à six degrés de liberté régissant la translation et la rotation de l'aéronef. Établit le cadre mathématique pour tous les calculs de performance et de stabilité.

Leçon 3 • Domaine de vol et limites opérationnelles

Définit les limites structurelles, aérodynamiques et propulsives du domaine de vol opérationnel. Relie les exigences de certification aux contraintes de conception.

Leçon 4 • Décollage, atterrissage et manœuvres

Analyse la course au sol, la rotation et le franchissement d'obstacle pour les phases de décollage et d'atterrissage. S'étend au vol en virage, au facteur de charge et aux diagrammes V-n.

Leçon 1 • Systèmes de combustion et de carburant

Couvre la chimie de la combustion, la stabilité de la flamme et la conception de la chambre de combustion pour les turboréacteurs. Aborde les émissions, les types de carburant et les propergols alternatifs.

Leçon 2 • Conception de tuyère et intégration de la propulsion

Applique la théorie de la tuyère isentropique pour concevoir des tuyères convergentes-divergentes pour une poussée optimale. Intègre la propulsion à la cellule pour la compatibilité des systèmes d'admission et d'échappement.

Leçon 3 • Principes de la propulsion par fusée

Dérive l'équation de poussée de la fusée, l'impulsion spécifique et l'équation de Tsiolkovsky pour le delta-V de mission. Compare les systèmes à propergol liquide, solide et hybride.

Leçon 4 • Fondamentaux des moteurs aérobies

Introduit les principes de fonctionnement du turboréacteur, du turbofan, du turbopropulseur et du statoréacteur à l'aide de l'analyse du cycle de Brayton. Établit la poussée spécifique et la consommation de carburant comme mesures de performance clés.

Leçon 1 • Fatigue, rupture et tolérance aux dommages

Applique les courbes S-N, la mécanique de la rupture et les modèles de propagation de fissure pour prédire la durée de vie structurelle. Relie la philosophie de tolérance aux dommages aux intervalles d'inspection et à la certification.

Leçon 2 • Contrainte, déformation et élasticité

Introduit les tenseurs de contrainte et de déformation, la loi de Hooke et la déformation élastique pour les matériaux isotropes. Fournit la base analytique pour toutes les tâches de dimensionnement structurel.

Leçon 3 • Flexion, cisaillement et torsion

Analyse les poutres et les arbres sous moments fléchissants, efforts tranchants et charges de torsion. Applique ces résultats aux longerons d'aile, aux cadres de fuselage et aux arbres de transmission.

Leçon 4 • Flambement et instabilité structurelle

Évalue le flambement des colonnes, le flambement des panneaux et les modes de ruine par criquage critiques pour les structures aérospatiales à paroi mince. Introduit les concepts de facteur de réserve et de marge de sécurité.

Leçon 1 • Navigation inertielle et par satellite

Analyse les centrales inertielles, le GPS et les algorithmes de fusion de capteurs pour l'estimation de la position et de l'assiette. Évalue la précision, la dérive et l'intégrité pour différents profils de mission.

Leçon 2 • Architecture avionique et bus de données

Passe en revue les architectures avioniques fédérées et modulaires intégrées ainsi que leurs normes de communication de données. Aborde les considérations de temps réel, de latence et de cybersécurité.

Leçon 3 • Conception des lois de pilotage automatique et de guidage

Conçoit les lois de commande en boucle interne pour l'assiette et en boucle externe pour le guidage du vol autonome et semi-autonome. Applique la commande optimale et l'optimisation de trajectoire aux scénarios de mission.

Leçon 4 • Fondamentaux des systèmes de commande

Introduit les fonctions de transfert, les schémas-blocs et la théorie de la commande par retour pour les systèmes dynamiques. Établit les critères de stabilité utilisés dans la conception du pilote automatique et des commandes de vol.

Leçon 1 • Systèmes de communication et de télémesure

Applique l'analyse de bilan de liaison pour concevoir des systèmes de communication spatiale pour la liaison descendante de données et la liaison montante de commande. Couvre les types d'antennes, la modulation et les exigences des stations sol.

Leçon 2 • Mécanique orbitale et conception de trajectoire

Dérive les lois de Kepler, les éléments orbitaux et les équations de manœuvre pour les orbites terrestres et interplanétaires. Fournit la base pour la conception de mission et l'analyse des fenêtres de lancement.

Leçon 3 • Détermination et commande d'attitude des engins spatiaux

Analyse les capteurs d'attitude, les actionneurs et les algorithmes de commande pour les engins spatiaux stabilisés sur trois axes. Relie les exigences de précision d'attitude à la sélection des capteurs et à la conception des lois de commande.

Leçon 4 • Environnement spatial et conception de mission

Caractérise les environnements de rayonnement, de microgravité et de débris ainsi que leurs effets sur la conception des engins spatiaux. Intègre les contraintes environnementales dans le développement du concept de mission.

Leçon 1 • Masse, centrage et centre de gravité

Estime les masses des composants à l'aide de méthodes statistiques et analytiques et suit le déplacement du centre de gravité. Garantit les marges de stabilité et de contrôle dans toutes les conditions de chargement.

Leçon 2 • Conception préliminaire et études de compromis

Affine la conception conceptuelle par des études de compromis aérodynamiques, structurelles et propulsives. Utilise l'analyse de sensibilité pour identifier les paramètres de conception critiques.

Leçon 3 • Intégration de systèmes et gestion des interfaces

Gère les interfaces mécaniques, électriques et de données entre les sous-systèmes à l'aide de documents de contrôle d'interface. Applique les outils d'ingénierie système basée sur les modèles pour suivre le flux des exigences.

Leçon 4 • Conception conceptuelle et méthodes de dimensionnement

Applique l'analyse de contrainte, les fractions de masse de mission et les abaques pour dimensionner un nouveau concept de véhicule. Traduit les exigences de mission en estimations initiales de géométrie et de masse.