Cours de premier cycle en génie aéronautique

Liens connexes

 

Cours 200-299

GAF261 Performance des aéronefs

Ce cours présente aux étudiants et étudiantes les principes fondamentaux du vol des aéronefs conventionnels. Suit une introduction aux méthodes de propulsion, à l'atmosphère type et aux simplifications nécessaires à l'estimation de la performance. On y voit également l'analyse et les méthodes utilisées dans l'évaluation des paramètres de performance des avions pour le vol. Les étudiants et étudiantes seront en mesure de déterminer le plafond, la distance franchissable et l'autonomie de vol, le vol en montée et en manœuvre, les paramètres de décollage et d'atterrissage des avions à réaction. Les étudiants et étudiantes sauront préparer les enveloppes de vol en palier et de manœuvre des aéronefs. Les cours magistraux seront complétés par des questions à répondre en travail individuel, un laboratoire et une étude de cas.

Préalable(s) :
 MAF101, PHF104
Semestre :
Habituellement offert en hiver
L'engagement hebdomadaire :
3 - 2 - 5
Crédit(s) :
1
 

Cours 300-399

GAF301 Design des composants d'avions

Le processus d'ingénierie des systèmes et son application au design d’avion est présenté en mettant l'accent sur la phase de conception. La méthode de première itération du dimensionnement de l’aile, empennage, et fuselage basée sur un ensemble donné de besoins des clients est discutée. Les notions de charge sur l'avion, le diagramme V-n, le poids de l’avion et l’emplacement du c.g. et leurs importances sont maitrisées. La compréhension du processus de dimensionnement et la mise au point du diagramme des contraintes sont présentées. Plusieurs projets menés en petites équipes servent à mettre en évidence les interactions complexes entre plusieurs disciplines de conception.

Préalable(s) :
 GAF261
Semestre :
Habituellement offert à hiver.
L'engagement hebdomadaire :
3 - 1,5 - 4,5
Crédit(s) :
 1

GAF333 Matériaux aérospatiaux

Ce cours présente la nomenclature, les propriétés et le traitement des matériaux d'ingénierie utilisés dans les cellules d’avion, les trains d'atterrissage et les moteurs à turbine à gaz. Les matériaux étudiés incluront les alliages structuraux en aluminium, les alliages de titane, les aciers inoxydables, les supers alliages à base de nickel, les aciers à haute résistance traités thermiquement, les composites à base de fibres, les panneaux sandwich à nid d'abeille et les composites stratifiés comme le GLARE (Glass Laminate Aluminium Reinforced Epoxy). Les procédés de fabrication incluant l'usinage chimique, le forgeage, l’extrusion et la mise en œuvre de pièces en matériaux composites sont également discutés. Le rôle de l'inspection non destructive et la navigabilité sont présentés, ainsi que les effets d'une mise en service longue sur les propriétés mécaniques des alliages structuraux. Des travaux dirigés, exercices en laboratoire et démonstrations accompagnent les cours magistraux.

Préalable(s) :
 GMF331, GMF333
Semestre :
Habituellement offert à hiver.
L'engagement hebdomadaire :
3 - 1,5 - 4,5
Crédit(s) :
 1

Cours 400-499

GAF431 Design structural aérospatial et analyse de contraintes

Les sujets couverts incluent la forme générale de la structure des avions avec des aspects historiques, des principes de design structurel et l’analyse de contraintes de ses composants telle que l’aile et le fuselage. Plus en détail les sujets suivants seront étudiés : les principes de base de la théorie d’élasticité en trois dimensions suivie par son application directe à l’analyse des contraintes dans certains composants structuraux de l’avion, telle que : l’analyse de contraintes appliquée aux barres non circulaires et coques à parois minces soumises à une torsion (coques ouvertes et fermées, avec une cellule ou cellules multiples), l’analyse des structures monocoques et semi monocoques à cause de la flexion non-symétrique et de l’effort tranchant, y compris le flux des contraintes dans les parois et les raidisseurs du caisson de torsion. La location du centre de cisaillement. Méthodes énergétiques pour déterminer les déflections, l’analyse structurelle et l’état des contraintes dans des systèmes déterminés et in déterminés, y compris l’aile et le fuselage. Critères de défaillance. L’analyse macro-mécanique des plaques en matériaux composites, leurs méthodes de fabrication et des essais non-destructifs.

Préalable(s) :
 GAF301, GMF331
Semestre :
Habituellement offert à l'automne.
L'engagement hebdomadaire :
3 - 1,5 - 4,5
Crédit(s) :
 1

GAF433 Aérodynamique

Se basant sur les concepts fondamentaux de dynamique des fluides et de thermodynamique acquis préalablement, ce cours s'intéresse à leurs applications dans le cadre de l'écoulement de l'air autour de profils 2D et d'ailes 3D. Le contenu est divisé selon les deux nombres adimensionnels canoniques les plus importants qui dictent le comportement de ces écoulements, soient le nombre de Reynolds (Re) pour les effets visqueux et le nombre de Mach (M) pour la compressibilité. Quelques-uns uns des sujets majeurs traités sont la théorie classique des profils minces, l'aérodynamique à faible Re et à grand angle d'attaque, la théorie classique de Prandtl de ligne portante, les écoulements subsoniques autour d'ailes, l'aérodynamique en régimes supersonique. À la fin du cours, les étudiants et étudiantes devraient avoir une bonne connaissance des forces de portance et de traînée, du moment aérodynamique, dans diverses conditions d'écoulement et pour différentes configurations géométriques. Outre les cours, les étudiants et étudiantes font des devoirs et des expériences au laboratoire.

Préalable(s) :
 GMF313, GMF353
Semestre :
Habituellement offert à l'hiver.
L'engagement hebdomadaire :
3 - 1,5 - 4,5
Crédit(s) :
 1

GAF435 Aérodynamique des avions conçus pour les vols supersoniques

Ce cours se base sur les connaissances développées dans l’étude des écoulements compressibles pour analyser les vols à grandes vitesses. Il couvre des applications comme : les diffuseurs, les tuyères supersoniques, les ondes de choc obliques ainsi que leurs réflexions et le design des profils d’ailes et des fuselages pour le vol transsonique. Le cours met l’accent sur l’application des principes des écoulements compressibles à la conception des avions à grande vitesse. Ce cours touche aussi certains aspects des vols hypersoniques. Les cours sont complétés par des devoirs et des projets.

Préalable(s) :
 GMF313, GMF353
L'engagement hebdomadaire :
3 - 1 - 4
Crédit(s) :
 1

GAF461 Propulsion aéronautique et spatiale

Ce cours illustre l’application des principes fondamentaux de la mécanique des fluides et de la thermodynamique à l’analyse des systèmes de propulsion actuels et proposés. Les étudiants et étudiantes seront en mesure de modéliser et d’analyser les hélices, les turboréacteurs, les turbosoufflantes, les turbopropulseurs et leurs composants associés, y compris les compresseurs et les turbines et les tuyères. Les statoréacteurs et les principes fondamentaux de propulsion de fusées sont également traités. Outre les cours, les étudiants et étudiantes font des exercices et des laboratoires dans des domaines étudiés.

Préalable(s) :
 GMF311, GMF353
L'engagement hebdomadaire :
3 - 1 - 4
Crédit(s) :
 1

GAF463 Aéroélasticité

L'aéroélasticité est la discipline qui traite de l'interaction des structures élastiques et des charges aérodynamiques. L'objectif principal de ce cours est de fournir à l'étudiant et étudiante la connaissance des principes de base en aéroélasticité, tandis que certaines applications typiques sont également étudiées. Trois archétypes de problèmes de stabilité aéroélastique sont ensuite discutés en détail, à savoir la divergence, le flottement classique ou par couplage et le flottement de décrochage. Dans le cadre de ces discussions, l'aérodynamique instationnaire et quelques concepts de dynamique non linéaire sont abordés. Dans la dernière partie du cours, la réponse aéroélastique aux rafales et aux turbulences atmosphériques est présentée. Enfin, les aspects des vibrations induites par les vortex sont discutés. La compréhension de la matière est renforcée par l'application par les étudiants et étudiantes d'un mélange équilibré de travaux analytiques, de simulations numériques et d'essais en soufflerie.

Préalable(s) :
 GMF313, GMF346
L'engagement hebdomadaire :
3 - 1 - 4
Crédit(s) :
 1

GAF465 Introduction à la stabilité et la commande des aéronefs

Ce cours présente l’application de l’aérodynamique à la stabilité et à la commande des aéronefs à voilure fixe. Les concepts de stabilité statique et de compensation sont explorés pour les axes longitudinaux, latéraux et directionnels. La contribution du système de propulsion, du fuselage, des surfaces auxiliaires et des composants de l’avion est analysée. La conception et l’utilisation des commandes de vol classiques sont suivies d’une introduction aux dérivées des fonctions de stabilité aérodynamique et leur rôle dans la commande et la stabilisation de l’aéronef. La réponse dynamique aux commandes est présentée, ainsi que les qualités de vol et de pilotage de l’aéronef. Les techniques d’essais en vol sont abordées en mettant l’accent sur l’incidence des caractéristiques de conception de l’aéronef sur la stabilité et la commande de l’aéronef.

Préalable(s) :
 GAF261, GMF311
Co-requis :
GMF443
Semestre :
Habituellement offert à l'automne.
L'engagement hebdomadaire :
3 - 1,5 - 4,5
Crédit(s) :
 1

GAF467 Aéronefs de voilure tournante

Ce cours examine les attributs et les caractéristiques des aéronefs à voilure tournante, capables de décollages et d'atterrissages verticaux, et qui utilisent le rotor comme source propulsive. Les sujets traités incluent le vol stationnaire, le vol en palier et vertical, les théories des disques sustentateurs et de l'élément de pale, les écoulements (y compris l'effet de sol) dans divers régimes de vol, la dynamique et la commande du rotor, l'auto-giration, l'aérodynamique du rotor anticouple et les effets gyroscopiques, le fonctionnement d'hélicoptère aux rotors conventionnels. D'autres sujets incluent des méthodes pour l'évaluation de la puissance nécessaire et la consommation de carburant, et l'analyse des missions simples.

Préalable(s) :
 GMF311, GMF346
Semestre :
Habituellement offert à l'hiver.
L'engagement hebdomadaire :
3 - 1 - 4
Crédit(s) :
 1

GAF471 Projet de fin d'étude de design en génie aéronautique

Ce cours exige des étudiants et étudiantes de préparer en équipe un design préliminaire d'un avion au cours de leur quatrième année. Un rôle opérationnel réaliste et unique que l’avion doit pouvoir remplir est choisi chaque année. La conception globale est conduite par des équipes travaillant en sous-groupes tels aérodynamique, structures et propulsion de l'aéronef. La mise en valeur du leadership lors du travail en équipe est reconnue. Les travaux individuels incluent la préparation de comptes rendus de conception et la révision formelle des rapports des autres membres de l'équipe. Le cours se termine avec la soumission d'un rapport final exhaustif et une présentation orale qui incorporent les résultats de chaque sous-groupe; les deux aspects sont évalués.

Préalable(s) :
 GAF301 et 7 crédits de cours 300 en génie mécanique et/ou aéronautique.
L'engagement hebdomadaire :
0 - 3 - 3 (automne)
L'engagement hebdomadaire :
0 - 4 - 4 (hiver)
Crédit(s) :
 1,5

GAF491 Gestion de la maintenance

Ce cours étudie les conditions, la conception et l'exécution des programmes efficaces de la maintenance des aéronefs. Les sujets incluent les objectifs d'un plan d'entretien qui répondent aux exigences de l'aptitude au vol opérationnel et technique; les divers aspects du développement des projets d'entretien; et les considérations pour l'exécution efficace des programmes d'entretien préventifs. Des analyses détaillées des méthodologies de la détermination de la durée de vie des composantes, des concepts de la maintenance préventive tels que l'analyse des défaillances, maintenance conditionnelle, ou par contre sur la fiabilité des composants, l'organisation de maintenance formulé avec des méthodes de la logique, et les méthodologies d'analyse de niveau de maintenance sont complétées par des études de cas.

Préalable(s) :
 MAF209, GAF301 ou GMF301
L'engagement hebdomadaire :
3 - 1 - 4
Crédit(s) :
 1
Date de modification