Immortalisé par l'objectif aux commandes du simulateur de vol de l'A380, Ali Zolghadri arbore un sourire satisfait. Et pour cause… Ainsi testés en conditions opérationnelles (décollage, évitement d'obstacles et atterrissage en temps réel), les deux algorithmes de diagnostic des pannes du système de commandes de vol développés par son équipe du Laboratoire de l'intégration, du matériau au système (IMS)¹ ont donné des résultats très satisfaisants ! « Les pannes du système de commandes de vol doivent être traitées avec beaucoup d'attention, explique le chercheur. Il faut les détecter et les neutraliser au plus vite car elles peuvent, dans certaines conditions, avoir un impact sur le pilotage et la structure de l'avion. » La réglementation aéronautique (appliquée dans le monde entier) impose de prendre des précautions de conception afin de les détecter et d'annuler leurs effets. Le logiciel embarqué à bord de l'A380 est tout à fait conforme à la réglementation actuelle. Cependant, l'évolution de ce dernier pourrait servir aux prochains avions du constructeur européen afin d'accompagner les innovations technologiques futures et de répondre aux évolutions de la réglementation. Tel était donc l'enjeu de cette équipe au sein du programme de recherche Sirasas² impliquant quatre autres laboratoires CNRS³ et Airbus⁴. « Protégés par des brevets communs à Airbus, au CNRS et à l'université de Bordeaux, ces deux algorithmes robustes et performants seront peut-être utilisés dans les futurs avions du constructeur comme l'A350 XWB ou l'A400M », espère Ali Zolghadri. En attendant, le CNRS et Airbus collaborent déjà au sein d'un nouveau programme de recherche européen, baptisé AddSafe⁵, dans lequel l'IMS est le seul laboratoire français impliqué. Ce projet vise entre autres à optimiser le design structural des futurs avions civils en vue de les alléger. Il s'agit là d'un axe stratégique majeur pour tous les constructeurs afin de limiter la consommation de carburant et de réduire l'impact environnemental.


Autre étape cruciale pour tout constructeur : l'assemblage des différentes parties constitutives de l'avion. C'est à ce stade que le Laboratoire amiénois de mathématiques fondamentale et appliquée (Lamfa)⁶ entre en scène, et plus particulièrement le jeune chercheur Benoît Bartoux. S'appuyant sur un algorithme développé par des scientifiques du Lamfa, celui-ci en a créé un nouveau qui permet d'optimiser l'assemblage d'un des tronçons avant de l'A380. « Le logiciel d'aide à la décision pour l'assemblage de ce tronçon ne prend pas en compte toutes les distances à respecter entre chaque pièce pour garantir les qualités aérodynamiques de l'ensemble, explique-t-il. Ainsi, un constat est effectué à la main pour s'assurer du jeu entre les panneaux constitutifs. Ceci occasionne une perte de temps qui peut aller de quelques heures à deux jours alors que les cadences de production tablent parfois sur l'assemblage d'un avion en une seule journée ! » On voit donc bien tout l'intérêt de ce nouvel algorithme qui permet d'automatiser complètement l'opération d'assemblage. Après son test réussi sur le site de Méaulte (Picardie) qui assemble le tronçon 12, il pourrait être utilisé pour l'assemblage des futurs avions d'Airbus, tel l'A350, et pas uniquement pour les tronçons avant. « La construction automobile et ferroviaire sont d'autres applications potentielles de cet algorithme déposé à l'Agence pour la Protection des Programmes », complète Benoît Bartoux.
Diagnostic des pannes et optimisation de la construction : derrière ces deux exemples récents se cachent de nombreux autres projets communs entre Airbus et le CNRS sur l'A380. Grâce à son logiciel de génération automatique de mouvements, le Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes du CNRS à Toulouse a, par exemple, validé l'itinéraire emprunté par les convois transportant les pièces de l'avion. Près de Grenoble, l'unité Verimag⁷ a développé un langage de programmation spécifique pour l'essentiel des logiciels de bord. À Paris, le Laboratoire d'informatique de l'École normale supérieure⁸ a quant à lui réalisé l'analyseur statique Astree, utilisé par le constructeur pour démontrer l'absence d'erreurs à l'exécution du logiciel de commandes de vol électrique. Plus largement, Airbus et le CNRS collaborent sur de nombreuses autres thématiques liées au développement des avions de prochaine génération. Influence de l'environnement radiatif sur l'électronique embarquée, allègement des structures, réduction du bruit, étude des tourbillons de sillage, matériaux, aérodynamique, combustion ou impact de la flotte aérienne sur la haute atmosphère… les chercheurs ont du pain sur la planche. Après le décollage réussi de l'A380, les équipes du CNRS contribuent déjà à celui des Airbus de demain !

Jean-Philippe Braly