Aérospatiale

Conception de la réparation en composite du CF-18 FS470 X-19

À titre d’entrepreneur principal pour l’intégration de la technologie en matière de plaques de renfort composites collées afin de réparer les structures métalliques des aéronefs, Martec Limitée a été mandatée pour développer la conception et exécuter l’analyse d’un rapiéçage en composite pour la cloison du CF-18 Flight Station (FS) 470.5 à la coupe transversale X-19. La réparation a été jugée comme une amélioration à la tolérance de fatigue et a exigé le report de l’apparition de fissures de fatigue qui devaient se produire dans le caisson inférieur interne.

Selon l’analyse paramétrée de tolérance à la fatigue menée par les Forces canadiennes, un transfert de charge de 25% à 30% à la pièce de correction a été nécessaire pour atteindre l’amélioration souhaitée de la longévité à la fatigue. La conception finale consistait en 10 couches de matériaux tissés et composites graphite/époxy collées au caisson interne de la cloison à l’aide d’un adhésif en film FM-73. Les difficultés en conception de la réparation ont été améliorées par la présence d’un important gradient de contraintes par l’épaisseur des semelles de cloison et les déflexions externes de la semelle inférieure. L’analyse des contraintes ayant servi à l’optimisation de la conception des composites a exigé des méthodes élaborées utilisant FEA ainsi qu’une une approche globale et locale.

Les charges de calcul ont été établies à partir des mesures sur les efforts de fatigue à grande échelle effectuées à un grand nombre d’emplacements dans la zone touchée. Dans le cadre de l’installation planifiée, la préparation de la surface métallique en silane/BR127 a été retenue. La spécification du processus d’installation de la pièce de correction a été développée par l’Institut de recherche aérospatiale du CNRC.

Compte tenu des coûts et de la performance, la réparation avec plaques de renfort composites s’est avérée être plus efficace que les raccords en baignoire classiques d’aluminium à assemblage mécanique proposée.