Histoire de NaSCa
Kepplair Evolution s’est associé au Professeur d’Université Dominique Legrendre chercheur à l’Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse (1) pour concevoir le système de largage de l’A310 Kepplair Evolution.
Le principal objectif d’un système de largage est d’obtenir une empreinte au sol la plus dense et régulière possible. Le challenge est de trouver le meilleur compromis possible entre les contraintes liées au comportement du liquide et les contraintes liées à l’avion.
La philosophie de l’équipe IMFT / Kepplair Evolution a été de partir de l’objectif d’empreinte au sol et de remonté jusqu’à l’avion dans une démarche résolument scientifique.
Connaissance du comportement du liquide
l’USDA forest service aux Etats Unis et le CEREN en France testent les bombardiers d’eau selon la méthode Cup & Grid qui permet de mesurer le taux de couverture au sol. Ces taux de couverture exprimé en l/m2 ou en GPC ( 1 GPC = 0,4 l/m2) sont présentés sous forme graphique où chaque couleur correspond à un niveau de recouvrement.
En étudiant les données de l’USDA Forest Service, Dominique Legendre a découvert une loi physique (2) établissant une relation entre les niveaux de couverture et certaines caractéristiques des systèmes de largage :
Vitesse du liquide à la sortie de l’avion
Surface des trappes
Vitesse de l’avion
Il a développé le logiciel NaSCA qui permet de prédire l’empreinte au sol de n’importe quel système de largage.
Connaissance des contraintes liées à l’avion.
Sur tous les avions, il existe des contraintes de répartition des masses dont l’objectif est de maintenir le centre de gravité (le centrage) dans une zone bien spécifique. La sécurité des vols ainsi que le processus de certification imposent que le centrage reste dans l’enveloppe de vol dans toutes les situations y compris en cas de panne partielle du système de largage. Cette contrainte, nous impose de localiser le centre de gravité du système de largage (plein ou vide) proche du centre de gravité de l’avion vide (dans la partie avant de l’aile).
En revanche, nous devons déporter la sortie du liquide car la zone située sous le centre de gravité, occupée par le train d’atterrissage et le réservoir centrale de carburant, n’est pas accessible.
Après plusieurs années de recherche, Dominique Legendre (INPT – IMFT), David Joubert (Kepplair Evolution) et Grégory Ehse (CNRS – IMFT) ont inventé KIOS, un système innovant de largage semi pressurisé permettant de transformer n’importe quel avion de ligne en bombardier d’eau.
En 2019, avec le soutien de Toulouse Tech Transfer (3), un brevet international a été déposé afin de protéger le concept KIOS.
Grâce au logiciel NaSCA l’équipe a pu dimensionner l’ensemble des composants du système, limitant ainsi les risques d’erreur de conception et le besoin en test Cup & Grid.
KIOS est conçu pour optimiser la capacité d’emport du système. Avec un volume de plus de 31 m3 (< 8000 USG) l’A310 KIOS entre dans la catégorie VLAT.
L’éjection du liquide est contrôlée pour avoir un débit et une vitesse de sortie constante. Cette régularité et la maitrise de la vitesse d’éjection assureront une régularité et une concentration de l’empreinte au sol supérieure au système existant.
KIOS permet de choisir le taux de couverture entre 1 et 8 GPC
KIOS est un système modulaire qui permettra d’utiliser l’avion dans plusieurs configurations.
KIOS limite les modifications structurelles de l’avion limitant ainsi la trainée aérodynamique, la consommation de carburant et les coûts de transformation.
Air tanker drop patterns « International Journal of Wildland Fire » http://dx.doi.org/10.1071/WF13029