Méthodologie D’évaluation de L’impact Cem de L’électrification D’avions Légers Sur L’environnement électromagnétique Interne

**Méthodologie d’évaluation de l’impact CEM de l’électrification d’avions légers sur l’environnement électromagnétique interne**: - Réf **ABG-132882** - Sujet de Thèse - 17/07/2025 - Autre financement public - Laboratoire Génie de Production - Université de Technologie Tarbes Occitanie Pyrénées - Lieu de travail- Tarbes - Occitanie - France - Intitulé du sujet- Méthodologie d’évaluation de l’impact CEM de l’électrification d’avions légers sur l’environnement électromagnétique interne - Champs scientifiques- Electronique - Energie - Mots clés- Avion plus électrique, Compatibilité électromagnétique, Convertisseur de puissance **Description du sujet**: **_Introduction_** - La soutenabilité environnementale et économique de la filière aéronautique à horizon 2050 repose en premier lieu sur l’électrification de l’aviation. La feuille de route définie par les acteurs institutionnels et industriels s’articule ainsi autour de l’électrification progressive, des fonctions non-propulsives (More-Electric Aircraft, MEA) à la propulsion hybride (Hybrid-Electric Aircraft, HEA) vers complétement électrique (All-Electric Aircraft, AEA), [1]. Dès lors, la recherche sur la conception, l’intégration et le pilotage des systèmes nécessaires à cette électrification (Stockage électrique, convertisseurs statiques et machines électriques) joue un rôle crucial. Ces systèmes doivent en effet répondre aux très fortes contraintes de densité de puissance, environnementales (température, dépression, vibrations, humidité) et de sureté de fonctionnement du secteur aéronautique [2]. - Dans ce cadre, l’Université de Technologie de Tarbes Occitanie Pyrénées (UTTOP) et l’industriel aéronautique Daher collaborent dans un projet de recherche traitant des enjeux de l’intégration de ces fonctions électriques sur les thématiques de la Compatibilité ElectroMagnétique (CEM), du jumeau numérique et du pilotage. Ce projet d’une période de 5 ans (2024-2029) inclus 3 thèses et s’appuie sur le développement du banc d’essais BICEPS (Banc d’Intégration des Chaines Electriques de Puissances) dédié à l’étude et la validation des nouvelles architectures électriques intégrées aux avions légers, quelles soient non-propulsives (quelques dizaines de kW) ou propulsives (>200 kW). Ce sujet concerne un point critique de l’électrification de l’aviation, lié en particulier à l’intégration des convertisseurs statiques de moyenne à forte puissance. L’équipe CEM du département Electromagnétisme et Radar (DEMR) de l’ONERA, localisée sur le site de Toulouse, sera impliquée dans l’encadrement de cette thèse. **Contexte de la thèse** - Afin de permettre une forte densité de puissance, ces convertisseurs statiques sont amenés à fonctionner à des fréquences de commutation élevées, associées à des fronts de commutation très rapides en tension et courant. Les convertisseurs statiques constituent ainsi une source importante d’interférences électro-magnétiques et de très large spectre de fréquences. - Leur intégration entraîne donc un nouvel Environnement ElectroMagnétique (EEM) interne plus contraignant susceptible d’affecter le fonctionnement des systèmes électriques et électroniques existants de l’avion, [3]. Notamment, l’augmentation du nombre de chemins de câblage, tant pour les interconnexions de puissance que pour la transmission de données, accentue les problèmes de diaphonie entre signaux perturbateurs et systèmes sensibles. Également, la tendance généralisée à l’introduction de matériaux structurels composites carbone amène à revisiter les règles d’installations des câblages électriques et des équipements de façon à limiter les problèmes de CEM résultant de la conductivité électrique limitée de ces matériaux. Cette évolution drastique de l’EEM axe la recherche CEM d’une part, au niveau équipements, vers des solutions visant à atténuer les interférences électromagnétiques émises par les dispositifs [4] et, d’autre part, au niveau intégrateur, vers des méthodes et outils permettant de prédire et maitriser le nouvel EEM résultant des différents composants et choix d'intégration. L'objectif est de réduire les risques au plus tôt du processus de développement et de permettre la validation lors de la phase de qualification [5]. **_Objtectifs scientifiques et Question recherche_** - Dans ce contexte, l’UTTOP, l’ONERA et DAHER visent, par ce sujet de thèse, à adresser la problématique de prédiction du nouvel EEM (Environnement Electro-Magnétique) de l’électrification d’avions légers TBM/Kodiak. L’approche envisagée associe les moyens d’essais des chaînes de conversion de puissance du banc BICEPS, la modélisation numérique et la caractérisation de l’infrastructure avion. Ainsi, il est envisagé l’intégration d’un réseau MVDC interfacé au réseau d’alimentation avionique 28 V existant par un convertisseur DC-DC. - L’objectif final de la thèse est alors de montrer de quelle manière une approche couplée caractérisation expérimentale/modélisation permet de répondre à cet objectif en d