Essais & Simulations 145

DOSSIER 25
DOSSIER 42
Conquête
de l’espace
Des moyens
d’essais toujours
plus convoités
Essais et modélisation 7
La communauté des essais se retrouvera enfin sur
Astelab !
Mesures 14
Measurement World, l’événement « Métrologie »
de la rentrée
N° 145 • Juin-Juillet-Août 2021 • 20 €
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 IA

B I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

ÉDITORIAL
Le monde se remettrait-il enfin à tourner ?
Olivier Guillon
Rédacteur en chef
Enfin ! les réouvertures des lieux accueillant du public
nous permettent de respirer à nouveau. Le moral des
ménages revient, celui des entreprises également, et
tout particulièrement dans l’industrie, véritablement
l’un des fers de lance de la reprise économique depuis le
printemps. Quant aux essais, si le premier confinement
intervenu il y a un peu plus d’un an a subitement mis un
coup d’arrêt aux campagnes de tests, ils sont repartis
de plus belle… D’ailleurs, dans de nombreux secteurs
comme l’automobile, ceux-ci n’ont jamais vraiment
cessé, comme nous le confiait dans le précédent
numéro d’Essais & Simulations Dr. Matteo Luca
Facchinetti, spécialistes des essais de liaison au sol
chez Stellantis.
« Si la crise a ralenti
la production de biens
manufacturés jugés « non
essentiels », elle a aussi
réveillé – ou accéléré – des
tendances de consommation
nouvelles, nécessitant
de nouvelles et massives
campagnes d’essais »
Et pour cause ! si la crise a ralenti la production de biens manufacturés jugés « non essentiels »,
celle-ci a réveillé – ou accéléré – des tendances de consommation nouvelles nécessitant de
nouvelles et massives campagnes d’essais. C’est le cas par exemple de l’électrification des
voitures, l’essor programmé de l’hydrogène ou encore la nécessité de recourir à des systèmes
toujours plus connectés, miniaturisés et disponibles à tout moment. Ces derniers traduisent
des besoins massifs – tant de la part des particuliers que des professionnels – nécessitant
l’envoi de plus en plus de satellites. En somme, la crise n’aura en aucun cas freiné les velléités
de conquérir l’espace, pas plus que les ambitions de certains nouveaux acteurs aussi disruptifs
qu’audacieux… poussant l’Europe du spatial à réagir ●
Envie de réagir ?
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ÉDITEUR
MRJ Informatique
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22, boulevard Gambetta
92130 Issy-les-Moulineaux
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Olivier Guillon
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l’étranger, 4 numéros en version
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Conception graphique :
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Maquette
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Impression :
Quarante Six
Parc d’activités Leapark
130, rue Marcel Hartmann,
94200 Ivry-sur-Seine
N°ISSN : 1632 - 4153
N° CPPAP : 1021 T 94043
Dépôt légal : à parution
Périodicité : Trimestrielle
Numéro : 145
Date : juin-juillet-août 2021
RÉDACTION
Ont collaboré à ce numéro :
Mezyan Djebbara (dB Vib
Instrumentation), Paul-Éric Dupuis
(Airbus Defence and Space),
Daniel Leroy (ASTE), Jérôme Lopez
(CFM), Clara Minguet (EikoSim),
Matthieu Niess (ESI Group)
Comité de rédaction :
MRJ Presse :
Olivier Guillon
ASTE : Alain Bettacchioli
(Thales Alenia Space),
Daniel Leroy (AllianTech),
Yohann Mesmin
(Siemens Industry Software),
Patrycja Perrin (ASTE)
PHOTO DE COUVERTURE :
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Toute reproduction, totale ou
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préalable de la société MRJ.
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Simulations :
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ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I1

ESSAIS EN
ENVIRONNEMENT
Equipements
Ingénierie
Services
Réalisation de vos essais
vibratoires, climatiques,
combinés
Conception et réalisation
des outillages
Maintenance des pots
Conception et réalisation de : vibrants
Salle anéchoïque
Chambre calme
Cabine acoustique
Banc d'essais vibro-acoustique
Souffleries
Pot vibrant de 20N à
400 kN
Contrôleurs de pots
vibrant
accéléromètres
ampli de charge
Systèmes d'acquisition
Formation

SOMMAIRE
SPATIAL : DES MOYENS D’ESSAIS
TOUJOURS PLUS CONVOITÉS
25
25 2021 : l’odyssée de l’espace… le rendez -vous immanquable des essais !
DOSSIER
DOSSIER 25
DOSSIER 42
Conquête
de l’espace
Des moyens
d’essais toujours
plus convoités
Essais et modélisation 7
La communauté des essais se retrouvera enfin sur
Astelab !
Mesures 14
Measurement World, l’événement « Métrologie »
de la rentrée
26 Avant son lancement en 2022, retour la vaste campagne d’essais d’Ariane 6
30 Essais vide-Thermiques – le cas de la qualification d’un satellite
34 Le Cnes et L’Onera renforcent leur coopération dans les systèmes orbitaux
de nouvelle génération
35 Safran fournira l’instrumentation et la télémesure de Callisto pour le Cnes
36 Comment MAP Space Coatings s’est fait une place dans le spatial
38 Le domaine spatial, un secteur en pleine ébullition !
40 Deux nouveaux contrats pour Thales Alenia Space
N° 145 • Juin-Juillet-Août 2021 • 20 €
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 IA
Essais
et modélisation
06 Sopemea, filiale du groupe
Apave, mise sur le jumeau
numérique pour faire
entrer l’essai dans une
nouvelle ère
07 La communauté des essais
se retrouvera enfin en juillet
prochain sur Astelab !
08 Comment évoluer de la
conception à la fabrication
d’assemblages multimatériaux
en toute confiance
11 Simulation d’ondes
sismiques : l’association d’un
contrôleur à un ensemble de
pots vibrants 3-axes
Mesures
14 Measurement World :
« À année exceptionnelle,
situation exceptionnelle »
16 Le Congrès international de
métrologie de retour sur le
salon Measurement World
17 Trust MEtrology, un label de
bonnes pratiques en métrologie
proposé par le CFM
18 Exera, l’association qui va au
bout de la connaissance d’un
équipement
20 L’analyse modale expérimentale
de DEWESoft
21 Incertitudes et biais de mesure en
corrélation d’images : quels sont
les facteurs importants à prendre
en compte ?
23 Mesure de couple et de vitesse
« 4.0 »
Outils
41 Astelab 2021 :
Journées des Essais e
de la Simulation
42 Formations
43 Agenda
44 Au sommaire du prochain numéro
44 Index des annonceurs et des
entreprises citées
44 Le chiffre à retenir
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I3

POUR LES SYSTÈMES D’ACQUISITION DE DONNÉES DEWESOFT
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4 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

NOS DOSSIERS EN UN CLIN D’ŒIL
Ariane VI © ESA Ducros David - 2016
O. Guillon © Akira
DOSSIER
ESSAIS ET MODÉLISATION
MESURES
Des essais dans le spatial
toujours plus convoités
P.25 à 40
La course à l’espace en entraîne une autre : celle de la
technologie. Avec une compétition mondiale de plus en plus
forte – en particulier provenant des États-Unis et de la Chine –
et l’arrivée de nouveaux acteurs, tant du côté de pays tels que
la Russie ou l’Inde, que de celui d’entreprises aux méthodes
disruptives – parmi lesquelles SpaceX – ainsi que des startup
toujours plus innovantes, l’Europe entend bien de pas se
laisser distancer. Malgré le Brexit, les puissances européennes
du spatial comme la France, l’Allemagne ou l’Italie doivent
redoubler d’efforts et de coopération en matière d’essais.
Présentiel : le grand retour
d’Astelab
P.6 à 13
Il s’en est fallu de peu. La fin du printemps a eu raison du
confinement et l’été s’ouvre sous de meilleurs hospices. Mais
avant de partir en vacances, un événement estival est à ne pas
manquer, celui d’Astelab. Conjointement organisé par l’ASTE et
Nafems, l’association européenne des acteurs de la simulation
numérique, Astelab réunira sur trois jours, du 30 juin au 2 juillet
prochain, au Barp (sur le site girondin du CEA), de nombreux
intervenants à travers des conférences portant sur les essais
mécaniques et la simulation. L’occasion d’échanger, de partager
les bonnes pratiques et tout simplement de se retrouver.
Measurement World,
l’événement « Métrologie »
de la rentrée
P.14 à 24
Depuis 2019, l’événement qui remplace les anciens salons Enova
a lieu tous les deux ans. Une périodicité biennale de bon augure
au regard de l’année catastrophique en matière d’événement qui
vient de s’écouler. Le salon Measurement World aura donc lieu
cette année à la rentrée, du 6 au 9 septembre, non plus à Paris
mais à Lyon, conjointement à un autre événement d’ampleur :
Global Industrie. Par ailleurs, comme à chacune de ses éditions,
le salon abritera le Congrès international de métrologie (CIM),
rendez-vous immanquable pour les acteurs du domaine.
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I5

ESSAIS ET MODÉLISATION
STRATÉGIE
Sopemea, filiale du groupe Apave,
mise sur le jumeau numérique
pour faire entrer l’essai dans
une nouvelle ère
À travers les acquisitions d‘AxesSim et de SixFoisSept, le groupe Apave et sa filiale Sopemea confirment leur
volonté d’accélérer dans les services numériques et le digital. Avec AxesSim, acteur des jumeaux numériques
avec lequel le spécialiste des essais travaille déjà depuis plusieurs années, le groupe entend bien entrer dans
l’ère du « test 2.0 ».
© AxesSim
Le 26 avril dernier, le groupe Apave, à
travers sa filiale Sopemea, a annoncé
deux acquisitions stratégiques dans
les domaines des services numériques :
AxesSim, spécialisé dans les jumeaux
numériques, et SixFoisSept, acteur de la
smart-data et de l’intelligence artificielle.
Ces deux opérations s’inscrivent ainsi dans
l’ambition du groupe Apave de renforcer
sa position comme acteur de référence
de la maîtrise des risques en intégrant les
dernières avancées du monde numérique.
L’alliance des expertises historiques des
12 400 collaborateurs d’Apave combinées
à celles d’AxesSim et SixFoisSept va
permettre à Apave de proposer des offres
de maîtrise des risques plus complètes et
plus performantes. Ces offres de pointe
s’adresseront particulièrement aux clients
des secteurs de l’industrie aéronautique et
spatiale, des transports et de la défense. « Le
monde évolue rapidement et le numérique
transforme la façon dont nos clients
exercent leur métier, et dont Apave peut les
accompagner », résume Philippe Maillard,
directeur général du groupe Apave.
PLONGÉE AU CŒUR DU « TEST 4.0 »
Avec l’acquisition d’AxesSim, pour Hervé
Giraud, directeur général adjoint du groupe
Sopemea, il ne s’agit rien de moins que de
faire passer l’essai de qualification dans
une réalité digitale en bénéficiant ainsi de
toute la puissance du numérique. « Nous
sommes aujourd’hui persuadés que les
jumeaux numériques seront la base de
l’essai de qualification de premier niveau.
On entre de fait dans le test de demain et du
4.0 ». En d’autres termes, il s’agit d’accélérer
l’utilisation des tests augmentés par la
simulation numérique. « Nous devons de
plus en plus tenir compte de l’environnement
réel dans lequel va évoluer l’équipement
comme par exemple lors des essais au sol où
on instrumente un avion et que l’on injecte
un courant foudre, chose impossible à faire
pendant des essais en vol, poursuit Hervé
Giraud. Autre exemple, l’évaluation de l’effet
du rayonnement électromagnétique des
téléphones mobiles sur le corps humain dans
6 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

ESSAIS ET MODÉLISATION
un environnement clos tel qu’un véhicule ; ces
évaluations ne peuvent être réalisées qu’en
combinant essais et simulation numérique. »
A Toulouse, Sopemea déjà travaille avec
AxesSim pour le compte de Thales sur
les essais de foudre. La filiale du groupe
Apave a souhaité aller plus loin avec
l’acquisition d’AxesSim afin d’offrir une
offre complète à ses nombreux clients à
la fois dans l’aéronautique, la défense,
l’high-tech et l’électronique. En ligne de
mire, l’expérience de son pdg Christophe
Girard et de son équipe, mais également
un ensemble d’outils de simulation
électromagnétique venant s’agréger avec
d’autres logiciels du commerce (CAO…)
dans une plate-forme unifiée de mise en
œuvre, afin de tester le comportement d’un
système ou d’un produit par rapport au
champ électromagnétique. « L’objectif est de
pouvoir aussi capitaliser nos connaissances
sur les comportements des équipements
avec l’utilisation des modules spécifiques
portant sur la mécanique, le vibratoire ou
le climatique pour nos essais, ajoute Hervé
Giraud. Nos importants moyens d’essais
nous offrent la possibilité de tester et de
valoriser la robustesse du modèle de la
simulation numérique. AxesSim nous aide à
développer des modèles que Sopemea valide
ensuite avec des essais pour avancer sur un
des concepts de jumeaux numériques ».
Pour ce faire, Sopemea a recours à deux
démarches : une méthode « bottom-up »
(on collecte des informations à partir de
mesure sur l’équipement que l’on exploite
avec des techniques smart-data et de
l’intelligence artificielle) et «top-down» ;
« la simulation numérique et les essais
sont utilisés conjointement afin de prédire
le comportement dans des configurations
non testables ou d’optimiser l’essai. On
collecte les données d’essais afin d’enrichir
les modèles en continu. » Des essais de
qualifiés « 4.0 » qui font aujourd’hui
l’objet de nombreuses réflexions à travers
un groupe de travail dédié et qui illustre
la complémentarité des savoir-faire entre
Sopemea et AxesSim ●
Olivier Guillon
ÉVÉNEMENT
La communauté des essais se retrouvera – enfin ! –
en juillet sur Astelab !
Astelab aura lieu du 30 juin au 2 juillet prochains au Barp (Gironde). Le grand
événement de l’Association des techniques et des essais en environnement
(ASTE) réunira pour la première fois depuis près de deux ans la communauté
des essais.
EN SAVOIR PLUS > www.aste.asso.fr
C’est un « ouf » de soulagement. À l’instar de nombreuses
communautés de recherche et industrielle, celle des
essais, mais aussi de la simulation avec la participation du
Nafems, se réunira physiquement afin de partager leurs nombreux
retours d’expérience. Cette année, Astelab a mis le cap sur le
Barp, célèbre implantation du CEA et du Laser Megajoule. « Nous
sommes très heureux de nous retrouver durant ces trois jours, a
déclaré Daniel Leroy, président de l’ASTE. Nouveautés cette année
: nous avons décidé d’y inclure le Nafems, l’association représentant
les acteurs de la simulation numérique, qui interviendra à travers
plusieurs sessions ». Les deux associations ont déjà, en novembre
dernier, travaillé ensemble sur le Séminaire Nafems France, l’ASTE
ayant assuré trois sessions au cours de cet événement digital.
Les domaines phares tels que la simulation multiphysique, les
nouveaux moyens d’essais mais aussi les essais portant sur les
batteries et l’hydrogène sont particulièrement attendus. En
outre, parallèlement au colloque, un salon à accès libre réunira
les fabricants de capteurs et de moyens d’essais ainsi que les
développeurs de solutions. Outre le colloque et l’espace salon
qui réunira plusieurs dizaines d’exposants, Astelab proposera
aux participants une visite du Laser Megajoule ●
Olivier Guillon
Programme > cf p.41
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I7I

ESSAIS ET MODÉLISATION
MÉTHODE
Comment évoluer de la conception
à la fabrication d’assemblages
multi-matériaux en toute confiance
Mus par la nécessité de réduire les émissions de CO2 et par l’avènement de la mobilité électrique, les
constructeurs automobiles et leurs fournisseurs se sont engagés vers le développement de produits légers,
novateurs, personnalisés et durables, qui peuvent être fabriqués en grande série selon une architecture
d’usine de type « lot size 1 » pour produire selon les spécifications client.
Matthieu
Niess
Responsable
du programme
MMJA chez ESI
Group
La légèreté est devenue un facteur
incontournable en matière
de conception de caisse en
blanc, d’ouvrants et de châssis, avec le
passage d’une fabrication 100 % acier
à des stratégies, plus complexes, multimatériaux
qui associent aujourd’hui
principalement l’acier à l’aluminium et
aux composites.
Afin de répondre au défi de l’électrification,
ces assemblages multi-matériaux sont
essentiels pour produire des véhicules
au meilleur rapport coût-légèreté et
accroître le rendement énergétique lors
de la production. Toutefois, la hausse
actuelle des investissements côté groupe
motopropulseur a pour corollaire des
investissements plus prudents côté châssis
et caisse. Cette situation complexifie
l’optimisation coût-efficacité, tant lors
de la conception que lors de la fabrication
de ces véhicules.
PASSER DE LA SIMULATION
NUMÉRIQUE CIBLÉE AU
PROTOTYPAGE VIRTUEL DE BOUT
EN BOUT
©ESI Group 2021
Évolution du processus de développement global de caisses en blanc,
ouvrants et châssis à travers le prototypage virtuel
Au cours de ces dernières décennies, la
simulation numérique a été déterminante
pour permettre aux constructeurs
d’évaluer la faisabilité de la fabrication
ainsi que pour déterminer et valider
les performances du produit assemblé.
Toutefois, les décisions de fabrication
se prennent relativement tard dans le
processus, une fois la conception figée,
avec l’appui d’essais physiques. Les
modifications de dernière minute et les
boucles d’itération associées engendrent
un risque de coûts supplémentaires et de
8 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

ESSAIS ET MODÉLISATION
retards de démarrage de la production.
La bonne pratique consiste à trouver
une conception optimale intégrant
les contraintes de performances et de
fabrication aussi tôt que possible et à
la valider lors des phases d’ingénierie,
de façon hautement prédictive, afin de
minimiser les prototypes coûteux et les
modifications de conception tardives au
cours de la validation de la fabrication
préalable à la production.
Parvenir à une conception optimale par
une approche 100 % numérique n’est
pas simple. Deux points essentiels sont
à prendre en compte pour garantir un
parcours sans accroc jusqu’à la production
en série (illustration 2). D’une part,
la fabrication de pièces unitaires. La
simulation détaillée de la fabrication de
pièces unitaires intervient en général plus
tard dans le processus. Avec le recours
La simulation numérique est une technique de pointe visant à évaluer et à valider
les processus de fabrication ainsi qu’à optimiser et à valider les performance
d’une conception produit
de plus en plus fréquent aux nouveaux
matériaux, les constructeurs automobiles
ont besoin d’obtenir très en amont des
certitudes pour prendre les bonnes
décisions sur l’utilisation des matériaux
appropriés aux endroits opportuns. Il est
donc très important de savoir estimer la
faisabilité de la fabrication dès le début, dès
la création des premières définitions CAO
et de la première nomenclature (BOM).
Le prototypage virtuel prend en compte
toutes ces informations dans les phases
amont, d’améliorer la prédictibilité de la
simulation des performances ainsi que
©ESI Group
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I9

ESSAIS ET MODÉLISATION
la simulation du processus d’assemblage
– avant même la définition des outils et
des matrices qui seront utilisés.
D’autre part, le processus d’assemblage. Les
méthodes d’assemblage multi-matériaux
sont nombreuses. Pour pouvoir faire le
bon choix, il est crucial de modéliser et
de simuler avec précision le processus
d’assemblage ainsi que le comportement
local des connections afin de répercuter les
bonnes propriétés mécaniques issues du
procédé de fabrication dans les modèles
de validation des performances (crash,
fatigue, etc.). En outre, les ingénieurs
doivent tenir compte de l’impact du
processus d’assemblage sur la géométrie
des pièces afin de prévoir la qualité
dimensionnelle des assemblages et leur
tolérancement relative.
Nissan réduit de 50 % les délais d’ingénierie d’un
nouveau matériau léger
Pour atteindre ses objectifs de réduction de poids, le constructeur japonais
Nissan a étudié l’utilisation d’associations de matériaux (aluminium, acier
et assemblages composites). Les ingénieurs du groupe ont fait appel à la
solution de simulation d’ESI destinée à la fabrication de composites pour
développer une nouvelle méthode de moulage par injection et de moulage
par compression, améliorant ainsi considérablement le rendement de leurs
chaînes de production. En introduisant la simulation numérique en lieu et
place de la phase d’essais itératifs par tâtonnements, généralement longue
et coûteuse, les ingénieurs de Nissan ont pu sélectionner de manière très
précoce les types de matériaux tout en garantissant le respect du cahier des
charges et des objectifs de production. De leur propre estimation, ils ont réduit
les délais d’ingénierie de 50 %.
Nissan a annoncé publiquement ses avancées en matière de production de
pièces en fibres de carbone. Le constructeur automobile a ramené le temps de
production d’une pièce renforcée en fibres de carbone de deux heures à deux
minutes, soit une diminution du temps de production d’un seul moulage de
80 %. Cette agilité technologique permet également à Nissan de produire des
pièces de formes complexes, avec à la clé un gain de poids moyen de 80 kg par
véhicule.
Cette prouesse a pu être obtenue essentiellement grâce à la possibilité de
prendre des décisions en toute confiance et de réaliser une optimisation
anticipée. Elle est aussi le fruit de la synchronisation des activités à la fois en
conception et en ingénierie de fabrication pour les processus de formage, de
traitement thermique et d’assemblage.
LA VISION À LONG TERME :
MINIMISER LES PROTOTYPES
PHYSIQUES DANS LA FABRICATION
AUTOMOBILE
Le prototypage virtuel constitue une
approche de bout en bout permettant
la validation anticipée des choix
de conception, des matériaux ainsi
que de la stratégie de fabrication et
d’assemblage, avec à la clé des avantages
considérables tout au long du cycle de
développement. Son utilisation offre des
certitudes avant le passage au monde
physique, en donnant un éclairage net
sur la stratégie de production, qui sera
in fine validée virtuellement avant la
production en maintenant un lien constant
avec la validation des fonctions et des
performances produit. Cette approche
ouvre la voie vers un cycle de validation
produit quasi 100% numérique où les
constructeurs automobiles pourront se
passer d’une grande partie des prototypes
physiques, raccourcissant ainsi en final
le cycle de développement produit tout
en minimisant son coût et en réduisant
le délai de démarrage de la production
(SOP) ●
10 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

ESSAIS ET MODÉLISATION
AVIS D’EXPERT
Simulation d’ondes sismiques :
l’association d’un contrôleur à un
ensemble de pots vibrants 3-axes
Mezyan Djebbara, de la société dB Vib Instrumentation, nous explique dans cet article en quoi associer un
contrôleur et un pot vibrant (ou une table) constitue l’un des moyens les plus fiables pour réaliser un test
sismique.
La fiabilité des tests sismiques est un enjeu crucial. Ces
tests permettent de déterminer les performances et la
tenue d’une structure face à un phénomène sismique. En
reproduisant ce phénomène physique, les chercheurs tentent de
mieux comprendre la complexité des forces mises en jeu lors
des séismes. Une table vibrante est généralement utilisée pour la
réalisation des tests. Les résultats des essais sont ensuite utilisés
pour optimiser la conception et les propriétés des matériaux des
structures éprouvées.
L’association d’un contrôleur et d’un pot vibrant (ou d’une table)
constitue l’un des moyens les plus fiables pour réaliser ce type
de test dynamique. À l’aide du contrôleur, un profil sismique est
programmé pour piloter l’ensemble, qui simule alors le mouvement
sismique. Il est difficile de représenter avec précision le profil
d’un tremblement de terre. Le contrôleur doit assurer le pilotage,
notamment en basse fréquence, composante principale des tests
sismiques. L’autre aspect essentiel de ces tests réside dans l’utilisation
d’un équipement de sollicitation pertinent, à trois axes, permettant
une mise en œuvre précise pour ce type de test complexe.
Figure 1. Schéma fonctionnel d’une simulation sismique multi-axiale
Voici un exemple de ce type d’application : Un servo-secoueur à
trois axes de Nissoku Engineering Co., Ltd. (Japon) est piloté par un
contrôleur de vibrations MIMO (Multiple-Input-Multiple-Output)
de Crystal Instruments, afin d’effectuer un test de reproduction
sismique.
Figure 2. Système de sollicitation trois axes
Nissoku Engineering Co., Ltd
Tableau 1. Spécifications de l’ensemble vibrant trois axes Nissoku
Engineering Co., Ltd
La longueur de course, la force nominale élevée, la grande capacité
de charge utile et la large plage de fréquences du système d’agitation
à 3 axes permettent la reproduction précise des formes d’onde
d’un tremblement de terre. Un accéléromètre tri-axes de sensibilité
98,07 m/s² est utilisé pour ce test. Les caractéristiques complètes
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I11

ESSAIS ET MODÉLISATION
du capteur sont fournies dans le tableau suivant :
Tableau 2. Spécifications du capteur (AS-10TB)
Figure 4. Réplique de la forme d’onde d’un séisme. Ce profil vibratoire
sera reproduit en pilotage par le contrôleur
Le Spider-80M de Crystal Instruments est un système dédié au
pilotage des tests de vibrations multiaxes MIMO. Ce châssis dispose
de 8 voies de sorties, permettant l’exécution de tests Mimo à 6
degrés de liberté. Le logiciel de test Mimo TWR (Time Wave
Recording) disponible dans le logiciel VCS (Vibration Control
System) de Crystal Instruments fournit un contrôle multicanal
précis en temps réel pour reproduire fidèlement les formes d’onde
d’un tremblement de terre.
2. Le profil est importé dans le logiciel EDM (Engineering Data
Management) Waveform Editor de Crystal Instruments pour
affiner la fréquence d’échantillonnage et le fenêtrage, pour une
meilleure représentation et un contrôle optimisé de cette forme
d’onde.
Figure 5. Aperçu de l’interface logiciel EDM Waveform Editor
Figure 3. Contrôleur de vibrations MIMO Spider-80M
de Crystal Instruments
En observant le spectrogramme, on remarque que l’essentiel de
ce profil sismique se situe en basses fréquences.
3. La forme d’onde ainsi ré-échantillonnée est ensuite importée
dans le mode Mimo TWR du logiciel MIMO VCS de Crystal
Instruments
Figure 6.
Aperçu du
pré-test sur
le logiciel
EDM MIMO
VCS
Protocole du test :
1. La forme d’onde d’un tremblement de terre d’une durée de
31 secondes est appliquée au système d’excitation 3 axes à l’aide
d’un contrôleur doté du mode Mimo (Multi Input Multi Output)
12 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

ESSAIS ET MODÉLISATION
4. La configuration permet de garantir le pilotage de plusieurs
voies de contrôle. Le mode d’entrée DC Single-End est activé
pour contrôler le profil jusqu’à 0,3 Hz. Le pré-test est configuré
selon le paramétrage du test et de l’ensemble vibrant (pot, table).
Le signal aléatoire envoyé est réglable par l’utilisateur afin d’obtenir
le niveau d’excitation souhaité sur une bande de fréquences. Ceci
permet d’améliorer le rapport signal sur bruit dans les zones où une
réponse plus élevée est souhaitée. Cette option de personnalisation
de la densité spectrale de puissance permet d’obtenir précisément
la réponse en fréquence pendant la phase de pré-test, ce qui facilite
le contrôle du profil lors du test.
5. Le profil exporté depuis EDM Waveform Editor est importé dans
le mode EDM Mimo TWR. Le programme d’exécution est ainsi
défini, après avoir vérifié le profil de sollicitation par rapport aux
paramètres de l’équipement, afin de garantir la sécurité lors du test.
Le test vibratoire se déroule alors simplement, grâce au contrôleur
répliquant la forme d’onde du tremblement de terre sur la structure
vibrante 3 axes.
Figure 8. Visualisation du test réalisé sur le logiciel EDM Mimo TWR
Figure 7. Visualisation du pré-test en mode MIMO TWR du logiciel EDM
Ces résultats soulignent l’efficacité et la fiabilité du système de
contrôle des vibrations multiaxes Mimo proposé par Crystal
Instruments ●
Mezyan Djebbara
Responsable commercial dB Vib Instrumentation
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I13

MESURES
ÉVÉNEMENT
« À année exceptionnelle, situation
exceptionnelle »
Déplacé du 6 au 10 septembre prochain, le salon Measurement World se déroulera non plus à Paris en octobre
mais à Lyon, conjointement au salon Global Industrie. Quelques précisions avec sa nouvelle directrice, Julie
Voyer, du groupe GL Events.
Julie Voyer
Directrice
du salon
Measurement
World – société
GL Events
«Le salon Measurement World, c’est une nouvelle aventure qui commence.
Et à année exceptionnelle, situation exceptionnelle ! », résume sa directrice
Julie Voyer, évoquant le changement de date intervenu au printemps.
Il faut dire que le Covid-19 s’est révélé particulièrement désastreux pour le
salon et tout événement physique. Cette fois, l’ensemble des organisateurs, des
acteurs de l’industrie et de la presse professionnelle que nous représentons
espérons que ce soit la bonne ! ainsi, le salon Measurement World doit ouvrir
ses portes conjointement au grand salon Global Industrie début septembre à
Lyon Eurexpo. « Avec nos partenaires que sont le Collège français de métrologie
– CFM –, le réseau Mesure et le Symop, nous avons jugé pertinent de déplacer
l’événement à Lyon, et de jouer la carte de la synergie et de la cohérence ».
© Foucha Muyard
Naturellement, les organisateurs ont tout fait pour garder le Congrès
international de métrologie (CIM), rendez-vous historique des salons de la
mesure, véritable événement dans l’événement. Mais le CIM ne sera pas le
seul temps fort du salon, lequel laissera une large place au business. Ainsi, des
conférences techniques porteront sur des sujets particulièrement concrets et
technologiques ; celles-ci sont organisées par EMVA et LCIE Bureau Veritas
durant trois jours ●
Olivier Guillon
Un événement clef pour la filière
de la mesure et du contrôle
Rendez-vous international de la filière mobilise les spécialistes de l’analyse,
du contrôle, de l’optique, du process ainsi que la vision, Measurement
World promeut l’ensemble des savoir-faire technologiques français et
européens. Point d’orgue indissociable, conjointement organisé à ce rendezvous,
le Congrès international de métrologie apporte l’expertise technique,
l’environnement R&D et un public cible très qualifié.
CHIFFRES CLÉS :
• 4 jours d’exposition
• 6 000 m² d’exposition,
comprenant un
important Village
Métrologie (en
connexion avec le
CIM)
• 250 exposants
• 1 000 participants au
congrès
14 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

B&K Tescia
Système pour tests répétitifs
Philippe Potereau
Depuis le tout début Philippe Potereau - Responsable du
développement commercial pour HBK - a été impliqué au projet
Tescia. Nous lui avons posé quelques questions au sujet de la
solution et de son développement.
Philippe, comment est née la solution Tescia ?
Et pourquoi ?
Tescia est conçu sur la base de nombreuses solutions sur
mesure que nous avons développées, au fil des années, pour
répondre aux besoins spécifiques de nos utilisateurs. L’idée était
d’associer toutes les fonctionnalités intégrées aux solutions
spécifiques, dans un logiciel convivial et facile à utiliser.
L’objectif est de permettre au plus grand nombre d’utilisateurs
de bénéficier d’un haut niveau d’efficacité pour la réalisation
d’essais critiques, en réduisant les risques d’erreur par rapport à
un système standard.
Les récentes avancées technologiques ont-elles
favorisé le développement de cette solution ?
Evidemment, les évolutions technologiques ont grandement
contribuées. Il y a quelques années encore, nous ne pouvions
pas espérer un tel niveau de flexibilité - passer d’un petit
nombre à des milliers de voies, avec le même système. La
standardisation des systèmes connectés en réseau avec
synchronisation temporelle de haute précision nous a amenés à
repenser les méthodes d’essais conventionnelles - pour passer
d’un système centralisé et monoposte à un système distribué
favorisant un véritable travail en équipe.
Dès la phase de conception de Tescia, les clients et
utilisateurs ont été impliqués. Comment ?
Dès le début, nous avons travaillé avec un panel de clients,
notamment, car l’un de nos objectifs était de substituer
les systèmes customisés par cette nouvelle plate-forme,
parfaitement supportée. Ainsi nous avons organisé des réunions
qui nous ont permis de recueillir de précieux commentaires et
d’intégrer les fonctionnalités jugées prioritaires par nos clients.
Ils ont également été invités à participer au beta test de notre
solution.
Idéal pour les essais dynamiques de machines
complexes, telles que les turbines à gaz, Tescia est-il
adapté aux applications plus simples ?
Effectivement, Tescia répond également à des besoins de
mesure plus simples et offre plusieurs avantages :
• Son interface graphique est très efficace, ergonomique et
facile à utiliser
• Configuration les essais, en amont, sans avoir à recourir à
des instruments ou logiciels spécifiques
• Un niveau de protection très élevé des spécimens et des
bancs d’essai, pendant la durée des essais
• De nombreux affichages et indicateurs en temps réel,
les décisions peuvent être prises au cours de la mesure,
permettant ainsi un ajustement du produit en direct ou un
réglage en une étape
• La précision et le niveau de sécurité de l’enregistrement
sont très élevés
• Diffusion des résultats sur plusieurs PC, afin de superviser
les nombreuses analyses en temps réel
• Exportation automatique vers un format de données
non-propriétaire, garantissant une intégration efficace
avec les systèmes/logiciels de l’entreprise
Qu’est-ce qui confère à Tescia son caractère unique
dans le domaine ?
Outre son interface utilisateur innovante, Tescia est la seule
solution qui permet de préparer entièrement le test sans avoir
à utiliser un logiciel ou un matériel dédié. Tout peut être mis
en œuvre à partir de Microsoft® Excel depuis un ordinateur de
bureau. C’est également le seul logiciel standard permettant à
plusieurs utilisateurs de suivre et d’interagir avec les essais en
temps réel, quelle que soit la dimension de la configuration de
mesure (de quelques capteurs à des milliers de voies).
Quelles sont les perspectives d’avenir pour les tests
répétitifs ?
La tendance actuelle est clairement une volonté de réduire à la
fois le coût et la durée des essais. Les prototypes sont rares et
les cellules d’essais représentent un investissement élevé pour
leur construction et entretien. Étonnamment, cela se traduit par
des essais toujours plus importants et plus complexes visant à
recueillir le plus de données possible en un minimum de temps.
D’autre part, répéter un test à cause d’un dysfonctionnement
ou d’une erreur de configuration est devenu impensable. Je
considère que Tescia sera nécessaire pour faire face à ces
contraintes en constante augmentation. Tout est pensé pour
que les essais soient plus sûrs et plus performants en un temps
minimum.
Intégralité de l’interview et informations
disponibles sur : bksv.com/fr/Tescia
HBK – Hottinger Brüel & Kjær
www.hbkworld.com - info.fr@hbkworld.com

MESURES
ÉVÉNEMENT
Le Congrès international de
métrologie de retour sur le salon
Measurement World
On peut dire que le Congrès international de métrologie (CIM) aura su passer entre les gouttes ! Cet événement
tant attendu par les acteurs de la mesure et de la métrologie, tant au niveau de la recherche, des laboratoires
que des industriels, se déroulera au sein du salon Measurement World, du 6 au 9 septembre à Lyon,
conjointement au salon Global Industrie.
Organisé conjointement par
le Réseau Mesure, Collège
français de métrologie (CFM),
le Symop et GL Events (organisateurs
du salon Measurement World), le
Congrès international de métrologie
(CIM) ouvrira ses portes non pas à
Paris comme initialement prévu, mais
à Lyon. Un soulagement pour toute la
communauté de la métrologie même si les
visiteurs étrangers fidèle à ce rendez-vous
biennal devraient être moins nombreux
qu’à l’accoutumée.
UN PROGRAMME RICHE ET
TOUJOURS TRÈS QUALITATIF
Le congrès s’articulera autour de trois
sessions : la conférence plénière, six tables
rondes et pas moins de seize sessions
orales réparties sur deux salles, sans
oublier un impressionnant programme
de séance posters auxquels s’ajoutent
des présentations business et orientées
produits. Les sujets abordés lors des tables
rondes entendent répondre aux besoins
d’information de la part des industriels,
en particulier sur les sujets d’industrie
4.0 et d’environnement. Les sujets sont
les suivants : « La métrologie à l’ère du
digital », « Émissions industrielles : l’apport
de la métrologie au respect des nouvelles
exigences », « Santé et métrologie : un
défi commun ! », « Les défis des mesures
Aperçu du Congrès il y a deux ans, lors de sa précédente édition
sur site », « Le rôle des organisations
internationales Métrologie et Qualité dans
la transition 4.0 », et enfin « La métrologie
du futur : quelles compétences ? ».
Outre la digitalisation de la métrologie
et des process, la santé, le photonique,
les technologies quantiques mais aussi
des sujets plus classiques tels que
les incertitudes de mesure seront à
l’honneur. « Il s’agit une nouvelle fois
d’un programme très qualitatif mettant
l’accent sur les nouvelles technologies dans
un marché qui continue de se développer
fortement, à l’exemple de la fabrication
additive, de la robotique ou encore de
l’intelligence artificielle, des IoT et de la
blockchain qui est en train de pénétrer
de nouveau secteurs », souligne Jérôme
Lopez, président du CFM. L’association
qui mise d’ailleurs beaucoup sur la
formation des métrologues, dont le métier
évolue considérablement depuis plusieurs
années, ainsi que sur la diffusion des
bonnes pratiques à travers notamment
le label Trust MEtrology (cf. article
suivant) ●
Olivier Guillon
EN SAVOIR PLUS > www.cim2021.com
16 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

MESURES
PAGE PARTENAIRE
Trust MEtrology,
un label de bonnes
pratiques en
métrologie
proposé
par le CFM
En 2020, le Collège Français de Métrologie (CFM) a
lancé un label de bonnes pratiques de métrologie,
Trust MEtrology.
Le label s’appuie sur la marque CFM et son réseau
d’experts ainsi que sur un process solide, fiable, et
transparent. Un évaluateur est mandaté par un comité
d’experts pour réaliser une évaluation typiquement d’une
journée sur site ou à distance. L’évaluateur utilise une grille
d’une quarantaine de critères visant à évaluer les différents
aspects de la métrologie et son implémentation: organisation,
management, méthodes, gestion du parc d’instruments,
raccordement métrologique, facteurs d’influences, incertitudes,
gestion des données.
Experts en
essais vibratoires
• Contrôle vibratoire
• Essai de choc
• Analyse vibratoire et acoustique
• Analyse modale expérimentale
• Analyse de machines tournantes
• Bancs d’essais
AVOIR UN AVIS EXTÉRIEUR SUR SA MÉTROLOGIE
Le label n’a pas vocation à remplacer l’accréditation d’un
laboratoire mais il permet à une entreprise industrielle d’avoir
un avis extérieur sur sa métrologie et de pouvoir communiquer
sur ses bonnes pratiques. Avoir confiance en sa métrologie
c’est avoir confiance en ses produits. Avoir le label, c’est un
moyen de pouvoir communiquer cette confiance à ces clients.
Pour François Daubenfeld, Maître expert métrologie chez
Stellantis et membre du comité d’experts, « c’est une démarche
très vertueuse qui tire la métrologie vers le haut et ce qu’il y a
autour. Cela permet une montée en compétence, une meilleure
connaissance des process et l’identification des axes de progrès.
S’il y a des prestataires qui obtiennent le label Trust MEtrology,
pour nous ce sera un gage de confiance. On considérera que
ces prestataires seront au niveau attendu par Stellantis. » ●
Jérôme Lopez, président du CFM
m+p international Sarl
5, rue du Chant des Oiseaux
78360 Montesson
Tél. : +33 130 157874
sales.fr@mpihome.com
www.mpihome.com
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I17

MESURES
RÉSEAU
Exera, l’association qui va au bout
de la connaissance d’un équipement
À l’occasion de ce numéro spécial mesures, il nous semblait incontournable de parler d’Exera, une association
regroupant les exploitants d’équipement de mesures, de régulation et d’automatismes. Trois piliers de la
mesure en somme, parfaitement alignés avec les besoins de précision, de qualité et d’automatisation qu’exigent
aujourd’hui les industriels.
Loin des grandes associations et syndicats
professionnels, Exera est une petite structure
regroupant une trentaine de membres mais
aux profils multiples et complémentaires. « Nos
adhérents appartiennent à la fois à des grands
groupes d’énergie, du nucléaire, de la pétrochimie
et de l’agroalimentaire, mais également à des filiales
françaises d’entreprises étrangères comme Lubrizol,
et Ineos ou Elkem, ainsi qu’à des centres d’essai et
d’évaluation pour l’utilisation des équipements de
mesure, tels que le LNE, le Cetiat, l’INRS, l’Ineris
ou encore l’IRA… », énumère Philippe Genoux,
délégué général de l’association Exera.
Station AQMesh de la société Environmental
ALLER AU-DELÀ DES NORMES
Organisée en une dizaine de commissions
techniques, cette association a pour but de regrouper
les exploitants et les utilisateurs de moyens de
mesure afin de partager les problématiques et
des retours d’expérience à travers plusieurs pôles
: l’automatisation, l’instrumentation / essais et
mesures, l’analyse et le MCO. « Notre finalité est
double : l’évaluation d’équipements de mesure et de
systèmes dans le but de rédiger des notes techniques
et d’aller au-delà des normes en fonction d’un objectif
à atteindre ou d’un protocole d’essai. Autre finalité,
la réalisation de documentations techniques et de
guides de bonnes pratiques ».
Exemple dans le domaine de la mesure intégrée dans
un process de production automatisée : l’évaluation
de dix-sept transmetteurs de pressions absolues dans
deux gammes de pression commercialisés par huit
constructeurs différents… « il s’agissait d’offrir à nos
Station Greenbee de la société Azimut Monitoring
18 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

MESURES
adhérents des données techniques objectives car
issues d’un acteur neutre, ajoute Philippe Genoux.
Le prestataire a mené une campagne de mesure sur
chacun des transmetteurs et les résultats de tests
de chacun des appareils sont maintenant
accessibles aux adhérents de l’association,
et, également, aux fournisseurs ayant
contribué financièrement à la campagne,
leur permettant d’améliorer si besoin
leurs produits ».
Transmetteur
de pression
absolue
0 - 1 bar
Emerson
Siemens
Autre exemple dans le domaine de
la maintenance en condition opérationnelle, la commission
technique couvrant ce volet organise depuis six ans des visites
de terrain auprès de prestataires de maintenance de cartes
électroniques, activité critique pour les systèmes exposés aux
risques d’obsolescence. Aussi, dans le domaine de la qualité de
l’air, l’évaluation de cinq stations de mesure de qualité de l’air
extérieur, destinées à aider les adhérents à contrôler les rejets.
Enfin, dernier exemple dans le domaine des nouvelles technologies
de mesure, « nous avons mené une étude sur des sonomètres qui
a permis de mettre en évidence tout le potentiel à court terme des
smartphones dans la mesure de qualité à moindre coût. »
DES RETOURS D’EXPÉRIENCE ENRICHIS PAR
DES JOURNÉES TECHNIQUES
Au total, la bibliothèque en ligne de l’Exera abrite pas
moins de 300 rapports mis à la disposition de ses adhérents.
Mais le partage d’expérience ne s’arrête pas là : chaque année
une à deux journées techniques sont organisées par l’Exera,
ouvertes non seulement à ses adhérents mais également
aux non-adhérents. Cette année, une première journée est
prévue le 30 septembre sur le thème de la cybersécurité des
systèmes industriels, et une seconde le 24 novembre sur le
thème de l’Usine du Futur-Industrie 4.0.
La mesure joue un rôle central dans les préoccupations de l’Exera.
« Nos adhérents cherchent toujours à pousser les limites de leurs
capteurs. De plus, la généralisation des capteurs digitalisés, qui
conditionne l’émergence de l’usine du futur, rend plus prégnant
le sujet de la sécurité numérique. » De nombreuses réponses à
venir lors de ces deux journées techniques ●
Olivier Guillon
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ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I19

MESURES
COMMUNIQUÉ
L’analyse modale expérimentale de DEWESoft
Depuis de nombreuses
années, DEWESoft
propose la fonction
Modal Test qui permet
de réaliser des essais
d’analyse modale
expérimentale. Depuis
la nouvelle version de
DEWESoft X 2021.2, il est
maintenant possible de
réaliser une extraction
modale afin d’obtenir une
base modale.
Le nouveau module d’analyse modale de DEWESoft prend désormais en charge les
calculs avancés à partir de l’algorithme LSCF (Least Square Curve Fitting) afin
de réaliser une extraction modale. Pour une facilité d’utilisation maximale, le
module d’analyse modale détecte automatiquement les fonctions de réponse en fréquence
mesurées acquise avec Modal Test.
Un nouvel afficheur dédié permet la visualisation de la fonction CMIF (Complexe Mode
Indicator Function) avec le diagramme de stabilisation ainsi que les fréquences et les
amortissements associés. Après avoir sélectionné les pôles, les courbes synthétisées
peuvent être facilement comparées aux FRF mesurées.
La base modale ainsi obtenue est présentée sous forme de tableau. Pour la validation du
modèle modal L’AutoMAC (Modal Assurance Criteria) est représenté sous forme pratique
et visuelle dans un graphe 3D et/ou un tableau. Cette nouvelle fonction complète l’offre
analyse modale de DEWESoft ●
MESURES&TESTS
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20 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

MESURES
MÉTHODE
Incertitudes et biais de mesure
en corrélation d’images :
quels sont les facteurs importants
à prendre en compte ?
Cet article propose de présenter les erreurs que l’on peut rencontrer sur un essai de corrélation d’images
numériques et les sources possibles de ces erreurs. Les erreurs liées à l’implémentation du traitement d’image
ne seront pas abordées ici.
Clara Minguet Ingénieure
d’études, Clara Minguet est
récemment diplômée de l’ISAE-
ENSMA (option Matériaux Avancés)
ainsi que d’un master en sciences
des matériaux, elle a rejoint les
équipes d’EikoSim en 2019.
Lorsque l’on mène une campagne d’essais instrumentée
par corrélation d’images numériques, il faut pouvoir
déterminer l’erreur de mesure caractéristique pour les
quantités d’intérêt étudiées (déplacement ou déformation mesurée).
Un des objectifs est de déterminer si la mesure réalisée relève
bien du « signal » recherché et non du « bruit » de mesure. Une
spécificité de la corrélation d’images numériques est que l’erreur
de mesure doit être caractérisée à chaque nouvel essai. En effet,
celle-ci dépend de nombreux paramètres qui varient d’un essai
à l’autre (éclairage, mouchetis, caméras et objectifs utilisés…).
ERREUR ALÉATOIRE ET ERREUR SYSTÉMATIQUE
Les erreurs qui peuvent entacher une mesure peuvent être
regroupées en deux grandes catégories (figure ci-dessous).
Ainsi, on parle des erreurs aléatoires (le « bruit » de
mesure) et des erreurs systématiques (le biais). Pour une
quantité d’intérêt donnée, l’erreur aléatoire (également
appelée incertitude ou « bruit » de mesure) correspond à
la dispersion des valeurs mesurées autour de la moyenne
mesurée. L’erreur systématique (ou biais) correspond à un
décalage de la valeur moyenne du signal mesuré avec la
valeur moyenne du signal vrai.
Incertitude vs biais - illustration
Distinguer le champ « signal » du
bruit nécessite d’estimer le bruit au
préalable.
SOURCES D’ERREURS LIÉES AU MATÉRIEL D’ESSAI
> Bruit stationnaire des capteurs des caméras
Ce bruit numérique sur les niveaux de gris de la caméra
correspond à une fluctuation aléatoire de valeur moyenne nulle.
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I21

MESURES
Cet effet, dépendant de la qualité du capteur : sur des capteurs
de mauvaise qualité, l’image est même « granuleuse » à l’œil
nu. Il existe plusieurs sources de bruit numérique. L’impact sur
la mesure de déplacements est de l’ordre du centième de pixel.
SOURCES D’ERREURS LIÉES À L’ENVIRONNEMENT
D’ESSAI
> Qualité de l’éclairage
Un éclairage insuffisant et des variations de brillance/
contraste spatiales et temporelles multiplient par 10 le
niveau de bruit stationnaire «classique», engendrant ainsi
une incertitude de mesure en déplacements de l’ordre du
dixième de pixel. Pour régler correctement l’éclairage, il
faut analyser en amont les conditions d’éclairage du lieu
d’essai et tenter de les maîtriser au mieux, ce qui n’est pas
toujours simple notamment dans des lieux bénéficiant d’un
fort éclairage naturel.
> Effets convectifs
Des mouvements convectifs de l’air environnant, appelés
brumes de chaleur, peuvent apparaître lors d’un essai
instrumenté par corrélation d’images numériques. Ce
phénomène entraîne une distorsion apparente des images
et parasite donc les mesures de déplacements. Pour un
essai à température ambiante, on observe des amplitudes
de l’ordre de 0,1 à 0,5 px alors que pour un essai à hautes
températures supérieures à 600°C, l’amplitude peut atteindre
plusieurs pixels. Une des solutions expérimentales souvent
retenue pour atténuer les effets convectifs est l’utilisation
d’un ventilateur entre les caméras et la pièce testée, pour
créer un flux d’air laminaire.
> Biais externes
Deux types de biais externes peuvent être rencontrés : les
biais permanents comme les vibrations transmises depuis
le sol ou inattendus comme un mouvement des caméras
ou d’un panneau LED au cours de l’essai. Le balisage de la
zone d’essai est déjà une première action à mettre en œuvre
afin de limiter certains biais externes inattendus pouvant
être provoqués par une inattention des personnes présentes
lors de l’essai.
mouchetis par élément en méthode globale (mesure sur le
maillage éléments finis de simulation) ou par subsets (méthode
locale). On recommande que chaque élément contienne au
moins 3 à 4 taches. Afin de réduire au maximum les erreurs
dues à la taille du mouchetis, une feuille de calcul est disponible
sur le site d’EikoSim.
> Filtrage
Le filtrage permet de réduire les fluctuations spatiales
parasites du champ de déplacements mesuré avec un logiciel
de corrélation d’images numériques. Le choix par l’utilisateur
d’un filtrage trop sévère entraîne un lissage trop important
des données. Ce choix doit donc être fait avec rigueur car il
est source de biais sur la quantité mesurée.
Conclusion : des sources d’erreur souvent simples à maîtriser
Les sources d’incertitudes et de biais sur la mesure par
corrélation d’images numériques sont donc très variées. La
plupart de ces erreurs peuvent être limitées par une préparation
et une instrumentation rigoureuse de l’essai.
Afin de valider la mesure, il est important de s’assurer que le
bruit de mesure est négligeable par rapport à l’amplitude des
déplacements attendus en le quantifiant. Contrairement au
biais, il existe un moyen efficace de déterminer l’incertitude
de mesure a posteriori à partir d’images prises au repos lors
de l’essai (« noise floor »). Il est également possible d’estimer
le biais avec une série d’images virtuelles de l’essai (voir le
numéro d’Essais & Simulations précédent).
Scène d’essai virtuelle permettant le calcul de l’incertitude et du biais
de mesure
SOURCES D’ERREURS LIÉES AU MOUCHETIS
> Taille du mouchetis
En corrélation d’images numériques, la taille de la texture
doit être assez grande par rapport à la taille physique d’un
pixel pour éviter ou au moins réduire les erreurs associées.
En effet, il faut qu’il y ait suffisamment de pixels par tache de
mouchetis dans les images. On conseille une taille minimum
de tache de 4 pixels de diamètre avec un contraste important.
On s’assure également qu’il y ait suffisamment de taches de
De manière générale, l’équipe d’EikoSim recommande pour
continuer vos lectures de télécharger le guide des bonnes
pratiques en corrélation d’images numériques*, désormais
disponible en Français ! ●
* iDICs, A Good Practices Guide
for Digital Image Correlation:
Standardization, Good Practices,
and Uncertainty Quanti¬fication
Committee, idics.org.
22 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

MESURES
SOLUTION
Mesure de couple
et de vitesse « 4.0 »
Manner est représentée en France
par la société Lescate, spécialisée en
instrumentation.
La mesure du couple et de la vitesse de rotation
sur les arbres de transmission sont devenus
indispensables dans les boucles d’asservissements
des automates. Mais comment mesurer ce couple
avec précision et à un coût contenu ?
Le nouveau système Telma de la société Manner est un
dispositif intégré combinant une électronique associée à
un pont de jauges. L’ensemble est soudé électriquement
par points sur le spécimen à instrumenter. L’opération peut
être réalisée en moins de 15 minutes.
D’une part, Telma permet d’alimenter le pont de jauge intégré et,
d’autre part, d’émettre des informations de mesure digitalisées à
l’antenne stator. Cette dernière peut être distante de 15 mm. Un
simple fil de cuivre ou une antenne statique permet la réception
des signaux de mesure destinés à l’automate.
L’ensemble est étudié pour être utilisé dans les environnements
hostiles. Les secteurs utilisateurs demandeurs sont l’industrie
pour l’assemblage et la manutention, l’éolien, les équipements
agricoles, le naval y compris les systèmes de propulsion, les
groupes électrogènes… Un tutoriel vidéo et une formation sont
disponible pour optimiser l’installation (voir lien ci-dessous) ●
EN SAVOIR PLUS > www.youtube.com/watch?v=Pckj1uNXHek
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I23

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DOSSIER
2021 : l’odyssée de
l’espace… le rendez -vous
immanquable des essais !
À
la fin de la Guerre Froide, la conquête de l’espace semblait
avoir pris fin entre les deux blocs. Mais ce n’était en réalité
qu’une mise entre parenthèses de la volonté d’explorer –
mais aussi et surtout d’exploiter – des pans de notre galaxie à des
fins technologiques et économiques. Car plus que l’affirmation de
toute puissance encore très présente chez certains États – États-
Unis mais aussi Chine, Inde et (encore et toujours) Russie, sans
oublier l’Europe – voire de quelques hommes (Elon Musk, Jeff
Bezos ou Richard Branson pour ne pas les citer…), c’est avant
tout pour répondre technologiquement aux attentes multiples de
notre société : télécommunication et connexion haut débit, géolocalisation,
surveillance et observation (défense, environnement
et surveillance terrestre, météorologie, circulation aérienne et
navigation etc.), climatologie sans oublier les vols habités.
Dans ce cadre, les essais demeurent indiscutablement la clef
de voûte du développement dans la conquête spatiale. Avec,
il faut bien le reconnaître, des différences notables entre les
manières de mener des campagnes d’essais au niveau européen
– toujours plus prudemment qu’ailleurs mais qui fait un usage
plus important et pertinent de la simulation numérique – et
la méthode américaine s’appuyant, telle une araignée tissant
inlassablement sa toile, sur la stratégie de l’échec et les nombreux
crashs… jusqu’à atteindre enfin, et parfois plus rapidement,
l’objectif que s’étaient fixé leur concepteur. Dans les deux cas
de figure, essais et simulation ne peuvent que mener au succès,
sachant le taux d’erreurs dans ce domaine frise les 50% lors du
premier essai en vol ●
Olivier Guillon
© Airbus
LE DOSSIER EN DÉTAIL
26 Avant son lancement en 2022, retour la vaste
campagne d’essais d’Ariane 6
30 Essais vide-Thermiques – le cas de la qualification
d’un satellite
34 Le Cnes et L’Onera renforcent leur coopération
dans les systèmes orbitaux de nouvelle
génération
35 Safran fournira l’instrumentation et la télémesure
de Callisto pour le Cnes
36 Comment MAP Space Coatings s’est fait une place
dans le spatial
38 Le domaine spatial, un secteur en pleine ébullition !
40 Deux nouveaux contrats pour Thales Alenia Space
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I25

DOSSIER
L’INTERVIEW
Avant son lancement en 2022,
retour sur la vaste campagne d’essais
d’Ariane 6
Nous y sommes ! Ariane 6 va voir le jour. Entré dans sa dernière ligne droite avec de multiples essais de
qualification portés sur les moteurs, les structures et l’avionique, le programme tant attendu par toute la
communauté spatiale européenne se concrétisera par un premier vol prévu le premier semestre 2022,
après d’intenses campagnes d’essais. Explications avec Isabelle Rongier, directrice technique adjointe chez
ArianeGroup.
Site DLR de Lampoldshausen
Essais menés en février 2020
©ESA / CORVAJA Stéphane / Esa
26 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

DOSSIER
Isabelle Rongier
Directrice technique adjointe d’ArianeGroup,
Isabelle Rongier est plus particulièrement chargée
de la sécurisation technique des décisions et choix
effectués pour garantir l’excellence des Programmes
de la société.
Premier tir
à chaud du moteur
P120C pour Vega-c
et Ariane 6
Pour quelle raison le lancement
d’Ariane 6 est-il autant attendu par la
communauté spatiale européenne ?
Ariane 6 est le lanceur qui succèdera à
Ariane 5, le lanceur commercial le plus
fiable au monde. Il s’agit d’un lanceur
polyvalent pouvant atteindre toutes
sortes d’orbites grâce aux capacités de
ré-allumage du moteur cryogénique Vinci
(oxygène et hydrogène liquide) du dernier
étage, ce qui constitue une prouesse
technologique très rarement maîtrisée au
niveau international. Bien moins cher
que ne l’était Ariane 5 (baisse de 40 %
des coûts de production), ce programme
est parfaitement adapté aux nouveaux
marchés de Constellations en plein essor
sous maitrise d’œuvre de l’agence spatiale
européenne ESA, ce lanceur a permis
d’optimiser la participation des acteurs
européens du spatial ; typiquement, la
conception de son étage d’accélération à
poudre est identique avec le premier étage
du petit lanceur européen VEGA. Enfin,
pour qualifier un système de lancement
complet, nous travaillons en synergie avec
le Cnes qui est le maître d’œuvre du pas
de tir à Kourou en Guyane.
Le programme Ariane 6 se précise avec
une accélération de la campagne de
tests en 2020 et au premier trimestre
de cette année. Plus précisément, où
en êtes-vous ?
Le programme de qualification est en train
d’être finalisé. De nombreux tests ont été
menés, à la fois sur les structures avec des
essais de résistance à toutes sortes de sollicitations,
dont les chocs pyrotechniques
(le dernier en date étant celui mené sur la
baie du Vulcain 2.1, le moteur du premier
étage d’Ariane 6). De nombreux essais ont
également été menés sur la propulsion des
moteurs, les fonctionnalités des étages complets,
sans oublier l’avionique pour lequel
le logiciel de vol est testé en face de chaque
équipement (batteries, câblages, ordinateur
de bord, centrale inertielle, vérins de
pilotage…). Absolument tout est simulé
au mieux des conditions réelles, hormis le
couplage complet entre propulsion, structures
et avionique qui ne sera vu que lors
du premier lancement.
Pour les essais les plus importants dits
« essais Système », où nous mettons toutes
les fonctions simultanément en œuvre,
nous utilisons un développement incrémental
de logiciels (sol et vol). Une première
version a été qualifiée lors de l’essai
de qualification des boosters à propulsion
solide en octobre dernier (premier allumage
d’un tel moteur avec un dispositif
opto-pyrotechnique), puis une seconde
sera utilisée pour les essais de qualification
de l’étage supérieur cryotechnique l’été
prochain en Allemagne (première utilisation
d’un petit moteur Auxillary Power
Unit, comme sur un avion) ; enfin, une
dernière version sera prête pour les essais
dits « combinés » en Guyane (lanceur complet),
quelques mois avant le premier vol.
A tout cela s’ajoutent de très nombreux
essais sur la plateforme de tests, afin de
vérifier que les logiciels sol et vol sont bien
en phase avec les multiples scénarios envisagés.
Ces différents scénarios sont à la
fois compliqués, extrêmes et préfigurent
tout type de panne ; rappelons au passage
que contrairement aux moteurs et aux
structures, en matière avionique, chaque
élément est redondé et que le logiciel doit
gérer cette redondance.
En revanche, aucune erreur de
conception ne doit arriver au moment
de la lancée. Comment faites-vous
pour manager vos équipes avec cette
contrainte du « zéro erreur » ?
En effet, lorsqu’un satellite est hors service,
on en parle beaucoup moins… contrairement
à un lanceur qui exploserait en vol !
Mais quoi qu’il arrive, dans le secteur spatial,
nous sommes habitués à travailler sur des
projets qui une fois dans l’espace, ne peuvent
plus être réparés. Tout doit être pensé en
amont pour une fiabilité optimale. C’est
pourquoi il nous faut anticiper toutes les
éventuelles erreurs de conception pendant
les revues au sol : au moment de la traversée
de l’atmosphère, aucune déviation de
trajectoire n’est en effet permise, le lanceur
n’y survivrait pas. La durée de cette traversée
correspond à 2 minutes environ, auxquelles
viennent s’ajouter quelques 30 minutes pour
une injection directe des satellites en orbite
basse ou en orbite de transfert. Elle peut
atteindre six heures pour une mise sur orbite
géostationnaire (c’est-à-dire à 36 000 km
de la base de lancement), où la maitrise du
comportement des ergols cryogéniques à
©ESA-CNES-AE / CSG Service Optique - J.M. Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I27

DOSSIER
bord des réservoirs est un challenge tout
aussi important.
Mis à part le nucléaire, très rares sont les secteurs
d’activité soumis à de telles contraintes.
Pour ce faire, des guides normatifs encadrent
nos différents métiers pour la conception de
véhicules spatiaux. En outre, nous entretenons
de nombreux échanges entre experts
européens et internationaux pour être
toujours à la pointe du progrès technique.
Nous utilisons les standards de conception
européens spatiaux ECSS auxquels s’ajoutent
nos propres règles ArianeGroup. Ainsi, tout
au long du cycle de développement, nous
appliquons de façon formelle le schéma
suivant, avec vérification par des pairs
indépendants : dépôt du recueil d’exigences
selon les standards en vigueur et examen des
preuves apportées par le programme avant
le prononcé de la qualification.
Vous avez précédemment indiqué
qu’Ariane 6 était particulièrement
innovant. Ce programme inaugure-t-il
l’utilisation de technologies nouvelles
pour mener à bien des essais ?
Nous nous appuyons sur un programme de
recherche et technologies afin de préparer
le futur de nos lanceurs depuis quarante
ans. Cela a été le cas pour Ariane 6 qui a
bénéficié d’avancées notables tant au niveau
technologique (conception, comme le nouveau
cycle moteur Vinci, l’opto-pyrotechnie,
de nouveaux alliages métalliques plus légers,
de nouveaux vérins électriques…) qu’industriel
(réalisation, comme l’utilisation
de la fabrication additive, de nouvelles
méthodes de soudage, une intégration à
l’horizontale…). Les exemples sont trop
nombreux pour être aisément cités ! De
plus, les avancées en matière de modèles et
simulations numériques nous permettent
d’effectuer de nombreuses optimisations
successives avant les grands essais avec
matériel réel. Enfin, nous encadrons toujours
des thèses de physique fondamentale
pour mieux appréhender certains phénomènes
complexes.
Pour les lanceurs futurs, nos axes de travail
s’orientent beaucoup vers les gains de masse
en matière de structures et de moteurs, ainsi
que vers les réductions de coûts associées
; des ruptures technologiques sont également
étudiées au travers de démonstrateurs
dédiés dans la plupart des domaines
techniques. Enfin, il ne faut pas oublier
la simulation numérique qui nous aide à
avoir une meilleure connaissance afin de
limiter les risques et réussir conception et
essais du premier coup. La modélisation
©DLR / ArianeGroup
Essais de qualification du moteur Vulcain 2.1
sur le banc d’essai P5 du site DLR de Lampoldshausen
28 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

DOSSIER
©DR
nous apprend à toujours vérifier les données
de simulation une fois les essais ou vols
réalisés, et à rester humbles car ce n’est pas
un métier facile !
Et l’utilisation de l’intelligence
artificielle, fait-elle partie de vos
projets ?
L’intelligence artificielle peut en effet nous
servir à détecter des débuts de déviation ou
quelconques marginalités impossibles à être
repérés par des humains. Ce qui compte
avant tout, c’est le comportement global du
lanceur, avec sa multidisciplinarité pour
parer à l’imprévu sur un paramètre donné.
C’est en cela que l’intelligence artificielle
peut nous aider. Pour l’heure, il est difficile
de faire de l’IA sur de petits échantillons
(notre cadence de lancement est de quelques
dizaines de tirs par an, tous lanceurs européens
confondus) mais nous y travaillons
sérieusement. Nous avons d’ailleurs créé
une discipline technique de data-scientists
permettant de défricher le terrain, avec
l’aide de nos 200 experts chargés de garantir
l’excellence technique de la société. De là à
concevoir un lanceur de manière entièrement
digitale avec de l’IA, il y a un énorme
pas à franchir, qui nécessitera probablement
quelques décennies encore… ●
Propos recueillis par Olivier Guillon
PUBLI-COMMUNIQUÉ
CYBERNETIX Compiègne
étend son offre avec la thermographie
CYBERNETIX est une société du Groupe Technip Energies, experte en ingénierie mécanique et contrôles non
destructifs. Dans le cadre de son développement, une plateforme technologique de thermographie vient d’être
mise en place.
Fort de 20 ans d’expérience dans le domaine des CND et de la
caractérisation mécanique, CYBERNETIX fournit une gamme de
prestations complètes, allant des premiers essais de faisabilité et
de caractérisation jusqu’à l’intégration de solutions industrielles,
en passant par la maitrise des outils de simulation.
Dans cette optique, CYBERNETIX étend aujourd’hui son offre
CND au travers de sa nouvelle plateforme de thermographie
infrarouge active. Une technologie de pointe pour la détection
des défauts surfaciques et sub-surfaciques sur matériaux
composites, polymères et métalliques.
Basé sur l’analyse des flux thermiques (domaine infrarouge), ce
type de mesure permet un gain de temps et une réduction des
coûts de contrôle, aussi bien sur des échantillons de laboratoire
que sur des pièces industrielles de grandes dimensions. Une
méthode rapide et compatible avec de nombreux matériaux
(limitant les risques HSE).
Les plateformes d’essais mécaniques et CND de CYBERNETIX
situées sur son site de Compiègne sont ouvertes à tous les
industriels souhaitant réaliser des essais de faisabilité avec
un accompagnement à l’industrialisation de leurs produits/
matériaux.
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contact.compiegne.cybernetix@technipenergies.com
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I29

DOSSIER
ARTICLE TECHNIQUE
Essais vide-Thermiques – le cas
de la qualification d’un satellite
Paul-Éric Dupuis, Managing Director d’Intespace BV (groupe Airbus Defence and Space), revient sur un riche
retour d’expérience de la solution DynaWorks appliquée aux essais vide-thermique, catégorie d’essais très
caractéristiques du domaine spatial. Il a développé des compétences et des moyens afin de concevoir, construire
et tester les satellites qu’il construit que ce soit pour les télécommunications, l’observation de la terre ou les
missions scientifiques.
Paul-Éric
Dupuis
Managing
Director at
Intespace BV
(Airbus Defence
and Space)
De la même manière qu’un avion
doit subir des essais de qualification
avant de s’envoler, un
satellite se doit d’être préparé au mieux
à l’environnement qu’il va rencontrer au
long de sa durée de vie. Parmi tous ces
essais, ceux qui distinguent le domaine
spatial des autres sont ceux consacrés
à la qualification à l’environnement en
orbite, caractérisé par l’absence de fluide
environnant et la présence de forts gradients
thermiques.
Les températures rencontrées en orbite
sont extrêmes : on peut passer de +200°C
sur une face exposée au soleil à -200°C et
moins lorsque la face à l’ombre vise l’espace
profond. L’absence de fluide environnant,
comme l’air sur notre terre, supprimant
l’inertie, les variations peuvent être
très brutales et les gradients thermiques
très conséquents au sein de la structure.
Les essais de qualification revêtent alors
une très grande importance, d’autant
plus que, contrairement à un avion, la
maintenance n’est ordinairement pas
possible une fois le satellite lancé.
Airbus Defence and Space, comme tous
les grands constructeurs de satellites, a
développé des compétences et des moyens
afin de concevoir, construire et tester les
satellites qu’il construit que ce soit pour
les télécommunications, l’observation
de la terre ou les missions scientifiques.
LA CONCEPTION
Tout commence donc par une phase de
conception pour répondre aux besoins
de la mission. Les équipes du bureau
d’études mettent leurs compétences au
service des architectes qui conçoivent le
moyen de répondre au cahier des charges
de la mission.
Le satellite est généralement constitué
d’un module de service qui va fournir
l’énergie au module de la charge utile
qui est le cœur de la mission. Les équipes
d’Airbus Defence and Space sont réparties
dans quatre pays (France, Angleterre,
Allemagne et Espagne) et chacune a son
rôle à jouer en fonction de la mission du
satellite. L’assemblage final et les essais de
qualification étant généralement effectués
à Toulouse qui est le principal site de la
division spatiale.
Fig. 1 - Modèle thermique d’un satellite
La préparation des essais de qualification,
s’effectue dès le niveau de la conception.
Ainsi pour valider l’architecture et le bon
fonctionnement de tous les modules, un
plan d’instrumentation est soigneusement
mis au point. Chaque capteur est
positionné pour valider un ou plusieurs
équipements et comme il faut considérer
plusieurs températures de fonctionnement
en fonction de la phase où travaille
le satellite, il est aussi nécessaire de définir
plusieurs phases d’essais à des températures
d’environnement différentes. Mise
bout à bout toutes ces phases réalisées en
3 équipes, peuvent représenter plusieurs
semaines et même plusieurs mois pour
les satellites les plus complexes, le record
ayant été battu cette année avec 120 jours
d’essais pour le dernier né des satellites
de télécommunication.
30 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

DOSSIER
LA PRÉPARATION D’ESSAI
Lorsque le modèle du satellite a été
validé, le modèle physique se construit
en assemblant les contributions de différentes
sociétés participant au projet.
Si l’assemblage final a généralement lieu
dans le centre d’essai pour des raisons
de facilité, les équipes de ce centre interviennent
bien avant car l’installation
des capteurs dans les parties qui seront
ensuite inaccessibles doit nécessairement
s’effectuer pendant l’assemblage.
Un satellite est ainsi instrumenté, en
prévision de l’essai vide-thermique, par
plusieurs centaines de thermocouples
qui viennent compléter les mesures
effectuées par certains des équipements.
Chaque thermocouple étant relié à la
station d’acquisition par deux fils, on
obtient des torons de câbles impressionnants
dont les longueurs peuvent
faire plusieurs dizaines de mètres. Le
tout devant aller sous vide, ces câbles
sont fabriqués spécialement pour ne pas
dégazer et venir polluer lors de l’essai les
parties sensibles du satellite comme des
optiques pour les satellites d’observation.
Ils doivent aussi pouvoir supporter les
forts gradients thermiques auxquels la
structure va être soumise.
Fig. 2 – Installation d’un satellite dans le caisson d’essai vide-thermique SIMMER
Sopemea, expert de vos
qualifications d’équipements
Vous souhaitez valider le niveau de
sécurité et de performance de vos
produits ou équipements avant leur
mise sur le marché ?
Sopemea, filiale du Groupe Apave,
vous accompagne à toutes les étapes
de vos projets dans vos essais :
• Mécaniques
• Climatiques
• CEM et électriques
• Mesures
• Simulations numériques
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I31

DOSSIER
Afin de diminuer à la fois le temps de
pose de cette instrumentation (routage)
et le coût de ces kilomètres de câbles,
Airbus Defence and Space a travaillé de
concert avec l’agence spatiale européenne
et le CNES pour mettre au point des
capteurs de température sans fil [R1] ce
qui devrait à terme simplifier les phases
de préparation d’essai et donc le coût
de ces essais.
LES ESSAIS
Reproduire sur terre les conditions
extrêmes existantes dans l’espace sur
les grands volumes devant contenir les
satellites coûterait extrêmement cher. Les
satellites font couramment deux mètres
cinquante de côté et jusqu’à six mètres
de hauteur, voire davantage pour les
plus grands. Le caisson vide-thermique
SIMMER (Simulateur HERMES du
nom de la défunte navette spatiale
européenne) (Fig. 2) fait ainsi dix mètres
de diamètre et dix mètres de long. Ses
parois sont tapissées de radiateurs peints
en noir dans lesquels circule de l’azote
gazeux à -170°C.
S’il avait fallu reproduire les conditions
exactes régnant dans le vide sidéral,
beaucoup plus froid puisque à quelques
degrés Kelvin à peine, il aurait fallu
remplacer l’azote par de l’hélium ce
qui aurait eu le double inconvénient de
mettre ces essais à un coût prohibitifs
(80% de l’air ambiant est constitué
d’azote alors que l’hélium est un gaz rare)
et de générer des fuites incontrôlables,
l’hélium étant beaucoup plus compliqué
à canaliser que l’azote, sa molécule étant
pratiquement la plus petite du tableau
périodique des éléments.
Un compromis a donc consisté à
qualifier les structures spatiales de
grandes tailles à une température
moins froide que celle à laquelle elles
seront réellement soumises et à ensuite
extrapoler les résultats, la précision
de cette interpolation s’étant révélée
satisfaisante à l’usage.
Des recherches ont été
menées pour réaliser
le pilotage du moyen
de manière automatique
à l’aide d’algorithme de
commande prédictive.
Au cours de ces longues campagnes
d’essais, les équipes analysent 24h/24
les différentes configurations de
fonctionnement du satellite. Il s’agit
aussi d’être réactif pour faire face à
des situations imprévues telles que des
réactions inattendues du satellite (non
conformes à celles prédites par le modèle)
mais aussi et surtout des pannes, celles-ci
pouvant survenir aussi bien au niveau du
satellite qu’au niveau du moyen d’essai.
Dans le but de réduire les coûts induits
par ces essais et donc d’améliorer la
compétitivité de la société, des recherches
ont été menées pour réaliser le pilotage du
moyen de manière automatique à l’aide
d’algorithme de commande prédictive.
Cependant si cette technique a pu
s’appliquer avec succès aux chambres
de tailles moyennes pour tester des
équipements [R2], il n’a pas encore été
envisagé d’appliquer cette technique pour
les essais satellites compte tenu à la fois de
leur complexité et du risque associé, un
gros satellite ayant un coût de plusieurs
centaines de millions euros.
L’EXPLOITATION DES RÉSULTATS
Lors de ces essais, il est donc nécessaire de
faire l’acquisition de milliers de voies de
mesure de manière à pouvoir ensuite les
exploiter en les comparants aux résultats
du modèle. Pour ce faire, Airbus Defence
and Space a développé au fil des années
des outils informatiques qui ont été
regroupés dernièrement permettant de
faire le lien de manière continue entre
les architectes, le bureau d’études, les
équipes d’intégration et les essais.
Les avantages sont multiples favorisant
le dialogue entre les différents services
et permettant des réductions de coût
importantes (formation, communication
inter service, diagnostics, comparaisons
et analyse des résultats, …). L’année
dernière un nouveau module a été
développé pour piloter les chambres videthermique
(DynaThermaNeo) permettant
l’utilisation d’un outil complètement
intégré dans une suite logicielle allant
de la conception de l’essai à l’analyse des
résultats en passant par une interaction
dynamique avec son pilotage en temps
réel [R3].
Il est ainsi possible par exemple
de manière simple non seulement
d’afficher les courbes de températures
des différentes voies de mesure mais
encore en pointant chaque courbe avec
la souris, d’afficher la photographie du
capteur donnant la mesure observée.
On a ainsi une idée précise du lieu où
le phénomène est observé.
Toujours en utilisant la base de données
Bibliographie
[1] N. Chauvet, P-E. Dupuis, C.
Corberand, S. Polino, X. Lafontan,
J. Marti, V. Frad, “Thermal
Wireless Sensors Development”,
European Conference on Spacecraft
Structures, Materials and
Environmental Testing, 23-26 Mars,
2021.
[2] R. Lamandé, V. Sayoux, F.
Cabaret, P-E. Dupuis, “Radiative
Thermal Regulation in Thermal
Vacuum Tests”, European
Conference on Spacecraft
Structures, Materials and
Environmental Testing, 23-26 Mars,
2021.
[3] DynaWorks V7 Product
Specifications, Integrated test
and simulation data management
and analysis for demanding
professionnals.
32 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

DOSSIER
à laquelle est relié l’outil de pilotage, il
est possible de superposer les courbes
mesurées aux courbes prédites par le
modèle thermique dans le cours de l’essai.
On peut aussi y rajouter une courbe
prédisant la suite par interpolation ce
qui permet d’affiner le pilotage et donc
de raccourcir les durées d’essais.
Sur le plan graphique, une visualisation
3D permet d’afficher le modèle thermique
du satellite et d’y représenter sous forme
de cartographie les températures prédites,
calculées ou mesurées, ou les différences
entre ces valeurs, le tout en temps réel
(Fig. 3).
Fig. 3 – DynaWorks-Systema (DySCo) - Comparaison calcul-essais en temps réel
CONCLUSIONS
Les derniers progrès introduits dans le
traitement des données depuis le bureau
d’études jusqu’à la réalisation des essais
ainsi que les améliorations des moyens
d’essais eux-mêmes poursuivis constamment
au fil des ans, permettent à Airbus
Defence and Space de continuer à améliorer
sa compétitivité dans la lutte qui se
joue au niveau mondial. Cette politique
d’amélioration continue et les investissements
associés, permettent à la société de
compter parmi les acteurs incontournables
du domaine ●
Paul-Éric Dupuis
Autorité Technique
Centre d’Essais Toulouse
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- - www.aste.asso.fr - Tel : 01 61 38 96 32
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I33

DOSSIER
PARTENARIAT
Le Cnes et l’Onera renforcent leur
coopération dans les systèmes orbitaux
de nouvelle génération
Les deux partenaires historiques dans le domaine de la recherche spatiale ont décidé de mobiliser leurs forces
et leurs compétences afin de traiter les nouveaux enjeux du secteur, lanceurs, satellites et usages des données
issues du spatial.
De gauche à droite, Jean Yves Le Gall,
ancien président du Cnes,
et Bruno Sainjon, Pdg de l’Onera
Le 8 avril dernier, la réunion
bilatérale réunissant notamment
les présidents des deux organismes a
permis de passer en revue les nombreuses
initiatives communes et de mesurer leur
état d’avancement. Elle a également
abouti à la signature de deux nouveaux
programmes d’intérêt commun (PIC),
actions de recherche cofinancées par le
Cnes et l’Onera, dans le domaine des
systèmes orbitaux, l’accord-cadre mis en
place en 2015 et renouvelé en 2020 ayant
conduit à un renforcement significatif de
ces vecteurs de coopération.
Dans le sillage des PIC récemment
engagés (PIC PERF2 dans le domaine
de la propagation électromagnétique
radiofréquence, PIC Mateo pour l’étude des
liaisons optiques sol / satellite, PIC C3PO
pour la modélisation de la combustion du
couple oxygène/méthane retenu pour le
futur moteur Prometheus des lanceurs
de l’ESA), le Cnes et l’Onera viennent de
signer deux nouveaux accords. Le PIC
Cosor-2 est la deuxième phase du PIC
Cosor (commandes des systèmes orbitaux),
qui a permis de développer en quelques
années des techniques de commandes
non linéaires robustifiées, à usages variés,
et le PIC Leonidas (experimental and
numerical degradation study of space
debris during atmospheric entry) ; celui-ci
est consacré à l’étude de la dégradation
aérothermodynamique des débris durant
la rentrée atmosphérique et s’inscrit dans
un contexte où la réduction des risques
pour les populations et les biens devient
vitale, notamment face à l’amplification
de la présence de débris en orbite basse,
en lien avec la dynamique du Newspace
et l’arrivée des grandes constellations ●
Olivier Guillon
©CNRS Phototheque/Cyril FRESILLON
Un nouveau président pour le Cnes
Le Conseil des Ministres du mercredi 14 avril 2021 a nommé Philippe Baptiste président du Centre
national d’études spatiales (Cnes). Né en 1972, Philippe Baptiste est docteur de l’Université de
Technologie de Compiègne et ingénieur civil des Mines de Nancy. Il détient également un MSc
de l’Université de Strathclyde à Glasgow, un DEA de Sorbonne Université et une habilitation à
diriger des recherches. Spécialiste d’algorithmique, d’optimisation combinatoire, de recherche
opérationnelle et d’intelligence artificielle, Philippe Baptiste a mené une carrière académique
comme chercheur au CNRS (1999), au Watson Research Center d’IBM (2000-2001), et comme
professeur chargé de cours à l’École Polytechnique (2002-2012). Il est l’auteur de plusieurs ouvrages et d’environ 150
publications et communications scientifiques. Il a dirigé le laboratoire d’informatique l’École polytechnique, créé l’Institut
des sciences de l’information et de leurs interactions avant de devenir en 2014 directeur général délégué du CNRS.
34 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

DOSSIER
CONTRAT
Safran fournira l’instrumentation
et la télémesure de Callisto
pour le Cnes
© CNES-BLACKBEAR
L’Agence spatiale française a sélectionné Safran Data Systems pour fournir les équipements d’instrumentation
et de télémesure du nouveau démonstrateur de lanceur réutilisable Callisto.
Conjointement développé par le
Cnes, le DLR (agence spatiale
allemande) et la Jaxa (agence
spatiale japonaise), Callisto est un véhicule
mono-étage réutilisable. Ce programme
a pour objectifs de mettre au point et de
démontrer les technologies nécessaires
à la construction et à l’exploitation d’un
lanceur réutilisable, ainsi que de préciser
l’évaluation de son coût opérationnel. Les
premiers vols sont prévus depuis le centre
spatial européen de Kourou, en Guyane
française.
Safran Data Systems fournira plusieurs
unités d’acquisition de données CMA
afin de recueillir et traiter les données
de la plupart des instruments, capteurs
et caméras vidéo embarqués dans le
lanceur en générant un flux de télémesure
envoyé en temps réel vers le centre de
contrôle au sol. Ces CMA assureront en
parallèle la transmission des commandes
provenant du sol vers l’ordinateur de
bord. Cette liaison montante permettra
d’améliorer le guidage du lanceur pendant
sa phase retour par rapport à son point
d’atterrissage.
UNE TECHNOLOGIE ROBUSTE ET
ÉPROUVÉE
Le CMA proposé, couramment utilisé
pour les essais en vol de missiles et
l’instrumentation de lanceurs, est une
technologie robuste et éprouvée avec
déjà plusieurs milliers d’heures de vol
à son actif. Grâce à une coopération de
plus de quarante ans avec l’ensemble des
acteurs clés du centre de Kourou, Safran
Data Systems dispose d’une grande
expérience des pratiques et standards
d’instrumentation et de télémesure
du CNES. La même technologie vole
également aujourd’hui sur Ariane 5 afin
d’assurer une sécurité renforcée pendant
les premières minutes du lancement.
Pour Jean-Marc Astorg, directeur des
lanceurs au CNES, « l’objectif est de voler
jusqu’à 25 km d’altitude et d’effectuer toutes
les manoeuvres nécessaires afin d’atterrir
à proximité de la rampe de lancement,
avec une précision de quelques mètres.
Et bien sûr, de réutiliser le même véhicule
cinq fois ! » Durant toutes les phases de
développement et d’exploitation de ce
nouveau lanceur Callisto, Safran Data
Systems travaillera aux côtés du CNES
et ses partenaires DLR et Jaxa. De son côté,
Jean-Marie Bétermier, président de Safran
Data Systems, a déclaré s’être « réjoui de la
décision du CNES. Pour la première fois,
notre unité d’acquisition de données CMA
volera sur un lanceur réutilisable. C’est un
grand défi technologique pour nous ! » ●
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I35

DOSSIER
FOCUS PME
Comment MAP Space Coatings s’est fait
une place dans le spatial
Le spécialiste ariégeois du revêtement envoie dans l’espace ses produits entièrement développés en interne
depuis près de trente ans. L’occasion pour ce numéro spécialement consacré au spatial de revenir sur le savoirfaire
de cette PME qui a travaillé sur les finitions des pièces optiques du rover Perseverance.
professionnels que particuliers et l’apparition de nouveaux
acteurs ont fermement relancé la croissance d’un secteur
aujourd’hui en pleine ébullition.
Fabrication de revêtements antistatiques pour lanceurs
C’est l’histoire d’une rencontre. Celle d’une société de
peinture du sud de la France – Maestria – et d’un
laboratoire de recherche « Matériaux » du CNES,
destiné à concevoir les revêtements pour le milieu spatial.
Une rencontre pas si improbable que cela
puisqu’en 1986, les deux entités se trouvent
au cœur d’une course à l’espace, course qui
contribuera au développement de l’entreprise
nouvellement créée, née du rapprochement
des deux partenaires.
Contrôle
de l’état de
surface d’un
revêtement
thermo-optique
DES RELATIONS DE CONFIANCE MUTUELLES AVEC LE
CNES
« Depuis trente ans, MAP Space Coatings a su développer
une relation de confiance avec ses clients qui dépasse le simple
lien client-fournisseur, s’appuyant sur le partage d’une vision
commune et conjuguant à la fois innovation et recherche
d’excellence, poursuit Olivier Guillaumon. Aujourd’hui,
MAP Space Coatings compte ainsi parmi les vingt PME du
secteur spatial avec lesquelles le Cnes a engagé un «partenariat
gagnant», dans le cadre du Pacte PME ».
Il faut dire que depuis sa création, l’entreprise a su répondre,
à travers ses produits et services (revêtements chauds ou
froids, conformal coatings, adhésifs, graisses, etc.), aux enjeux
Masquage d’une
pièce satellite
en aluminium
argenté
C’est donc dans un contexte mêlant
indépendance technologique et
développement d’une industrie de haute
technologie que MAP Space Coatings
voit le jour. « Pour nous, la création de
cette entreprise réside dans la volonté
politique et historique d’inscrire la France
dans course à l’espace », précise Olivier
Guillaumon, directeur de la société. Et
alors que la compétition s’est tarie au fil des
années, l’explosion des usages aussi bien
36 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

DOSSIER
techniques, stratégiques et financiers du domaine du spatial.
Mais sur quoi repose exactement le savoir-faire de MAP Space
Coatings ? « Nous évoluons dans un domaine complexe : celui
du spatial. C’est pourquoi MAP Space Coatings détient ses
propres technologies en s’appuyant sur le savoir-faire et l’expertise
pointue du département R&D afin de développer des technologies
propres et garantir une durée de vie de nos produits adaptée au
secteur du spatial, non soumise à des législations restrictives
(loi ITAR par exemple) ».
MAP Space Coatings fabrique ses propres matières premières.
Et pour prévenir de l’obsolescence commerciale de nos
revêtements, l’entreprise a fait le choix de produire elle-même
ses propres matières premières. « Nos clients ont ainsi la garantie
que leur revêtement sera toujours disponible dans le temps,
tant que notre collaboration perdure ».
UNE IMPLICATION SIGNIFICATIVE DANS LA
RÉALISATION DU ROVER PERSEVERANCE
L’action de MAP Space Coatings sur le projet Super Cam
a été réalisée en 2017 : elle a consisté à l’application d’un
revêtement optique qualifié spatial à l’intérieur des pièces
optique de Super Cam. « Il s’est agi au départ de proposer le
revêtement le plus adéquat (performance et qualification), se
souvient Olivier Guillaumon, démontrer notre savoir-faire
en termes d’application de revêtement optique, de fournir les
garanties de certification (EN9100, ISO 9001, un agrément de
«savoir-faire Cnes» concernant la finition thermique de pièces
de satellites), d’assurer les conditions de propreté et de maîtrise
de la température ainsi que de l’hygrométrie lors des phases
critiques puis, enfin, de décrire la procédure mise en œuvre… soit
Super Cam - Pièces diverses
vingt-huit étapes au total ! La suite a consisté en la réalisation
de l’application du revêtement selon la procédure convenue ».
Le choix des concepteurs de SuperCAm de solliciter MAP
Space Coatings afin de réaliser cette opération critique réside
dans le fait que « nous sommes les concepteurs et fabricants du
revêtement MAP PNC, l’un des revêtements les plus performants
au niveau optique (absorption des rayonnement parasités) mais
également car nous avons su développer un vrai savoir-faire dans
l’application des pièces otiques » ; plus précisément, il s’agit de
maîtriser à la fois l’épaisseur du revêtement MAP PNC déposé
sur des formes très complexes mais aussi de maitriser très
précisément le masquage des pièces (précision à moins d’un
millimètre pour le positionnement et du dimensionnement) ●
Olivier Guillon
Enjeux et spécificités du projet
Le dépôt, par le département Application, du revêtement noir MAP PNC, a pour
objectif de minimiser l’apparition de rayons lumineux parasites dans le télescope
du Super Cam. Ce revêtement développé au sein du département R&D de MAP
Space Coatings permet également d’améliorer les caractéristiques infra-rouges
dans le parcours optique. L’entreprise ariégeoise a donc réalisé cette application
sur plusieurs modèles (modèle de qualification-QFM, modèle de vol - FM) pour
lesquels plus d’une cinquantaine de pièces unitaires ont été revêtues. La faible
dimension de certaines pièces, a amené MAP Space Coatings à mettre une
procédure de masquage sur mesure (étape consistant à épargner certaines
zones de la pièce, avec une précision dimensionnelle parfois inférieure à 1mm),
afin de garantir la couverture homogène (épaisseur du revêtement MAP PNC).
L’Observatoire Midi Pyrénées (ou IRS) a effectué le design des pièces sous
responsabilité Lesia.
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I37

DOSSIER
PANORAMA
Le domaine spatial, un secteur
en pleine ébullition !
Petit tour d’horizon de quelques actualités en matière de recherche et de technologies qui animent la filière très
foisonnante du spatial, du moins en Europe, continent trop souvent accusé, à tort parfois, d’être à la traîne…
OPUS AEROSPACE LAURÉAT DU « START-UP
CHALLENGES 2021 » DE TECHINNOV
CORODRO, UN PROJET POUR FACILITER
L’EXPLORATION DE LA LUNE
© DR
La start-up Opus Aerospace, spécialisée dans le développement
de lanceur de microsatellites, a remporté le Challenges
Innovations de la convention d’affaires Techinnov. Depuis
quelques années, la tendance est à la réduction de la taille
de ces derniers : de plusieurs tonnes, on est passé à quelques
dizaines de kilos pour les plus petits d’entre eux. Seulement,
on ne dispose pas de lanceurs adaptés. Pourquoi ? Parce
que les fusées ont été conçues pour lancer dans l’espace des
satellites lourds. Les utiliser pour en lancer de plus petites
tailles reviendrait à utiliser un train pour transporter une
personne. Pour mémoire, mobiliser un lancer coûte environ
200 millions d’euros tandis que le coût d’un microsatellite à la
conception est de l’ordre de quelques milliers d’euros... Opus
Aerospace, investit la niche des satellites de moins de 50 kg,
lancés à l’unité ou en grappe, sachant que ces microsatellites
peuvent aller jusqu’à 500 kg.
Le Space Advanced Concepts Laboratory (SaCLaB) de
l’ISAE-Supaero à Toulouse et une équipe d’étudiants de
l’Institut développent le projet Collaborative Rover and Drone
(CoRoDro) visant à étudier la navigation et les opérations
autonomes pour les systèmes robotiques spatiaux. Cette
étude scientifique fait partie des douze projets technologiques
universitaires sélectionnés dans huit pays différents dans
le cadre de l’initiative Igluna 2021 soutenue par l’ESA.
Concrètement le drone réalise un repérage et une cartographie
de son environnement, qu’il transmet au rover afin que ce
dernier l’analyse et choisisse les points les plus pertinents
pour se déplacer et y mener des expériences scientifiques.
Grâce à la cartographie réalisée par le drone, le rover est
capable de choisir le chemin le plus court et de déterminer
les obstacles éventuels, ce qui permet de raccourcir chaque
mission d’exploration.
38 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

DOSSIER
L’objectif de ce projet est de voir jusqu’où il est possible de faire
confiance au travail de robots pour se déplacer et prendre des
décisions en totale autonomie, et de déterminer quel niveau
décisionnel on attribue à l’humain pour réagir notamment
aux imprévus (panne, obstacles, erreurs...). Dans la perspective
d’une installation lunaire, les robots interviendraient en support
d’activités critiques.
SMAC S’ÉQUIPE DE DEUX NOUVEAUX VIBRATEURS
Spécialiste des applications aérospatiales, Smac étend ses
capacités d’essai en faisant l’acquisition de deux nouveaux
vibrateurs. Le fabricant de pièces sur mesure pour la protection
d’équipements utilisés en environnement extrême, notamment
en altitude élevé et dans l’espace, avait besoin de disposer de
solution d’essai en vibration fiable, capable de caractériser
un nouvel amortisseur et de valider son comportement dans
des délais très courts. Ses partenaires commerciaux, Airbus,
Safran ou Ariane Espace, imposent des critères de performance
extrêmement rigoureux, notamment en ce qui concerne la
rigidité de l’élastomère. L’entreprise a ainsi consulté Hottinger
Brüel & Kjær (HBK), qui, après une étude approfondie des
besoins, a préconisé le vibrateur LDS V8 pour les essais de
force élevée et le vibrateur LDS V721 pour les essais moins
sévères. Les nouveaux vibrateurs - le modèle V8 d’une force
nominale de 57 000 newtons et le modèle V721 d’une force
de 3 000 newtons - ont été installés au sein du laboratoire
implanté à Toulon.
UN HEXAPODE POUR TESTER LES CAMÉRAS DE LA
MISSION PLATO
Le fabricant Symétrie a livré un hexapode Zonda à l’Institut
d’astrophysique spatiale (IAS) à Orsay pour mener des tests
en vide thermique et l’étalonnage de treize caméras de la
mission Plato (Planetary transits and oscillations of stars),
dont le lancement est prévu en 2026. Mission de l’Agence
spatiale européenne (ESA), Plato est destiné à la découverte
d’exoplanètes de type terrestre. Celle-ci doit déterminer dans
quelle mesure notre système solaire et la Terre constituent un
ensemble atypique ou si de tels ensembles sont répandus dans
l’Univers. Dans ce cadre, l’hexapode Zonda, compatible vide
10-6 mbar, permet de positionner chaque caméra selon les six
degrés de liberté (Tx, Ty, Tz, Rx, Ry, Rz) avec une résolution
de 0,1 µm et une justesse angulaire de 7 µrad, soit ~0,0004°,
sur un déplacement de ± 23°. Pour rappel, 1 µrad correspond
à une variation d’1 mm sur 1 km.
LE CNES ET L’ISAE-SUPAERO RECONDUISENT LEUR
PARTENARIAT
Jean-Yves Le Gall, président du Cnes, et Olivier Lesbre, directeur
général de l’ISAE-Supaero, ont signé le renouvellement, pour
une durée de cinq ans, de la convention visant à consolider leur
collaboration historique dans les domaines de la formation,
de la recherche et de l’innovation et à mieux structurer leurs
relations. L’Institut supérieur de l’aéronautique et de l’espace
étant le leader mondial de l’enseignement supérieur et de la
recherche en ingénierie aérospatiale, des activités d’étude et de
recherche dans le domaine spatial se sont largement développées
entre le Cnes et l’ISAE-Supaero.
Le renouvellement de cet accord va permettre de mieux
communiquer auprès des étudiants et des jeunes diplômés de
l’école, favoriser le développement de projets étudiants et de projets
de recherche coopératifs en commun, développer et améliorer
les formations mais aussi soutenir la préparation des étudiants
à leur entrée sur le marché du travail. Cet accord va permettre
également de mieux bénéficier des savoir-faire du Cnes afin de
développer l’expérience professionnelle et internationale des
étudiants et participer à des projets de recherche communs, en
particulier dans le cadre de thèses ISAE-Supaero cofinancées
par le Cnes ●
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I39

DOSSIER
RECHERCHE & DÉVELOPPEMENT
Deux nouveaux contrats pour Thales
Alenia Space
Le Franco-italien a remporté un premier contrat auprès de l’Agence spatiale italienne (ASI) afin d’étudier la
faisabilité de seize idées de conception visant à établir une future présence humaine sur la Lune.
© NASA
© Thales Alenia Space/Briot
Nées de l’initiative de l’ASI dans le cadre d’un partenariat
stratégique avec la Nasa au titre de son programme
Artemis d’exploration humaine de la Lune, ces
études pourraient servir à étayer une feuille de route pour
la participation italienne à ce programme lunaire – et même
au développement d’une économie lunaire durable. Celles-ci
porteront tout particulièrement sur un concept de « Shelter »,
un module d’habitat de surface pressurisé qui pourra accueillir
les astronautes en cas d’urgence et comme point de départ
d’activités d’exploration du sol lunaire, ainsi que sur un système
de télécommunications pour faciliter les liaisons entre la base
lunaire, la station orbitale Gateway et la Terre.
Parmi les autres éléments étudiés, on peut citer des modules
de surface pressurisés, tels qu’un laboratoire de recherches
scientifiques, un dôme pressurisé d’observation de nouvelle
génération à bord de la Gateway, et un module d’habitation
pour les astronautes. Des moyens de transport seront également
envisagés pour permettre aux astronautes d’explorer le sol
lunaire ou d’acheminer du fret vers la Gateway ou ailleurs sur
la Lune, notamment un rover automatisé pour transporter des
matières premières. Les servitudes de la future base lunaire
comprendront un centre de traitement de données et une
installation de production et de distribution d’énergie ●
Étudier la possibilité d’augmenter l’intégrité du futur EGNSS pour répondre aux
besoins des véhicules autonomes
Thales Alenia Space a été sélectionnée par la Commission européenne dans le cadre d’un nouveau contrat stratégique
visant à étudier la faisabilité d’un service d’intégrité destiné à compléter la précision du système global de navigation
par satellite européen EGNSS, dans la perspective d’une application au profit des véhicules autonomes. L’entreprise
implantée à Cannes va proposer une approche nouvelle en s’appuyant sur la combinaison de plusieurs capteurs, incluant et
complétant les évolutions du niveau de précision du système EGNSS, afin de garantir le niveau d’intégrité nécessaire pour
répondre aux besoins de positionnement ultra précis et fiable de nouvelles applications exigeantes. Celles-ci concernent
les véhicules routiers autonomes, mais aussi les moyens de transport autonomes dans les secteurs maritime et ferroviaire.
40 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

VIE DE L’ASTE
ÉVÉNEMENT
Au programme d’Astelab…
MERCREDI 30 JUIN
9h00-17h00
Session « Mesures, corrélation
calculs et simulation »
Mesures de déformations
mécaniques en environnements
thermiques. Minimisation des
incertitudes de mesures et
confrontation à la prévision
calculs. – CEA CESTA - F.
MALKA, P. GENAIN, A-C. LE
MENTEC
Continuité numérique : du
stockage et analyses des
données de mesure vibratoires
jusqu’à la virtualisation des
essais par jumeau numérique
mécanique. - HBK - Amaury
CHABOD
Vibrations non-linéaires d’une
poutre bi-encastrée soumise
à deux excitations aléatoires
corrélées - essais, modélisation
et simulations. - CEA CESTA
- Sébastien TALIK, Maxence
CLAEYS et Jean-Pierre
LAMBELIN
Les enjeux de la flexibilité pour
la qualification des batteries EV.
- IMV - Miguel MAROUS
JEUDI 1 ER JUILLET
9h00-18h30
Session « Vibration, mesures
3D, analyses 3D et MIMO »
Spécification d’environnement
multiaxial aléatoire.
Effets de la proximité des
modes et de la corrélation
d’environnement sur une
structure simple. - CEA CESTA
- M. AIME, A. BANVILLET et J-P.
LAMBELIN
Vibrométrie laser 3D capteur
optimisé cas d’une mesure avec
excitateur électrodynamique.
- HGL DYNAMICS - Christophe
MARCADET
Full-field modal analysis by
using Digital Image Correlation
technique. - SIEMENS - Raphaël
HALLEZ
ERRE, Serge ODOF, Vincent
LAGARRIGUE, Dominique
TERTRE.
Aspects généraux et grands
principes de la nouvelle
normalisation X50 144-3. - DGA
TT - Pascal LELAN
Optimisation des préparations
d’essais mécaniques. -
AIRBUS DEFENSE & SPACE
- N. CHAUVET, J. GODEAU, M.
CAUHOPE et C. PONT
15h30-18h30
Visite des moyens d’essais du
CEA CESTA (laser mégajoule, ...)
VENDREDI 2 JUILLET
9h00-13h30
Session « Capteurs »
Utilisation de caméras rapides
pour capter la dynamique
de chocs et d’usure sur
un assemblage de pièces
mécaniques présentes dans les
cuves d’un réacteur nucléaire. -
EDF R&D - Pierre BADEL
La place des mesures
innovantes dans le
développement d’Ariane 6.
- ARIANE GROUP - P. VAN
DER SYPT, M. LE BIHAN, M.
QUEYRENS et D. BARNONCEL
Intérêts et usages des
technologies piézorésistives &
piézoélectriques, d’éléments
sensibles non amortis, filtrés
ou amortis pour les capteurs en
situations de choc et d’essais
aggravés. - PCB et ENDEVCO
- Philippe de CORDEMOY et
Philippe BRIQUET
Caractérisation des capteurs
MEMS accélérométriques. -
ALLIANTECH - Rémi MERCIER
11h30-12h00 : Table ronde
CONTACT :
Patrycja Perrin
ASTE
pperrin@aste.asso.fr
Tél. : 01 61 38 96 32
www.aste.asso.fr
Simulation du fluotournage : ses
enjeux et contraintes. - MBDA
FRANCE - François FRASCATI et
Agathe DEMAY
Choix d’un modèle éléments
finis de liaison vissée, validé par
approche V&V. - CEA CESTA - H.
GARNIER
Session « E-mobilité »
Complete validation of
e-mobility systems. - EMITECH -
Jean-Christophe PIN
Session « Méthodes d’essais »
Méthodologie théorique
et expérimentale de
développement, d’amélioration
et de validation de systèmes
d’emballage soumis aux
contraintes environnementales
(vibrations, chocs) du transport.
Exemples concrets du constat
sur le terrain jusqu’aux
simulations sur machine
hydraulique de tests en vibration
et en chocs. - SEREME et ESIEC
- Jean-Baptiste NOLOT, Damien
ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I41

Cycles
Code
Formation
de Base
ou Spécifique
Intervenant et lieu
Durée
en jours
Prix
Adhérent
ASTE HT
Dates proposées
Mécanique vibratoire
Mesure et analyses des phénomènes vibratoires
(Niveau 1)
Mesure et analyses des phénomènes vibratoires
(Niveau 2)
MV1
3 1 570 €
B
IUT du Limousin
MV2 3 1 570 €
30 mars-01 avril
et 07-09 septembre
15-17 juin
et 14-16 septembre
Application au domaine industriel MV3 B SOPEMEA (78) 3 1 570 €
30 mars -
01 avril
Chocs mécaniques : mesures, spécifications, essais
et analyses de risques
MV4
S
Christian LALANNE, Henri
GRZESKOWIAK et Yvon MORI (78)
3 1 570 €
23-25 mars
et 23-25 novembre
Traitement des signaux
Traitement du signal avancé des signaux vibratoires TS S
Analyse modale et Pilotage
Pierre-Augustin GRIVELET et Bruno
COLIN (78)
3 1 570 € 28-30 septembre
Pilotage des générateurs de vibration : principes utilisés
et applications
Analyse modale expérimentale et Initiation aux calculs de structure
et essais
PV S SOPEMEA (78) 4 1 890 € 23-25 novembre
AM S SOPEMEA ou AIRBUS D&S (31) 3 1 570 € 05-07 octobre
Climatique
Les fondamentaux des essais climatiques CL B SOPEMEA (78) 2 1 350 €
01-02 juin
et 30 novembre -
01 décembre
Electromagnétisme
Compatibilité ÉlectroMagnétique (CEM) Exploitation
des normes
EL S EMITECH (78) 2 1 170 € A définir
Personnalisation Environnement
Prise en compte de l’environnement dans un programme industriel
(norme NFX-50144-1)
P1 S Henri GRZESKOWIAK (78) 2 1 170 € 28-29 septembre
Prise en compte de l’environnement mécanique (norme NFX-50144-3)
Principes de personnalisation de base
P2-1 S Bruno COLIN et Pascal LELAN (78) 3 1 570 €
16-18 mars
et 12-14 octobre
Prise en compte de l’environnement mécanique (norme NFX-50144-3)
Principes de personnalisation avancées
Prise en compte de la norme NFX-50144 dans la conception
des systèmes
P2-2 S Bruno COLIN et Pascal LELAN (78) 3 1570 16-18 novembre
P3 S Bruno COLIN (78) 3 1 570 € 23-25 novembre
Prise en compte de l’environnement climatique
(norme NFX-50144-4)
P4
S
Henri GRZESKOWIAK et Henri
TOLOSA (78)
3 1 570 € 21-23 septembre
Mesure
Extensomètrie : collage de jauge, analyse des résultats
et de leur qualité
M1 S Raymond BUISSON (78) 3 1 570 €
30 novembre -
02 décembre
Concevoir, réaliser, exploiter une campagne de mesures M2 B Pascal LELAN (78) 2 1 170 € 07-08 décembre
Fiabilité et Essais
Conception et validation de la fiabilité - dimensionnement
des essais pour la validation de la conception des produits
E1 S Alaa CHATEAUNEF (78) 3 1 570 € A définir
Les essais accélérés et aggravés E2 S Alaa CHATEAUNEF (78) 2 1 170 € A définir
Fatigue des matériaux métalliques :
Essais, dimensionnement et calcul de durée de vie
sous chargement complexe
E3 S Alexis BANVILLET 2 1 170 € 23-25 novembre
Gestion d’une Salle blanche : application dans un Centre d’Essais ME1 S AIRBUS D&S (31) 2 1 170 € A définir
L’assurance qualité dans les laboratoires d’essais selon le référentiel
EN ISO/CEI 17025
ME2 S EMITECH (78) 2 1 170 € A définir
Thermométrie
Thermométrie pour les essais vide thermique T1 S Alain BETTACCHIOLI (78) 1 900 € A définir
42 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021
Formations 2021

AGENDA
Du 22 au 24 juin 2021
Teratec Digital Forum
Cette année, le rendez-vous majeur
en France et en Europe regroupant les
meilleurs experts internationaux de
la simulation, du HPC, du Big Data et
de l’IA, aura bien lieu cette année mais
de nouveau en digital, en raison du
caractère international de l’événement.
À l’Ecole Polytechnique (91)
www.teratec.eu
Du 30 juin au 2 juillet 2021
Astelab
Astelab aura lieu en juillet prochain au
Barp (Gironde). Le grand événement
de l’Association des techniques et
des essais en environnement (ASTE),
organisé en partenariat avec le Nafems,
réunira pour la première fois depuis
près de deux ans la communauté des
essais et de la simulation.
Au Barp (33)
www.aste.asso.fr
Du 6 au 9 septembre 2021
Measurement World
La deuxième édition de Measurement
World se tiendra finalement à Lyon – et
non plus à Paris – conjointement au
salon Global Industrie. Cet événement
accueillera comme tous les deux
ans depuis des années le Congrès
international de Métrologie.
À Lyon Eurexpo
www.measurement-world.com
Du 6 au 9 septembre 2021
Congrès international de Métrologie
Comme tous les deux ans, les années
impaires, le Congrès international
de Métrologie se déroulera au
sein du salon Measurement World.
Ce rendez-vous mondial de la
métrologie devrait malgré la crise
du Covid attirer les spécialistes du
secteur.
À Lyon Eurexpo
www.cim2021.com
Du 6 au 9 septembre 2021
Global Industrie
Composée de toutes les compétences,
expertises, solutions, savoir-faire des
40 principaux secteurs industriels,
l’événement annuel de l’industrie
réunit quatre grands salons leaders
hexagonaux que sont Midest , Smart
Industries, Industrie et Tolexpo.
À Lyon Eurexpo
www.global-industrie.com/fr
Du 23 au 25 novembre 2021
Forum de l’Électronique
Le Forum de l’Électronique est une
plateforme de démonstrations du rôle
prépondérant de l’électronique et de
ses débouchées sur les nombreux
marchés applicatifs au cœur des
enjeux des industriels. Il se déroulera
conjointement au salon Sepem
d’Angers.
Au parc des expositions d’Angers (49)
www.forum-electronique.com
Abonnez-vous
maintenant à ESSAIS & SIMULATIONS
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SUR TOUS VOS SUPPORTS
Le kiosque digital
Le magazine papier
L’appli
Le site web
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ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021 I43

INDEX
Au sommaire du prochain numéro :
© Massive D
DOSSIER
Spécial Automobile
Alors que la crise du Covid-19 a
provoqué un effondrement des ventes
au moment du premier confinement,
elle a également accélérer
l’électrification massives des modèles
actuels et futurs.
© Siemens
ESSAIS ET MODÉLISATION
Électronique / CEM
À l’occasion du Forum de
l’électronique qui se déroulera
fin novembre à Angers, un
dossier spécial portera sur les
moyens de caractérisation et
de contrôle.
MESURES
Spécial Technologies vibro-acoustiques
Le point et des retours d’expérience dans le domaine de
la mesure et du contrôle vibratoire et acoustique.
©DR
Liste des entreprises citées et index des annonceurs
AIRBUS SPACE GROUP ............................................ 30
ALLIANTECH .................................... 2 e de couverture
ARIANEGROUP ......................................................... 26
ASTELAB.............................................................7 et 41
AXESSIM ...................................................................... 6
ASTE .................................................. 7, 33, 41, 42 et 43
CLIMATS ...................................................................... 9
CNES..................................................................34 et 39
COLLÈGE FRANÇAIS DE MÉTROLOGIE (CFM) ..... 16
COMSOL ............................................ 4 e de couverture
CONGRÈS INTERNATIONAL DE MÉTROLOGIE ..... 16
CYBERNETIX (publi-communiqué).......................... 29
DB VIB .......................................................................... 2
DEWE FRANCE ..................................................4 et 20
DJB INSTRUMENTS ................................................. 23
EIKOSIM ............................................................13 et 21
ESI GROUP ................................................................... 8
EXERA ........................................................................ 18
GLOBAL INDUSTRIE ........................ 3 e de couverture
HBK ....................................................................15 et 38
ISAE-SUPAERO ................................................38 et 39
M+P INTERNATIONAL .............................................. 17
MAP SPACE COATINGS ............................................ 36
MAYR .......................................................................... 19
MEASUREMENT WORLD ......................................... 24
MESURES-ET-TESTS ............................................... 20
NISSAN ...................................................................... 10
OPUS AEROSPACE ................................................... 38
SAFRAN ..................................................................... 35
SMAC .......................................................................... 39
SOPEMEA............................................................6 et 31
SYMETRIE .................................................................. 37
THALES ALENIA SPACE .......................................... 40
50 %
C’est le taux de réussite – et donc d’échec – d’un
premier vol spatial, « de tout temps, et pour tout le
monde ! ». Une statistique évoquée par la numéro 2
de la direction technique d’ArianeGroup lors d’une
interview fleuve accordée au magazine Essais &
Simulations (à retrouver en pages 26 à 29). Une façon
de rappeler que dans ce domaine très particulier du
spatial, le zéro erreur, même s’il est difficile à atteindre,
est impératif pour mener une campagne d’essais.
D’où l’utilisation aussi grandissante de la simulation
numérique et de la capacité des nouveaux outils
logiciels à prévoir le maximum de scénarios et réduire
taux d’échec.
Retrouvez nos anciens numéros sur :
www.essais-simulations.com
44 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°145 • juin-juillet-août 2021

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ÉTUDE DE CAS
Des
simulations de
tests de bruits
et vibrations
que vous
pouvez voir et
entendre !
L’approche la plus efficace pour réduire le
rayonnement sonore d’une boîte de vitesses
consiste à effectuer une analyse vibro-acoustique
pour savoir comment en améliorer la conception.
Les essais de bruits, vibrations (NVH) sont une
partie importante du processus de conception
et peuvent être simulés avec un logiciel
multiphysique.
en savoir plus comsol.blog/NVH-simulation
Le logiciel COMSOL Multiphysics® est utilisé pour la conception et la simulation des dispositifs
et des procédés dans tous les domaines de l’ingénierie, de la fabrication et de la recherche.