Airbus a achevé à Toulouse une campagne de vibrations au sol sur le premier A350F d’essais. Menée durant trois jours en juin, cette étape permet de valider le comportement dynamique et les modèles aéroélastiques du futur cargo long-courrier, préalable majeur à l’ouverture de son domaine de vol et à la campagne d’essais en vol.

À Toulouse, un cargo volontairement mis en vibration

Avant de prendre l’air, le futur A350F doit d’abord démontrer, au sol, que sa structure se comporte conformément aux calculs. Airbus a donc soumis le premier avion d’essais, assemblé sur sa ligne d’assemblage final de Toulouse, à une campagne de Ground Vibration Test (GVT), ou essai de vibrations au sol.

Le principe est simple dans son énoncé, beaucoup plus sophistiqué dans son exécution : exciter volontairement la cellule afin d’en observer la réponse. Des excitateurs électrodynamiques ont été installés à plusieurs endroits de l’avion, notamment aux extrémités des ailes, sur le cône arrière du fuselage et au niveau des moteurs. En parallèle, les gouvernes de vol ont été commandées suivant des balayages sinusoïdaux à différentes fréquences.

Des centaines d’accéléromètres ont alors enregistré les mouvements de la structure. Airbus a associé les données de l’instrumentation d’essais en vol de l’avion à des capteurs autonomes ajoutés spécifiquement pour la campagne, une méthode de fusion de données destinée à réduire la durée des essais sans perdre en finesse de mesure.

Aéroélasticité : vérifier l’avion réel face au modèle numérique

L’enjeu est celui de l’aéroélasticité, discipline qui étudie l’interaction entre les efforts aérodynamiques, l’inertie et la souplesse de la structure. Une voilure, un empennage ou un pylône moteur ne sont jamais parfaitement rigides : ils se déforment et vibrent sous charge. Il faut donc s’assurer que les fréquences propres et les modes de vibration de l’avion réel correspondent aux prédictions numériques.

« Cette validation est un élément clé pour le premier vol ; elle apporte les éléments nécessaires à la première étape de validation du modèle aéroélastique, indispensable à l’ouverture du domaine de vol », explique Nicolas Lastere, spécialiste des charges et de l’aéroélasticité chez Airbus.

L’objectif est notamment de prévenir tout risque de flottement aérodynamique (flutter), phénomène dans lequel les oscillations structurelles peuvent s’auto-amplifier sous l’effet de l’écoulement de l’air. L’ONERA rappelle que ce phénomène peut, dans les cas extrêmes, déformer une structure jusqu’à sa ruine ; les essais de vibration au sol servent précisément à recaler les modèles avant les premiers vols.

Airbus indique que les résultats obtenus ont montré une « bonne concordance » avec les prédictions théoriques. Les équipes poursuivent désormais le dépouillement des mesures et l’ajustement final des modèles de calcul.

Prochaine étape : les essais de flutter en vol

Le GVT ne clôt pas la démonstration aéroélastique : il en constitue le socle. Lors des premiers mois de la campagne d’essais en vol, l’A350F devra passer par des essais de vibrations en vol, dits essais de flutter. Ceux-ci doivent progressivement étendre le domaine de vol jusqu’aux vitesses et au nombre de Mach de plongée certifiés, désignés VD/MD.

« Les accélérations étaient surveillées en temps réel ; après chaque séquence, les données étaient traitées afin de fournir au bureau d’études des premiers résultats et, si nécessaire, d’adapter la matrice d’essais », indique Fabien Ayme, expert des essais aéroélastiques chez Airbus.

Cette progression par paliers est classique dans un programme de certification, mais particulièrement importante pour l’A350F. S’il dérive de l’A350-1000, le cargo reçoit une architecture propre : plancher renforcé, grande porte cargo de pont principal, systèmes de manutention et adaptations structurelles associées à l’exploitation fret.

Un programme cargo attendu en 2027

L’A350F est conçu pour emporter jusqu’à 111 tonnes de charge utile sur 4 700 nautiques, soit environ 8 700 km. Airbus met en avant la grande porte cargo du pont principal, des matériaux légers — dont les composites carbone — et une consommation de carburant ainsi que des émissions de CO₂ annoncées jusqu’à 40% inférieures à celles de cargos de génération plus ancienne actuellement en service.

Le calendrier s’est toutefois légèrement assoupli. Airbus vise désormais un premier vol avant la fin de 2026, alors que l’objectif précédemment évoqué était le troisième trimestre. La certification et la première livraison restent visées, « idéalement », avant la fin de 2027.

Airbus fait vibrer l’A350F avant son envol 1 Air Journal

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