IRT Saint Exupéry. 5000 m² de plateformes technologiques innovantes

Gilbert Casamatta, président de l'IRT et Ariel Sirat, directeur. Crédit : Patrick Dumas.

L’IRT Saint-Exupéry inaugurait l’été dernier son nouvel écrin, le bâtiment B 612, quartier Toulouse Aerospace.  Doté d’équipements et moyens expérimentaux sur des thématiques très en pointe, l’institut de recherche technologique veut favoriser  les recherches collaboratives entre les mondes académique et industriel.  Visite des principales plateformes technologiques animées par l’IRT Saint-Exupéry et ses partenaires.

L’IRT Saint Exupéry fait partie des acteurs clés de la recherche multipartenariale pour les domaines de l’aéronautique, l’espace et les systèmes embarqués. En France, huit IRT (Institut de Recherche Technologique) sont  en activité, associant partenaires privés et publics. Un financement de 55 M€ issu du PIA 3 (Plan d’Investissement d’Avenir)  garantit les budgets de l’IRT Saint-Exupéry jusqu’à 2022. Associé. Associé à des apports industriels équivalents (1€ public = 1€ privé) ce financement va générer 110 m€ d’activités de recherche technologique et d’investissements : 50 % pour les matériaux multifonctionnels et hautes performances, 25 % dans le domaine de l’aéronef plus électrique et 25 % dans le domaine des systèmes embarqués. La Région Occitanie, le Conseil Départemental de Haute-Garonne et Toulouse Métropole ont  fortement contribué à l’installation de l’IRT dans le nouveau bâtiment B 612, à hauteur de 7 M€ chacun. La Région s’est particulièrement investie dans le programme de recherche sur la fabrication additive (à hauteur de 5 M€).

136 publications scientifiques, 23 logiciels, 11 thèses
Parmi ses 250 collaborateurs, l’institut compte 150 personnes mises à disposition par les entreprises membres, une vingtaine de référents techniques, une dizaine de post-doctorants et une quarantaine de  thésards. En 4 ans, l’institut a généré 50 résultats tranférés, 136 publications scientifiques, 11 thèses, 6 passages TRL (Technology Readiness Level). Près d’une vingtaine de brevets ont été déposés et 23 logiciels développés. «L’IRT c’est pour nous une mise en commun de moyens mais aussi une grande aventure humaine», décrit Philippe Benquet, vice-président R&T chez Thales Avionics, qui fait partie des membres de l’IRT, tout comme le Cnes, le CNRS, Safran ou encore Liebherr Aerospace. Ils sont 140 membres en tout, dont une soixantaine de PME. Une cinquantaine de membres académiques joignent la liste de cet écosystème de l’innovation technologique, soit une vingtaine d’institutions publiques et une trentaine de laboratoires.

« La maison commune »
Que ce soit sur l’avion plus électrique, la fabrication additive ou d’autres programmes de recherche, toutes les entreprises participantes venues témoigner de leur action avec l’IRT s’accordent pour constater l’intérêt de la mutualisation des moyens. « Nous trouvons ici un creuset fertile pour créer de nouveaux référentiels », explique Benoit Guyon, directeur du management des capacités technologiques chez Safran. Gilbert Casamatta, président de l’IRT, rejoint l’appréciation de l’ensemble de ses partenaires et définit l’IRT comme « la maison commune » ouverte aux industriels, chercheurs, PME, laboratoires, universités.
Les activités de recherche de l’IRT Saint Exupéry ciblent trois domaines : les matériaux multifonctionnels à haute performance, l’aéronef plus électrique et les systèmes embarqués. Il  compte onze plateformes sur ses trois sites de Toulouse, Bordeaux et Sophia Antipolis.

Plateforme fabrication additive métallique
« L’impression 3D offre une grande liberté de design et permet d’aboutir à des gains de masse. Cette technologie permet aussi d’intégrer de nouvelles fonctionnalités et assure des gains de temps et donc de productivité », défend Simon Perusin, en charge du pôle matériaux métalliques et traitement de surfaces à l’IRT. Avec sa machine BeAM  5 axes et d’autres équipements, la plateforme  de fabrication additive métallique cherche à s’orienter vers l’intégration de matériaux de plus en plus complexes. Son objectif : « Permettre aux industriels de monter en maturité sur le plan de la fabrication additive, et notamment pour des pièces plus robustes », explique Simon Perusin. Avec un budget de 20 M€ consacré à l’impression 3D, cette plateforme mobilise une équipe de 20 personnes des domaines aérospatiaux.

Plateforme composites thermoplastiques
« Ici nous nous préparons aux matériaux du futur », explique Pierre-Henri Cadaux responsable des centres technologiques d’Airbus. L’avionneur  travaille avec  les équipes de l’IRT pour faire émerger des matériaux thermoplastiques qui présentent l’avantage d’être déformables. Le chimiste Arkema travaille à leurs côtés, en leur fournissant des polymères dédiés à l’aéronautique. A côté de la ligne d’imprégnation thermoplastique qui peut accueillir tout type de fibres et explorer tout type d’imprégnation, un robot de soudage est installé. Ce robot 6 axes permet la soudure par induction de matériaux composites. La PME Aviacomp (conception et fabrication de sous-ensembles en  thermoplastiques de dernières générations) vient de terminer un programme de recherche sur cette thématique démarré il y a deux ans : « nous sommes arrivés à des résultats encourageants, notamment en résistance mécanique », commente Lucie Nguyen, ingénieur process chez Aviacomp.
 

Plateforme phénomènes électriques
« On va vers l’avion plus électrique et donc vers de fortes tensions (jusqu’à 3000 volts). Il faut maîtriser ces données physiques », explique Ariel Sirat, directeur général de l’IRT Saint Exupéry. Les enjeux de ces recherches accompagnent le projet d’Airbus de concevoir son premier avion régional doté de deux moteurs électriques sur quatre. Dans cette plateforme, les scientifiques étudient les phénomènes  de décharges partielles pour être capables de les détecter. Autre équipement : une installation qui permet de visualiser l’arc électrique avec une caméra haute vitesse, d’en mesurer les effets thermiques et d’établir la relation avec les formes d’ondes électriques.

Plateforme communication satellite
Le banc radio fréquence Elite installé dans cette plateforme permet d’évaluer de nouvelles fonctions numériques et de caractériser leur impact sur la performance de la liaison internet. Thales Alenia Space mène des recherches sur ce banc radio fréquence : « Nous visons l’évaluation de nouvelles formes d’onde potentiellement plus efficaces, permettant une montée en débit des solutions satellitaires ou une plus grande flexibilité d’emploi, ainsi que l’optimisation des points de fonctionnement des transpondeurs », explique Jean-Michel Merour, directeur du département études avancées, business Unit Télécom chez TAS. Le temps de transmission est d’aujourd’hui 500 giga/s et le but est d’arriver à un terabit/s en 2025
Une plateforme dédiée aux systèmes intelligents est aussi  installée. Le programme de recherche Observation et Compréhension de l’Environnement dédié au  traitement automatique des images  basé sur l’intelligence artificielle et le big data permet d’augmenter le nombre de satellites pouvant répondre simultanément et en temps réel à une mission.

Les autres plateformes de l’IRT Saint Exupéry 
-Traitement de surface : dépôt de revêtement multi fonctionnel automatisé
-Intégration de la chaîne électromécanique : banc de caractérisation de moteurs électriques
-Intégration de la chaîne électromécanique : analyse haute fréquence des caractéristiques des tôles ferromagnétiques (composants des moteurs électriques).