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En vol, un pilote de chasse militaire doit se concentrer sur de nombreux éléments : les restrictions de carburant et d’autonomie, les intempéries et les forces ennemies. La foudre représente une menace moindre, mais non moins importante. Sans protection adéquate, elle peut endommager la structure de l’appareil et ses systèmes électroniques internes.
La conception d'un aéronef implique des compromis. Les ingénieurs choisissent des matériaux composites légers, durables et aérodynamiques afin d'optimiser les performances en vol ; toutefois, cela rend le revêtement extérieur de l'aéronef électriquement isolant et incapable de le protéger contre la foudre.
Un seul éclair peut générer jusqu'à 200 000 ampères et atteindre des températures extrêmement élevées. Il est impossible pour un pilote d'anticiper et d'éviter la foudre ; la stratégie consiste donc non pas à l'éviter, mais à la réduire. Cette stratégie repose sur le revêtement extérieur de l'aéronef avec des matériaux hautement conducteurs, afin de créer un chemin conducteur pour la foudre et d'y dissiper son énergie.
Pour la protection contre la foudre, les matériaux composites sont traités après leur installation selon une approche multicouche. La couche principale assurant cette protection est un système de treillis métallique intégré au matériau composite. Cette couche est constituée de métaux hautement conducteurs comme le cuivre et l'aluminium, car leur conductivité élevée leur permet de dissiper rapidement l'énergie intense des impacts de foudre.
Les adhésifs conducteurs d'électricité comblent les espaces pour créer un chemin conducteur continu
Adhésifs conducteurs d'électricité Les adhésifs conducteurs à usage externe (ECA), notamment les composés hautement conducteurs à base de paillettes d'argent, complètent la couche de maille conductrice par une application localisée aux endroits où des interstices existent. Ces adhésifs, très conducteurs, réduisent la résistance de contact en cas de discontinuité au sein de la couche conductrice.
Plus précisément, un adhésif conducteur est appliqué le long des interfaces de fixation, des points de mise à la terre et pour coller le treillis aux panneaux composites. Dans le cas improbable d'un impact de foudre, l'énergie électrique dispose désormais d'un chemin conducteur ininterrompu pour le passage du courant. Ce chemin conducteur continu empêche toute accumulation de charges le long de la structure de l'aéronef, évitant ainsi une surchauffe et la carbonisation du revêtement.
Outre son excellente conductivité, l'argent est très résistant à la corrosion et supporte les expositions répétées à la pluie, au brouillard et aux cycles de gel/dégel dus aux variations d'altitude. En tant que matériau d'interface, l'argent est idéal par rapport à d'autres charges conductrices comme le cuivre ou le nickel, car il ne se corrode pas et ne se couple pas galvaniquement aux matériaux de fixation. Les adhésifs conducteurs électrochimiques (ECA) utilisent un liant époxy très résistant qui assure une forte adhérence et une fixation fiable.
Adhésifs conducteurs électriques de MG Chemicals
MG Chemicals a développé une gamme complète d'adhésifs électroconducteurs (ECA) utilisant une poudre d'argent de haute technologie dans un liant époxy. Disponibles en versions mono- et bi-composantes, ces ECA offrent une adhérence robuste sur de nombreux supports, notamment le bois, les composites, les plastiques et le métal. Ces adhésifs sont hautement conducteurs et polymérisent pour former un solide rigide à module élevé. Leur température de fonctionnement typique se situe entre -50 et 150 °C, ce qui leur permet de supporter les variations de température courantes dans l'aéronautique.
Les systèmes en deux parties sont disponibles en version à polymérisation rapide (8330D et 8331D) ou une guérison plus lente (8330S et 8331S) pour les productions à grand volume. 9410 Il s'agit d'un système monobloc clé en main, idéal pour les projets à haut débit où le durcissement thermique ne pose pas de problème.
Avec l'évolution de la conception aéronautique, passant des tôles métalliques aux matériaux composites, une stratégie efficace de protection contre la foudre repose désormais sur des matériaux conducteurs tels que les ECA (Effective Conductive Areas). Associés à un système de treillis métallique, les ECA garantissent une conductivité suffisante du revêtement extérieur de l'aéronef pour dissiper efficacement la foudre et ainsi éviter les dommages, les immobilisations et les réparations coûteuses.
