Ingénieur de recherche en génie électrique H/F

Contexte applicatif de l’étude 

Les systèmes de propulsion navale à entrainement circonférentiel ou « Rim-Driven » sont des solutions de plus en plus envisagées pour la propulsion navale dans les domaines civils et militaires. Dans ces systèmes, le moteur électrique de propulsion est intégré dans une tuyère entourant l’hélice. Les pales de l’hélice sont liées par leur périphérie aux parties actives du rotor du moteur comme présenté à la figure 1. Depuis plus d’une dizaine d’années ces systèmes sont étudiés pour la propulsion des navires civils et militaires.

Ce mode d’intégration permet une amélioration significative du comportement du propulseur notamment sur les aspects compacité, discrétion, performances et fiabilité. Un autre intérêt est de pouvoir développer des systèmes sans arbres (ou « hubless »), ce qui permet entre autres d’envisager plus facilement des solutions originales comme par exemple l’intégration au sein du système d’hélices contrarotatives.
Ces systèmes peuvent présenter un grand intérêt pour la propulsion des navires civils ou militaires (sous-marins, navires de surfaces, véhicules autonomes). On peut notamment en espérer des gains significatifs en termes de compacité et discrétion. On peut penser par exemple à l’intégration de ces systèmes dans des pompes hélices pour sous-marins ou dans des AUV. C’est dans ce cadre que l’Agence Innovation Défense finance un projet qui implique les laboratoires IRDL et IRENAV, et qui a pour but de proposer des méthodologies de modélisation et de conception de ce type de système.

Taches demandées

Au sein d’une équipe projet pluridisciplinaire (électrotechnique et hydrodynamique) intégrant des enseignants chercheurs, post-doctorants et doctorants de l’ENSTA et de l’École Navale, le travail de l’ingénieur concernera la modélisation et la conception de machines électriques non conventionnelles destinées à être intégrées dans les tuyères entrainant l’hélice au sein d’un système de type RIM-DRIVEN. Le but de l’étude est de répondre au mieux à des cahiers des charges d’intégration dans un système « Rim-Driven ». Un des objectifs est par exemple de maitriser l’intégration de la machine dans l’espace réduit annulaire ou conique de la tuyère (par exemple pour des pompes hélices) et également la prise en compte des tolérances importantes liées à un entrefer pouvant être en eau.

Le travail de l’ingénieur de recherche s’articulera autour de grandes tâches décrites ci-après.

-Tâche 1 – Modélisation et développements de modèles analytiques de machines électriques avec possible intégration de contraintes liées à la thermique et à la mécanique
-Tâche 2 : Validation par des outils numériques de calcul de champ
-Tache 3 : Intégration des modèles dans l’environnement de conception développé par l’équipe.
-Tache 4 : En fonction de l’avancement du projet, l’ingénieur participera a la conception d’un prototype et à ses tests