Ingénieur Aéronautique
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La formation ingénieur aéronautique ESTACA prépare les étudiants aux challenges actuels et futurs de la filière aéronautique. Allègement des appareils, réduction des émissions polluantes, augmentation des capacités des avions, développement et intégration des commandes électriques : l’innovation est permanente pour les ingénieurs qui œuvrent dans le secteur aéronautique afin de concilier performances économiques et techniques en toute sécurité.
De la prépa intégrée à la 5e année : un cursus qui prépare à la filière aéronautique
Être ingénieur dans l’aéronautique, c’est travailler à la conception ou à l’exploitation des aéronefs (avions, hélicoptères, ballons, drones) et des systèmes embarqués. Cela peut être assurer la conduite technique de programme de développement, réaliser des essais au sol ou en vol, développer les méthodes de production, optimiser les processus qualité, prospecter et négocier les contrats.
Le programme de formation aéronautique prépare aux grands enjeux de la filière. Il débute dès le cycle de prépa intégré.
Les + de la formation
Quelques exemples de projets étudiants
- Projet de conception d’une station de recharge automatique pour drones.
- Intégration d’un volant de conduite dans le véhicule volant Mini-Bee.
- Développer l’aérodynamisme d’un châssis pour un drone virtuel.
- Étude de la sûreté de fonctionnement d’un train d’atterrissage.
Compétences acquises lors de la formation aéronautique
Pragmatisme, Curiosité, Connaissances Scientifiques, Ouverture sur le monde.
L’ambition de la formation aéronautique est de former des ingénieurs aéronautiques opérationnels, adaptables aux évolutions technologiques de l’entreprise pour contribuer à faire évoluer les transports et les nouvelles mobilités de demain.
Les étudiants acquièrent :
- Les bases scientifiques et techniques indispensables au métier d’ingénieur aéronautique.
- Des connaissances pratiques pour appréhender les outils et les méthodes de l’ingénierie.
- Une connaissance approfondie du secteur aéronautique grâce à l’immersion de quatre ans dans le cadre académique, associatif et des riches échanges entre étudiants passionnés.
- La gestion de projets en équipe, grâce aux nombreux projets proposés et encadrés par des Ingénieurs en activité et par des enseignants-chercheurs.
- Des compétences opérationnelles grâce à une expérience longue en entreprise. (12 mois de stage minimum sur tout le cursus).
Principaux partenaires
Les cours sont en grande partie dispensés par des ingénieurs aéronautiques en activité qui actualisent leurs enseignements en fonction des évolutions qu’ils vivent au quotidien dans leur activité. La formation aéronautique comprend également de nombreux projets d’études menés en équipe et encadrés par des ingénieurs en activité dans l’industrie ou des enseignants-chercheurs de l’École.
Cette pédagogie par projet reproduit les modes de travail du monde de l’entreprise en ingénierie aéronautique : savoir travailler en équipe pour répondre à un cahier des charges en un temps donné. L’expérience professionnelle complète la formation dispensée à l’École : chaque élève ingénieur passe au minimum une année en entreprise dans le cadre des stages.
L’objectif de la formation aéronautique est de permettre aux étudiants d’acquérir un savoir-faire technique indispensable au métier d’ingénieur aérospatial mais aussi un savoir-être aujourd’hui essentiel à la réussite d’une carrière.
Cycle Prépa
- Pôle scientifique
- Pôle ingénierie des transports
- Pôle sciences humaines et culture de l’ingénieur
- Pôle expérience professionnelle
- STAGE OUVRIER (4 semaines)
- Pôle scientifique
- Pôle ingénierie des transports
- Pôle sciences humaines et culture de l’ingénieur
- Pôle expérience professionnelle
- STAGE DÉCOUVERTE DE L'ENTREPRISE (4 semaines)
Cycle ingénieur
- Pôle scientifique
- Pôle ingénierie des transports
- Pôle sciences humaines et culture de l’ingénieur
- Pôle expérience professionnelle
- Pôle scientifique
- Pôle ingénierie des transports
- Pôle sciences humaines et culture de l’ingénieur
- Pôle expérience professionnelle
- STAGE ÉLÈVE INGÉNIEUR (4 mois)
- Pôle ingénierie des transports
- Pôle expérience professionnelle
- STAGE FIN D’ÉTUDES (6 mois)
Programme 1re année aéronautique - Cycle prépa intégrée
En plus du tronc commun, le cursus aborde les thématiques aéronautiques avec des cours d’initiation.
Les Projets étudiants de 1re année
Chaque étudiant consacre 50 heures de travail personnel à des projets d’études. Proposés et encadrés par des enseignants de l’École, ils sont le plus souvent réalisés en binôme. Au sein du pôle scientifique, un projet est par exemple proposé en algorithmique. Un mini-projet est également réalisé dans le pôle sciences humaines dans le cadre de la Construction du Projet Professionnel et Personnel. Ces cas d’études constituent une première initiation au travail en mode projet.
• Logique
• Calculs dans R et dans C
• Géométrie dans le plan et dans l’espace
• Fonction d’une variable
• Suites
• Polynômes
• Algèbre linéaire
• Equations et systèmes différentiels
• Algorithmique et programmation
• Projet en langage C
• Référentiels et repères
• Systèmes de coordonnées
• Trajectoires et équations de mouvement
• Mécanique du point
• Schématisation et analyse des liaisons
• Technologies et fonctionnement des actionneurs
• CAO (SOLIDWORKS)
• Cinématique des systèmes
• Statique
• Les lois élémentaires
• Notation complexe
• Méthodes d’analyse des circuits
• Etudes des gaz parfaits
• Premier et deuxième principes
• Phénomènes de propagation et de superposition
• Equations de Maxwell
•• Introduction à la chimie organique
• Mécanismes de réaction (aspects électronique, énergétique et cinétique)
• Alcanes, alcènes, alcynes et hydrocarbures
• Référentiels et systèmes de coordonnées
• Eléments de calcul vectoriel
• Analyse dimensionnelle
• Introduction au calcul différentiel
• Calcul d’incertitudes
• Eléments de calcul intégral
• Notion d’énergie
• Statique et cinématique des fluides
• Historique, Principaux acteurs et différents métiers
• Marché et visions d’avenir
• Spécificités techniques et règlementaires en comparaison avec les autres modes de transports
• Introduction au développement durable
• Rappels règles de syntaxe (orthographe et grammaire)
• Fresque du climat
• Synthèses de document
• Plan et structure de rapport
• Lettre de motivation, CV et techniques d’entretien
• Engagement dans la vie de l’École
• Initiation à la santé et sécurité au travail
• Connaissance de l’entreprise
• Programme en fonction du niveau de langues
• Programme en fonction du niveau de langues (Allemand, Chinois et Espagnol)
• Stage d’exécution en entreprise
Programme 2e année aéronautique - Cycle prépa intégrée
Déjà en 2e année, les étudiants font un choix de filière. Cependant, le tronc commun aérospatial est conservé.
Projets étudiants
En 2e année, les étudiants consacrent environ 80 heures aux projets. Ils réalisent un projet d’algorithmique au sein du pôle scientifique ainsi qu’un premier projet dans la filière qu’ils ont choisie : Technologie Automobile, Technologie Aéronautique ou Technologie des Transports Guidés. En aéronautique, les étudiants réalisent par exemple des projets bibliographiques autour de l’environnement aéronautique (organisation mondiale, institutions aéronautiques…), l’aviation civile, l’aviation militaire, les hélicoptères et l’Espace. Chaque sujet de projet est original et renouvelé chaque année. Un mini-projet leur est également proposé au sein du pôle sciences humaines et culture de l’ingénieur.
• Fonctions de plusieurs variables
• Analyse vectorielle
• Séries entières et séries de Fourier
• Transformées de Laplace et Transformées de Fourier
• Coniques
• Calculs des probabilités
• Variables aléatoires réelles
• Lois usuelles discrètes et continues
• Théorème central limite et approximations
• Introduction à la conception et programmation objet
• Projet en langage C++
• Excel avancé
• Dynamique des systèmes
• Chaînes de côtes
• Analyse spécifications
• CAO (SOLIDWORKS)
• Traction / compression / torsion / flexion
• Contraintes et déformations
• Lois de comportement
• Analyse et dimensionnement des poutres
• Propriétés physiques et mécaniques
• Différents types de matériaux
• Cristallographie
• Modélisation des systèmes (mise en équation et fonctions de transfert)
• Boucle élémentaire de commande
• Etude fréquentielle des systèmes
• Application sous Matlab
• Signaux périodiques
• Approche fonctionnelle (amplificateurs et filtres)
• Réponses fréquentielles
• Aspects fonctionnels des convertisseurs
• Redresseurs, transformateurs et machines à courant continu
• Étude des caractéristiques d’une combustion
• Enthalpie libre
• Oxydoréduction
• Piles simples, alcalines et à combustibles
• Cinématique des fluides
• Dynamique des fluides parfaits et visqueux
• Pertes de charges
• Champs électrostatique et magnétostatique
• Deuxième principe
• Changement d’état
• Application aux machines thermiques
• Équations de Maxwell
• Applications aux ondes acoustiques et aux ondes
électromagnétiques dans le vide
• Fonctionnement général des aéronefs
• Phénomène de sustentation
• Introduction de l’aviation civile et militaire
• Marché aéronautique et perspectives
• Généralités sur l’accès à l’espace (lanceurs et satellites)
• Projet aéronautique et spatial
• Connaissance de soi
• Communication
• Histoire du management
• Devenir ingénieur
• Engagement dans la vie de l’école
• Santé et sécurité au travail
• Connaissance des métiers des transports
• Evaluation stage en entreprise de 1ère année
• Introduction aux enjeux, métiers et méthodologies
• Programme en fonction du niveau de langues
• Programme en fonction du niveau de langues (Allemand, Chinois et Espagnol)
Programme 3e année aéronautique - Cycle ingénieur
La 3e année marque le début du cycle ingénieur. Le choix de la filière doit être confirmé par l’étudiant. Le tronc commun aérospatial se poursuit.
Projets étudiants
En 3e année, le temps consacré aux projets atteint 150 heures. Les étudiants réalisent trois grands projets dans l’année. Les deux premiers s’intègrent au pôle culture de l’ingénieur et portent sur les processus d’ingénierie appliquée et la sûreté de fonctionnement. Le troisième est proposé dans le cadre de la filière choisie par l’étudiant : architecture et performances automobile, architecture et performances aéronautique ou architecture des transports guidés. Par exemple, dans le cadre des projets de la filière Automobile, une quarantaine d’étudiants conçoivent pendant deux ans une vraie voiture qui participe à la Formula Student. Ils abordent ainsi concrètement l’ensemble du cycle de fabrication d’un véhicule, de sa conception à la livraison d’un prototype. Encadrés par des enseignants chercheurs, ils conçoivent un véhicule monoplace à propulsion électrique qui répond aux contraintes actuelles des constructeurs automobiles en termes de coût, d’environnement, de sécurité et de confort. Les étudiants sont répartis en six équipes pour aborder l’ingénierie systèmes, l’architecture véhicule, le châssis et la carrosserie, la chaine de traction, les liaisons au sol, les systèmes embarqués, le sponsoring et l’animation d’équipe. Ce projet est proposé sur deux ans et continue donc en 4e année.
• Isostatisme d’un mécanisme, analyse, détermination et incidence fonctionnelles
• Théorie du contact entre solides
• Dimensionnement des éléments de guidage, d’assemblage et de transmissions de puissance
• Introduction à la fatigue
• Introduction aux différents modes de transferts thermiques
• Conduction (équation de la chaleur, régimes stationnaire et variable)
• Convection
• Rayonnement
• Conception, dimensionnement et maquettage (CATIA)
• Modélisation 3D (CATIA)
• Energétique des systèmes
• Puissances virtuelles et équations de Lagrange
• Analyse vibratoire
• Dynamiques des fluides
• Analyse dimensionnelle et similitude
• Etude de la couche limite (laminaire et turbulent)
• Fonctions logiques
• Circuits combinatoires et séquentiels
• Introduction à la transmission de l’information
• Systèmes linéaires
• Interpolation, approximation et intégration
• Equations différentielles ordinaire (méthodes explicite et implicite)
• Equations aux dérivées partielles (différences finies)
• Analyse de la complexité d’un modèle
• Analyse et dimensionnement des
paramètres
• Programmation, validation et optimisation
• Présentation d’UML
• Diagrammes statiques et dynamiques d’UML
• Développement d’une application
• Thermique
• Dimensionnement des liaisons mécaniques
• Mécanique des systèmes
• Thermodynamique appliquée aux moteurs thermiques
• Dualité temporelle fréquentielle
• Stabilité
• Correcteurs PID
• Electronique de puissance
• Conversion électromécanique (bilan d’énergie)
• Structure et principe des machines électriques (synchrone et asynchrone)
• Applications aux moteurs électriques et convertisseurs
• Analyse des signaux périodiques
• Energie et puissance des signaux
• Conversion analogique numérique
• Introduction au filtrage numérique
• Etat de lieux des ressources énergétiques dans le monde et en France
• Analyse macro et micro-économique de la dépendance en matières premières
• Application aux transports de demain
• Introduction au management de projet
• Analyse fonctionnelle et technique du besoin (CdC)
• Condition de fonctionnement
• Application à la conception produit-process
• Application à un projet innovant
• Introduction à la turbulence
• Introduction à la CFD
• Inférence Statistique
• Maîtrise Statistique des Processus
• Expérimentique
• Architecture structures et systèmes
• Méthodes de conception d’un aéronef
• Méthode d’ingénierie systèmes
• Rappel sur les propriétés des fluides
• Forces et moments aérodynamiques
• Ecoulements incompressibles et compressibles en subsonique, transsonique, supersonique et hypersonique
• Application aux calculs des écoulements dans les tuyères
• Théorie du choc
• Rappel sur la mécanique du vol
• Les équations du vol
• Simulation de phases de vol
• Rappel sur la mécanique du vol
• Les équations du vol
• Simulation de phases de vol
• Classification des turbines à gaz aéronautiques
• Application à la thermodynamique des turbines à gaz
• Aérodynamique des compresseurs et turbines
• Les objectifs de la réglementation technique
• Rôles et fonctions du réglementateur, du certificateurs et de l’opérateur
• Les différents domaines de la réglementation technique
• Dynamique de groupe
• Engagement dans la vie de l’école
• Découverte de l’entreprise et visites d’entreprise
• Formalisation du projet professionnel et technique de recherche de stage
• Evaluation stage en entreprise de 2ème année
• Programme en fonction du niveau de langues
• Programme en fonction du niveau de langues (Allemand; Chinois et Espagnol)
Programme 4e année aéronautique - Cycle ingénieur
• Formulation variationnelle et maillage
• Approche énergétique et discrétisation de structure
• Les différentes familles d’éléments finis en calcul de structure
• Calcul des matrices élémentaires, assemblage et calcul de la solution d’un problème de statique
• Hypothèses générales de la mécanique des milieux continus
• Lois de comportement élastiques, viscoélastiques et thermoélastiques
• Introduction à l’endommagement, la rupture et la fatigue
• Méthodes de résolution de problèmes élastiques
• Introduction aux phénomènes vibratoires et acoustiques
• Analyse modale théorique et expérimentale
• Acoustique linéaire, modes acoustique et impédance acoustique
• Bilan masse et énergie en systèmes ouverts
• Conversion d’énergie thermochimique en énergie calorifique
• Conversion d’énergie thermochimique en énergie mécanique / électrique
• Conception des architectures des systèmes hydrauliques
• Modélisation des pertes de charges
• Dimensionnement en puissance
• Introduction aux réseaux et composants
• Concepts de base d’une architecture logicielle
• Ordonnancement des tâches
• Synchronisation et communication inter-tâches
• Commande des systèmes échantillonnés
• Introduction aux systèmes séquentiels
• Prototypage temps réel
• Mécanique vibratoire
• Analyse dynamique
• Conversion d’énergie
• Prototypage rapide
• Informatique des systèmes multitâches
• Couplage de modèles mécaniques, électriques, thermiques et hydrauliques
• Outils de modélisation multi-physique
• Modèle inverse
• Modélisation de commande des machines asynchrone et synchrone
• Introduction à la qualité
• Graphique de contrôle et modèle de processus
• Certification et relation client
• Introduction à l’organisation de l’entreprise industrielle et son environnement
• Planification de production (concept de flux, gestion des stocks, calcul des besoins)
• Introduction au lean management
• Comportement social dans l’entreprise
• Gestion des projets internationaux
• Structuration d’un projet en tâches et phases
• Business plan
• Les équations du vol
• Les phases et domaines de vol
• Simulation de phases de vol
• Présentation des spécificités des avions d’affaires
• Dimensionnement d’un aéronef (fuselage, éléments de voilure, fixations et panneaux en flambage)
• Introduction aux matériaux composites aéronautiques
• Coefficients aérodynamiques d’un profil d’aile (incompressible, compressible subsonique, supersonique et hypersonique)
• Étude des corps élancés en supersonique et des écoulements hypersoniques
• Dimensionnement des ensembles tournants
• Modélisation fonctionnelle des composants moteur
• Dimensionnement de la veine d’air
• Cycle de combustion
• Intégration moteur
• Génération électrique de bord
• Systèmes hydrauliques
• Circuits carburants
• Systèmes avionique
• Généralités sur les hélicoptères
• Analyse des composants constitutifs (rotor principal, rotor arrière et pales)
• Matériaux composites
• Modules de cours ISAE
• Principes de bases de fiabilité
• Méthodes et outils pour l’analyse des systèmes
complexes (arbres de défaillances, AMDEC…)
• Application à un projet
• Serious game
• Formalisation du projet professionnel
• Simulation d’entretiens d’embauche
• Prise de parole en public : se présenter efficacement
• Communication digitale
• Organiser ou participer à une réunion
• Cybersécurité dans l’entreprise
• Management d’équipe
• Responsabilité sociétale de l’entreprise
• Engagement dans la vie de l’école
Programme 5e année aéronautique - Cycle ingénieur
Projets Étudiants
La 5e année consacre une part importante du semestre passé à l’ESTACA au projet de filière. Chaque étudiant passe plus de 250 heures sur un projet dans la spécialisation qu’il a choisie parmi les 22 proposées. Ce projet est une réelle préparation à son entrée dans le monde de l’entreprise avant son stage de fin d’études.
Pôle ingénierie des transports
Spécialisations Ingénieur aéronautique 5e année
À noter que 2 spécialisations transverses sont proposées en plus de celles-ci : Éco mobilité et Ingénierie de conception en mode projet.
Une spécialisation au choix parmi les 7 proposées.
• Contraintes économiques, environnementales et réglementaires
• Ingénierie système / Ingénierie concourante
• Charges dimensionnantes
• Spécification du besoin
• Mécanique de la rupture – Fatigue – Endommagement
• Phénomènes non-linéaires
• Matériaux pour structures aéronautiques (métalliques, composites)
• Contraintes d’industrialisation (fabrication, assemblage)
• Qualification
• Aménagement cabine et cockpit
• Ergonomie
• Intégration train d’atterrissage, moteur, circuits
• Architecture du système propulsif
• Gestion des interfaces
• Acoustique et Aérothermique
• Nacelles (interface moteur/nacelle)
• Systèmes d’énergie à bord (gestion, optimisation)
• Sûreté et certification
• Economics
• Air regulation and certification
• Uses cases
• Safety and Security
• Human factor and connectivity
• Airspace insertion
• Small RPAS Operation
• Project management
• Architecture des systèmes avioniques
• Intégration des systèmes avioniques
• Spécification, conception et validation des sous- systèmes (commandes de vol, navigation, communication, surveillance)
• Les commandes de vol
• Contraintes de sécurité, fiabilité, maintenabilité
• Aspects règlementaires
• Réglementation du transport aérien
• Règles et procédures de la navigabilité des aéronefs
• Gestion de l’espace aérien
• Règles et procédures des opérations aériennes
• Maintenance des systèmes et maintenance programmée
• Facteur sécurité dans le transport aérien
• Ingénierie des modèles et fonctions critiques
• Génération de code, applications non critiques
• Conception d’applications critiques, génération de code certifié
• Vérification et validation des logiciels
• Informatique embarquée et réseaux sécurisés
• Calculateurs, Réseaux embarqués, Normes ARINC, Mécatronique,
• Modélisation multiphysique, gestion énergie à bord
• Air rules
• MRO and Airline Business Model
• Security
• Airport and Airline Ops
• State Owned Aircraft
• Aircraft Maintenance
• CAMO
• Technical English and Project Management
• Rapport et soutenance
Ingénieur et Pilote de ligne : une double compétence qui fait rêver
Les ingénieurs ESTACA de la filière aéronautique sont pour beaucoup passionnés de pilotage ! Pour ceux dont c’est le rêve de devenir pilote de ligne, c’est possible pendant vos études d’ingénieur :
- en double formation pendant la fin des études à l’ESTACA : via la formation en partenariat avec Aeropyrénées ou en passant des concours d’écoles spécialisées en pilotage. Des diplômés font le choix de compléter leur formation par une formation pilote civil ou militaire, ou intègre des programmes de cadet.
- en post formation après l’obtention du diplôme ESTACA : vous pouvez compléter votre formation par une formation pilote (payante, en dehors de l’ESTACA) ou intégrer des programmes de cadet.
Formation pilote de ligne en partenariat avec Aéropyrénées
Recrutement
La formation est uniquement proposée aux étudiants de la filière aéronautique ESTACA. Les étudiants devront avoir validé leur 3e année et passer en 4e année, réussir une évaluation préalable proposée par Aéropyrénées et détenir un certificat d’aptitude médicale de classe 1.
Les cours théoriques sont proposés au sein de l’Ecole et sur le site de Toussus-le-Noble. Les cours pratiques seront proposés sur les aérodromes de Toussus-Le-Noble et de Laval (sous réserve de réunir un nombre de participants suffisants).
Objectifs de cette formation additionnelle :
- Préparer et réussir : l’ATPL théorique (Airline Transport Pilote Licence) puis, les qualifications professionnelles pratiques pour le pilotage en compagnie aérienne : CPL, IR, ME, MCC.
- Évaluation et reconnaissance des acquis ESTACA.
- Ajout d’environ 25 jours au programme Ingénieur afin de préparer les 14 certificats indispensables à l’obtention de l’ATPL théorique nécessaires pour passer à la phase de vol : Droit aérien, Systèmes, Instrumentation, Masse et centrages, Performance, Préparation et suivi du vol, Facteurs Humains, Météorologie, Navigation, Radionavigation, Procédures opérationnelles, Mécanique du vol, Communication VFR, Communication IFR.
- Ces 25 jours ne sont actuellement qu’une estimation en termes de durée, ils couvriront les notions non enseignées dans le programme ingénieur. Ces 25 jours seront dispensés pendant les disponibilités des étudiants : (samedis, WEI, semaine ski, etc…).
- A l’issue de la formation théorique, les étudiants pourront, s’ils le souhaitent, suivre une formation pratique qui s’effectuera au choix entre la 4° et la 5° année (année sabbatique) ou en fin de 5° année une fois le cursus ingénieur validé.
- Ce cursus comprend : 206 heures de vol sont réparties sur environ 9 mois : une centaine d’heures de cours au sol et des heures de briefing et débriefing suite aux vols.
- Cette partie est articulée en plusieurs phases : apprentissage du pilotage, perfectionnement, vols aux instruments, pilotage sur multi-moteurs, travail en équipage, etc. A l’issue de cette phase, l’étudiant aura obtenu toutes les qualifications professionnelles en vol : CPL, IRME, MCC.
Coût supplémentaire
Coût supplémentaire à la formation ESTACA est de 84 950 € (au total, formation théorique plus pratique) dont 4 990 € pour la formation théorique. Il est possible de ne passer que la formation théorique qui constitue un plus pour certains emplois d’ingénieur.
