Concours CPGE 2026 - Centrale-Supélec - Épreuve de Sciences Industrielles de l’Ingénieur - Filière MP - Tour British Airways i360

publié le 16 mai 2026 par Olivier TOURVIEILLE

Concours CPGE 2026 - Centrale-Supélec - Épreuve de Sciences Industrielles de l’Ingénieur - Filière MP - Tour British Airways i360

Groupe principal

Description

Conçue par les architectes Marks & Barfield et réalisée en collaboration avec l’entreprise française POMA, la tour British Airways i360 est une tour d’observation ascensionnelle installée à Brighton en Angleterre. La nacelle en forme de tore, dans laquelle embarquent jusqu’à 200 passagers, est uniquement animée d’un mouvement de translation verticale par rapport au mât encastré au sol. Cette nacelle, recouverte de verre, permet aux passagers de profiter d’une vue panoramique à 360° sur la ville balnéaire de Brighton, à une hauteur de 130 m au-dessus du niveau du sol. À ce titre, la tour British Airways i360 établit le record de l’ouvrage le plus élancé au monde grâce à son mât d’environ 160 m de haut et de 4 m de diamètre.

La tour s’inscrit dans une démarche de fonctionnement écologique visant à limiter sa consommation d’énergie. Seule l’énergie électrique consommée par le dispositif servant à mettre en mouvement la nacelle est étudiée dans ce sujet.

Objectifs de l’étude :

Déterminer une loi de commande permettant de satisfaire les exigences de sécurité et de confort des passagers tout en optimisant la consommation d’énergie.

Pour atteindre les objectifs fixés, la démarche retenue dans le sujet est la suivante :

– décrire le mouvement souhaité de la nacelle conformément aux exigences du commanditaire ;

– établir les modèles cinématique et dynamique du dispositif servant à mettre en mouvement la nacelle ;

– synthétiser une loi de commande de l’actionneur mettant en mouvement la nacelle conformément aux exigences du commanditaire ;

– vérifier la performance liée à la consommation d’énergie électrique de l’actionneur.

Partie A – Étude du mouvement souhaité de la nacelle

Objectif : Décrire le mouvement souhaité de la nacelle conforme à la visite panoramique, aux exigences de sécurité et de confort des passagers.

I – Modélisation du mouvement souhaité de la nacelle

II – Présentation de la cinématique de mise en mouvement de la nacelle

Partie B – Modélisation du mécanisme de transmission du mouvement

Objectifs : Déterminer la loi entrée-sortie cinématique liant la vitesse angulaire ωm(t) de l’actionneur à la vitesse de translation v(t) du centre de gravité de la nacelle et vérifier que l’actionneur est en capacité de satisfaire le critère de vitesse linéaire de la nacelle.

Partie C – Modélisation de la dynamique de la nacelle

Objectif : Déterminer l’équation de mouvement de la nacelle N par rapport au sol 0 en fonction du couple électromagnétique cem(t) développé par l’actionneur.

I – Présentation de la modélisation

II – Détermination d’une équation de mouvement de la nacelle

III – Validation de l’équation de mouvement

Partie D – Synthèse d’une loi de commande de l’actionneur

Objectif : Proposer une loi de commande de l’actionneur mettant en mouvement la nacelle et vérifier les exigences relatives à la sécurité, à l’accessibilité, au panorama et au confort des passagers.

I – Stabilisation du comportement dynamique de l’ensemble de mise en mouvement de la nacelle Objectif : Élaborer une commande de l’actionneur assurant la stabilité de la dynamique de l’ensemble de mise en mouvement de la nacelle.

II – Étude de la boucle de maîtrise des grandeurs cinématiques de l’actionneur

Objectif : Déterminer les paramètres d’un correcteur permettant de satisfaire les exigences de sécurité et de confort des passagers.

III – Vérification des performances liées à la sécurité et au confort des passagers

Objectif : Caractériser les écarts entre les performances attendues liées à la sécurité et au confort des passagers et les performances simulées (hors critères d’accessibilité de la nacelle et de panorama définis Partie A-I).

Partie E – Vérification de l’exigence liée à la consommation d’énergie et analyse d’une évolution structurelle de l’ouvrage

Objectif : Vérifier l’exigence de consommation d’énergie électrique imposée par le commanditaire et analyser l’influence d’une évolution structurelle de l’ouvrage sur la consommation énergétique électrique de l’actionneur.

Le sujet et le corrigé de cette épreuve sont également disponibles sur le site de l’UPSTI (Union des Professeurs de Sciences et Techniques Industrielles) :

https://www.upsti.fr/espace-etudiants/annales-de-concours

Compétences évaluées