Aéronautique : vers des turbines moins polluantes

Con­tribuer à la diminu­tion de 30 % du CO₂ émis par les moteurs d’avions de ligne et d’héli­cop­tères, c’é­tait le défi du pro­gramme européen E‑BREAK achevé l’an­née dernière. Cette ini­tia­tive ambitieuse réu­nis­sant 41 parte­naires de 10 pays a reçu en décem­bre dernier un Prix « Etoiles de l’Eu­rope » men­tion inno­va­tion pour son excel­lence tech­nologique et la qual­ité des coopéra­tions sci­en­tifiques générées.

Lancé par le min­istère de l’en­seigne­ment supérieur et de la recherche en 2013, le prix Etoiles de l’Eu­rope met en avant les pro­jets de recherche coor­don­nés par des struc­tures ou entre­pris­es français­es s’ap­puyant sur des parte­nar­i­ats à l’échelle européenne. Les lau­réats sont sélec­tion­nés par­mi les ini­tia­tives soutenues par l’U­nion européenne dans le cadre d’Hori­zon 2020, son plan pluri­an­nuel en faveur de la recherche et de l’in­no­va­tion – 80 mil­liards d’eu­ros pour la péri­ode 2014–2020.

Réu­nis­sant des lab­o­ra­toires académiques, des cen­tres de recherche privés, des PME et des motoristes d’en­ver­gure mon­di­ale, le pro­jet européen E‑BREAK  (Engine BREAK­through and sub­sys­tems) a mobil­isé l’équivalent de plus de 2 000 experts de l’aéro­nau­tique. Il a reçu une sub­ven­tion de 18 mil­lions d’eu­ros de l’UE pour 30 mil­lions investis en tout. Piloté par Safran Heli­copter Engines basé près de Pau, ce pro­gramme réal­isé de 2013 à 2017 avait pour but de lever un cer­tain nom­bre de ver­rous tech­nologiques en mutu­al­isant les com­pé­tences et les moyens expérimentaux. 

« Un pro­jet parte­nar­i­al de cette ampleur est inédit pour Safran Heli­copter Engines, coopér­er avec des con­cur­rents et des uni­ver­si­taires est une expéri­ence atyp­ique  mais très enrichissante » analyse Manuel Sil­va, chef de pro­jet recherche et tech­nolo­gies chez Safran Heli­copter Engines diplômé de l’UTC en Génie mécanique qui a coor­don­né le pro­jet. Plusieurs mois après, les retombées au niveau de la com­péti­tiv­ité et de l’é­conomie ne man­quent pas. 7 brevets ont été déposés. Les retours d’ex­péri­ence promet­teurs val­oris­ables à plus long terme ont été nom­breux. Plusieurs emplois ont été créés. Des écoles d’ingénieurs comme l’Ecole nationale des ingénieurs de Tarbes ou L’ISAE – SUPAERO de Toulouse ont gag­né en vis­i­bil­ité et en recon­nais­sance vis-à-vis du monde indus­triel en rai­son notam­ment de la qual­ité de leurs plate­formes expéri­men­tales et de leurs com­pé­tences en sim­u­la­tion numérique. 

Innover pour une aéronautique plus verte

E‑BREAK s’in­scrit dans un con­texte inci­tant les indus­triels et chercheurs à con­cevoir des avions moins pol­lu­ants et plus économes en énergie. Alors que les avion­neurs prévoient un dou­ble­ment de la flotte à l’hori­zon 2035, l’ ACARE (Advi­so­ry Coun­cil for Avi­a­tion Research and inno­va­tion in Europe), organ­isme européen chargé d’éla­bor­er une stratégie en matière de trans­ports aériens, a fixé des objec­tifs de diminu­tion des rejets de gaz à effet de serre et des dépens­es énergé­tiques. E‑BREAK s’est attaché à l’é­tude de tech­nolo­gies ren­dant pos­si­ble la con­cep­tion de moteurs plus com­pacts et plus légers, moins con­som­ma­teurs en car­bu­rant. Les pres­sions et tem­péra­tures plus élevées rég­nant dans ces tur­bo­ma­chines plus com­pactes mais four­nissant une puis­sance équiv­a­lente posent en effet un cer­tain nom­bre de nou­veaux défis technologiques. 

L’ob­jec­tif était d’éla­bor­er des sous-sys­tèmes et des matéri­aux résis­tant à ces con­traintes. Pas moins de six axes de recherche et 50 tech­nolo­gies ont été abor­dés pen­dant 4 ans et demi. Les objec­tifs ont été atteints ou dépassés dans dans 90% des cas. De nom­breux tests sur des bancs d’es­sai ont été réal­isés pour valid­er des résul­tats. Amélior­er l’é­tanchéité grâce à des joints car­bone de nou­velle généra­tion, réduire le jeu entre la tur­bine et le sta­tor en appli­quant des revête­ments de paroi plus per­for­mants ther­mique­ment et mécanique­ment, dévelop­per de nou­veaux alliages plus légers com­pat­i­bles avec des tem­péra­tures extrêmes tels les alu­min­ures de titane, mieux con­trôler l’é­tat des pièces soumis­es à des con­traintes mécaniques et ther­miques impor­tantes en recourant aux ressources de l’in­tel­li­gence arti­fi­cielle et du Big Data ont été quelques-unes des pistes explorées lors de ces années de recherche. 

http://www.e‑break.eu/

Le magazine

linkedin facebook pinterest youtube rss twitter instagram facebook-blank rss-blank linkedin-blank pinterest youtube twitter instagram