G.SEIZE, SAFRAN Aircraft Engines

Depuis 50 ans, des progrès majeurs ont été réalisés par les motoristes pour réduire l’impact environnemental du transport aérien dans les domaines du bruit, des émissions (NOx) et de la consommation (CO2). Les limites en termes de taux de dilution (BPR), de rapport de pression (OPR) et de température entrée turbine ont été repoussées grâce notamment au développement de matériaux nouveaux. L’effort réalisé dans le domaine des outils de simulation 3D a également permis d’améliorer le rendement des composants.

Même si l’utilisation de l’énergie électrique ne peut se substituer complètement à la combustion du kérosène pour la propulsion des gros aéronefs, des pistes ont été aujourd’hui identifiées pour améliorer significativement la performance du système propulsif intégré à l’avion via une électrification partielle. Le débat sera ainsi centré sur ces nouveaux degrés de liberté, actuellement explorés, tendant à faire évoluer l’architecture des turbosoufflantes actuelles, reposant classiquement sur le cycle de Brayton.

Au programme : 15 domaines de discussion

 Conception de structures [St]  Matériaux [Ma]  Avionique [Av]  Modélisat° & ingénierie système [Mo]  Nvelles motorisat° & propulsion [Nm]  Énergie à bord [En]  Maintenance aéronautique [Mt]  Domaine militaire [Dm]  Aviation civile [Ac]  Innovation & Compétitivité [Ic]  Drones & véhicules autonomes [Dr]  Usine du Futur [Uf]  Espace & Aéronautique [Es]   Aérodynamique [Ae]  Intelligence artificielle [Ia]

C.DAVOINE & D.GAFFIE, ONERA

Le durcissement continu de la réglementation OACI en matière de réduction de l’impact environnemental de l’Aviation Civile, impose aux motoristes du secteur, la nécessité de concevoir des chambres de combustion à hautes performances, environnementale et de durée de vie. Dans ce contexte, les recherches centrées sur la conception de dispositifs de refroidissement innovants, capables de répondre aux exigences liées à la durabilité des chambres de combustion aéronautiques, occupent une place de premier plan.

En particulier, les dispositifs s’appuyant sur l’introduction de plaques multiperforées, perméables à un écoulement d’air froid, sont parmi les plus étudiées. Outre ces techniques de refroidissement classiques, dans le cadre de cet entretien, de nouvelles voies technologiques prometteuses capables d’assurer un refroidissement satisfaisant par effusion d’air froid – sur la base de matériaux transpirants refroidis par un écoulement traversant d’air froid – seront abordées.

Le débat s’orientera vers les problématiques clés liées à la conception de ces nouveaux matériaux, à la maîtrise des échanges thermiques, à l’impact escompté des couches limites (dynamique et thermique) sur l’efficacité de refroidissement. La question liée à la disponibilité d’outils de compréhension et d’analyse – expérimental autant que numérique – apportant une aide effective et concrète, à la conception des chambres de combustion aéronautiques futures à hautes performances environnementales et de durée de vie, sera également abordée.

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O.PENANHOAT, SAFRAN Tech

L’année 2019 a été très riche pour Safran en terme de mesures de particules fines non volatile (nvPM = non volatile Particulate Matter) en sortie de plusieurs catégories de moteurs d’aéronefs : 2 turbofans (SaM146 et CFM56), 2 turbines d’hélicoptère (Ardiden et Arano), 1 petit turboprop (TPH) et un APU. Les campagnes sur les deux turbofans ont été réalisées à Safran-AE pour démontrer la conformité au premier standard international sur les concentrations en masse de nvPM, et fournissent des données validées pour le second standard plus pertinent, en masse et en nombre. La campagne sur les deux turbines d’hélicoptère et le petit turboprop, a été réalisée par Safran-Tech en collaboration étroite avec l’Onera. De la même façon, la campagne sur l’APU a été réalisée par Safran-PU en collaboration avec Onera.

Le débat abordera la question des enjeux environnementaux (qualité de l’air et impact climatique), des contraintes imposées par la règlementation sur les particules ultrafines, des voies d’amélioration technologiques investiguées pour réduire l’impact environnemental de l’Aviation Civile.

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M.BOUCHEZ, MDBA &
T.LE PICHON,ONERA

Le statoréacteur est le système propulsif le plus performant pour les vols à haute vitesse (au-dessus de Mach 2) et de longue durée dans l’atmosphère.

Si son principe est simple, sa maîtrise opérationnelle n’est l’apanage que de quelques pays et institutions dans le monde. Si le statoréacteur est périodiquement envisagé pour les projets d’avions grande vitesse ou les lanceurs spatiaux réutilisables (en combinaison avec un autre moteur), ses applications opérationnelles concernent les missiles (ASMP(A) en France, Meteor en Europe, missiles sol/air et air/sol en Russie, cible supersonique de type anti navire aux USA…).

Cet entretien présentera, sous l’angle Recherche et Technologie et sans référence aux Programmes, les différents phénomènes physiques en jeu dans un statoréacteur, les points durs technologiques et les travaux associés pour maîtriser le fonctionnement sur toute la plage de fonctionnement requise.

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A.LEBRUN, SAFRAN AIRCRAFT ENGINES

Les moteurs aéronautiques de dernière génération dédiés à l’aviation civile ont permis des avancées significatives : les avions consomment moins de carburant, ils font moins de bruit & ils émettent moins de polluants chimiques. Dans le même temps, les niveaux d’exigences n’ont toutefois cessé d’être relevés. Face à ces nouveaux défis d’ordre multiples (techniques, réglementaires, industriels, économiques) qui se posent aujourd’hui aux motoristes du secteur, quels sont les nouveaux progrès attendus pour la prochaine génération de moteurs & d’avions ?

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M.BELLENOUE, ENSMA & M. ORAIN, ONERA

L’allumage est un point critique dans la conception des moteurs aéronautiques et leurs certifications, en particulier pour assurer le besoin de rallumage en altitude notamment en auto-rotation. Afin d’accroître le domaine de rallumage, de nouveaux systèmes, générant des plasmas volumiques, sont étudiés et testés. Quels sont les spécificités de ces nouveaux systèmes (laser, décharge radio-fréquence, décharge micro-onde) destinés à améliorer la fiabilité du rallumage et à ouvrir la voie à de nouvelles solutions d’optimisation de la combustion?

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