Nm4 – L’hydrogène pour une propulsion décarbonée du transport aérien futur

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Nm4 – L’hydrogène pour une propulsion décarbonée du transport aérien futur

S. Zurbach (SAFRAN TECH) & D. Gaffié (ONERA)

La recherche d’un nouvel équilibre pour l’Aviation Civile, écologiquement soutenable, acceptable sur les plans économique et sociétal, adresse la problématique de l’exploitation d’énergies propulsives nouvelles. Dans ce contexte, l’hydrogène apparait au premier abord comme une solution prometteuse pour une Aéronautique de demain, totalement décarbonée. Mais au-delà de cet avantage indiscutable, quels sont les inconvénients liés à son utilisation? Quels sont les défis technologiques à relever pour qu’il puisse prétendre au rang de combustible aéronautique, répondant aux exigences environnementales, d’opérabilité et de sécurité? Autant de questions qui seront abordées dans cet entretien.

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12 avril 2022 | 14h00-17h00
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Nm2 – Les moteurs à cycle variable ont-ils un avenir?

E. Hugues (SAE)
Résumé
13 avril 2021 | 9h00 - 12h00
25

Nm3 – Sécurité incendie : initiatives expérimentales et numériques.

S. Pugliese (AIRBUS) & G. Leplat (ONERA)
Résumé
13 avril 2021 | 13h30-16h30
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Nm4 – L’hydrogène pour une propulsion décarbonée du transport aérien futur

S. Zurbach (SAFRAN TECH) & D. Gaffié (ONERA)
Résumé
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Nm3 – Sécurité incendie : initiatives expérimentales et numériques.

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Nm3 – Sécurité incendie : initiatives expérimentales et numériques.

S. Pugliese (AIRBUS) & G. Leplat (ONERA)

Le risque feu est un élément essentiel de la sécurité aérienne notamment dans le contexte spécifique d’une utilisation de plus en plus large des matériaux composites qui permettent un allégement de la structure avion pour atteindre de meilleures performances sur les missions opérationnelles. Les recherches liées au développement de méthodes expérimentales et numériques dédiées à l’étude des effets du feu occupent une place de premier plan afin de répondre aux enjeux actuels d’une aviation plus respectueuse de l’environnement. En particulier, l’amélioration des performances passe par le développement de nouveaux matériaux dont certains sont confrontés au risque feu. Les activités de recherche visent à fournir les outils permettant aux industriels de traiter cette problématique dès la phase conception afin de gagner en efficacité : code de calculs incluant des modèles représentatifs et validés, moyens d’essais couvrant toutes les échelles d’intérêt. D’autre part, la crise sanitaire a mis sur le devant de la scène la transition écologique qui va orienter la recherche de nouvelles solutions. Les initiatives conjointes industrie/recherche montrent qu’il est possible de progresser efficacement en portant les efforts dans la bonne direction pour répondre aux besoins de chacun en utilisant au mieux les compétences disponibles. A partir d’une présentation de certains de ces projets en commun (projet de recherche fondamentale PhyFIRE, projet coopératif SURFACE, plateforme d’essais à grande échelle PyCoFiRe), le débat pourra s’orienter vers les problématiques de sécurité incendie liées au remplacement du kérosène par des carburants alternatifs et de l’hydrogène, ou à l’électrification des avions avec la présence de batterie et le transport de fortes puissances. Si les matériaux et structures doivent résister au feu, l’avion doit être en capacité de détecter rapidement l’incendie et, via son pilote, de l’éteindre de façon tout aussi respectueuse de l’environnement.

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E. Hugues (SAE)
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S. Zurbach (SAFRAN TECH) & D. Gaffié (ONERA)
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Nm2 – Les moteurs à cycle variable ont-ils un avenir?

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Nm2 – Les moteurs à cycle variable ont-ils un avenir?

E. Hugues (SAE)

Depuis les années 70, différents concepts de moteurs à cycle variable, c’est-à-dire permettant de moduler le taux de dilution selon les phases de vol, ont été imaginés et parfois testés sans jamais atteindre l’entrée en service du fait de leur masse et de leur complexité, jugées rédhibitoires. Toutefois, les objectifs de furtivité et de survivabilité des avions de combat ont remis cette technologie au goût du jour. Ainsi les études d’architecture ont permis d’identifier d’autres opportunités, notamment pour la maîtrise de la thermique des systèmes embarqués y compris dans le cadre de l’aviation commerciale subsonique. Alors, quel avenir pour les moteurs à cycle variable compte-tenu de ce nouveau contexte ?

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S. Pugliese (AIRBUS) & G. Leplat (ONERA)
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Nm4 – L’hydrogène pour une propulsion décarbonée du transport aérien futur

S. Zurbach (SAFRAN TECH) & D. Gaffié (ONERA)
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Nm1 – Projet Européen GREENBLUE : apport de la combustion assistée par plasma.

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Nm1 – Projet Européen GREENBLUE : apport de la combustion assistée par plasma.

C. Laux (CNRS)

Des nouvelles technologies de combustion seront requises pour utiliser les combustibles aéronautiques du futur (carburants de synthèse, biocarburants ou électrofuels 100% renouvelables ou encore hydrogène vert) dans un cadre réglementaire relatif aux émissions polluantes de plus en plus stricte. Les flammes à basse température sont une réponse possible mais elles sont intrinsèquement sujettes à des phénomènes d’instabilité. La combustion assistée par plasma est une méthode très prometteuse pour lever ce point dur mais est-elle applicable aux chambres de combustion aéronautiques ? C’est la question à laquelle le projet GREENBLUE va s’efforcer de répondre.

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E. Hugues (SAE)
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S. Pugliese (AIRBUS) & G. Leplat (ONERA)
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Nm4 – L’hydrogène pour une propulsion décarbonée du transport aérien futur

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Nm4 – Enjeux de la propulsion Aéronautique face à l’émergence de sources énergétiques nouvelles

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Nm4 – Enjeux de la propulsion Aéronautique face à l’émergence de sources énergétiques nouvelles

A. LEBRUN (Safran)

​Afin de réduire l’empreinte carbone & la pollution du transport aérien, les constructeurs aéronautiques améliorent techniquement les avions & moteurs génération après génération. Pour accélérer la transition écologique, les constructeurs envisagent désormais aussi l’utilisation d’autres combustibles en substitution totale ou partielle au kérosène.

Deux types de combustible sont ainsi envisagés : les hydrocarbures de synthèse & l’hydrogène de synthèse, qu’ils soient synthétisés par voie chimique ou biochimique, qu’ils soient à l’état liquide, liquéfié ou gazeux à l’avitaillement.

En début d’entretien, des informations scientifiques & industrielles sur ces combustibles seront communiquées, tout comme les missions visées, les changements techniques des configurations avions & moteurs requis, & les expérimentations déjà réalisées pour l’aviation.

Ensuite, seront analysées ensemble les forces & les faiblesses, les opportunités & les menaces, associées à l’utilisation potentielle de ces nouveaux combustibles pour le transport aérien.

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12 avril 2022 | 14h00-17h00
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E. Hugues (SAE)
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13 avril 2021 | 9h00 - 12h00
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Nm3 – L’ingestion d’oiseaux : Réglementation et ses évolutions, modélisation, essais

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Nm3 – L’ingestion d’oiseaux : Réglementation et ses évolutions, modélisation, essais

L. JABLONSKI (Safran)

La réduction la consommation de carburant passe par l’augmentation du taux de dilution que ce soit au travers d’architectures carénées (Variable Pitch Fan) ou non carénées (Open Rotor).  L’utilisation de composites à matrice organique tissés 3D qui permet un gain de masse important par rapport à une solution métallique tout en préservant les performances aérodynamiques devient alors incontournable pour ce type d’architecture.

En parallèle, les événements en exploitations et l’évolution de la population aviaire en nombre et en taille de volatiles conduisent les autorités à durcir progressivement la réglementation relative à l’ingestion d’oiseau.

Ainsi, pour développer des pales qui soient au meilleur niveau mondial de performance tout en respectant voire anticipant les exigences réglementaires relatives à l’ingestion, Safran Aircraft Engines s’est doté, avec le support de l’ONERA et de ses partenaires universitaires d’outils de simulation permettant de dimensionner des structures composites et d’anticiper leur comportement en dynamique rapide. La confrontation à des tests à l’échelle 1 a permis de vérifier la pertinence de ces outils de simulation. Au cours de l’entretien, la capacité à termes de réduire significativement le nombre d’essais requis pour la certification grâce à ces outils sera discutée.

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E. Hugues (SAE)
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