Axel VINCENT-RANDONNIER (ONERA) & Christophe VIGUIER (Safran Helicopter Engines)

Les hélicoptéristes et motoristes doivent répondre aux défis climatiques et de santé tout en améliorant les performances d’opérabilité de leurs machines.

L’augmentation du rendement thermique des turbomoteurs et le recours aux bio-carburants sont les axes privilégiés pour réduire l’empreinte carbone mais ceci a un impact direct sur les émissions polluantes (NOx et particules fines). Par ailleurs, l’extension du domaine d’opérabilité de la machine (allumage à très altitude, décélération très rapide en évitant tout risque d’extinction) complexifie la recherche du compromis pollution/ opérabilité au niveau de la chambre de combustion.

Safran Helicopter Engines et ses partenaires de recherche (ONERA, CNRS, Safran Tech) développent des solutions technologiques nouvelles sur la base d’un concept en rupture, la combustion giratoire. Celle-ci peut-elle répondre à l’ensemble des enjeux auxquels seront confrontés les moteurs futurs  

Au programme : 17 domaines de discussion

Aviation civile [Ac]  Aérodynamique [Ae]  Avionique [Av]  Cybersécurité [Cy]  Domaine militaire [Dm]  Drones & véhicules autonomes [Dr]  Essais et Expérimentations [Ee]  Énergie à bord [En]  Espace & Aéronautique [Es] Intelligence artificielle [Ia]

Innovation & Compétitivité [Ic] Matériaux [Ma]  Modélisat° & ingénierie système [Mo] Maintenance aéronautique [Mt]  Nvelles motorisat° & propulsion [Nm]  Conception de structures [St]  Transport Aérien durable [Td]  Usine du Futur [Uf]

Guilhem SEIZE (Safran Aircraft Engines)

Dans l’objectif de réduire la consommation, l’hybridation propulsive permet une gestion différente de la puissance propulsive et non propulsive en introduisant un paramètre supplémentaire au carburant : les électrons. L’hybridation propulsive devient également une technologie clé pour répondre aux besoins croissants en énergie électrique des avions de nouvelle génération et adresse aussi la problématique du taux de descente de ces appareils. Sa mise en œuvre implique l’introduction de machines électriques sur les arbres Haute Pression (HP) et Basse Pression (BP) des turbomachines. A terme, si génération électrique et hybridation propulsive sont combinés, comment le moteur et l’avion seront-ils associés dans la gestion de ce système ?

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Aviation civile [Ac]  Aérodynamique [Ae]  Avionique [Av]  Cybersécurité [Cy]  Domaine militaire [Dm]  Drones & véhicules autonomes [Dr]  Essais et Expérimentations [Ee]  Énergie à bord [En]  Espace & Aéronautique [Es] Intelligence artificielle [Ia]

Innovation & Compétitivité [Ic] Matériaux [Ma]  Modélisat° & ingénierie système [Mo] Maintenance aéronautique [Mt]  Nvelles motorisat° & propulsion [Nm]  Conception de structures [St]  Transport Aérien durable [Td]  Usine du Futur [Uf]

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.

Au programme : 17 domaines de discussion

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Innovation & Compétitivité [Ic] Matériaux [Ma]  Modélisat° & ingénierie système [Mo] Maintenance aéronautique [Mt]  Nvelles motorisat° & propulsion [Nm]  Conception de structures [St]  Transport Aérien durable [Td]  Usine du Futur [Uf]

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)

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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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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