L'Open Rotor de Safran: réduction de 80% du CO2 et de 50% du bruit

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Open_Rotor le moteur du futur
Safran travaille en parallèle sur deux solutions de motorisation pour les moyen-courriers qui succèderont aux différentes familles Airbus et Boeing à l'horizon 2025/2040. Perché sur son banc d'essai sur la base aérienne 125 à Istres, le démonstrateur d'Open Rotor est la partie la plus visible, la plus impressionnante, des travaux menés par les équipes de Safran Aircraft Engines pour continuer à réduire la consommation carburant et à améliorer les performances environnementales des moteurs d'avions de ligne dans le cadre du programme CleanSky 2. Un partenariat entre la Commission européenne et les acteurs de la filière aéronautique européenne. Objectif : réduire les émissions polluantes de CO2 et de Nox de respectivement 50 % et 80 % pour 2020. Les nuisances sonores ne sont pas oubliées : elles doivent être, elles aussi, diminuées de 50 %. Or, le bruit généré par les hélices était l'une des problématiques du premier démonstrateur Open Rotor qui a été testé à la fin des années 1980 sur un McDonnell Douglas MD-80.
 
La technologie du tissage en 3D des fibres de carbone pour les hélices de l'Open Rotor développé par Safran Aircraft Engines a permis, outre le gain de masse, associée à leurs formes élancées et aérodynamiques complexes, de résoudre le problème. "Les essais réalisés dans les souffleries de l'Onera ont démontré que les performances acoustiques du démonstrateur Open Rotor sont similaires à celles du CFM Leap", souligne Stéphane Cueille, directeur R&T et Innovation de Safran. "Tout l'enjeu était de canaliser le bruit et qu'il ne s'éparpille pas. D'où les tailles différentes des hélices, leurs formes complexes et le rôle des matériaux", ajoute Jérôme Bonini, directeur Recherche et technologies de Safran Aircraft Engines.
 
S'affranchissant des limites physiques qu'impose le carénage des moteurs actuels avec un diamètre total de 4 mètres, l'Open Rotor permet d'atteindre un taux de dilution de 30 et réduire encore plus la consommation carburant. Objectif : gagner 15 % sur le CFM Leap qui consomme déjà 15 % de moins que le CFM56. Mais, l'Open Rotor demande une intégration en queue de fuselage et aux avionneurs de concevoir un nouvel avion. Tout dépendra donc du choix stratégique que feront les deux principaux avionneurs dans les années à venir. Et de leurs calendriers.
 
Soit le choix d'une rupture avec l'Open Rotor, soit le le choix d'un moteur classique mais offrant un nouveau gain sur la consommation en carburant. Les équipes de Safran Aircraft Engines ne se focalisent donc pas uniquement sur l'Open Rotor. En parallèle sont réalisées sur des bancs d'essai partiels, module après module, les différentes briques technologiques destinées à l'UHBR, acronyme désignant un moteur caréné à haut taux de dilution. L'objectif est plus "modeste" : 5 à 10 % de mieux par rapport au CFM Leap. L'avantage est que l'UHBR peut être intégré sous aile. "Cela nécessitera néanmoins un travail sur l'aile dont on devra accentuer la cambrure pour maintenir la garde au sol", indique Jérôme Bonini. Avec un taux de dilution encore supérieur à celui du CFM Leap de l'ordre de 15, l'UHBR nécessitera en effet une soufflante au diamètre encore plus important.
 
La balle est désormais dans le camp des avionneurs. "Notre rôle est d'être capable de leur proposer des solutions qui répondent aux besoins du marché. Le coût du pétrole sera un facteur clef. Mais, il n'est pas le seul. Cela dépendra du degré d'acceptabilité des clients face à l'Open Rotor ainsi que du montant des investissements à réaliser. L'essentiel pour Safran est d'être prêt à fournir une solution quelque soit le choix des avionneurs. Dans les deux cas, notre réponse sera oui", souligne Philippe Petitcolin, directeur général de Safran.
 
En vidéo ci-dessous --> Le moteur Open Rotor sur son banc d'essai à Istres.

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