Une maxi-soufflante pour réduire la consommation des moteurs d’avion de demain

Comment diminuer significativement la consommation des avions civils ? La conception du moteur, sans être le seul changement, est en première ligne. Si le projet RISE de GE et Safran – partenaires au sein de la coentreprise CFM – aboutit, le remplaçant de l’Airbus A320 accrochera d’immenses soufflantes sous sa voilure.

Les turboréacteurs actuels sont carénés, ce qui présente des avantages acoustiques et de sécurité. Si on fait grandir la soufflante, accroître simultanément la taille de ce carénage cause un alourdissement et une traînée rédhibitoires. On assiste ainsi au retour du concept de soufflante non carénée. Il s’agit de s’approcher d’un idéal où la soufflante (ou l’hélice) aurait un diamètre infini, tournerait le plus lentement possible et donnerait au flux d’air l’accélération la plus faible possible. Le rendement propulsif est alors maximal.

Ces quatre dernières décennies, le concept de soufflante non carénée a connu des hauts et des bas. Dans les années 1980, GE, d’une part, et le tandem Pratt & Whitney/Allison, d’autre part, réalisent des essais en vol de ce genre de moteur. Des projets sans lendemain, notamment à cause du bruit jugé insupportable. En outre, la probabilité de succès est indexée sur le cours du pétrole… et donc changeante.

L’intérêt se renouvelle à la fin des années 2000. GE reprend ses travaux passés et, avec la NASA, se penche sur le dessin des aubes. Rolls-Royce envisage de fabriquer un démonstrateur de moteur CROR à hélices contrarotatives. Là encore, les idées n’aboutissent pas.

En 2017, à Istres, Safran réalise des essais au sol d’un impressionnant CROR de 4 m de diamètre. Las, Airbus, qui avait promis de coopérer en vue d’essais en vol, change d’avis. Le CROR en reste là.

Cette fois sera-t-elle la bonne ? Avec RISE, GE et Safran visent une réduction de 20 % de la consommation de l’avion grâce au seul moteur. La soufflante non carénée et son redresseur (les aubes fixes situées juste en aval) tiennent le premier rôle. Pour une poussée identique à celle d’un Leap actuel, le démonstrateur RISE présentera un diamètre deux fois supérieur : 4 m.

Jusqu’ici, les tests réalisés à l’échelle 1/5e dans la soufflerie S1 de l’Onera suggèrent que les objectifs de rendement et de bruit seront atteints. La campagne d’essais actuelle se concentre sur les vitesses élevées : les mesures de bruit sont destinées à la phase de croisière. Le bruit en cabine y est l’objectif principal.

L’automne dernier, ce sont les basses vitesses qui ont été évaluées. Elles représentent le décollage et l’atterrissage, des phases de vol où un avion doit répondre à des normes acoustiques toujours plus contraignantes.

La prochaine génération d’avions commerciaux devra être 5 à 7 dB plus silencieuse que les avions actuels, selon les prévisions de Safran. « Nous visons des réductions à plus long terme et plus ambitieuses, nous visons donc moins 10 dB« , indique Eric Dalbiès, le directeur de Safran pour la stratégie, la recherche et technologie et l’innovation. « Tout indique que le RISE sera acoustiquement aussi bon que le turboréacteur Leap, voire meilleur.«