Vers une aile en carbone pour les futurs Falcon de Dassault

Les matériaux composites, plus chers, sont plus difficiles à justifier sur un avion d’affaires. Dassault envisage tout de même des caissons de voilure en fibre de carbone.

Les futurs avions d’affaires Falcon de Dassault Aviation pourraient bien avoir des ailes en matériaux composites, tandis que le fuselage continuerait à être fait d’alliages d’aluminium. Car la course au gain de masse continue. Un allègement de 200 kg équivaut à un gain de 2 % en finesse ou encore à une amélioration de 2 % de la consommation spécifique (consommation par unité de poussée) des moteurs.

Dans le cas d’un avion d’affaires, le prix d’achat est un facteur concurrentiel plus important que pour un avion de ligne. Pour un Airbus, les coûts de maintenance entrent davantage en ligne de compte. Ainsi, le surcoût des composites est plus difficile à justifier sur un « bizjet ». C’est ce qu’a expliqué Philippe Vautey, directeur adjoint pour les aéro-structures chez Dassault, lors d’une conférence sur les matériaux aéronautiques organisée par l’Académie de l’Air et de l’Espace fin novembre à Paris.

Certes, les plastiques à renfort en fibre de carbone supportent mieux la fatigue et la corrosion. Mais un Falcon vole relativement peu, si on compare son nombre annuel d’heures de vol à celui d’un Boeing. La première grande visite intervient au bout de 12 000 heures pour un Falcon. Avec une utilisation moyenne de 500 heures par an, le premier propriétaire aura revendu son avion avant, indique Philippe Vautey.

Pourtant, les composites, déjà présents sur l’empennage, pourraient bientôt jouer un plus grand rôle dans les Falcon. Des études menées chez Dassault ont montré que des caissons de voilure en fibre de carbone seraient 15 à 20 % plus légers. Soit un gain de plusieurs centaines de kilos sur l’avion. Au vu de technologies pas encore utilisées en série mais démontrées (validées dans un environnement représentatif), les ingénieurs de Saint-Cloud ont bon espoir. « Nous pourrions fabriquer ces caissons à un coût égal à celui des caissons métalliques », avance Philippe Vautey. Du travail reste à faire, entre autres, sur l’automatisation des procédés.

Le cas du fuselage est différent. Les efforts y sont assez faibles. Les panneaux d’aluminium y sont donc déjà très minces – 1 mm par endroits. Tenter de les amincir encore en utilisant des composites n’aurait pas de sens, affirme notre interlocuteur. On ferait face à des problèmes de qualité de surface, de protection contre la foudre et de mise à la masse des équipements.

En revanche, des alliages en développement, comme l’aluminium-magnésium-lithium, promettent une densité réduite. On pourrait gagner, tout en continuant à utiliser du métal, 5 à 8 % sur la masse du fuselage. Soit quelques dizaines de kilos sur l’avion. Le surcoût d’un nouvel alliage pourrait être partiellement compensé par de nouvelles techniques d’assemblage. Le soudage par friction-malaxage pourrait ainsi remplacer le rivetage.

Ces technologies pourraient entrer en service sur de nouveaux Falcon d’ici quatre à huit ans. Philippe Vautey se refuse à dire si cela inclut le biréacteur Falcon SMS, un probable remplaçant du Falcon 900… sur lequel Dassault garde le plus grand secret.

Thierry Dubois