L’Onera imagine le transport aérien de 2050

Comment voyagerons-nous dans 40 ans ? Qui pilotera ? En guise de réponse, l’Onera propose quatre scénarios en s’appuyant sur des options technologiques et organisationnelles, mais également sociétales, sans négliger le paramètre géopolitique.

Une chose est sûre, l’avenir du transport aérien ne passe plus simplement par le progrès technique comme cela a été jusqu’à aujourd’hui. L’aéronautique doit désormais tenir compte de nouveaux paramètres extérieurs pour continuer à se développer. Le premier qui vient à l’esprit est évidemment environnemental. Le transport aérien de demain sera vert ou ne sera pas. Si cette condition est nécessaire, elle n’est pas suffisante pour autant, et ce qui rend incertaine toute projection. Pourtant, l’avenir se prépare aujourd’hui.

« L’avenir d’un secteur de pointe est fortement lié aux options prises, plusieurs décennies en amont, dans les laboratoires et centres de recherche. Énergies, matériaux, configurations, systèmes embarqués, infrastructures, protection de l’environnement : autant de domaines technologiques sur lesquels il faut miser à bon escient », affirme l’Onera, en introduction de son étude sur le transport aérien en 2050. Compte tenu de la complexité de l’exercice, le « french Aerospace lab » a prudemment envisagé, non pas un scénario, mais quatre.

En partant chaque fois d’hypothèses différentes, l’Onera propose un tableau de ce qui pourrait être le transport aérien à l’aube de 2050. Le travail a consisté à conjuguer les pistes de recherche actuelles avec des postulats diamétralement opposés, compte tenu de la disponibilité ou non de ressources énergétiques, mais aussi des contraintes géopolitiques.

Scenario 1 – Un ciel sans limite (UnLimited Skies) : un secteur en pleine expansion, dérégulé d’un point de vue économique

Alors que l’espace aérien est sur-sollicité, on voit apparaitre une grande variété de véhicules aériens, des utilisations de transports de plus en plus diverses (loisirs, missions de surveillance, transport militaire) et des intervenants qui se multiplient (compagnies aériennes, systèmes de contrôle, infrastructures au sol).

Les défis à relever portent sur la conception de nouveaux véhicules, la refonte du système de gestion du trafic aérien et le développement de solutions d’inter-modalité.

Scenario 2 – Un ciel régulé (Regulatory Push Pull) : la régulation au service d’une approche globale du respect de l’environnement

La demande de transports est toujours aussi forte (aérien, terrestre, maritime) et les intervenants aussi multiples et diversifiés. Mais, simultanément, une prise de conscience de la nécessité de réguler l’offre émerge pour aller plus loin en matière de préservation des ressources énergétiques et de réduction de l’empreinte environnementale.

Dans ce contexte de « ciel régulé », de nouveaux véhicules, de nouvelles infrastructures et de nouvelles procédures (trajectoires vertes, phase d’approche…) voient le jour ; tous devront être respectueux de l’environnement, avec des valeurs limites d’émissions et de nuisances sonores.

Scenario 3 – Retour sur terre (Down to Earth) : un monde qui fonctionne quasiment sans énergies fossiles et ne rejette rien

La société exprime une volonté forte : limiter la consommation des ressources énergétiques, que ce soit pour des raisons environnementales ou économiques. Par conséquent, l’espace aérien est réservé aux missions prioritaires et la mobilité se limite aux missions d’intérêt général.

Ce scenario pousse les acteurs du Système de Transport Aérien à développer des véhicules spécialisés pour des missions de sûreté ou de surveillance. Ces véhicules sont pensés avec des technologies propres et ont notamment recours à l’automatisation. Le transport terrestre se développe et de nouvelles alternatives à la mobilité apparaissent (ex. moyens de communication virtuelle). Enfin, l’aérien dédié aux missions autres que prioritaires est contraint d’utiliser des aéronefs non polluants.

Scenario 4 – Un monde fracturé et cloisonné (Fractured World) : une juxtaposition de mondes autarciques au développement très contrasté

Juxtaposition des trois précédents scenarios, ce dernier présente un monde fragmenté en plusieurs blocs. Ces blocs observent des scenarios différents, fonction de leurs spécificités et besoins propres.

Le développement du Système de Transport Aérien passe donc nécessairement par une offre distincte pour chaque bloc. La conception d’aéronefs se fait au niveau local et chaque bloc mise sur des formes et des technologies différentes. Les vols internationaux entre blocs sont en déclin, mais les vols régionaux au sein d’un même bloc se développent. En raison de tensions entre les blocs, on pourrait assister également au développement d’agressions entre les blocs ou de terrorisme. De fait, l’exigence de sûreté est renforcée.

Quel que soit le scénario, l’Onera a d’ores et déjà identifié les constantes et axes de recherche communs sur lesquels investir prioritairement. Ils concernent les aéronefs, la gestion du trafic et le pilotage, les infrastructures aéroportuaires ainsi que les outils de conception, d’évaluation et de validation.

• Dans le domaine des aéronefs, l’Onera envisage de nouveaux modes de propulsion, de nouvelles configurations, de nouveaux matériaux et de nouveaux modes de commande. Cette profusion impose une approche multidisciplinaire et multicritère afin que tous ces phénomènes soient modélisés et intégrés.
• L’automatisation, qu’il s’agisse du contrôle aérien ou des aéronefs, induit plusieurs défis à relever : une capacité de calcul rapide, une preuve de la sécurité et de la sûreté d’un tel système, puisqu’il implique un véritable bouleversement culturel pour les passagers. Une attention particulière devra également être portée à la période de transition entre le système actuel et le futur automatisé.
• Dans le domaine des infrastructures aéroportuaires, l’effort de recherche portera sur la conception des infrastructures dans leur ensemble et l’optimisation de leur logistique. Le recours à des simulations poussées sera indispensable pour étudier chacune des pistes envisagées.

Avec des avions sans pilote, des jets supersoniques, de la propulsion nucléaire ou encore un contrôle aérien entièrement automatisé, les scénarios de l’Onera ont des airs de récits de science-fiction. Pour que ce futur devienne réalité, des sauts technologiques sont indispensables. 2050, c’est demain !

Gil Roy

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Comme pour le véhicule automobile, le Personnal Air Transport représente une gamme complète allant de l’engin individuel à l’équivalent du minibus. La très grande différence est que la notion de pilotage disparaît totalement, remplacée par une gestion en full automation. Les occupants se contentent de choisir une destination, voire certains points de passage