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Changer les ailes des avions pour les rendre plus économes en carburant et plus écolos ? Le pari fou d’Airbus !

07 novembre 2023 à 12h33
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L’aéronautique de demain est déjà testée par Airbus © Airbus
L’aéronautique de demain est déjà testée par Airbus © Airbus

Le démonstrateur eXtraPerformanceWing et sa voilure intelligente qui s'adapte automatiquement aux conditions ont réalisé un premier vol d'essai.

L’industrie aéronautique, comme de nombreuses autres, est confrontée au défi de la transition écologique. Cela signifie la recherche et la mise en œuvre de solutions technologiques concrètes visant à décarboner le secteur de l’aviation. De l’utilisation de carburants de synthèse à l’allègement des structures, en passant par de nouvelles motorisations, il existe de multiples leviers pour amorcer ce processus. Justement, le démonstrateur volant eXtraPerformanceWing développé par Airbus, arborant une voilure innovante, a réalisé son premier vol d’essai ce lundi 6 novembre depuis l’aéroport Toulouse-Blagnac.

Une voilure intelligente inspirée par la nature

Il s’agit d’un jet d’affaires Cessna Citation VII équipé d’une technologie d’ailes inédite, capables d’adapter leur forme en fonction des conditions de vol, comme le ferait naturellement un oiseau. Sébastien Blanc, Directeur technique du démonstrateur, expliquait lors du salon du Bourget à nos confrères du Journal de l’Aviation que ces ailes sont en fait équipées de trois volets hypersustentateurs qui permettent d’ajuster la cambrure de l’aile pour améliorer ses performances et mieux redistribuer la portance. Cela permet notamment de gagner en efficacité lors des manœuvres.

Le système fonctionne en collaboration avec un nouveau LiDAR équipé de deux lasers, qui fournit une mesure plus précise des flux d’air pour ajuster de manière dynamique la forme de l’aile et ainsi réduire les contraintes. Sébastien Blanc précise que les mesures sont transmises vers ces nouvelles surfaces de contrôle pour adapter la forme de la voilure dynamiquement, ce qui permet in fine d'augmenter l'envergure de l'aile sans ajouter de masse.

Le eXtraPerformanceWing dans son hangar © Airbus
Le eXtraPerformanceWing dans son hangar © Airbus

Un enjeu économique pour les avionneurs

Et ce ne sont pas les seules innovations sur lesquelles travaille Airbus, car cette quête de sobriété constitue aussi (et surtout) un argument massue pour les avionneurs qui se livrent des batailles commerciales féroces. Par exemple, l'Airbus A350 qui est l'un des avions les plus modernes affiche une consommation de 2,5 litres de kérosène par passager pour 100 kilomètres, contre 4,1 litres pour son prédécesseur l'A340, ce qui équivaut à une diminution d'environ 39 %.

Le géant européen collabore notamment avec la société GKN Aerospace sur le programme « Wing of Tomorrow » qui générera des économies de poids significatives en s’appuyant sur des fibres composites sèches qui sont injectées de résines, laissant ainsi espérer une consommation de carburant encore inférieure.

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Commentaires (14)

nicgrover
Jet d’affaires, pas à la portée de M tout le monde.<br /> " …des fibres composites sèches qui sont injectées de résines, laissant ainsi espérer une consommation de carburant encore inférieure." Certes mais quid de la pollution pour produire de tels matériaux. C’est le principe des vases communicants
TotO
Il suffisait de retirer les ailes ! En a-t-on vraiment besoin ? ^^
arthur6703
Râler pour le plaisir de râler ?<br /> Il s’agit d’un démonstrateur , donc ils ne vont clairement pas faire ce genre de test sur un a380 dès la première fois.<br /> Comme pour un train, l’impact de la fabrication est négligeable sur du matériel qui va être utilisé pendant 40 ans. Par contre la réduction de conso a lieu durant les 30/40 ans de vie de l’appareil.<br />
Adrift
2.5 litres de kérosène au 100???<br /> Eh ben, qu’on vienne pas nous dire que l’avion est aussi terrible que ca; il se pourrait que voyager en voiture seul l’est plus?<br /> Meme si produire ce kérosène a plus de cout ecologique, 2.5 litres est bas meme pour un avion plein.<br /> Pour revenir au sujet de l’article; des ailes mouvante… euh non merci?
fungio
2.5 L par passager pour 100km
Aegis
Tu supposes des choses sans donner le moindre détail. Le plaisir de râler sans savoir . Les fibres composites sèches ne sont pas plus polluantes qu’un autre processus industriel.<br /> Par exemple, la fibre de verre avec de la colle est une fibre composite sèche. Tu la broie et la recycle par la filiale verre.
nicgrover
Vous avez mal lu. Je ne parle pas du produit lui-même mais de sa fabrication. Et je me pose la question… Quid est un adverbe interrogatif pour info.
nicgrover
Bah si vous le dites… Renseignez-vous sur le sens du mot «&nbsp;râler&nbsp;» ce qui n’est pas le cas. Je pose une question (quid) et c’est tout.<br /> Merci pour l’interprétation de mes propos.
TAURUS31
Airbus me fait penser à ces stations de Ski qui mettent en avant leur côté «&nbsp;ecoresponsable&nbsp;» tout en continuant à bétonner et étendre leur domaine.<br /> Un peu comme cette mode de coller «&nbsp;bio&nbsp;» même sur les produits les plus improbables.<br /> Bref, pour moi ce n’est pas autre chose que du greenwashing
Martin_Penwald
@Adrift<br /> 2,5L/100km, c’est si l’avion est plein. Une voiture qui consomme 6L/100 avec 4 passagers va consommer moins par passager, et un bus qui transporte 50 personnes et qui consomme 25L/100 va même être 5 fois plus économe qu’un avion.
Aegis
Heu… tu expliques? C’est quoi ton point sur la fabrication?<br /> Non, en fait n’explique pas. Vu comment tu trolles en permanence, ça ne m’intéresse pas.
nicgrover
En matière de troll je m’incline.<br /> Lisez mon post et vous comprendrez. «&nbsp;Quid&nbsp;» Je pose une question donc aucun besoin d’expliquer. Si vos connaissances, dont je ne doute pas, peuvent apporter un début d’explication, ma journée n’en sera que plus belle.
philouze
«&nbsp;2,5L/100km, c’est si l’avion est plein. Une voiture qui consomme 6L/100 avec 4 passagers va consommer moins par passager&nbsp;»<br /> ça reste très efficace ( pour du thermique ), par ailleurs nous savons qu’une majorité écrasante de voitures particulières se baladent vides, alors que les compagnies font tout pour bourrer leurs avions autant que possible.<br /> les réacteurs et les ailes sont encore largement perfectibles, j’ai bon espoir pour une division par deux de la conso, notre plus grosse préoccupation devrait être l’effet rebond qui en matière de transport éloigné est absolument redoutable.
Nmut
L’avion est «&nbsp;terrible&nbsp;» (pour reprendre ton expression) car il est utilisé pour de très longues distances et au global, la pollution résultante totale est équivalente à celle des automobiles =&gt; il FAUT traiter les 2 problèmes.<br /> Et bien sûr il faut aussi tenir compte du fait que ce sont les meilleurs chiffres obtenus par passager, donc un avion non complet, des conditions météo non favorables, un trajet court ou au contraire proche du range max, c’est plus que ça.<br /> Adrift:<br /> Pour revenir au sujet de l’article; des ailes mouvante… euh non merci<br /> Les ailes sont déjà mobiles: bords d’attaque, volets, aérofreins, sans compter la flexibilité structurelle! Il s’agit juste de pousser plus loin le concept et d’ajouter un degré de liberté supplémentaire aux ailes.
Nmut
Alors attention à l’affirmation juste après la question: «&nbsp;C’est le principe des vases communicants.&nbsp;».<br /> Je pense que c’est cette phrase qui nous a tous fait penser à une question rhétorique.<br /> Et je vais te répondre: l’extraction des métaux, la confection de la fibre / de carbone / kevlar on un gros impact écologique, mais l’ordre de grandeur n’a rien à voir avec la pollution due à la combustion du carburant sur la durée de vie de l’avion. De plus en général, les avancées dans les matériaux visent aussi à la réduction de la quantité de matière nécessaire, donc le bilan reste du même ordre de grandeur.
Nmut
philouze:<br /> ça reste très efficace ( pour du thermique )<br /> Et surtout pour les vitesses atteintes. Le slow flight permettrait de réduire grandement la consommation, mais difficile de faire passer la pilule aux passagers. <br /> philouze:<br /> j’ai bon espoir pour une division par deux de la conso<br /> Ne rêve pas trop, on est très proche du maximum théorique. A part une hybridation qui réduirait un peu la conso dans les phases de conso critiques (au sol et au décollage) ou un changement de paradigme (comme le slow flight comme je l’ai dit), il ne faut pas attendre de miracle.<br /> philouze:<br /> notre plus grosse préoccupation devrait être l’effet rebond qui en matière de transport éloigné est absolument redoutable.<br /> Comme d’habitude…
nicgrover
A aucun moment je n’ai mentionné la combustion du carburant. Je posais la simple question d’avoir une idée de l’empreinte carbone de la production de ces matériaux. C’est tout.<br /> Pourquoi interpréter mes propos, c’était une simple question non rhétorique (d’où le quid) qui, jusqu’à maintenant, n’a reçue aucune réponse claire (avec des chiffres par exemple).
Nmut
La communication par écrite est difficile! <br /> Effectivement, ça serait intéressant de connaitre le bilan carbone (et chimique) de la fabrication d’un avion. Ca doit faire peur, ne serait-ce que par la R&amp;D et la complexité de fabrication…<br /> Je vais voir au boulot si les experts environnement ont des infos la dessus, même si c’est peu probable, on ne travaille que sur les vols, on a même du mal à avoir les caractéristiques exactes de chaque appareil (l’aéronautique est un domaine très concurrentiel et ou le secret est un mantra!)…
nicgrover
Merci de cet éclaircissement et je comprends bien les réticences de l’industrie aéronautique sur le sujet.<br /> Mais nous sommes dans une période où l’empreinte carbone règne en maîtresse à tord ou à raison je ne sais… Toutes ces entreprises travaillant les résines de toutes sortes ne communiquent guère sur ce sujet et quand on voit, par exemple, les quantités de pales d’éoliennes stockées et dont on ne sait quoi faire, cela interroge.
philouze
Ne rêve pas trop, on est très proche du maximum théorique. A part une hybridation qui réduirait un peu la conso dans les phases de conso critiques (au sol est au décollage) ou un changement de paradigme (comme le slow flight comme je l’ai dit), il ne faut pas attendre de miracle.<br /> non, en fait, on est toujours sur du «&nbsp;bon vieux&nbsp;» réacteur avec arbre en prise directe, c’est très inefficace, ça tourne aussi trop vite ( bien plus inefficace qu’un turboprop, qui est déjà plus inefficace qu’un simple diesel…) ,<br /> y’a de grande chances qu’on bascule sur de gigantesques Geared Turbofan ( voie RollsRoyce) , ET/OU du propfan/openrotor (voie GE/Safran) , et même là, il restera encore un peu de marge<br /> Pour les ailes, y’a un peu de marge, on est sur des profils loin de l’idéal - il faudrait des ailes bien bien plus fines et longues, le problème est au sol, donc il faudra du repliable (voie aribus) ET/Ou du haubanné (voie Boeing)<br /> Et finalement y’a le corps de l’avion, qui est en trainée seule, les avions à corps portant c’est la dernière piste et ça viendra sûrement à très long terme ( plutôt des recherches Airbus / Onera mais les ricains y pensent aussi) .<br /> Et là, on est toujours dans la propulsion «&nbsp;classique&nbsp;» à base de cramage de pétrole, et oui, on a pas proposé la solution la plus bête : voler encore plus haut et bien plus lentement.<br /> le cumul de tout ça, ça nous amène très très loin en perf énergétique, on atteindra pas le train mais on éclatera sans problème la voiture thermique, avec ou sans passagers.
Nmut
Ca m’intéresse d’avoir tes sources.<br /> Je ne travaille qu’avec des données Airbus et il n’y a plus de saut de génération important prévus sur le long terme, juste des améliorations (ils commencent d’ailleurs à rater quelques paliers je trouve, signe d’une limite proche).<br /> Le rendement des réacteurs avec les dilutions actuelles est plutôt bon, les propfans ne changeront pas vraiment la donne, sauf si on passe au slow flight. D’après ce que j’ai entendu dire par mes collègues, même le corps portant, la solution la plus prometteuse, ne donne pas de gains très importants en route, tout en générant pas mal d’autres soucis dans les phases transitoires qui plombent le résultat général.<br /> philouze:<br /> le cumul de tout ça, ça nous amène très très loin en perf énergétique,<br /> C’est là que l’on est pas d’accord, pour moi on arrivera pas à réduire de plus de 20 à 30% la consommation, sachant qu’en plus la solution basique de faire des très gros porteurs n’est pas non plus viable (voir les difficultés du 380 et l’inexistence de concept chez Boeing).
philouze
Je suis surpris de ce que tu me dis là<br /> Ms sources sont les com publiques de RR et Safran ! ( voir plus bas)<br /> elles sont peut être publicitaires - mais pour l’instant, les gains annoncés sur les 50 dernières années se sont tous révélés vrais et assez incroyables en réalité<br /> Safran clame que l’Open Rotor est la voie vers les 15% de mieux que ce qui se fait de mieux, que 10% sont accessible simplement avec un meilleur taux de dilution encore sur les concepts existants.<br /> l’Ultrafan de RR est annoncé 25% plus efficient qu’un Trent, et on est pas au bout, et c’est pas réputé une meilleure piste que le propfan<br /> Les recherches de l’onera sur nova se font sur un proto imaginé à 900 km/h, donc leur carlingue elliptique semble pas si gênante ( à voir pour les énormes «&nbsp;mouettes&nbsp;» imaginées par airbus)<br /> Safran<br /> Quel avenir pour l’Open Rotor ?<br /> Découvrez l’article de Stéphane Cueille, Directeur Groupe R&amp;T et Innovation, à propos de l’Open Rotor publié sur son compte LinkedIn le 25 mars 2019. Bonne lecture !<br /> rolls-royce.com<br /> UltraFan<br /> ​The Ultimate TurboFan<br />
Nmut
philouze:<br /> Ms sources sont les com publiques de RR et Safran ! ( voir plus bas)<br /> Je vois ça comme une vitrine.<br /> Et c’est comme toujours les gains maximaux, qui sont sur une phase particulière de vol, il faut considérer les 4 phases (roulage, décollage, en route, approche) et pour tous les types de vols. La réduction de consommation ne se conçoit que sur le trafic global.<br /> Chez Airbus, les motoristes que je côtoie semblent plus dubitatifs sur un gain important. Ils ne voient les nouveaux concepts et ce genre de gain que pour des besoins particuliers, en les associant avec le slow flight et les aménagements de trajectoire sur des courts/moyens courriers, les pertes de temps étant moins significative alors.<br /> philouze:<br /> Les recherches de l’onera sur nova se font sur un proto imaginé à 900 km/h, donc leur carlingue elliptique semble pas si gênante ( à voir pour les énormes « mouettes » imaginées par airbus)<br /> Je ne connaissais pas. Intéressant.
philouze
J’apprends que l’ultrafan de RR, en plus d’être un GearedTurboFan et donc de ralentir sa soufflante pour améliorer le rendement, a en plus un pitch variable pour les aubes, ce qui devrait rendre caduc le discours portant sur «&nbsp;ces améliorations marchent au point optimal / pas sur les phases transitoires&nbsp;»<br /> il devrait avoir 10% de gain de conso sur un Trent XWB, juste le meilleur moteur du monde actuel :<br /> New Atlas – 16 Nov 23<br /> Rolls-Royce cranks world's largest jet engine up to maximum power<br /> Rolls-Royce has taken a major green step, announcing that not only has its giant UltraFan demo jet engine been run at full power on 100% Sustainable Aviation Fuel (SAF), but tests have proven all its current civilian engines are compatible with 100%...<br /> Ajoute les nouvelles ailes, les futurs fuselages, toujours moins de masse avion par passager, les nouvelles procédures de vol, le taxxiiing électrique, les pistes concernant les changement d’altitude pour éviter les contrails, et effectivement des vitesses plus basses et de meilleures altitudes … je veux bien croire tes collègues pessimistes, mais sont ils vraiment concentrés sur cette problématique précise des gains énergétiques ?<br /> Je veux dire que mêmes des passionnés - mais conservateurs - du domaine de l’énergie auraient perdu la plupart de leurs paris sur les gains en rendement et en cout de la plupart des pistes énergétiques il y a 10 ans.<br /> Sauf peut être sur l’hydrogène ou le moteur à combustion interne, mais celui-ci est à sa limite de carnot, alors qu’on sait les formes d’avions, les dimensions d’ailes et les réacteurs notoirement inefficaces, contrairement aux Turboprops
Nmut
philouze:<br /> J’apprends que l’ultrafan de RR a en plus un pitch variable pour les aubes<br /> Je ne savais pas non plus. Intéressant.<br /> philouze:<br /> pour éviter les contrails<br /> C’est un sujet que je viens de commencer à explorer au boulot. On va plutôt perdre en conso puisqu’il faudrait soit faire un évitement latéral (=&gt; allongement du vol) soit un changement d’altitude (=&gt; diminution du rendement).<br /> philouze:<br /> je veux bien croire tes collègues pessimistes, mais sont ils vraiment concentrés sur cette problématique précise des gains énergétiques ?<br /> C’est justement pour ça qu’ils bossent avec mon client! On leur propose des simulations numériques pour valider les évolutions matérielles, l’optimisation des routes, des procédures (des points de vue des compagnies et du contrôle aérien pour la sureté et la sécurité) et les impacts environnementaux associés (consos, contrails, résidus de combustion, …).
philouze
philouze:<br /> pour éviter les contrails<br /> C’est un sujet que je viens de commencer à explorer au boulot. On va plutôt perdre en conso puisqu’il faudrait soit faire un évitement latéral (=&gt; allongement du vol) soit un changement d’altitude (=&gt; diminution du rendement).<br /> dommage :-/<br /> sinon ok donc de fait c’est précisément leur job cette recherche d’amélioration énergétique ( ça doit être passionnant au demeurant) , en tant que vulgum pecus,<br /> je n’ai pas accès à ces données je ne peux que me ranger à leur avis, tout en gardant espoir pour la suite -<br /> ce sera mon biais pensée magique et acceptation des promesses marketing des motoristes et avionneurs
Nmut
philouze:<br /> c’est précisément leur job cette recherche d’amélioration énergétique<br /> C’est un peu plus large que ça, c’est l’optimisation des couts de fabrication et d’exploitation =&gt; amélioration de la fiabilité, de la durabilité, réduction du nombre de pièces et de la complexité de fabrication, mais le rendement énergétique est une grosse part de la recherche car un des principaux couts d’exploitation et en «&nbsp;bonus&nbsp;», réduit l’impact environnemental.
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