Safran a démarré à Istres les essais de Phileas, son démonstrateur de moteur hybride électrique à échelle 1. Une campagne de six mois destinée à préparer la prochaine génération de moteurs d'avion, qui seront plus sobres en carburant.
Sur son site d'Istres, Safran Aircraft Engines a mis en route il y a quelques jours une campagne d'essais au sol inédite pour son démonstrateur Phileas, un moteur à échelle 1 truffé de technologies électriques. Pendant six mois pour près de 300 heures de tests, les ingénieurs vont scruter la manière dont l'électricité peut s'inviter au cœur d'un réacteur, sans rien lui faire perdre de sa puissance. Une étape clé pour l'avenir de l'aviation, soutenue par la Direction générale de l'Aviation civile (DGAC) dans le cadre du plan France 2030, signe que l'État français, lui aussi, mise sur cette technologie.
Safran lance les essais de son moteur d'avion hybride électrique
Phileas, dont on devine que Safran ne lui a pas donné ce nom par hasard (en référence au héros du Tour du monde en quatre-vingts jours de Jules Verne), est un vrai moteur, équipé de deux machines électriques bien réelles. Elles sont fixées sur les deux arbres qui font tourner le moteur, avec l'arbre « haute pression » et l'arbre « basse pression », un peu la colonne vertébrale du réacteur, qui entraînent les différents étages de turbines et de compresseurs. Ces machines savent aussi bien jouer les moteurs, en puisant de l'énergie électrique pour aider le réacteur, que les générateurs, en la produisant à partir de sa rotation. Le tout est piloté par une électronique de puissance embarquée, sorte de chef d'orchestre qui gère les flux d'électricité, et un système de distribution électrique qui les achemine où il faut, deux briques technologiques conçues par Safran Electrical & Power.
Tout l'enjeu de ces tests est d'étudier, sur ces deux arbres, l'extraction et l'injection de puissance électrique, dans des conditions représentatives d'un vol réel, pour vérifier que cette mécanique s'intègre sans perturber le fonctionnement du réacteur. Les essais, menés sur un banc à l'air libre, passent au crible les différents régimes du moteur et les diverses phases de vol, pour s'assurer que rien ne coince. Pierre Cottenceau, le directeur technique de Safran Aircraft Engines, présente cette campagne comme « une nouvelle étape dans la maturation des technologies d'hybridation électrique », et un jalon décisif avant leur intégration dans les futurs moteurs du groupe.
Parmi les scénarios testés, il y a, d'abord, la possibilité de transférer de la puissance d'un arbre à l'autre. Si l'arbre basse pression a besoin d'un coup de pouce, l'arbre haute pression peut lui en céder, et inversement. Ensuite, la juste répartition de l'énergie à prélever entre les deux, selon le moment du vol, on ne pompe pas la même chose au décollage ou en croisière. Enfin, la gestion des échanges entre le moteur et le reste de l'avion, c'est-à-dire la façon dont l'électricité produite alimente les systèmes de bord (cabine, avionique...). L'idée est de fournir un maximum d'électricité à l'avion, sans jamais pénaliser le rendement du moteur, quelle que soit la phase de vol.
L'hybridation électrique, un pilier de la stratégie de décarbonation de Safran
L'hybridation électrique forme, avec deux autres pistes, les trois pans de la stratégie de décarbonation de Safran. La première, l'Open Fan, est une architecture de moteur en rupture avec les modèles actuels, où l'hélice n'est plus carénée (c'est-à-dire pas entourée d'un carter), pour améliorer le rendement. La seconde mise sur les carburants d'aviation durables, produits à partir de ressources renouvelables plutôt que du pétrole. Avec ces trois chantiers, Safran espère équiper la prochaine génération de moteurs pour avions court et moyen-courriers, qui sont ceux qui assurent l'essentiel des vols du quotidien, et les rendre nettement plus économes que ceux d'aujourd'hui.
Ces travaux sont menés dans la lignée du programme CFM RISE, porté par CFM International, la coentreprise détenue à parts égales par Safran et l'américain GE Aerospace, une structure commune créée pour développer et vendre leurs moteurs ensemble. L'objectif est de réduire de 20 % la consommation de carburant par rapport aux moteurs actuels, et jusqu'à 80 % en combinant ces innovations avec des carburants durables. Un enjeu important pour CFM, dont les moteurs équipent déjà l'écrasante majorité des avions court et moyen-courriers dans le monde, et qui prépare ainsi sa prochaine génération.
Safran profite des travaux des dernières années. Dès 2023, le projet DOPEE avait déjà permis de valider le fonctionnement d'une machine électrique d'une puissance de 300 kW (de quoi alimenter environ 150 foyers) installée sur le Silvercrest, un moteur de Safran conçu pour les jets d'affaires. Les équipes y avaient alors réalisé leurs toutes premières extractions et injections de puissance électrique sur un moteur réel. Avec Phileas, Safran passe à la vitesse supérieure, en testant cette fois deux machines à la fois, sur un moteur pensé pour les avions de ligne. Peut-être aurons-nous plus d'informations dans six mois, quand les 300 heures d'essais auront livré leur verdict.
