Airbus et CFM International misent sur "l'open fan", un moteur à ventilateur ouvert pour baisser les émissions

Alexandre Boero
Par Alexandre Boero, Journaliste-reporter, responsable de l'actu.
Publié le 20 juillet 2022 à 18h40
© Airbus
© Airbus

L'avionneur Airbus et CFM International, propriété de GE Aviation et Safran, font la promotion de la technologie « open fan », pour des moteurs et des avions plus efficaces demain.

À l'occasion du salon de l'aéronautique de Farnborough, au Royaume-Uni, les annonces pour un secteur plus vert se succèdent, et Airbus suit de près les avancées de son partenaire CFM International, coentreprise détenue à 50/50 par Safran et General Electric. Cette dernière est en effet à l'origine de l'architecture de moteur en rupture open fan, qui pourrait bien aboutir à des économies de carburant de l'ordre de 20 %. Les tests en vol sont espérés pour la période 2025-2030.

Des ambitions communes pour des essais en vol dans la seconde moitié de notre décennie

Airbus et CFM International collaborent donc pour tester en vol le futur démonstrateur d'essais de CFM, qui vise à accélérer à la fois la maturité et le développement des technologies de propulsion avancées. Ce travail s'effectue dans le cadre du programme de démonstration RISE, pour Revolutionary Innovation for Sustainable Engine.

La technologie prendra vie à bord de l'avion amiral d'Airbus, un A380, au cours de la seconde moitié de la décennie, avec une campagne d'essais qui sera menée au centre d'essais en vol de l'avionneur européen, à Toulouse. L'A380 en question sera équipé d'un moteur open fan, situé sous l'une de ses ailes, avec un très gros porteur spécialement configuré et instrumenté.

Airbus compte beaucoup sur cette technologie et espère s'en équiper définitivement pour des appareils qui entreraient alors en service d'ici 10 à 12 ans. Il y aura évidemment une étape intermédiaire au vol d'essai de l'A380 : celle des essais au sol du moteur, suivie des essais en vol depuis le centre de General Electric Aviation à Victorville, en Californie.

100 % de compatibiliité avec du carburant d'aviation durable et une réduction de CO2

Ce programme d'essai conjointement mené par Airbus et CFM International devra aboutir à une meilleure compréhension de l'intégration moteur/aile et des performances dynamiques, et fournir des gains d'efficacité du système de propulsion. Un travail sur l'acoustique sera également fait, « pour les communautés situées autour des aéroports et aussi pour les passagers à l'intérieur de la cabine », explique Airbus.

Mais surtout, les deux sociétés veulent prouver que leur technologie offrira un meilleur rendement énergétique. Elles évoquent une réduction de 20 % des émissions de CO2 par rapport aux moteurs les plus efficaces aujourd'hui. Safran promet en outre une compatibilité du futur moteur avec un carburant d'aviation durable (SAF), et ce, à 100 %.

© Airbus
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Avant les essais, un travail de plusieurs années déjà entamé va se poursuivre. Il s'agit notamment pour CFM et Airbus de déterminer les contraintes physiques de vol, la conception et les évaluations pour l'installation du moteur de démonstration d'essais en vol. Elles comprendront « la définition des "lignes aérodynamiques" du pylône (c'est-à-dire l'aérodynamique et les géométries physiques), l'évaluation des charges, les qualités de maniement, et les performances et la préparation de la modélisation pour soutenir l'analyse des essais en vol », nous dit Pascal Arrouy, open fan architect chez Airbus. De nombreux autres éléments de l'A380, aussi bien extérieurs qu'intérieurs, devront être adaptés pour supporter le moteur et obtenir une autorisation de vol.

Source : Safran/Airbus

Par Alexandre Boero
Journaliste-reporter, responsable de l'actu

Journaliste, responsable de l'actualité de Clubic. En soutien direct du rédacteur en chef, je suis aussi le reporter et le vidéaste de la bande. Journaliste de formation, j'ai fait mes gammes à l'EJCAM, école reconnue par la profession, où j'ai bouclé mon Master avec une mention « Bien » et un mémoire sur les médias en poche.

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info01

Est ce que les avions pourront toujours voler aussi ‹ vite › (900km/h) avec ce genre de futur moteurs ?

yam103

Comme je comprends, on réinvente les avions à hélices.

Kratof_Muller

Non, ils voleront peut-être également à plus basse altitude.
Je crois que la vitesse d un avion moderne à hélice est de 700kmh max environ et pas avec un paquebot.

jeanlain

Non, ça reste un turboréacteur, sauf que les éléments qui permettent d’aspirer et comprimer l’air ne sont pas carénés.
Contrairement à un avion à hélice, ici les pales ne servent pas à générer la poussée.

Ce que tu décris (la réinvention du moteur à hélice via un turboréacteur) ça existe déjà depuis bien longtemps, c’est un turbopropulseur.

MattS32

Non. Les avions à hélices, c’est un moteur thermique « classique » qui fait tourner les hélices, hélices qui vont alors fournir la poussée qui fait avancer l’avion.

Ici c’est toujours un turboréacteur, les hélices forment une turbine qui sert à compresser l’air aspiré par la chambre de combustion, et la poussée est assurée non pas par cette turbine, mais par l’éjection des gaz de combustion à l’arrière du réacteur.

Exactement comme avec les turboréacteurs actuels, mais sans l’enveloppe autour de la turbine.

Martin_Penwald

Ça fait pas mal de temps que ce concept existe. Je note que ça a l’air plus grand, au niveau diamètre, qu’un turbo réacteur standard.
Ce qui implique qu’il va falloir faire attention en les plaçant sur des modèles déjà existants. Et je pense effectivement aux bricolages de Boeing sur le 737 MAX.

stratos

Pas bon dommage, sur un moteur de rafale « oui » et encore plus compliqué, mais sur un civile c’est la soufflante 90% (pale de devant qui font le gros de la poussée) après rapport volume d’air et de température entre ce qui sort de la chambre de combustion et la soufflante

stratos

Ce que vous appelez pale , c’est la soufflante et c’est ce qui fait env 90% de la poussée.

PsykotropyK

L’A400M c’est 825 km/h max. Et c’est un paquebot.

jeanlain

Non (et du coup le « pas bon dommage » est regrettable), ce qui fait la poussée d’un turboréacteur c’est l’air éjecté de la tuyère (certes injecté par la soufflante). Mais même l’air qui passe autour de la chambre de combustion passe bien DANS le réacteur, et ne permet de générer de la poussée que grâce à la forme de la tuyère, la chaleur de la chambre de combustion, et certainement effet venturi.

Un moteur où la soufflante génère 90% de la poussée à elle seule, encore une fois, ça s’appelle un turbopropulseur.
La page wiki sur les turboprop est d’ailleurs très claire à ce sujet:

Le turbopropulseur est une turbomachine dont le fonctionnement est proche de celui d’un turboréacteur, bien que leur conception poursuive un objectif diamétralement opposé :

  • un turboréacteur doit produire le maximum de poussée en éjectant le maximum de gaz à la vitesse la plus élevée possible, par la tuyère ;
  • un turbopropulseur doit fournir le maximum de puissance pour la mise en rotation d’une hélice tout en perdant le minimum d’énergie dans les gaz d’échappement, afin de produire le déplacement d’un gros volume d’air le plus efficacement possible.