Avion concept Airbus

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Bruxelles, le 30 novembre 2010. Airbus a profité de l'Aero Week pour présenter à la presse son futur concept d'avion. La recherche et le développement visant à améliorer l'impact environnemental du transport aérien constituent une priorité pour l'industrie aéronautique, qui a exposé ses projets et objectifs dans ce domaine au Parlement européen à Bruxelles du 30 novembre au 3 décembre 2010.

Dr Rainer Ohler, vice-président senior des affaires publiques et de la communication d'Airbus. (Photo Airbus)

Technologie et environnement
Depuis l'introduction du premier avion à réaction, les constructeurs ont réussi à réduire la consommation de carburant (et donc les émissions de CO2) de 70 % au cours des 40 dernières années. Les émissions de NOx ont diminué de 90 % et les niveaux sonores de 75 %. Cependant, ces progrès technologiques considérables sont contrebalancés par une croissance plus forte du transport aérien mondial. Bien que l'impact du transport aérien ne représente que 2 % des émissions d'origine humaine, les efforts de recherche et de développement de nouvelles technologies doivent se poursuivre afin de réduire l'impact global du secteur sur le changement climatique. L'industrie s'est fixé des objectifs très ambitieux : réduire la consommation, et donc les émissions de CO2, de 1,5 % par an entre 2005 et 2020 pour atteindre la neutralité carbone d'ici 2020, et réduire les émissions de 50 % d'ici 2050.

Les considérations environnementales sont donc une priorité essentielle dans le développement de nouvelles technologies, de nouveaux produits et de nouveaux procédés. En collaborant avec les gouvernements, les industries, les instituts de recherche et les universités du monde entier, Airbus s'efforce de trouver les meilleures réponses aux plus grands défis de l'aviation. Plus de 3 000 collaborateurs d'Airbus travaillent, directement ou indirectement, sur plus de 400 initiatives de R&D, regroupées en 100 grands projets pour une efficacité accrue. Plus de 90 % des investissements annuels d'Airbus en R&D, qui représentent plus de 2 milliards d'euros, contribuent à améliorer l'impact environnemental des avions actuels et futurs.

Le Dr Ohler a axé sa présentation sur les programmes de recherche et de technologie d'Airbus. (Photo : Guy Viselé)

Au cours des 40 prochaines années, la collaboration et l'investissement en recherche et développement deviendront encore plus cruciaux, car les ressources énergétiques se raréfient et deviennent plus coûteuses, tandis que le carburant demeure le principal poste de dépenses des compagnies aériennes (30 % pour les vols monocouloirs et 40 % pour les vols long-courriers). Par conséquent, la réduction de la consommation de carburant (et donc des émissions) et la recherche de nouvelles sources d'énergie alternatives resteront des éléments clés du secteur aéronautique.

L'avion du futur
Prédire l'avenir de l'aviation n'a jamais été chose aisée. Nous savons déjà à quoi elle ressemblera dans quelques années, mais où en serons-nous en 2050 ? Airbus a invité ses ingénieurs à partager leurs idées pour l'avion du futur et a compilé les meilleures d'entre elles dans un avion virtuel qui devrait voler dans 40 ans. Les améliorations les plus significatives concerneront l'intérieur, la cabine : la réduction du poids (et donc de la consommation de carburant) pourra être considérablement améliorée grâce à l'utilisation de matériaux plus légers pour les sièges, les porte-bagages et les parois. Airbus prévoit des sièges fabriqués à partir de matériaux autonettoyants et écologiques, dont la forme s'adapte à la morphologie de l'occupant.

Les parois du fuselage deviennent transparentes sur demande, offrant aux passagers une vue panoramique exceptionnelle à 360°. Les experts d'Airbus en matériaux, aérodynamique, cabine et moteurs ont tous contribué à ce véritable chef-d'œuvre d'ingénierie. Cet avion conceptuel combine des technologies qu'il est rare de voir coexister de cette manière.

L’avion conceptuel imaginé par Airbus. (Photo : Airbus)

Il s'agit donc d'un avion « virtuel » qui ne volera jamais, mais qui représente les différentes technologies explorées pour répondre aux besoins futurs. Une réduction significative de la consommation de carburant et des émissions, un niveau sonore considérablement diminué et un confort accru constituent les trois objectifs clés. Des ailes ultra-minces à grande envergure, des moteurs partiellement intégrés au fuselage et un empennage en U sont associés à une structure « intelligente » composée de matériaux plus légers, contribuant ainsi à une amélioration significative de l'éco-efficacité.

Cet « avion concept » est unique car il combine différentes technologies sans tenir compte de l'impact de l'une sur l'autre. Il représente donc le meilleur de chaque monde.

Le bruit des réacteurs est considérablement réduit par l'empennage en forme de U. (Photo : Airbus)

En réalité, le défi pour les ingénieurs est de trouver le meilleur compromis entre les différentes technologies, en fonction de leurs priorités. Par exemple, l'introduction de nouvelles technologies comme le rotor ouvert, qui améliore considérablement la consommation de carburant et réduit significativement les émissions, entraîne une réduction du niveau sonore. Inversement, si l'on privilégie la réduction du bruit, les futurs moteurs plus conventionnels n'atteindront pas des réductions similaires de la consommation de carburant et des émissions. Mais à terme, les nouvelles technologies gagneront en maturité et pourront être utilisées pour produire un aéronef éco-efficient.

Faites voler vos idées
Pour la deuxième année consécutive, Airbus organise le concours « Fly Your Ideas » (FYI).
Le concours Airbus Fly Your Ideas invite les étudiants du monde entier à développer des idées novatrices pour une aviation plus verte. Ce concours, baptisé FYI, illustre l'engagement d'Airbus à investir dans l'avenir de l'aviation et sa durabilité. Ouvert aux universités et aux étudiants de toutes nationalités et disciplines, il vise à stimuler l'innovation pour une aviation plus verte et à identifier des opportunités de recherche et développement en collaboration avec les étudiants et les équipes de recherche. Le concours Airbus FYI offre une occasion unique à la jeune génération de participer à la vision d'Airbus pour une industrie aéronautique éco-efficiente de demain et de répondre durablement aux besoins du transport aérien. Organisé tous les deux ans, ce concours se déroule en trois étapes de difficulté croissante. L'équipe gagnante remportera un prix de 30 000 €.

L'équipe gagnante de la première édition de FYI a reçu son prix lors du Salon du Bourget final. (Photo : Airbus)

Cette deuxième édition du concours FYI a été lancée au Salon aéronautique de Farnborough en juillet 2010 et se conclura au Salon du Bourget en juin 2011. Les étudiants sont invités à proposer des projets portant sur un aspect du « Cycle de vie environnemental », une nouvelle approche utilisée par Airbus pour optimiser la performance environnementale d'un avion tout au long de son cycle de vie. Ce cycle comprend cinq phases : conception, chaîne d'approvisionnement, production, exploitation et mise hors service. Cette approche est reconnue par la certification ISO 14001. Airbus est la seule entreprise aérospatiale au monde à avoir obtenu cette certification.

L'édition 2011 du concours FYI fait suite au succès de la première édition, lancée en octobre 2008, qui a rassemblé quelque 2 350 étudiants de plus de 80 pays. L'équipe multinationale « Coz » de l'Université du Queensland (Australie) a remporté le premier prix en 2009. Son projet portait sur l'utilisation de nouveaux matériaux composites biologiques dérivés de fibres naturelles de ricin pour des applications en cabine. L'équipe « Solar Voyager » de l'Université de Singapour a remporté le deuxième prix pour son projet de cellules photovoltaïques intégrées destinées à la production d'électricité à bord des aéronefs.

Tous ces projets sont axés sur le long terme et reflètent les objectifs ambitieux d'Airbus pour permettre à l'aviation de relever les défis du changement climatique. Toutefois, le consortium européen n'en néglige pas pour autant le court et le moyen terme et a annoncé successivement deux nouveaux programmes qui auront un impact positif sur l'impact environnemental du transport aérien. Il s'agit notamment de la première introduction régulière de biocarburants en service commercial et d'un programme de remotorisation de la famille A320, qui permettra de réaliser des économies de carburant d'environ 15 %.

Carburants alternatifs
L'utilisation de carburants alternatifs et plus respectueux de l'environnement fait l'objet d'études et d'expérimentations depuis plusieurs années. Cependant, jusqu'à présent, les compagnies aériennes n'utilisaient pas régulièrement de biocarburants. C'est désormais chose faite avec l'annonce par Airbus et Lufthansa du déploiement régulier d'un A321 fonctionnant au biocarburant.

Lufthansa et Airbus exploiteront un A321 alimenté à 50 % par du biocarburant sur des vols réguliers. (Photo : Airbus)

Au premier semestre 2011, Lufthansa lancera les premiers vols commerciaux au monde alimentés au biocarburant par un Airbus A321 équipé de moteurs IAE (International Aero Engines). Ces vols quotidiens entre Hambourg et Francfort seront les premiers au monde à utiliser un mélange de biocarburant composé à 50 % d'huile végétale hydrogénée (HVO). Lors de sa combustion, ce carburant issu de la biomasse libère le CO₂ qu'il absorbe naturellement pendant sa croissance, contribuant ainsi à neutraliser les émissions totales de CO₂.
Ces vols quotidiens débuteront en avril 2011 et dureront initialement six mois dans le cadre du projet de recherche et développement « Burn Fair », qui vise à étudier l’impact à long terme des biocarburants durables sur les performances des aéronefs. Airbus assurera l’assistance technique et le suivi des propriétés du carburant.
« Ces vols quotidiens utilisant des biocarburants représentent une avancée majeure dans notre quête d'un avenir durable pour l'aviation. Airbus œuvre actuellement à rassembler les producteurs de matières premières, les raffineries de pétrole et les compagnies aériennes, et avec cette annonce de vols passagers, nous franchissons une nouvelle étape importante dans cette direction », a déclaré Tom Enders, président-directeur général d'Airbus.
L’huile végétale hydrogénée sera fournie par Neste Oil, une entreprise finlandaise, dans le cadre d’un accord à long terme avec Lufthansa. Ce carburant sera produit exclusivement à partir de matières premières renouvelables, garantissant ainsi que la biomasse n’entre pas en concurrence avec les ressources alimentaires, l’eau ou les matières premières agricoles.
La feuille de route d'Airbus en matière de carburants alternatifs vise à en faire une réalité durable pour l'aviation en mobilisant les acteurs de la chaîne de valeur aux niveaux social, industriel et environnemental. Outre les initiatives d'Airbus avec d'autres compagnies aériennes, comme le premier vol aux biocarburants en Amérique latine le 22 novembre, un Airbus a effectué le premier vol commercial avec un mélange à 50 % de GTL en octobre 2009. Par ailleurs, un Airbus A380 a réalisé le premier vol commercial au monde utilisant du GTL en février 2008.

Lancement de l'A320neo
Airbus a également annoncé le lancement du programme A320neo début décembre. Dans le cadre de ce programme, le constructeur européen propose de nouveaux moteurs pour sa famille A320, son appareil le plus vendu, permettant ainsi une consommation de carburant réduite. Les compagnies aériennes peuvent choisir entre le moteur LEAP-X de CFM International et le PurePower PW1100G de Pratt & Whitney. L'appareil, baptisé A320neo, sera équipé de l'un ou l'autre de ces moteurs et de « Sharklets », de grands dispositifs en bout d'aile conçus pour réduire la consommation de carburant. Airbus commencera à livrer les premiers appareils de la famille A320neo au printemps 2016.

L'A320neo remotorisé avec des moteurs CFM LEAP-X. (Photo Airbus)

L'A320neo permettra de réaliser d'importantes économies de carburant, jusqu'à 15 %, soit une réduction des émissions de CO₂ pouvant atteindre 3 600 tonnes par an et par appareil. De plus, les clients de l'A320neo bénéficieront d'une réduction à deux chiffres des émissions de NOx, d'un niveau sonore moteur réduit, de coûts d'exploitation moindres, d'une autonomie accrue jusqu'à 950 km (500 nm) et d'une charge utile supplémentaire de deux tonnes. Ces nouvelles technologies de motorisation seront disponibles d'ici le milieu de la décennie. Airbus anticipe un marché potentiel de 4 000 appareils de la famille A320neo au cours des 15 prochaines années.
La nouvelle option de moteur s'applique aux A321, A320 et A319, ne nécessitant que des modifications mineures, principalement au niveau des supports d'aile et de moteur.

L'A320neo remotorisé avec le Pratt & Whitney PurePower PW1100G. (Photo : Airbus)

Airbus a lancé ses nouveaux « Sharklets », de grands dispositifs d'extrémité d'aile conçus pour optimiser l'éco-efficacité et le rayon d'action de la famille A320. Proposés en option, ils permettront de réduire la consommation de carburant d'au moins 3,5 % sur les vols long-courriers. L'A320 sera le premier appareil de la famille à être équipé de ces Sharklets et sera disponible dès fin 2012, suivi par les autres appareils de la famille A320 à partir de 2013.

Relever les défis de l'avenir
Airbus s’engage à fournir à ses clients les technologies les plus avancées et les plus éco-efficientes afin d’optimiser en permanence les performances de ses avions, qu’ils soient en production, en développement (A350 et A320neo) ou même conçus pour les quarante prochaines années. L’entreprise a pleinement conscience que le secteur aéronautique doit assumer pleinement sa responsabilité environnementale et développer des produits, des technologies et des concepts qui réduisent son empreinte écologique, malgré la croissance attendue du transport aérien due à la demande croissante du public. Ses nombreuses et diverses initiatives auront un impact positif sur l’environnement.

Guy Viselé

Photo de Guy Viselé

Guy Viselé

Pilote privé et lieutenant-colonel réserve de la force aérienne belge, passionné d'aviation, ses débuts dans la carrière aéronautique publique. Votre passe ensuite vingt ans chez Abelag Aviation où il termine comme Executive Vice-President. Après dix ans comme porte-parole de Belgocontrol, il devient consultant pour l'EBAA (European Business Aviation Association). Journaliste indépendant qui a collaboré avec des revues aéronautiques belges et a rejoint Hangar Flying en 2010.