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Innovations importantes en matière de propulsion


Le moteur est la source principale des émissions de CO2, de NOX, et le principal responsable du bruit engendré par l’avion. Un travail important devra donc être effectué sur les moteurs (programme de recherche « Propulsion » du CORAC, mené par la Snecma et Safran).



L’optimisation du cycle primaire de combustion


À court terme, les innovations porteront principalement sur l’optimisation du cycle primaire de combustion des turbojets classiques. Il s’agira d’augmenter les températures et les pressions au niveau du flux chaud du moteur, de mieux les contrôler, d’utiliser des matériaux plus résistants à ces contraintes, de mettre en place un système de refroidissement plus efficace et d’optimiser la forme des pales du compresseur. Cela devrait permettre à horizon 2015 de réduire de 5-10 % la consommation de l’appareil (mais aussi ses émissions de CO2, de NOX, et son bruit).

Une rupture technologique : les nouvelles architectures de moteurs


À moyen terme, un saut technologique est à prévoir avec le développement de nouvelles architectures de moteurs. Ces moteurs posséderont un taux de dilution beaucoup plus élevé que celui des turboréacteurs double flux classiques. Leur efficacité propulsive beaucoup plus importante conduira alors à une diminution de la consommation de l’avion, jusqu’à 20 % pour le modèle Open Rotor (moteur dont la soufflante, élément constitué de pales et d’aubes en entrée du moteur, est non carénée).

Taux de dilution d’un turboréacteur à double flux


Le taux de dilution d’un turboréacteur à double flux est le rapport du flux froid massique (dit secondaire, le flux extérieur) et le flux chaud massique (dit primaire, au centre du moteur). Sur les appareils militaires optimisés en vol supersonique, ce taux est de l’ordre de 1. Pour les avions de ligne, il est de l’ordre de 5 à 10.


L’Open Rotor est annoncé comme une rupture technologique dans le monde de la motorisation aéronautique civile. La soufflante, non carénée (autrement dit hors de l’enveloppe du réacteur) permet de faire passer le taux de dilution du moteur à 30 voire 40 (contre 5 à 10 actuellement). Ainsi, associé à des matériaux innovants ultralégers, ce moteur devrait atteindre un niveau de performance énergétique particulièrement prometteur : une réduction de 10 % de la consommation par rapport aux meilleurs modèles de turboréacteurs double flux en cours de développement (soit une réduction de consommation de l’ordre de 20 % par rapport aux générations actuelles). Cependant, ce concept est encore loin d’être abouti, de nombreux verrous technologiques (mais également sociétaux et d’acceptabilité des passagers) restent à débloquer. Le principal concerne la maîtrise du taux de dilution. Cette difficulté est à mettre en parallèle avec les contraintes de poids et d’aérodynamisme de l’appareil. En effet, en raison des dimensions de la soufflante, la taille du moteur est plus grande ce qui augmente à la fois le poids et la traînée. Cela entraîne une consommation de carburant supplémentaire qui compense le gain de carburant dû à l’utilisation d’une soufflante non carénée. Le recours à des matériaux plus légers pourrait réduire cet effet. Malgré ces verrous, une mise en service peut être envisagée à horizon 2020.

Le cycle de combustion variable


À plus long terme (horizon 2030), les moteurs pourront disposer d’un cycle de combustion variable (commande électronique des soupapes, taux de compression variable) à l’instar des progrès réalisables sur le moteur thermique de l’automobile. Cela conduirait à réduire de 10 % à 20 % la consommation d’un avion (par rapport aux turboréacteurs à double flux existants).