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Airbus Concept Plane

Bruxelles, 30 novembre 2010. Airbus a profité de l’organisation de l’Aero Week  pour présenter à la presse son « concept plane » du futur. La recherche et le développement d’améliorations de l’impact environnemental du transport aérien est une des priorités de l’industrie aéronautique qui exposait ses projets et objectifs en la matière au Parlement Européen à Bruxelles du 30 novembre au 3 décembre 2010.

Le Dr. Rainer Ohler, Senior Vice President Public Affairs & Communications de Airbus. (Photo Airbus)

Technologie et environnement
Depuis l’introduction des premiers avions 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 été réduites de 90% et le niveau de bruit de 75%. Mais ces progrès technologiques immenses sont contrebalancés par une croissance du transport aérien mondial plus forte. Même si l’impact du transport aérien se limite à seulement 2% des émissions de source humaine, il faut poursuivre et développer les efforts en matière de recherche et de nouvelles technologies pour arriver à une diminution de l’mpact total du secteur sur le changement climatique. L’industrie s’est fixée des objectifs très ambitieux de réduction de la consommation, donc des émissions de CO2, de 1,5% par an pour la période de 2005 à 2020, d’arriver à être « CO2 neutral » en 2020, et de réduire ses émissions de 50% d’ici 2050.

Les considérations en matière d’environnement sont donc une priorité majeure lors du développement de technologies, produits et procédés nouveaux. En travaillant aux côtés des gouvernements, des industries, des instituts de recherche et des universités des quatre coins du monde, Airbus s’attache à trouver les meilleures réponses aux défis majeurs de l’aviation.  Plus de 3.000 employés d’Airbus travaillent, directement ou indirectement, sur plus de 400 initiatives R &T regroupées au sein de 100 projets majeurs pour une plus grande efficacité. Plus de 90% de l’investissement annuel en R & D d’Airbus, qui s’élève à plus de 2 milliards d’euros, génèrent des bénéfices environnementaux pour les avions actuels et futurs. 

Le Dr Ohler a focalisé son intervention sur les programmes de recherche et technologie chez Airbus. (Photo Guy Viselé)

Au cours des 40 prochaines années, la coopération et l’investissement en R & T seront encore plus importants, sachant que les sources d’énergie deviennent de plus en plus rares et coûteuses, alors que le carburant reste la composante majeure des coûts d’exploitation des compagnies aériennes (30% pour les monocouloirs / 40% pour les long-courriers ). Ainsi, la réduction de la consommation de carburant (et donc des émissions) et la recherche de nouvelles sources alternatives restent des éléments déterminants de l’industrie aéronautique.

L’avion du futur
Il n’a jamais été facile de prévoir le futur de l’aviation. Nous savons déjà à quoi elle ressemblera dans quelques années, mais où serons-nous en 2050 ? Airbus a invité ses ingénieurs à donner leurs idées sur l’avion du futur et a rassemblé les meilleures de celles-ci dans un avion virtuel destiné à voler dans 40 ans. Les principales améliorations porteront sur l’intérieur, la cabine : c’est là qu’on peut nettement améliorer tant en réduction de poids (donc de consommation) par l’utilisation de matériaux plus légers pour les sièges, les racks à bagages et les cloisons. Airbus prévoit des sièges fait en matériaux écologiques auto-nettoyants et dont la forme s’adapte en fonction de la taille de la personne qui l’occupe.

Les parois du fuselage deviennent transparente sur demande, permettant une vue exceptionnelle à 360° aux passagers. Les experts d’Airbus en matériaux, aérodynamique, cabine et moteurs ont chacun apporté leur contribution à ce « rêve d’ingénieur ». Le « concept aircraft » combine un ensemble de technologies qui ne co-existeront probablement pas de cette manière.

Le « concept aircraft » imaginé par Airbus. (Photo Airbus)

C’est donc un avion « virtuel », qui ne volera jamais, mais qui est la représentation des diverses technologies qui sont explorées pour pouvoir répondre aux besoins du futur. Une réduction significative de la consommation et des émissions, nettement moins de bruit, et un plus grand confort sont les trois éléments poursuivis. Des ailes ultra-minces et de grande envergure, des moteurs en partie incorporé dans le fuselage, et une dérive en U sont mariés à une structure « intelligente » faite de matériaux plus légers et l’ensemble contribue à une amélioration conséquente des performances en « éco-efficience ».

Le « concept plane » est unique car il rassemble différentes technologies, sans se soucier de l’impact de l’une sur les autres. Il représente donc le meilleur de tous les mondes.

Le bruit des réacteurs est fortement réduit parl’empennage en U. (Photo Airbus)

En réalité, le défi pour les ingénieurs est de trouver le meilleur équilibre entre les différentes technologies, en fonction des priorités. Ainsi par exemple, l’introduction de nouvelles technologies telles que l’open-rotor, qui améliore sensiblement la consommation et diminue fortement les émissions, entraîne une réduction des performances en matière de bruit. A contrarion, si l’on se concentre sur la réduction du bruit, les futurs nouveaux moteurs plus classiques n’obtiendront pas de réducttions de consommation et d’émission aussi importantes.
Mais, avec le temps, de nouvelles technologies arriveront à maturité et pourront être utilisées pour produire un avion éco-efficace.

Fly Your Ideas
Pour la deuxième année consécutive, Airbus organise le challenge « Fly Your Ideas » (FYI).
Le concours Fly Your Ideas d’Airbus met les étudiants du monde entier au défi de développer des idées nouvelles au service d’une aviation plus « verte ». Ce concours FYI illustre l’engagement d’Airbus à investir dans l’avenir de l’aviation et sa durabilité. Il s’adresse aux universités et aux étudiants de toute nationalité ou discipline, en vue de favoriser l’émergence d’idées nouvelles au service d’une aviation plus verte et d’identifier aux côtés d’étudiants et d’équipes de recherche, des opportunités de R & T. Le concours FYI d’Airbus est une  occasion unique pour la jeune génération de rejoindre la vision d’Airbus pour une industrie aéronautique éco-efficiente du futur, et répondre aux besoins du transport aérien de manière durable. Ce concours qui a lieu tous les deux ans comprend trois étapes de difficulté croissante. L’équipe gagnante est récompensée par un premier prix de 30.000 euros.

L’équipe gagnante du premier FYI a reçu sa récompense lors du dernier Salon du Bourget. (Photo Airbus)

Cette seconde édition du concours FYI a été lancée au Salon aéronautique de Farnborough en juillet 2010 et se terminera au Salon du Bourget en juin 2011. Il est demandé aux étudiants de proposer des projets traitant de l’un des aspects du « Cycle de Vie Environnemental », une approche nouvelle utilisée par Airbus dans le but d’optimiser la performance environnementale d’un avion tout au long de son cycle de vie. Elle comprend cinq étapes : conception, chaîne d’approvisionnement, production, les avions en service et leur retrait du service. Cette approche a été reconnue grâce à  une certification ISO 14001 étendue. Airbus est la seule société aéronautique au monde ayant reçu cette certification.

Le FYI 2011 fait suite au succès du premier concours universitaire lancé en octobre 2008, et auquel avaient participé quelque 2.350 étudiants de plus de 80 pays. C’est l’équipe plurinationale « Coz » de l’université de Queensland (Australie) qui a remporté le premier prix en 2009. Son projet portait sur l’utilisation de nouveaux matériaux composites biologiques issues 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 dans l’avion pour générer de l’électricité.

Tous ces projets visent le long terme et reflètent les objectifs ambitieux d’Airbus pour permettre à l’aviation de répondre aux défis du changement climatique. Mais le consortium européen ne néglige pas pour autant le court et le moyen terme, et a coup sur coup, annoncé deux programmes nouveaux qui influenceront favorablement l’impact environnemental du transport aérien. D’une part, la première mise en exploitation régulière de bio-carburant en service commercial et d’autre part un programme de remotorisation de la gamme A320, permettant des économies de con,sommation de l’ordre de 15%.

Les carburants alternatifs
L’utilisation de carburants alternatifs et plus écologiques fait l’objet d’études et d’expérimentations depuis quelques années. Mais jusqu’à présent, le biofuel n’était pas utilisé de façon régulière par des compagnies aériennes. C’est maintenant le cas, avec l’annonce par Airbus et Lufthansa, de la mise en opération régulière d’un A321 qui volera au biocarburant.

Lufthansa et Airbus vont opérer en vols régulier un A321 utilisant à 50% du biocarburant. (Photo Airbus)

Au cours du premier semestre 2011, Lufthansa lancera les tout premiers vols passagers commerciaux au monde effectués avec du biocarburant par un A321 équipé de réacteurs IAE (International Aero Engines). Les vols quotidiens reliant Hambourg à Francfort seront les premiers au monde à utiliser un mélange de biocarburant composé à 50 % d’huile végétale hydrotraitée (HVO). Lorsqu’il est consommé, le carburant dérivé de la biomasse émet le CO2 qu’elle absorbe naturellement au cours de sa croissance, contribuant ainsi à neutraliser les émissions globales de CO2.
Ces vols quotidiens débuteront en avril 2011 et se poursuivront, dans un premier temps, sur une période de six mois dans le cadre du projet R&T ‘Burn Fair’ ayant pour objectif d’étudier l’impact à long terme des biocarburants durables sur les performances des avions. Le rôle d’Airbus consiste à fournir une assistance technique et à surveiller les propriétés des carburants.
“Les vols quotidiens avec du biocarburant constituent un grand pas en avant dans notre quête d’un avenir durable pour l’aviation. Actuellement, Airbus rassemble les producteurs de matières premières, les raffineries de pétrole et les compagnies aériennes et, grâce à cette annonce de vols passagers, nous avons franchi encore un nouveau cap dans ce sens”, indique Tom Enders, Président et CEO d’Airbus.
L’huile végétale hydrotraitée est fournie par Neste Oil, basée en Finlande, dans le cadre d’un accord à long terme avec Lufthansa. Le carburant ne sera produit qu’à partir de ressources en matières premières renouvelables afin que les matières premières de la biomasse n’entrent pas en concurrence avec les ressources en nourriture, en eau ou avec les terres cultivables.
La feuille de route d’Airbus sur les carburants alternatifs vise à faire en sorte que celui-ci devienne une réalité durable pour l’aviation en rassemblant les parties prenantes ou la ‘chaîne de valeur’ au niveau social, industriel et en termes de durabilité. Outre les efforts d’Airbus engagés auprès d’autres compagnies aériennes, par exemple, lors du premier vol effectué avec du biocarburant en Amérique latine le 22 novembre dernier, un avion d’Airbus a effectué le premier vol commercial avec un mélange de GTL à 50 % en octobre 2009. En outre, en février 2008, un A380 d’Airbus a réussi le premier vol au monde jamais réalisé par un avion commercial avec du GTL.

Lancement de l’A320neo
Airbus vient par ailleurs d’annoncer début décembre le lancement du programme A320neo. Sous cette désignation, le constructeur européen propose désormais en option, pour sa famille best-seller A320, de nouveaux réacteurs permettant une plus grande réduction de la consommation de carburant. Les compagnies ont ainsi le choix entre la motorisation LEAP-X de CFM International et PurePower PW1100G de Pratt & Whitney. Connu sous le nom d’A320neo, l’appareil doté de l’une de ces options sera également doté de ‘Sharklets’, grands dispositifs d’extrémités de voilure destinés à réduire la consommation de carburant. Airbus livrera les premiers exemplaires de la famille A320neo à compter du printemps 2016.

L’A320neo remotorisé en CFM LEAP-X. (Photo Airbus)

L’A320neo permettra d’importantes économies de carburant pouvant atteindre 15 pour cent, qui représentent jusqu’à 3 600 tonnes d’émissions de CO2 par an en moins par appareil. En outre, les clients de l’A320neo bénéficieront d’une réduction à deux chiffres des émissions de NOx, d’une réduction du niveau sonore des moteurs, de coûts d’exploitation inférieurs, d’une autonomie accrue pouvant aller jusqu’à 950 km/500 nm ou d’une charge marchande de deux tonnes supplémentaires. Les nouvelles technologies en matière de motorisation seront disponibles au milieu de la décennie. Airbus prévoit un marché potentiel de 4 000 appareils de la famille A320neo au cours des 15 prochaines années.   
La nouvelle option de motorisation s’applique aux A321, A320 et A319, qui ne nécessiteront que des modifications mineures, notamment au niveau de la voilure et des mâts réacteurs.

L’A320neo remotorisé en Pratt & Whitney PurePower PW1100G. (Photo Airbus)

Airbus a lancé ses nouveaux «Sharklets», grands dispositifs d’extrémité de voilure conçus pour optimiser l’éco-efficience et les performances en termes de charge marchande-rayon d’action des appareils de la famille A320. Proposés en option, ils permettront une réduction d’au moins 3,5 pour cent de la consommation de carburant sur les lignes les plus longues. L’A320 sera le premier appareil de la famille équipé de ces Sharklets et sera disponible à compter de la fin de 2012, suivi des autres appareils de la famille A320 à compter de 2013.

Répondre aux défis du futur
Airbus s’est engagé à faire bénéficier ses clients des technologies les plus avancées et éco-efficientes afin d’optimiser en permanence les performances de ses appareil, tant ceux en cours de production, que les nouveaux projets (A350 et A320neo) et même les futurs concepts des prochaines quarante années. L’entreprise a clairement compris que le secteur du transport aérien devait prendre ses responsabilités en matière environnementale et développer des produits, des techniques et des concepts lui permettant de réduire son empreinte environnementale malgré la croissance prévue du transport aérien en fonction d’une demande grandissante des citoyens.  Et ses nombreuses et diverses initiatives auront un impact positif sur l’environnement.

Guy Viselé