Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

L’aéronautique
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).
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.
3.3. 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).
4 L’efficacité énergétique des appareils de bord :
des gains faibles mais multiples
Il est possible d’améliorer la production, la transmission et l’usage de l’énergie à bord
d’un avion. Trois axes principaux sont à développer : l’électrification de la chaîne de
l’énergie, l’augmentation de l’efficacité énergétique des appareils de bord et la mise
en place de systèmes « intelligents ».
4.1. L’électrification de la chaîne de l’énergie
Un avion comme l’A330 utilise quatre types d’énergies différentes : pneumatique,
hydraulique, mécanique et électrique. Il s’agit de rationaliser ces utilisations pour
tendre vers un avion tout électrique sur l’ensemble de la chaîne de l’énergie
(production, transport et conversion, utilisation). De nombreuses compagnies
travaillent à ces améliorations sur de nombreux systèmes avioniques (systèmes de
refroidissement, générateur embarqué, etc.). Ces innovations sont déjà en cours mais
peuvent être améliorées. Cela conduira à court terme à une réduction de
consommation de carburant de plus de 1 % (électrification partielle) et permettra à
Centre d’analyse stratégique - 269 - Août 2012
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