Innovation : Airbus dévoile ses avions monocouloirs dans le futur

Lors du sommet annuel Airbus 2025, l’avionneur européen a présenté une mise à jour de sa feuille de route visant à « ouvrir la voie à l’avenir de l’aviation commerciale dans les décennies à venir ». Dans les petits carnets, des ailes repliables et des avions plus économes en carburant.

L’avionneur européen a présenté les briques technologiques potentielles pour préparer un avion monocouloir de nouvelle génération qui pourrait entrer en service dans la seconde moitié des années 2030, ainsi que sa feuille de route révisée pour faire évoluer les technologies associées au vol à hydrogène. Airbus a mis en avant les éléments technologiques clés qui pourraient permettre la mise en service d’un avion monocouloir de nouvelle génération, avec une consommation de carburant moindre de 20 à 30 % par rapport à la génération actuelle, ainsi que la possibilité de voler avec jusqu’à 100 % de carburant d’aviation durable (SAF). Airbus a également dévoilé de nouveaux concepts de design présentant les différentes configurations étudiées pour ce futur avion, mettant en avant les différentes solutions potentielles explorées pour réaliser cette avancée majeure en matière d’efficacité aéronautique et soutenir la feuille de route du secteur aéronautique vers la neutralité carbone d’ici 2050.

Ces technologies comprennent des moteurs plus performants, notamment des conceptions disruptives à soufflante ouverte (open fan); des ailes longues et repliables permettant des gains aérodynamiques significatifs ; des batteries de nouvelle génération permettant des architectures hybrides où l’électricité est de plus en plus utilisée pour les fonctions propulsives et non propulsives à bord de l’avion, ainsi que des matériaux légers et plus résistants, ce qui permettra d’obtenir des appareils à la fois plus durables et plus faciles à manœuvrer : ainsi que des systèmes intégrés pour un avion connecté.

Les ailes, l’évolution

Les ailes d’avion ont considérablement évolué, tant en termes de conception que de fonctionnalité, depuis les premiers temps de l’aviation. Les premières ailes étaient simples, plates et droites, reposant sur l’aérodynamique de base pour assurer la portance et fabriquées à partir de matériaux rudimentaires comme le bois. Au fil des ans, l’ingénierie a progressé, les ailes sont devenues plus profilées et plus courbées, optimisant la portance et réduisant la traînée pour de meilleures performances.

Par rapport à leurs débuts, les ailes d’avion actuelles peuvent sembler être à la pointe de l’innovation. Mais Airbus est convaincu qu’il existe encore un vaste champ de possibilités pour améliorer la conception des ailes. En 2023, l’entreprise a inauguré le Centre de développement technologique des ailes sur son site de Filton, au Royaume-Uni. Ce centre abrite le programme de recherche et technologie « Wing of Tomorrow » (WoT), fortement impliqué dans la conception des ailes de la prochaine génération d’avions. Mais ce programme va au-delà de la conception et vise à améliorer les nouvelles technologies de fabrication et d’assemblage des ailes.

Si les détails techniques sont tenus secrets, certaines des possibilités pour une nouvelle aile ont déjà été dévoilées publiquement, la plus importante étant une aile repliable. Cela donne à l’avion une envergure plus longue en vol, augmentant la portance et réduisant la traînée, tout en le rendant compatible avec les portes d’aéroport.

Alimenter un avion plus économe en énergie

À l’instar des ailes, l’industrie aéronautique a évolué au fil des décennies grâce à différents modèles de moteurs, améliorant constamment le rendement énergétique, les performances et la sécurité du système de propulsion. Si les moteurs à pistons des premiers avions fournissaient la poussée nécessaire au décollage, leur efficacité et leur vitesse étaient limitées. Le turboréacteur, introduit dans les années 1950, a révolutionné l’aviation et lui a permis de se développer dans le monde entier. Le turboréacteur actuel offre un meilleur rendement énergétique et un niveau sonore réduit, ce qui en fait la norme dans l’aviation commerciale moderne.

Pour aller plus loin, Airbus étudie le potentiel de plusieurs technologies de moteurs prometteuses. L’un des principaux concurrents est le turboréacteur ouvert (open fan). Un turboréacteur ouvert est très différent d’un turboréacteur moderne, car les pales qui génèrent la poussée sont plus grandes et ne sont pas contenues dans une nacelle, le capot qui abrite la soufflante dans les moteurs actuels. Cela permet à l’air de circuler efficacement dans le moteur, réduisant ainsi la consommation de carburant.

Airbus collabore avec CFM, expert en propulsion, sur le démonstrateur de moteur à soufflante ouverte RISE (Revolutionary Innovation for Sustainable Engines), qui vise à démontrer comment cette technologie pourrait réduire la consommation de carburant et les émissions de CO2 de 20 % par rapport aux moteurs monocouloirs les plus performants actuels. Airbus prévoit de tester RISE en vol sur son avion d’essai A380 d’ici la fin de la décennie.

Améliorations de l’électrification et de l’hybridation

L’hybridation consiste à combiner différentes sources d’énergie au lieu de dépendre uniquement du kérosène. Elle se présente sous différentes formes. Tout d’abord, la prochaine génération d’avions Airbus pourra voler avec un mélange composé jusqu’à 100 % de carburant aviation durable (SAF). Le SAF permettant de réduire les émissions de carbone sur le cycle de vie jusqu’à 80 % par rapport au kérosène traditionnel, cette norme de compatibilité constituera un levier essentiel pour aider les compagnies aériennes à atteindre leur objectif de décarbonation.

Mais le SAF n’est pas le seul moyen de réduire les émissions. Airbus travaille également à l’amélioration de la propulsion hybride-électrique, qui complète l’utilisation du kérosène conventionnel ou du SAF par de l’électricité produite par des batteries ou des piles à combustible. Cette technologie pourrait réduire les émissions de carbone d’un avion jusqu’à 5 %. À l’instar des automobiles hybrides, l’hybridation électrique permet de réduire la consommation de carburant en utilisant l’énergie autrement gaspillée pour alimenter des fonctions non propulsives.

Le démonstrateur EcoPulse, un projet commun entre Airbus, Daher et Safran, a apporté des éclairages précieux sur l’utilisation de batteries lithium-ion à bord d’un avion connecté à un réseau haute tension. Airbus explore également le potentiel des batteries à semi-conducteurs, qui pourraient offrir un équilibre optimal entre énergie et puissance pour la prochaine génération d’avions. Ces batteries pourraient alimenter l’avion pendant le roulage au sol, ainsi qu’en vol pour des fonctions embarquées comme la climatisation ou l’éclairage.

Explorer de nouveaux matériaux pour une efficacité accrue

Tout comme les ailes et le système de propulsion, les matériaux utilisés pour construire les avions ont considérablement évolué depuis le premier vol de la cellule en bois du Wright Flyer, équipée d’ailes en mousseline de coton. Le bois a été remplacé par l’aluminium dès les premières décennies de vol, puis remplacé par les plastiques renforcés de fibres de carbone (PRFC) dans les années 1980, leur résistance supérieure et leur légèreté améliorant le rendement énergétique. Le titane joue également un rôle essentiel dans les avions modernes, car il est suffisamment résistant pour être utilisé dans la fabrication de composants soumis à de fortes contraintes, tout en étant plus léger que l’acier.

Globalement, les matériaux, autrefois plus fragiles et plus lourds, sont désormais plus résistants et légers. Cela a permis d’améliorer la sécurité, le rendement énergétique et les performances des avions. Mais Airbus estime que des progrès restent à faire. L’une des principales pistes d’amélioration consiste à étudier comment les composites et les thermoplastiques issus de la biomasse pourraient remplacer les PRFC, et les progrès visés ne se limitent pas à la réduction du poids. Airbus cherche également à rendre le processus de fabrication des avions plus durable – en choisissant des matériaux plus facilement recyclables – et plus efficace, avec moins de déchets et un assemblage plus rapide.

Le démonstrateur de fuselage multifonctionnel (MFFD), un programme piloté par Airbus dans le cadre de la plateforme « Large Aircraft » de Clean Sky 2, illustre bien ce type d’améliorations. Utilisant des composites polymères thermoplastiques renforcés de fibres de carbone (CFRTP) au lieu de PRFC, le démonstrateur a atteint son objectif de gain de poids à coût neutre et a également démontré une meilleure efficacité de fabrication. Le CFRTP est également plus facile à réutiliser et à recycler que d’autres matériaux.

L’évolution des systèmes aéronautiques

Airbus a révolutionné le marché de l’aviation commerciale dans les années 1980 en introduisant la technologie des commandes de vol électriques sur l’A320. Le remplacement des commandes mécaniques par des commandes numériques a permis d’améliorer la sécurité, la maniabilité et la fiabilité de l’avion. Rapidement adoptée par l’ensemble du secteur, la technologie des commandes de vol électriques définit la quatrième génération d’avions en service aujourd’hui.

Si la technologie des commandes de vol électriques est désormais la norme dans l’industrie, elle ne marque pas la fin du monde. Airbus conçoit une plateforme numérique commune pour un futur monocouloir de nouvelle génération, garantissant des opérations plus sûres et plus efficaces. Ces futurs systèmes seront hautement connectés et automatisés, alimentés par des plateformes informatiques avancées. Ils permettront l’installation, les mises à jour et les modifications automatiques des applications système, permettant ainsi des améliorations immédiates pour optimiser les performances. Parallèlement, l’augmentation des vitesses de traitement, soutenue par l’IA, augmentera la quantité de données pouvant être traitées en toute sécurité. Cela facilitera la maintenance prédictive et améliorera l’expérience des passagers grâce à la disponibilité d’informations en temps réel.

La sécurité, priorité absolue d’Airbus, sera également renforcée grâce à des technologies d’assistance de plus en plus automatisées pour les pilotes, les aidant à piloter des opérations complexes avec une plus grande précision. Cette assistance automatique sera également étendue hors du cockpit, aux opérations au sol et à la maintenance.

« Chaque seconde, un avion Airbus décolle, reliant les passagers, le fret et les entreprises dans le monde entier. Notre portefeuille d’avions est le plus avancé du marché et l’A321XLR est à la pointe de la technologie des monocouloirs actuels. Nous tirons aujourd’hui le meilleur de ce que nous avons accompli et préparons un nouveau bond en avant pour améliorer encore davantage nos monocouloirs et ouvrir la voie à l’avenir de l’aviation, le moment venu », a déclaré Bruno Fichefeux, directeur des Programmes Futurs d’Airbus.

« Les équipes d’Airbus travaillent sans relâche à la prise de décisions clés qui finaliseront les choix de motorisation, de conception des ailes et d’innovations supplémentaires, une fois leur maturité démontrée. Chacune de ces technologies jouera un rôle essentiel dans la création d’une nouvelle génération d’avions commerciaux qui apportera des améliorations radicales dans tous les domaines de l’efficacité et de la productivité, et contribuera considérablement à la décarbonation du transport aérien dans les décennies à venir », a ajouté Karim Mokaddem, directeur R&T d’Airbus.

Les progrès réalisés sur ces technologies ont été abordés lors de l’Airbus Summit 2025, les 24 et 25 mars, où Airbus a réuni des acteurs et des visionnaires de l’industrie pour débattre de l’avenir de l’aéronautique durable.

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