Airbus a annoncé hier le lancement d’un projet de démonstrateur d’ « aile extra-haute performance » changeant de forme en plein vol, axé sur l’accélération des technologies qui amélioreront et optimiseront l’aérodynamique et les performances des ailes de tout futur avion, tandis qu’à Broughton le programme de recherche « Wing of Tomorrow » a franchi une étape clé avec l’assemblage de son premier prototype d’ « éco-aile » grandeur nature. La compagnie aérienne LATAM Airlines va installer sur plus de 200 monocouloirs A320 la fonction Descent Profile Optimisation (DPO) de réduction de la consommation en carburant.
Lors de la seconde journée de l’Airbus Summit à Toulouse, l’avionneur européen s’est concentré sur les ailes des avions, dont l’amélioration doit participer à la réduction de la consommation de carburant et donc des émissions de CO2. Tout d’abord avec un projet de démonstrateur d’aile extra-performants axé sur « l’accélération et la validation de technologies qui amélioreront et optimiseront l’aérodynamique et les performances des ailes de tout futur avion ». Ce démonstrateur à l’échelle intégrera et fera voler des technologies d’ailes révolutionnaires sur une plate-forme d’avion d’affaires Cessna Citation VII « dans des conditions de vol représentatives », précise Airbus dans un communiqué. Les applications de l’aile extra-performante « seraient compatibles avec n’importe quelle solution de propulsion et configuration d’avion et réduiraient les émissions de CO ₂, contribuant grandement à la feuille de route de décarbonation d’Airbus ».
« Semblable à la façon dont un aigle s’envole en adaptant la forme, l’envergure et la surface de ses ailes et de ses plumes », ce démonstrateur permettra « une efficacité de vol accrue ». Diverses briques technologiques seront étudiées pour permettre le contrôle actif de l’aile, notamment « des capteurs de rafale, des spoilers ou plaques escamotables qui sont rapidement déviés perpendiculairement au flux d’air, des bords de fuite multifonctionnels qui modifient dynamiquement la surface de l’aile en vol et une charnière semi-aéroélastique ». Le démonstrateur est « hébergé » au sein d’Airbus UpNext, une filiale à 100% créée pour accélérer le développement des technologies futures en construisant des démonstrateurs à grande vitesse et à grande échelle « afin d’évaluer, de faire mûrir et de valider de nouveaux produits et services potentiels qui englobent des percées technologiques radicales ».
« Le démonstrateur d’aile extra-performant d’Airbus est un autre exemple des nouvelles solutions technologiques pour décarboner le secteur de l’aviation », a déclaré Sabine Klauke, Chief Technical Officer d’Airbus. « Airbus recherche en permanence des solutions parallèles et complémentaires telles que l’infrastructure, les opérations aériennes et la structure de l’avion. Avec ce démonstrateur, nous ferons des progrès significatifs dans la technologie de contrôle actif grâce à la recherche et aux tests appliqués de diverses technologies inspirées du biomimétisme ». Les résultats sont attendus avant le milieu de la décennie, avec une amélioration espérée de 3,5% de la consommation, a-t-elle ajouté.
Sur le plan industriel, Airbus a également annoncé hier l‘assemblage à Filton de son premier prototype grandeur nature de « Wing of Tomorrow », un programme de recherche et de technologie qui testera non seulement les derniers matériaux composites et les nouvelles technologies en matière d’aérodynamique et d’architecture des ailes, mais « surtout explorera comment la fabrication et l’industrialisation des ailes peuvent être améliorées pour répondre à la demande future » à mesure que le secteur émerge de la pandémie de Covid-19. Trois prototypes d’ailes seront fabriqués au total : l’un sera utilisé pour comprendre l’intégration des systèmes ; un deuxième sera testé structurellement pour comparer avec la modélisation informatique, tandis qu’un troisième sera assemblé pour tester la production à plus grande échelle et comparer avec la modélisation industrielle.
Le sous-assemblage de la couverture d’aile complexe a eu lieu sur le site d’Airbus à Filton en Angleterre, après avoir été fabriqué au National Composite Center de Bristol. Le capot d’aile et un composant majeur de GKN Aerospace (le bord de fuite fixe) ont été livrés au centre de recherche de fabrication avancée du Pays de Galles, dans les installations de l’usine de production d’ailes d’Airbus à Broughton pour le début de l’assemblage. Wing of Tomorrow, financé en partie par l’Aerospace Technology Institute du Royaume-Uni, est un programme Airbus « entièrement transnational » impliquant des partenaires et des équipes mondiaux sur les sites européens d’Airbus, y compris à Brême en Allemagne, où est basée l’équipe « Wing Moveables ». Les trois démonstrateurs d’aile rassembleront plus de 100 nouvelles technologies « pour explorer de nouvelles techniques de fabrication et d’assemblage dans le but de rendre l’aviation plus durable ».
Pour Sabine Klauke, « Wing of Tomorrow nous aidera à évaluer la faisabilité industrielle de la future production d’ailes. La technologie des ailes hautes performances est l’une des nombreuses solutions – aux côtés des carburants d’aviation durables et de l’hydrogène – que nous pouvons mettre en œuvre pour contribuer à l’ambition de décarbonation de l’aviation. Wing of Tomorrow est également un exemple de la façon dont la collaboration industrielle à grande échelle sera essentielle à la réalisation du programme de notre secteur pour un avenir plus durable ».
Airbus a d’autre part annoncé que LATAM Airlines va mettre à niveau sa flotte de la famille A320 avec la fonction “Descent Profile Optimisation” (DPO), une amélioration réduisant la consommation pour la FMS des monocouloirs (base de données de performances du système de gestion de vol). Cette mise à niveau sera effectuée sur plus de 200 membres de la flotte de la famille A320 de la compagnie latino-américaine, en faisant « la plus grande flotte Airbus équipée de cette puissante solution d’économie de carburant ». Tous les kits d’équipements nécessaires à l’installation du logiciel de performance DPO commenceront à être livrés à partir de fin 2021, jusqu’au début 2022.
La fonction DPO permet aux avions de descendre de l’altitude de croisière en utilisant uniquement la poussée du moteur au ralenti, ce qui réduit la consommation de carburant, entraînant des réductions proportionnelles de CO2 et de NOx (émissions d’oxyde d’azote). Pour améliorer encore ces réductions, le DPO « maximise le temps passé à un niveau de croisière efficace – en ne commençant pas la descente trop tôt – et en minimisant par la suite le temps passé à une étape inefficace de « nivellement » au bas de la descente – lorsque les moteurs de l’avion génèrent une poussée pour maintenir le vol en palier dans l’air dense avant l’approche d’atterrissage finale ».
L’optimisation de la trajectoire de vol de l’avion est « l’un des facteurs clés pour améliorer encore l’efficacité en coopération avec le contrôle du trafic aérien », rappelle Airbus. En optimisant les trajectoires de descente de ses avions et en réduisant le débit de carburant vers les moteurs -découlant du réglage de poussée le plus bas “au ralenti” pendant la phase de descente- grâce à la fonction DPO, LATAM Airlines générera « plus de 100 tonnes d’économies de carburant par an et par avion à travers leur réseau », y compris les aéroports contraints comme Lima, Santiago du Chili et São Paulo. Cela réduira les émissions de CO2 de plus de 300 tonnes par an et par avion, ce qui représente une contribution significative à des opérations de vol plus durables avec 60.000 tonnes de CO2 par an pour l’ensemble des monocouloirs de LATAM Airlines (45 A319, 142 A320 et A320neo, et 49 A321 pour l’ensemble du groupe).
DPO est l’une des nombreuses solutions d’optimisation des opérations aériennes proposées par Airbus et sa filiale de services d’opérations aériennes Navblue. Associées à une gestion améliorée du trafic aérien, ces solutions d’économie de carburant permettent aux opérateurs de commencer dès maintenant la décarbonisation de l’aviation.
.@LATAMAirlines just announced the upgrade of more than 200 #A320 family aircraft with Airbus’ fuel-saving Descent Profile Optimisation function. Hear more from Juan José Toha their Director of Corporate Affairs and Sustainability at the #AirbusSummit. #AirbusServices pic.twitter.com/slAnwruPKp
— Airbus (@Airbus) September 22, 2021
Bastinounours a commenté :
23 septembre 2021 - 13 h 54 min
La fonction DPO a aussi pour avantage de réduire les nuisances sonores aux abords des aéroports pour les atterrissages vu que les moteurs sont tout réduits (bon il y aura toujours le bruit du train d’atterrissage) et que la pente d’approche sera forcément plus élevée, donc u ne hauteur de survol des villages alentours plus élevée également. Je pense qu’il faut donc mettre en avant cet avantage 🙂 Ca fera toujours plaisir aux riverains et c’est une solution technique qui va dans le bon sens. Bravo à Airbus de proposer une telle solution (je ne sais pas si de telles fonctions existent également chez les autres constructeurs, mais tous devraient y venir!)
@nounours a commenté :
23 septembre 2021 - 14 h 33 min
Le problème principal est que les arrivées sur les gros terrains sont contraintes en niveau pour optimiser les croisements départs /arrivées . Ce gadget ne sert donc à rien.
A Orly par exemple , face à l’ouest , la contrainte est au fl110 au sud de Chartres soit environ 70 NM du seuil de la piste 25 donc 2 fois trop bas (!) pour cause de départs de CDG.
A JFK on a, de même, des arrivées contraintes au FL240 à 110/140 NM de l’objectif selon les pistes ce qui génère une anticipation de la descente de 30/60 NM.
Ces cas sont loin d’être isolés , ils sont courants sur la très grandes majorités des aéroports d’importance .
La difficulté n’est pas la performance de l’avion mais la circulation aérienne.
RUZEF a commenté :
25 septembre 2021 - 12 h 01 min
Les profile descents existe déjà dans les FMS
( voir LAX 24 et 25 ) comme le dit justement Nounours , ça peut marcher à Etrepagny et encore pas le week-end ?
Jonathan a commenté :
23 septembre 2021 - 15 h 13 min
À côté de cette initiative très intéressante tout comme les ailes Delta sont aussi clairement à favoriser, il me semblait également qu’un projet d’aile volante était à l’étude. Où en est-il exactement ?
rv2lyon a commenté :
23 septembre 2021 - 17 h 03 min
3,5% d’amélioration de la consommation en changeant l’aile alors que l’arrivée d’un nouvel avion promet 15 à 20% d’amélioration. On le voit les gains sont de plus en plus ténus pour l’aéronautique. Il n’y a toujours pas de rupture en restant sur des formes anciennes qui sont justes optimisées. Il faudra certainement passer par la case changement total de la forme de l’avion, ailes delta ou ailes de raie manta ou ailes sans fin, moteurs sans carénage sur le dessus des ailes, augmentation complémentaire du pourcentage de composites, suppression totale des hublots pour gagner en poids et rigidité. Pour réellement apporter un plus et respecter une division par deux des consommations, toutes les ruptures doivent être adoptées en même temps. Mais là, le premier prend un risque énorme, mais si cela marche, il aura une avance colossale sur ses concurrents.
EnGreve a commenté :
23 septembre 2021 - 19 h 45 min
J’espère qu’ils vont arrêter leur de vendre leurs avions en Chine,
car sinon, dans 20 ans ils auront disparu.
Tout comme moi! a commenté :
24 septembre 2021 - 13 h 52 min
Et eux + moi, nous ne serons pas les seuls!