- L’aéronautique va devoir se réinventer pour s’adapter aux enjeux de réduction des émissions de carbone.
- En France, la recherche porte notamment sur l’allègement des matériaux.
- Une équipe du JT de TF1 a pu assister à des tests en laboratoire.
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LE WE 20H
Un tube, des ailes et des moteurs : voici 75 ans que les avions de ligne partagent la même architecture. Cependant, la nécessité de réduire les émissions de carbone va imposer une révolution de l’aéronautique à tous les niveaux. A Palaiseau, l’Office national d’études et de recherches aérospatiales (Onera) planche sur le premier défi : alléger les matériaux composites, à base de céramique.
Pour l’heure, les experts s’emploient à tester la résistance du matériau : « On l’a chauffé jusqu’à des températures de l’ordre de 1.500 degrés. On a, en plus, tiré dessus, et ce qu’on peut voir, c’est qu’il se casse »,
observe Thibault Archer, ingénieur de recherche en mécanique des matériaux, dans le reportage ci-dessus. « On est dans les premières étapes. On va aller, de plus en plus, vers ce qui va ressembler à la pièce finale, qu’on mettra dans le moteur »
, explique encore l’ingénieur.
Une tour de crash de 15 mètres de haut
Le test suivant se passe dans le laboratoire « foudre » : en effet, un avion est foudroyé en moyenne une fois par an. Les ingénieurs électrocutent donc un modèle réduit, à coups de 400.000 volts. Ils vérifient également la résistance d’une protection en cuivre sur une plaque : « On va injecter 100.000 ampères. À titre de comparaison, à la maison, sur une prise, vous avez 16 ampères »
, précise Clément Zaepffel. Après un tir, l’ingénieur en recherche note que « la protection métallique s’est vaporisée. »
Tout le dilemme est là : « Plus on va mettre de cuivre, mieux on va protéger. Par contre, on alourdit l’avion, donc on diminue les performances. »
Pour mesurer la déformation des structures, les experts testent ensuite le matériau à l’aide d’une tour de crash de 15 mètres de haut, mais aussi d’un canon à poulet. Aucun volatile sacrifié, cependant : l’engin propulse des pains de silicone de près de deux kilos, lancés à plus de 500 kilomètres/heure. Le verdict est sans ambiguïté : la charpente de l’aile est atteinte, malgré son caisson de protection. « On a donc un endommagement assez sévère de la plaque »
, confirme Julien Berthe : le responsable de l’unité « conception et résistance dynamique » note « un certain nombre de fissures »
et de « laminages »
sur la surface.
Pour réduire la consommation des avions de l’avenir, l’Onera compte enfin sur les futurs moteurs de Safran, des systèmes ultrasobres qui sont également testés sous forme de maquettes. Les ensembles, extrêmement perfectionnés, sont conçus à Lille sur ordinateur, avant un usinage d’une grande précision et un sertissage digne de la haute joaillerie, comme le montre le reportage en tête d’article. Ces miniatures de luxe, qui coûtent jusqu’à un million d’euros, seront ensuite testées en soufflerie, où elles affronteront les conditions d’un vol réel et livreront des millions de données aux spécialistes.
