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A340 BLADE : Airbus fend l’air avec son profil laminaire expérimental

L’A340-300 MSN001 équipé d’une aile à profil laminaire expérimental a effectué son premier vol, le 26 septembre 2017, entre Tarbes et Toulouse. 150 heures de vol sont prévues dans le cadre du projet « Blade » labélisé Clean Sky.

26.09.2017

L'A340 Flight Lab d'Airbus est le premier avion d’essai au monde à allier un profil de voilure laminaire transsonique à une véritable structure primaire interne. © H. Goussé / Airbus

Le prototype A340-300 doté d’une voilure singulière a décollé de l’aéroport de Tarbes, à 11h00, avec à son bord une dizaine d’occupants : des pilotes d’essais, des ingénieurs d’essais en vol et des ingénieurs d’essais. Lors des vols suivants, l’équipage sera réduit de moitié, mais pour ce premier vol, Airbus a préféré assurer.

Un laboratoire volant

C’est en effet un véritable saut dans l’inconnu qu’a accompli cet équipage quand, dans le cockpit où avaient pris place deux pilotes et un ingénieur, les manettes de gaz ont été poussées à fond. Même si les pilotes ont eu la possibilité de s’entrainer au simulateur de vol, pour ce premier vol, ils ont eu entre les mains un avion difficilement prévisible.

A l’intérieur de la cabine de l’A340-300 BLADE a été installé un poste spécialisé d’installations d’essais en vol (Flight Test Instrumentation ou FTI) complexe. © Gil Roy / Aerobuzz.fr

Comme cela est précisé en gros caractères de part et d’autre du fuselage et sur la dérive, ce quadriréacteur est, en effet, un laboratoire volant. Pour s’en convaincre, il suffit de regarder son aile sur laquelle ont été greffés deux moignons d’une dizaine de mètres de long chacun. Outre le profil, cette prothèse présente une flèche de 20° contre 30° pour l’aile originale.

L’A340-300 Blade tracté sur l’aéroport de Tarbes. © D. Vicart / Airbus

Le revêtement de la partie supérieure de l’aile gauche, extrados, a été réalisé d’une seule pièce. © P. PIgeyre / Airbus

Alors que la flèche de la voilure de l’A340 est de 30° environ, celle de l’aile à profil laminaire est de 20°. © D. Vicart / Airbus

Nécessité d’aller voir

« Le seul moyen pour comprendre comment se comporte un profil laminaire naturel est de fabriquer un aile et de la faire voler », nous expliquait Thierry Fol, le responsable des Flight Lab d’Airbus, quand nous l’avons rencontré à Tarbes, à quelques jours de ce premier vol. Cela faisait déjà presque 16 mois qu’avec environ 70 spécialistes du programme A340 BLADE (Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe) il travaillait dans un hangar flambant neuf au montage des ailes ainsi qu’à l’installation de la multitude de capteurs en tous genres destinés aux expérimentations en vol.

Un projet Clean Sky emblématique

Le projet BLADE a été lancé en 2008, avec un budget propre de 180 M€, dans le cadre du vaste programme européen Clean Sky. L’objectif est de voir comment un profil laminaire naturel pourrait être exploiter en transport aérien. En réduisant de moitié le frottement de l’air sur l’extrados de l’aile, il est théoriquement possible de réduire la trainée de 4 à 5%.

L’A340-300 MSN001 surnommé “Flight Lab”, a décollé de l’aéroport de Tarbes à 11h00 et s’est posé sur le site Toulouse Blagnac d’Airbus, 3 heures et 38 minutes plus tard. © H. Goussé / Airbus

Avant d’envisager une rupture technologique, il convient d’optimiser l’existant. Et plus les ingénieurs se rapprochent du moment de basculement, plus les progrès sont ténus. La remotorisation des avions existants (programmes « neo » chez Airbus ou « Max » chez Boeing) offrent un gain d’environ 12 à 14%. Les winglets installés en bout d’ailes réduisent la trainée d’environ 3%. Le profil laminaire s’inscrit dans cette logique. Reste à démontrer sa faisabilité et son opérabilité.

A l’épreuve des faits

Les vélivoles vous le confirmeront, l’écoulement laminaire naturel implique un niveau de finition du revêtement de l’aile bien supérieur à ce que est admis pour un profil classique. Et pour être efficace, il doit rester vierge de toutes salissures tout au long du vol.

De part et d’autre de la voilure, le segment d’aile à profile laminaire naturel mesure environ 10 m de long. © Gil Roy / Aerobuzz.fr

Un soin extrême a été apporté à la conception et à la fabrication des deux portions d’ailes. Deux types de fabrication ont été retenus, l’un étant sensé avoir un meilleur rendement, mais étant très onéreux, l’autre plus classique, mais aussi plus perfectible. Les essais en vol vont permettre de les comparer.

De nombreuses expériences sont prévues au cours des 150 heures de vol d’essais programmées. Elles visent à étudier le rendement du profil laminaire dans différentes situations (moucherons, eau, vibrations, etc). Chaque vol doit permettre de recueillir jusqu’à 4 To de données qui seront ensuite analysées au sol par des équipes pluridisciplinaires d’ingénieurs et de chercheurs, appartenant aux différentes entreprises et laboratoires impliqués dans le programme BLADE.

Dans le cadre du programme Clean Sky, le projet Blade réunit aux côtés des grands noms de l’industrie aéronautique européenne des laboratoires de recherche et des start-up.© Gil Roy / Aerobuzz.fr

Ouverture du domaine de vol

Le premier vol du 26 septembre avait essentiellement pour objectif l’ouverture du domaine de vol. « Nous avons commencé par ouvrir le domaine de vol afin de vérifier que les qualités de vol de l’avion étaient correctes, » explique Philippe Seve, Ingénieur navigant d’essai à Airbus, qui se trouvait à bord du vol. « Nous avons atteint notre objectif qui était de voler au nombre de Mach de conception, à une altitude raisonnable, et de vérifier que tout se passait bien. Nous avons également vérifié que les d’installations d’essais en vol fonctionnaient comme prévu, afin d’identifier d’éventuelles mises au point pour les prochains vols. »

L’A340 Blade lors de son premier vol. © Airbus

Depuis 16 mois, qu’elles avaient pris possession du prototype de l’A340-300, les équipes s’étaient rapprochées inexorablement du bord du bassin. Elles se sont enfin jetées dans le grand bain.

Gil Roy

A Tarbes, j’ai rencontré des ingénieurs Airbus heureux

A propos de Gil Roy

chez Aerobuzz.fr
Gil Roy a fondé Aerobuzz.fr en 2009. Journaliste professionnel depuis 1981, son expertise dans les domaines de l’aviation générale, du transport aérien et des problématiques du développement durable l’amène à intervenir fréquemment dans diverses publications spécialisées et grand-public (Air & Cosmos, l’Express, Aviasport… ). Il est le rédacteur en chef d’Aerobuzz et l’auteur de 7 livres. Gil Roy a reçu le Prix littéraire de l'Aéro-Club de France. Il est titulaire de la Médaille de l'Aéronautique.

13 commentaires

  • F-uGJV

    180 m€ – 16 mois avec 70 spécialistes …………….
    Un peu beaucoup pour un profil déjà connu. Non ?

    • Gil Roy
      Gil Roy

      16 mois, c’est le temps qu’il a fallu pour monter les ailes sur l’A340 et installer les équipements d’essais. Le programme a été lancé en 2008 et des industriels ont travaillé à l’étude des profils et des revêtements d’aile et les fabriquer.

  • lavidurev

    Omis de preciser qu en positionnant la fleche du curseur sur le terme vous avez sa definition et qu en cliquant dessus vous aurez des informations supplementaires .

  • Grisez Ph

    Les solutions avec aspiration de l’air d’extrados (par venturis à l’intrados ,par exemple …)
    ne seraient elles pas plus .. »sûres  » ? ,car les modifs de surface , ça peut prendre des formes très variées…

  • LAPORTE

    Ancien chef de cabine Air France j’ai effectué le premier vol Taïwan / France et de nombreux vols aller retour en À 340
    Nous avion un carnet spécial fourni par la compagnie pour décrire quand et à quel moment un passager ou un membre d’équipage s’évanouissait
    Les CDB contresignaient ces rapports
    Mon record : trois passagers et une hôtesse évanouis sur un vol retour dans les deux premières heures après le décollage
    Cet avion à sûrement battu des records ? Mais bon , en transportant des etres humains dans des conditions correctes aurai été un plus
    N’étant pas un « technique  » gens que je respecte et avec lesquels j’ai passé de nombreuses heures au poste, qui pourra me dire quel était le problème de cet avion ?
    À l’époque : sujet tabou !!!!!
    No problem !?

    • Robert Le Borgne

      Ancien CDB j’ai été parmi les premiers à voler sur A 340 et je me souviens parfaitement des incidents que vous rapportez.
      Le rôle de la pressurisation est de rétablir dans un avion qui vole à, disons, 35000ft la pression qui règne à, disons,2500ft (Je ne me souviens plus des valeurs exactes) ceci dans un but de confort.
      L’ennui c’est que le fuselage de l’avion se dilate lorsqu’on le gonfle (Pressurisation) et que, au niveau moléculaire, le métal souffre, ceci tout au long de la vie de l’avion.
      Aussi il est évident que si on rétablit la pression interne à, disons 4000ft plutôt que 2500 on ménage la structure.
      C’est le calcul qu’avait fait Airbus qui faisait voler la cabine « Trop haut »
      Si l’on ajoute à cela le fait que l’A340 ne dispose que de deux packs de conditionnement d’air au lieu de trois sur la plupart des avions de même volume …
      Devant le nombre d’évanouissements une campagne de mesures de la qualité de l’air fut entreprise, tout était OK.
      Le constructeur a donc réglé l’altitude cabine a une valeur plus basse et ces incidents ont disparu.
      J’ajoute qu’ayant passé 7 années aux commandes de l’A340 je le considère comme un excellent avion, très abouti et qui m’a procuré beaucoup de plaisir !

      • Jilou

        Merci beaucoup pour votre clarification très technique et qui éclaire les efforts que doivent faire les ingénieurs de tous les constructeurs pour « maturer » les avions. On ne parle plus des pertes d’altidute en croisière des 747, les changements moteur des 3×7 au milieu de nulle part et j’en passe. Le 747 est et restera un avion mythique, le B777 est un succès commercial sans précédent et Le A340 pour son époque était un bon avion économique et avec pour l’ETOPS de l’époque ses 4 moteurs. Et beaucoup volent encore.
        Je pense qu’un peu de formation et d’information des constructeurs vers les PNC mais également des PNT vers les PNC eviterait certainement les bruits de couloir du siège de La Crevette. Amitiés à tous mes amis d’AFR.

  • chorus2a@gmail.com

    Reste a explorer le domaine de vol d’une telle aile, et sur des appareils de ce poids, ce sera une nouveauté… (Le profil laminaire était déja utilisé sur le P51) Doit on craindre que ce type de profil rende le comportement de l’avion beaucoup plus délicat et « viril », voire instable à certaines attitudes? Faudra til reconsidérer complètement le centrage de ces appareils?

  • Thierry Botrel

    Ils ont prevu les demoustiqeurs comme pour nos planeurs ?

  • PIERRE

    Faut des moyens financiers et être culotté pour effectuer ces essais…
    Respect.

  • jorion

    comme ancien pilote je vous félicite

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