Airbus donne forme à l’aile du futur

Quelle que soit l’énergie des aéronefs dans le futur, la décarbonation du transport aérien passera par une optimisation tous azimuts, afin de consommer toujours moins. Airbus qui parle beaucoup d’hydrogène, lance un ambitieux programme de recherche portant sur la voilure de l’avion de demain.

L’hydrogène se révèle très pratique pour convaincre l’opinion publique que l’industrie aéronautique a pris en main la question de la décarbonation de l’aviation. Cela n’empêche pas d’explorer d’autres voies qui parlent moins au grand public mais n’en sont pas moins prometteuses. La performance se jouant également au niveau de la voilure, Airbus a lancé un ambitieux programme de recherche sur le sujet. L’avionneur européen vient de faire un point sur l’avancement de ses travaux.

Airbus a lancé un projet de démonstrateur d’aile extra performant axé sur l’accélération et la validation des technologies qui amélioreront et optimiseront l’aérodynamique et les performances de l’aile pour tout avion futur. « Ce démonstrateur à l’échelle intégrera et fera voler des technologies d’aile révolutionnaires sur une plateforme de jet d’affaires Cessna Citation VII dans des conditions de vol représentatives. », explique-t-il.

« Les applications de l’aile extra-performante seraient compatibles avec toute solution de propulsion et toute configuration d’avion et réduiraient les émissions de CO2, contribuant ainsi grandement à la feuille de route d’Airbus en matière de décarbonation ».

« Avec ce démonstrateur, nous ferons des avancées significatives dans la technologie de contrôle actif grâce à la recherche et aux tests appliqués de diverses technologies inspirées du biomimétisme. », affirme Sabine Klauke, Chief Technical Officer d’Airbus. À l’instar de 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 permet d’accroître l’efficacité du vol, explique Airbus. « Diverses briques technologiques seront étudiées pour permettre le contrôle actif de l’aile, notamment : des capteurs de rafales, des spoilers ou plaques pop-up qui sont rapidement déviés perpendiculairement au flux d’air, des bords de fuite multifonctionnels qui changent 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 part entière d’Airbus 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, précise l’avionneur.

Dans le même temps, Airbus annonce qu’il commence l’assemblage du premier prototype de l' »aile écologique » du futur. Ce programme doit permettre de mieux comprendre la fabrication et l’industrialisation des ailes.

« Le programme « Wing of Tomorrow » permettra non seulement de tester les derniers matériaux composites et les nouvelles technologies en matière d’aérodynamique et d’architecture d’aile, mais aussi, et c’est important, d’explorer comment la fabrication et l’industrialisation des ailes peuvent être améliorées pour répondre à la demande future, alors que le secteur sort de la pandémie. »

Trois prototypes d’ailes grandeur nature seront fabriqués au total : l’un d’entre eux sera utilisé pour comprendre l’intégration des systèmes ; un deuxième sera soumis à des tests structurels afin de le comparer à la modélisation informatique, tandis qu’un troisième sera assemblé pour tester la production à grande échelle et le comparer à la modélisation industrielle.

Sabine Klauke, directrice technique d’Airbus, explique : « Wing of Tomorrow, un élément crucial du portefeuille R&T d’Airbus, nous aidera à évaluer la faisabilité industrielle de la production des futures ailes. La technologie des ailes hautes performances est l’une des nombreuses solutions – aux côtés des carburants aéronautiques durables et de l’hydrogène – que nous pouvons mettre en œuvre pour contribuer à l’ambition de décarbonisation de l’aviation.  Wing of Tomorrow est également un exemple de la façon dont la collaboration industrielle à grande échelle sera essentielle pour réaliser l’agenda de notre secteur pour un avenir plus durable« .

Wing of Tomorrow est financé en partie par l’Aerospace Technology Institute du Royaume-Uni. Ce programme Airbus implique néanmoins des partenaires et des équipes internationales sur les sites européens d’Airbus, y compris Brême en Allemagne, où l’équipe « Wing Moveables » est basée. Les trois démonstrateurs d’ailes réuniront plus de 100 nouvelles technologies pour explorer de nouvelles techniques de fabrication et d’assemblage, dans le but de rendre l’aviation plus durable.

Le sous-assemblage du complexe « couvercle » de l’aile a eu lieu sur le site Airbus de Filton, en Angleterre, après avoir été fabriqué au National Composite Centre de Bristol. Le revêtement de l’aile et un composant majeur de GKN Aerospace – le bord de fuite fixe – ont été livrés au Centre de recherche sur la fabrication avancée du Pays de Galles, sur le site de production d’ailes d’Airbus à Broughton, dans le Flintshire, pour que l’assemblage commence. Un peu plus tôt dans l’année, GKN Aerospace a produit le longeron d’aile en composite d’une seule pièce.

Chris Everett, Senior Vice President de GKN Aerospace – Airbus Business, a déclaré : « La livraison du premier bord de fuite du programme Wing of Tomorrow à Airbus marque une étape importante dans le déploiement de la technologie pour ce type d’application. Les progrès réalisés dans la fabrication des composites et les techniques d’assemblage automatisé vont démontrer la capacité de produire de tels articles à un rythme élevé tout en réduisant de manière significative la consommation d’énergie et les déchets. »

La technologie déployée permet d’abandonner les matériaux traditionnels en résine pré-imprégnés au profit de fibres composites sèches injectées avec de la résine dans le cadre du processus de fabrication initial. « Il en résulte des gains de poids importants, la suppression d’un tiers des étapes de production et une réduction significative de la consommation d’énergie. », souligne GKN Aerospace. « Les progrès réalisés dans l’automatisation de l’assemblage de l’ETP devraient également apporter des avantages significatifs en termes de qualité, de répétabilité et de temps d’assemblage nécessaires pour répondre aux exigences de la fabrication d’ailes à haute cadence. »

A l’écart de l’effervescence médiatique générée par les promesses de l’hydrogène, l’avion du futur prend forme dans les laboratoires et les ateliers de production de l’industrie aéronautique.

Gil Roy