19/09/2021

Les ATR bientôt certifiés pour le biocarburant !

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Il est urgent d’agir pour améliorer l’emprunte climatique de l’aviation, à ce sujet, l’avionneur ATR en collaboration avec la compagnie Braathens Regional Airlines (BRA) et la société Neste travaillent à la certification de biocarburant d'aviation 100 % (Sustainable Aviation Fuel) (SAF)) destiné aux appareils de type ATR.

La société finlandaise de carburant Neste va fournir du afin d'effectuer un vol d'essai avec un turbopropulseur ATR de la compagnie BRA brûlant 100 % de SAF dans un moteur et 50 % de SAF dans l'autre au début de l'année prochaine. Cette initiative a été lancée par le transporteur en vue de réduire de moitié l'utilisation de combustibles fossiles d'ici 2025 et d'être complètement sans énergie fossile d'ici 2030, et de « devenir la première compagnie aérienne au monde à zéro net 10 ans avant toute autre compagnie aérienne », a déclaré le président de la BRA, Per Braathen.

Per Braathen admet volontiers que le biocarburant coût aujourd’hui plus cher que le traditionnel kérosène d’origine fossile. Cependant, il a affirmé que lui et sa clientèle étaient prêts à payer le prix le plus élevé.

La coopération entre ATR, BRA et Neste fait suite à l'entreprise Perfect Flight en 2019 dans laquelle chaque aspect d'un vol BRA ATR72-600 avec 72 passagers a été optimisé, y compris l'utilisation d'un mélange de 50 %  de carburant conventionnel et 50 % de SAF, la quantité maximale autorisée par la réglementation en vigueur. La démonstration a conduit à une économie de 46% des émissions de CO2 par rapport à un vol standard BRA.

Neste : la course à la décarbonisation

Le raffineur finlandais Neste se veut le pionnier de la décarbonisation de l’aviation. L’objectif et de devenir le N°1 sur le marché des SAF. Le principal obstacle réside dans les coûts qui sont de l’ordre de 3 à 5 fois plus élevés  que le kérosène fossile. Ce surcoût par rapport aux énergies fossiles perdurer jusqu’en 2050, le temps que les technologies évoluent. Mais d’après d’autres estimations fournies par Neste, l’impact des SAF sur le prix du billet d’avion ne serait en moyenne que de 10% supplémentaires par passager sur un vol Helsinki-Singapour, par exemple, donc parfaitement acceptable pour le passager et ceci en y ajoutant le fait que les avions seront encore plus économes en carburant dans durant les prochaines années.

Photo : ATR 72-600 de BRA @ BRA

17/07/2021

Pratt & Whitney Canada se lance dans la motorisation hybride !

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Le motoriste canadien Pratt & Whitney a annoncé cette fin de semaine une initiative forte en vue du développement d’un programme de motorisation hybride. De son côté le gouvernement du Canada apportera un important soutien à ce projet.

Projet P804

C’est en 2019 que le motoriste Pratt & Whitney en collaboration avec Collins Aerospace ont confirmé le développement d’une propulsion hybride électrique. Il s’agit de lié deux technologies où les sources d’énergie indépendantes l’une de l’autre peuvent être utilisées en même temps ou individuellement. Le projet 804 est sous la direction de M. Jean Thomassin qui est le directeur. Il va superviser les efforts de construction et de mise au point du démonstrateur hybride électrique de Pratt & Whitney.

Le projet P804 a pour but premier de faire la validation du concept de propulsion hybride avec une installation en parallèle, c’est-à-dire que les deux moteurs et les deux types d’énergies peuvent être utilisés en même temps pour faire tourner une seule hélice. L’avion de démonstration sera un DASH8-100 est sera équipé d’un moteur PW121 de série d’un côté. De l’autre côté il sera équipé d’un système de propulsion hybride d’une puissance de 2 mégawatts composé d’un moteur électrique et d’une turbine à gaz optimisée pour le vol en croisière, chaque moteur fournissant 1 mégawatt.

Le projet P804 doit également démontrer que cette technologie peut être installée sur des avions existants. Après la phase de validation, il sera alors possible de débuter la mise au point d’un premier système pour un modèle d’avion en particulier. Puis viendra le temps ou les avionneurs pourront développer de nouveaux appareils autour de cette technologie.

Généraliser et investir dans cette technologie

Selon M. Thomassin, cette technologie pourra être utilisée sur plusieurs catégories d’avions allant des plus petits appareils de l’aviation générale jusqu’aux jet régionaux. La propulsion hybride en parallèle permet de fournir un surplus de puissance durant le décollage et la montée jusqu’à l’altitude de croisière puis le moteur électrique cesse de fonctionner. Pour que ce système soit pleinement efficace, il est important d’avoir juste assez d’accumulateurs servant au décollage et à la montée. Avoir un surplus d’accumulateurs entrainerait un surpoids inutile qui ferait diminuer les économies de carburant.

Pour rendre pérenne cette technologie, le gouvernement du Canada va investir jusqu'à 693 millions de dollars pour soutenir ce projet novateur de l’industrie aérospatiale canadienne. De leurs côtés, Bell Textron Canada, CAE Électronique et Pratt & Whitney Canada, ont annoncé plus de 2 milliards de dollars d'investissements privés et publics pour relancer l'industrie aéronautique canadienne durement secouée depuis 16 mois par la pandémie de COVID-19. La région de Québec sera directement impactée par ces investissements et pourrait bien devenir le nœud central du projet. L'ensemble de ces projets devrait permettre la création de 1’000 nouveaux emplois au Québec dans le secteur aérospatial en plus d'offrir des stages de perfectionnement à plus de 6’200 étudiants. 

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Photos : 1 DASH 8-100 2 Moteur PW @ Pratt & Whitney

16/06/2021

Le retour des moteurs à rotors ouverts !

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Les moteurs à rotors ouverts ne sont en soi pas nouveaux, dans les années 80 déjà des essais avaient été réalisés. Puis abandonné notamment pour des questions de réduction de bruit, une nouvelle génération tente maintenant de revenir sur le devant de la scène.

Projet RISE

Les motoristes General Electric Aviation et Safran ont lancé en début de semaine un programme de démonstration et de maturation technologique dans le cadre de leur coentreprise CFM pour une famille de moteurs à rotor ouvert qui fonctionneraient soit au carburant d'aviation durable (SAF) à 100 %, soit à l'hydrogène liquide d'ici le milieu de la prochaine décennie. Baptisé Rise (Revolutionary Innovation for Sustainable Engines), le programme de développement vise une amélioration de 20 % de la consommation de carburant et des émissions de CO2 par rapport à la famille CFM Leap actuelle.

CFM prévoit des essais au sol sur des modules moteurs dans les installations de GE et de Safran à partir du milieu de cette décennie, suivis d'essais en vol sur un banc d'essai GE « peu après », selon Olivier Andriès, PDG de Safran, qui, avec le directeur général de GE Aviation, John Slattery ont organisé un briefing en ligne au cours duquel ils ont également annoncé la prolongation du partenariat CFM jusqu'en 2050.

Andriès a souligné que l'annonce de Rise n'équivalait pas à un lancement de moteur mais plutôt à un engagement formel à poursuivre les études pour un successeur de Leap sur lequel GE et Safran collaborent depuis 2019. Apparaissant également à l'événement en ligne, le vice-président de l'ingénierie de GE Aviation, Mohamed Ali a qualifié l'objectif de 20 % de consommation de carburant et de réduction de CO2 de "l'amélioration la plus importante" que les entreprises aient jamais réalisée. Les technologies à l'étude comprennent les avancées en matière d'architecture et de matériaux ainsi que l'électrification hybride pour les systèmes moteur et cellule.

Une équipe d'ingénierie conjointe GE-Safran a défini ce que les entreprises appellent une feuille de route technologique complète, comprenant des aubes de ventilateur composites, des alliages métalliques résistant à la chaleur, des composites à matrice céramique (CMC) et la fabrication additive. Le programme Rise comprend plus de 300 composants, modules et versions complètes de moteurs.

Le concept

Les deux motsoristes prévoient d'utiliser un seul rotor dans leur plan, par opposition aux conceptions contrarotatives envisagées dans les études antérieures, y compris l'UDF de General Electric dans les années 1980 et plus récemment, les études à rotor ouvert de Safran développées dans le cadre du programme de recherche européen Clean Sky en 2017.

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"Nous avons récemment pu utiliser ces apprentissages, dans les deux entreprises, en plus d'une utilisation considérable de la puissance de calcul qui est devenue plus récemment disponible", a ajouté Ali. « Et maintenant, nous sommes en mesure d'en faire un seul ventilateur… et de concevoir des pales spécialement pour cela. Cela réduit non seulement le poids et réduit la complexité ; cela augmente l'efficacité et crée le même confort du point de vue du bruit auquel tous les passagers se sont habitués. Andriès a ajouté que cette conception à rotor ouvert n'entraînerait pas plus de bruit - ni à l'intérieur ni à l'extérieur - que le Leap d'aujourd'hui.

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Photos : 1 & 3 Projet RISE 2 L’UDF des années 80 @ CFM

 

07/06/2021

Premier vol d’un H145 au carburant durable !

 

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Un hélicoptère de sauvetage a volé pour la première fois avec du carburant d'aviation durable (SAF), franchissant une nouvelle étape dans l'aviation internationale. Exploité par l'organisation allemande à but non lucratif ADAC Luftrettung, l'hélicoptère de sauvetage Airbus H145 a fait le plein de ses moteurs Arriel 2E avec du biocarburant, un type de SAF, à la station de sauvetage aérien de la clinique Harlaching de Munich en présence du conseil d'administration de la Fondation ADAC. 


Le H145 utilisait un biocarburant de deuxième génération, le SAF de choix de l'industrie aéronautique qui réduit les émissions de CO2 jusqu'à 90 % par rapport à son équivalent fossile, car il est produit à partir de matières résiduelles et de déchets de l'économie circulaire comme la cuisine usagée, huiles et graisses. En conséquence, le carburant n'a aucun impact sur la production alimentaire agricole.

Le carburant utilisé pour le premier vol en hélicoptère de sauvetage à Munich a été produit par TotalEnergies dans son usine en France à partir d'huiles alimentaires usagées, sans utiliser d'huile végétale vierge. Avec ce SAF, la flotte ADAC Luftrettung pourrait réduire de 33 % ses émissions de CO2, ce qui, avec plus de 50’000 missions de sauvetage et plus de 3,3 millions de kilomètres parcourus par an, équivaut à une réduction d'environ 6’000 tonnes de CO2.

L'ADAC Luftrettung et le motoriste Safran Helicopter Engines partagent la même ambition de contribuer au développement d'un carburant d'aviation durable. À cet effet, ils lancent un projet avec un hélicoptère de sauvetage ADAC à Cologne. Le projet étudiera tous les aspects de l'utilisation des biocarburants sur le H145, avec une campagne opérationnelle qui démarrera dès l'été 2021.

Suite à la première du biocarburant, les directeurs généraux d'ADAC Luftrettung et de Safran Helicopter Engines, Frédéric Bruder et Franck Saudo, ont signé un accord à long terme sur SAF, qui prévoit d'augmenter le taux de mélange de biocarburant jusqu'à 100 % dans les années à venir et par la suite, promouvant également l'utilisation de carburants électriques synthétiques, également connus sous le nom de Power-to-Liquid (PTL), une autre alternative aux carburants fossiles. La PTL fait référence à la production de carburants liquides produits à l'aide d'énergie électrique à partir de sources renouvelables, qui, avec l'utilisation de biocarburants, permettront à l'aviation de se rapprocher d'une aviation climatiquement neutre.

Le biocarburant est actuellement certifié et approuvé pour une utilisation dans l'aviation dans un mélange maximum de 50 pour cent avec du kérosène conventionnel de type JET-A1. L'hélicoptère de sauvetage ADAC a volé sur un mélange de 40 %.

Le Dr Andrea David, PDG de la Fondation ADAC à but non lucratif, à laquelle appartient l'ADAC Luftrettung, déclare que, « pour nous, le projet pilote Sustainable Aviation Fuel est un premier grand pas sur la voie d'une Fondation ADAC et d'un service de secours et notre contribution en tant qu'organisation à but non lucratif à la réalisation des objectifs de protection du climat de l'Allemagne et de l'Europe."

« Nous voulons être un pionnier dans la réduction du CO2 dans les services médicaux d'urgence avec du kérosène respectueux de l'environnement. Cela signifie que nous devons également développer le sauvetage aérien technologiquement afin que l'utilisation du SAF soit pérenne à plus long terme. Pour y parvenir, nous avons de solides partenaires à nos côtés », ajoute Frédéric Bruder, directeur général d'ADAC Luftrettung. « Il est important de noter que le SAF est un carburant officiellement approuvé, ce qui signifie que la sécurité des vols et des patients reste au plus haut niveau.

Franck Saudo, PDG de Safran Helicopter Engines, déclare : « Safran est à la pointe des efforts de l'industrie des moteurs pour réduire les émissions de dioxyde de carbone des hélicoptères. Parallèlement à ce premier vol historique, nous avons signé un accord avec l'ADAC Luftrettung pour étendre l'utilisation du SAF dans leur hélicoptère propulsé par Safran. Tous les moteurs Safran sont certifiés pour fonctionner avec jusqu'à 50 % de carburant durable, y compris le biocarburant. Notre objectif est d'atteindre 100 %.

Bruno Even, PDG d'Airbus Helicopters, déclare : « Pionnier de l'aérospatiale durable est une ambition claire pour Airbus et permettre l'utilisation de carburant d'aviation durable est une étape importante pour notre industrie. L'événement d'aujourd'hui est la première étape pour renforcer l'ambition d'Airbus Helicopters d'avoir la gamme de produits à plus faible émission de CO2 au monde.

Christian Cabrol, directeur général de TOTAL Deutschland GmbH, ajoute : « TotalEnergies s'est fixé comme objectif d'atteindre zéro émission nette avec la société d'ici 2050. En développant les biocarburants, nous aidons nos clients de l'industrie aéronautique à réduire l'intensité carbone des produits énergétiques qu'ils utilisent. Notre carburant d'aviation durable peut être utilisé sans aucune modification de l'infrastructure logistique de stockage et de distribution et donc aussi directement dans les avions et les hélicoptères. Nous le vivons aujourd'hui dans la pratique. En mars dernier, nous avons lancé avec succès la production de carburants d'aviation durables en France, qui a déjà été mis en service pour un vol long-courrier entre Paris et Montréal il y a deux semaines, et nous le mettrons prochainement à disposition de nos clients allemands.

Photo : H145 utilisant du carburant durable@ Airbus Helicopters

11/04/2021

La Russie teste un avion électrique supraconducteur !

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L’avionneur russe Yakovlev en collaboration avec l’Institut central de motorisation aéronautique (CIAM) basé à Moscou travaillent sur un avion national équipé d'un moteur électrique supraconducteur, soit une grande première. Ce programme montre la Russie est également engagée dans une phase de décarbonisation de l’aviation, au même titre que les avionneurs occidentaux.

Nouvelles technologies :

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Yakovlev et le CIAM sont engagés dans le développement d’un moteur d’avion basé sur les technologies issues de la supraconductivité et de la cryogénique. C’est de manière très discrète que le CIAM et Yakovlev ont dévoilé en automne dernier un avion démonstrateur basé sur un Yak-40 doté dans le nez d’un moteur développant de 500 kW. Développé par des spécialistes en matériaux de la société russe SuperOx, ce nouveau moteur arbore de des technologies particulièrement innovantes, exploitant des matériaux supraconducteurs à haute température. Les matériaux supraconducteurs ont la particularité de ne présenter aucune résistance électrique permettant de transporter de l’électricité sans déperdition énergétique. 

Selon les théories disponibles, un moteur électrique supraconducteur pourrait voir ses pertes électriques divisées de moitié, permettant d’exploiter au mieux la densité énergétique embarquée à bord des batteries ou des piles à combustible. La tension électrique pourrait être baissée bien en dessous des 500 volts. De plus la masse des composants, notamment des câbles électriques, pourrait être considérablement réduite, diminuant ainsi le poids de l’avion et lui permettant de disposer d’une meilleure charge utile.

Pour le ministre russe du Commerce et de l’industrie, Denis Doutov, « l’utilisation des technologies hybrides dans l’aéronautique réduira de 70% la consommation de carburant ». La supraconductivité serait alors utilisée pour optimiser les performances des moteurs hybrides utilisant des carburants traditionnels.

Ou en est le programme ? 

Les tests au sol du premier moteur d'aéronef électrique hybride-électrique au monde basé sur un système supraconducteur ont commencé à Chaplygin près de Novossibirsk, en Russie. En parallèle

un laboratoire de pilotage basé sur leYak-40 a été créé. L’objectif des russes et de pouvoir disposer d’ici 2030 de cette technologie pour venir équiper les avions régionaux. Mais avant d’en arriver là, le CIAM et Yakovlev espère réaliser un premier vol d’essais d’ici l’année prochaine.

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Photos : les premiers essais du moteur électrique sur le Yak-40 @tvzvezda