Les avions dans le futur

Un article interressant sur les avions du futur!

La dernière partie parle en effet d'une aile volante, une alternative qui commence à devenir de plus en plus attirante pour les compagnies aérienne. D'ailleurs, Boeing est en train de développer et de tester son nouveau véhicule le X-48B avec l'aide de la NASA. Pour l'instant, 2 prototypes ont été construits.




Les avions vont réduire les gaz...

Les compagnies aériennes privilégient déjà les appareils sobres en kérosène. D'ici à un demi-siècle, de nouvelles solutions techniques s'imposeront. À la fois pour pallier le déclin de l'or noir et lutter contre l'effet de serre.

C'est un double défi que les compagnies aériennes doivent relever. D'une part, la nécessité de réduire les émissions de gaz à effet de serre et en particulier de CO2. D'autre part, la raréfaction annoncée du kérosène, le carburant utilisé actuellement et obtenu par raffinage du pétrole. Ces deux défis ne sont pas antino­miques. Les recherches en cours peuvent déboucher sur une solution synthétisant ces deux contraintes. Le plus délicat est plutôt de gérer les étapes intermédiaires : il faudra un bon demi-siècle avant que ne vole un avion vraiment «écolo» affranchi du pétrole.

Des gains immédiats
Les compagnies aériennes pouvant investir 2 milliards de dollars par an, comme Air France-KLM, renouvellent leurs flottes avec des avions consommant et polluant moins. On cite souvent la consommation de 2,9 litres par 100 km et par passager de l'Airbus A380, ce qui représente un gain de 17% par rapport au Boeing 747, le plus gros porteur de la génération précédente. Même l'Airbus A 320, qui fête en 2008 ses 20 ans de service, a évolué. Les derniers modèles, équipés des moteurs Snecma CFM56 Tech Insertion, consomment 1,6% de moins et génèrent des émissions d'oxyde d'azote diminuées de 20%. En termes de bruit, les diminutions sont également importantes.

Des gains importants et quasi immédiats sont possibles si l'on gère mieux l'espace aérien. L'organisme européen Eurocontrol estime qu'en 2006, 441 millions de kilomètres de plus ont été parcourus dans la zone Europe par les avions de ligne, faute de pouvoir utiliser des routes directes d'un aéroport à un autre. Bilan écologique : 4,7 milliards de tonnes de CO2 en plus. Il y a deux causes à ce gaspillage. La première, c'est l'émiettement des centres de contrôle aérien, qui gèrent parfois des espaces de la taille d'un département. Ce qui impose des changements de route et le passage par des points d'entrée, véritables entonnoirs.

La deuxième cause est la réservation par les militaires d'un tiers des espaces aériens. Des solutions de gestion mixte par des contrôleurs civils et militaires existent, comme en Allemagne. L'utilisation d'un avion, même peu récent, peut donc être optimisée. La récente grève des contrôleurs aériens de la région parisienne face à une réorganisation de la circulation, en vue notamment de réduire les nuisances, montre que des barrières corporatives doivent aussi être levées.

Les pilotes sont plus réceptifs aux solutions nouvelles dès qu'une formation adaptée a été mise en place. C'est le cas des approches à descente continue effectuées avec moteurs réduits au lieu de celles «en escalier » exigeant des remises de gaz. L'économie de carburant peut atteindre 500 kg avec un gros-porteur, soit près de deux tonnes de CO2. Même au sol, il est possible de limiter les rejets. Des moteurs électriques intégrés aux roues sont étudiés pour que l'avion se déplace réacteurs arrêtés sur les taxiways.

Retour aux hélices
Si les émissions de gaz à effet de serre par le transport aérien sont faibles 2 ou 3% du total, selon les chiffres du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) , celles-ci sont susceptibles de beaucoup augmenter en valeur relative d'ici à 2020.

Le trafic aérien doit en effet croître d'environ 5% par an (7,4% en 2007), ce qui devrait doubler les rejets avec les avions actuels. Pour endiguer cette hausse, l'Union européenne a retenu les objectifs pour 2020 du programme de recherche Acare : les avions mis en service devront émettre 50% de moins de CO2 que ceux qui volent actuellement.

Plus légers, moins gourmands
Traquer les poids superflus est un défi permanent pour les avion­neurs, ce qui explique l'utilisation de plus en plus importante de matériaux composites, par exemple sur le Boeing 787 et l'Airbus A350. La consommation des moteurs dépend en effet de la masse transportée. Ainsi, entre Paris et Tokyo, il faut 500 kg de carburant pour transporter une tonne.

En attendant cet horizon du demi-siècle, des moteurs plus économiques, à défaut d'être moins bruyants, sont à l'étude, faisant appel à des hélices (propfan) qui apparaîtront peut-être sur les prochains moyen-courriers, successeurs des Boeing 737 et Airbus A320. Pratt & Whitney a testé avec satisfaction au banc d'essai en décembre son geared turbofan, un réacteur à réducteur faisant tourner des hélices extérieures, consommant de 10 à 12% de moins.

L'avion de demain sera conçu en fonction du carburant dispo­nible, même si pendant une période de transition des clones du kérosène sont envisagés pour les réacteurs actuels. Les spécialistes regardent avec intérêt les essais d'un A380 fonctionnant au GTL, un carburant obtenu à partir du gaz naturel. Un Boeing 747 a aussi testé dans ses réacteurs du biocarburant.

Aile volante
Emporter un maximum d'énergie en un minimum de volume et surtout de masse est le défi technique posé par les aéronefs. Les réservoirs très particuliers exigés par l'hydrogène s'intègrent bien au profil aérodynamique d'une aile volante qui pourrait utiliser les aéroports existants, selon une étude la Nasa. La génération de gros-porteurs qui succédera à celle de l'Airbus A380 aura sans doute cette silhouette futuriste. Des problèmes techniques restent à résoudre, car l'hydrogène est inflammable, même en petite quantité dans l'air. Les réservoirs vides d'un avion seraient alors des bombes…

La pile à combustible est une autre voie de recherche. L'avion électrique Solar Impulse avec lequel Bertrand Piccard veut ­faire le tour du monde, trouverait alors une application, mais l'électricité serait alors fabriquée à bord.

Restent les considérations écologiques, qui pourront être déterminantes, surtout si un coût de pollution est associé à un coût d'élaboration d'un carburant émettant des gaz à effet de serre. Si l'hydrogène ne produit pas de CO2, il dégage de la vapeur d'eau. C'est en quantité infime par rapport à l'évaporation des océans, mais elle doit être prise en compte dans le bilan global.

http://www.lefigaro.fr/societes-francaises/2008/04/14/04010-20080414ARTFIG00403-les-avions-vont-reduireles-gaz-.php

How ça fait longtemps que j'avais entendu parler du X-48B et ça a été construit en deux prototypes :shock: moi qui croyait que boeing arrêterait ce projet. Bon maintenant il faut l'équiper de moteurs Sabre de chez Reaction Engines et on a un bon avion qui fonctionne a l'hydrogène !