Rolls-Royce a annoncé le mois dernier avoir réussi les premiers tests de son démonstrateur technologique UltraFan dans son établissement de Derby, au Royaume-Uni. Ces tests préliminaires ont été réalisés avec 100% de carburant d’aviation durable (CAD).
C’est un moment historique pour Rolls-Royce – la première fois en 54 ans que le fabricant de moteurs aérospatiaux a testé une toute nouvelle architecture de moteur, démontrant ce qui est possible lorsque l’industrie et les gouvernements collaborent.
Ce démonstrateur constitue un grand pas vers l’amélioration de l’efficacité des moteurs aérospatiaux actuels et futurs. L’UltraFan offre ainsi une amélioration de l’efficacité de 10% par rapport au Trent XWB, qui est déjà le moteur aérospatial grand format le plus efficace en service.
À plus long terme, la technologie évolutive d’UltraFan, offrant une poussée allant de ~25 000 à 110 000 lb (soit de ~11 à 50 tonnes), a le potentiel de propulser de nouveaux avions monocouloirs et bicouloirs prévus dans les années 2030.
« Le démonstrateur UltraFan est un véritable tournant – les technologies que nous testons dans le cadre de ce programme ont la capacité d’améliorer les moteurs d’aujourd’hui aussi bien que ceux de demain. C’est pourquoi cette annonce est si importante – nous assistons à un moment historique ; une amélioration considérable de l’efficacité des moteurs. Associés à des Carburants d’Aviation Durable, des moteurs à turbine à gaz plus efficaces seront la clé pour atteindre l’objectif de l’industrie d’un vol Net Zéro d’ici 2050. Aujourd’hui, nous sommes plus proches de réaliser cette ambition. » a déclaré Tufan Erginbilgic, PDG de Rolls-Royce.
« La collaboration est essentielle pour favoriser la décarbonisation du transport aérien et le programme UltraFan est un excellent exemple de ce qui peut être accompli lorsque le gouvernement et l’industrie unissent leurs efforts avec un objectif commun. » a t-il ajouté.
Les tests ont eu lieu dans l’installation d’essai de moteurs aérospatiaux intérieure la plus grande au monde – Testbed 80.
Le carburant d’aviation durable à 100% est dérivé principalement de matières premières durables à base de déchets, comme les huiles de cuisson usées, a été fourni par Air BP.
Le test du démonstrateur est l’aboutissement de nombreuses années de travail, soutenu par le gouvernement britannique par le biais de l’Aerospace Technology Institute (ATI), Innovate UK ; les programmes Clean Sky de l’UE plus LuFo et l’État de Brandebourg en Allemagne.
Focus sur le moteur UltraFan
UltraFan est un moteur aéronautique de démonstration – le plus grand au monde – qui contient un ensemble de nouvelles technologies permettant d’améliorer le rendement énergétique, ce qui se traduit par une réduction des émissions et une plus grande durabilité.
Ces technologies sont évolutives et peuvent être développées pour créer un moteur d’une poussée de 25 000 lb à plus de 100 000 lb (soit de ~11 à 45 tonnes), destiné à des avions à fuselage étroit ou à fuselage large qui pourraient être mis au point à partir des années 2030.
Parallèlement, certaines technologies pourraient être appliquées à des moteurs actuels en service afin d’améliorer encore l’efficacité et la durabilité à court terme.
Le démonstrateur UltraFan est conçu pour fonctionner avec 100 % de carburant aviation durable. Rolls-Royce étudie les possibilités de solutions hybrides électriques et à base d’hydrogène.
Un changement radical en matière d’efficacité
Une nouvelle architecture de moteur, la technologie du système de ventilation, de nouveaux matériaux et une boîte de vitesses puissante créent un moteur à très haut taux de dilution. Cela se traduit par une efficacité et une durabilité accrues.
L’UltraFan est 25 % plus efficace que le Trent de première génération et offre 40 % de NOx en moins, 35 % de bruit en moins et presque aucune particule nvPM en croisière.
Et dans un monde où les nouveaux carburants durables pour l’aviation seront initialement rares, l’optimisation de l’efficacité sera un facteur important dans l’exploitation des avions à fuselage étroit et à fuselage large.
100 % Carburant aviation durable
UltraFan est prêt à fonctionner avec 100 % de carburant aviation durable (CAD).
Le CAD constitue une solution importante pour relever le défi de la décarbonation de l’aviation, car il permet de réduire les émissions de carbone sur l’ensemble du cycle de vie d’au moins 80 % par rapport au carburéacteur traditionnel qu’il remplace.
Tous les essais de nos moteurs à Derby, au Royaume-Uni, et à Dahlewitz, en Allemagne, sont désormais effectués avec un mélange de 10 % de SAF.
Hybride-électrique
Un système hybride électrique Power Generation System 1 (PGS1) de plus de 1,5 MW a déjà été testé. Ces essais ont eu lieu à Trondheim, en Norvège, et à Bristol, au Royaume-Uni, à l’aide d’un moteur AE 2100 modifié, doté d’une électronique de puissance et d’un système thermique avancé.
Rolls-Royce a évalué les exigences futures des avionneurs et les possibilités d’application de nos moteurs à l’avenir. L’une des options est un moteur « plus électrique« , dans lequel le niveau de technologie électrique a été augmenté, par exemple en obtenant directement de la puissance ou en électrifiant les systèmes d’huile et de carburant. Par ailleurs, la micro-hybridation permettrait d’utiliser l’énergie stockée pour optimiser les performances du moteur tout au long du cycle de vol afin de réduire davantage la consommation de carburant.
Hydrogène
Rolls-Royce entend également comprendre les possibilités et les défis que demandent les systèmes d’alimentation à l’hydrogène. A cet effet, un programme de recherche portant sur des essais au banc et au moteur a été mené afin de prouver que le carburant est en mesure de fournir de l’énergie de manière sûre et efficace pour les avions de petite et moyenne taille à partir du milieu des années 2030.
Crédit images / Rolls-Royces
