Avec RISE, Safran et GE Aviation misent sur les soufflantes non carénées pour décarboner l'aviation
GE Aviation et Safran lancent l'Open Fan RISE, un important programme de recherche et de développement mené via leur coentreprise CFM International et qui doit conduire à un moteur à soufflante non carénée pour l'aviation commerciale à horizon 2035. RISE affichera une efficacité propulsive similaire à celle d'un turbopropulseur, mais à la vitesse des actuels avions monocouloirs.
« Nous sommes ici ensemble pour développer le nouveau chapitre de CFM », annonce Olivier Andriès, directeur général de Safran, aux côtés de John Slattery, directeur général de GE Aviation. En effet, les deux partenaires au sein de CFM International ont annoncé le lancement de RISE (pour Revolutionary innovation for sustainable engines), un « programme de maturation et démonstration technologique ».
RISE va s'appuyer et combiner les innovations de différents programmes de Safran et GE Aviation, avec l'objectif de proposer un moteur consommant 20% de carburant de moins que la génération LEAP tout en conservant la vitesse et la fiabilité des moteurs actuels. Après avoir étudié plusieurs architectures, le consortium a estimé que la plus prometteuse en termes d'efficacité était celle basée sur les soufflantes non carénées - technologie explorée dans les années 80 par GE Aviation (UDF) et depuis 2017 par Safran (Open Rotor).
L'expérience de Safran dans les aubes de soufflante en composites va permettre de recourir à des aubes plus larges qui doivent optimiser l'aérodynamique et les performances acoustiques du moteur. CFM International va également rendre plus compactes plusieurs parties du moteur (système basse pression, coeur chaud...) et améliorer les performances thermiques par le recours à des matériaux avancés à la fois plus résistants et plus légers comme certains alliages métalliques ou les composites à matrice céramique (CMC). Un système de gestion de la chaleur avancé devrait par ailleurs permettre une meilleure répartition de cette chaleur dans le moteur.
RISE ne comportera qu'une seule soufflante non carénée, une décision prise pour réduire la complexité du démonstrateur. Elle sera désormais placée à l'avant du moteur, comme pour un turbopropulseur.
Par ailleurs, RISE prévoit une hybridation électrique, une première sur un démonstrateur de moteur dédié à un appareil monocouloir. L'intégration d'un générateur dans le moteur doit permettre d'optimiser ses performances en fournissant une poussée additionnelle et de générer de l'électricité pour son fonctionnement ainsi que celui de l'appareil en général. CFM International estime aussi qu'il gagnera en flexibilité au niveau des contrôles.
Mohamed Ali, VP Engineering chez GE Aviation, affirme que le programme RISE représentera « la plus grande amélioration de la consommation de carburant que nous ayons jamais faite en une fois ». Les équipes communes affectées aux recherches sur le programme devraient doubler d'ici la fin de l'année pour atteindre plus d'une centaine d'ingénieurs de GE et Safran. De premiers essais statiques devraient être réalisés « au milieu de la décennie », suivis d'essais en vol sur le banc d'essais volant de GE.
Olivier Andriès, le directeur général du groupe Safran a indiqué que les différentes technologies qui seront introduites sur le programme CFM RISE ont déjà été annoncées à Airbus et Boeing. Selon lui, les deux avionneurs se montrent évidemment intéressés par les gains en consommation de carburant potentiels et en émission carbone. Il rappelle aussi que si la motorisation reste l'un des équipements les plus importants pour réduire l'empreinte carbone des avions commerciaux, leur architecture et les avancées aérodynamiques sur les appareils sont aussi des éléments qui contribueront grandement. Un nouveau programme d'avion commercial pourrait alors afficher une réduction de consommation supérieure à 30% par rapport aux appareils d'aujourd'hui.
Afin que ce moteur puisse connaître ses premières applications commerciales, Safran et GE indiquent que la collaboration avec les avionneurs devra être encore plus étroite que sur les précédents programmes. Mais le moteur qui émergera du programme RISE devrait aussi bien pouvoir être installé à l'arrière du fuselage que sous une aile à configuration haute ou basse.
Enfin, les avancées apportées par ce nouveau type de moteur seront évidemment compatibles avec un fonctionnement à 100% avec du carburant durable d'aviation (SAF), permettant de réduire jusqu'à 80% les émissions de CO2 par rapport à du carburéacteur traditionnel, tout en restant aussi compatible avec une possible alimentation à l'hydrogène.
Emilie Drab
Rédactrice en chef adjointe Aviation civile, Transport aérien
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