Boeing ecoDemonstrator teste des flancs en fibre de carbone recyclée, des améliorations acoustiques pour les moteurs d'avion et plus encore

Boeing (Chicago, Illinois, États-Unis) a créé le programme ecoDemonstrator en 2010 pour faire avancer de nouveaux développements pour une sécurité et une efficacité améliorées et pour minimiser son empreinte environnementale. Depuis lors, Boeing et ses partenaires industriels ont accéléré l'innovation en retirant des technologies prometteuses du laboratoire et en les testant dans les airs. Le programme s'est élargi pour évaluer de nouvelles fonctionnalités, services et approches qui peuvent améliorer l'ensemble de l'écosystème de l'aviation, y compris les technologies qui réduisent la consommation de carburant, les émissions et le bruit, et intègrent des matériaux plus durables. Les avions Boeing récemment livrés et ceux qui volent déjà dans la flotte mondiale de l'aviation commerciale incluent un certain nombre de technologies qui ont été évaluées et éprouvées dans le cadre du programme ecoDemonstrator, telles que des winglets plus efficaces sur le plan aérodynamique sur le 737 MAX.

Huit avions ont servi de bancs d'essais volants au programme ecoDemonstrator. Il s'agit notamment d'un Boeing 737, 757, 777-200, 777 Freighter, 787 Dreamliners et d'un Embraer E170. Un 737-9 en partenariat avec Alaska Airlines sert de plate-forme de test pour 2021.

Le carburant d'aviation durable (SAF) est un autre domaine d'intérêt, avec le potentiel de réduire le cycle de vie du CO₂ jusqu'à 80 % d'émissions, selon la source utilisée pour le fabriquer. Chaque avion de banc d'essai vole avec un mélange de carburéacteur durable et régulier. Ces vols démontrent la viabilité de SAF et fournissent des données pour l'industrie. Le programme 2018 est entré dans l'histoire en effectuant le premier vol d'avion de ligne commercial au monde sur 100 % SAF.

L'ecoDemonstrator 777-200 2019 a testé de nouveaux générateurs de vortex, qui sont de petites ailettes verticales sur l'aile qui améliorent l'efficacité aérodynamique d'un avion pendant le décollage et l'atterrissage. Les alliages à mémoire de forme développés en collaboration avec la NASA permettent aux générateurs de vortex de se rétracter dans l'aile pendant la croisière lorsqu'ils ne sont pas nécessaires, améliorant ainsi l'efficacité énergétique et réduisant les émissions de carbone.

Le programme 2021 sur un 737-9 d'Alaska Airlines teste une vingtaine de technologies. Boeing et Alaska travaillent avec la National Oceanic and Atmospheric Administration pour étendre ses mesures des émissions de gaz à effet de serre, ce qui contribuera à améliorer la modélisation climatique et les prévisions à long terme. Un revêtement acoustique à l'intérieur de la nacelle du moteur est en cours d'évaluation pour sa capacité à réduire le bruit sur les moteurs à réaction actuels et à éclairer les conceptions des modèles à dérivation ultra-élevée de la prochaine génération.

Guy Norris donne des images et des détails supplémentaires dans un article d'octobre 2021 pour Aviation Week :

"Le programme a également testé des concepts de revêtement acoustique dans le conduit de soufflante arrière de l'un des moteurs CFM Leap 1B de l'avion, afin d'évaluer les réductions potentielles du bruit sur les moteurs actuels ainsi que d'éclairer les conceptions des prochains- modèles de génération. Menés conjointement avec le programme de réduction continue de l'énergie, des émissions et du bruit (Cleen) de la FAA, les tests se sont concentrés sur des portes de blocage d'inverseur de poussée traitées ainsi que sur des gants acoustiques spécialement développés entre le corps central du conduit de bifurcation du ventilateur arrière et les parois intérieures de la poussée. inverseur."

Une autre initiative teste les parois latérales intérieures de la cabine en fibre composite de carbone recyclée, qui peuvent réduire le bruit et les déchets envoyés aux décharges. Encore une fois, Guy Norris ajoute des informations supplémentaires :

« Dans le cadre de la volonté de réduire l'impact environnemental du cycle de vie, l'intérieur de la cabine est partiellement configuré avec des panneaux latéraux fabriqués à partir de matériaux composites de carbone recyclés récupérés sur le site de production d'ailes 777X à Everett, Washington. Les tests se sont concentrés sur les propriétés acoustiques des panneaux, qui sont considérés comme de rares exemples de recyclage pour les composants aérospatiaux de grande valeur. Les précédents écoDemonstrateurs ont testé à la fois des conceptions avancées de parois latérales « réglées acoustiquement » pour minimiser les vibrations ainsi que d'autres caractéristiques de la cabine fabriquées à partir de matériaux recyclés. »

Un matériau composite en fibre de carbone recyclé a également été utilisé dans les toilettes auto-désinfectantes de Boeing, l'un des 53 projets testés dans l'ecoDemonstrator 2019 sur un 777-200 appartenant à Boeing. Les toilettes utilisent la lumière ultraviolette pour tuer 99,9 % des germes en environ trois secondes après chaque utilisation, et ont utilisé le composite de fibre de carbone recyclé dans un sol absorbant l'humidité.

Une autre initiative de recyclage a été testée comme l'un des 37 projets sur l'ecoDemonstrator 2018, un 777 Freighter appartenant à FedEx Express. Les sous-produits de fabrication ont été réutilisés comme matériaux de grande valeur pour les raccords, remplaçant l'alliage de titane (Ti64) avec plus de 75 % de contenu recyclé. En 2015, le contrôle actif du flux a été démontré sur un 757. L'objectif était d'améliorer le flux d'air au-dessus du gouvernail afin d'améliorer potentiellement son efficacité aérodynamique de plus de 15 % et de permettre une conception de queue verticale plus petite à l'avenir (en coopération avec la NASA). Notamment, en 2012, Boeing a testé une pile à combustible à hydrogène régénérative pour l'alimentation électrique d'un avion dans un 737-800 livré à American Airlines.

Vous trouverez plus d'informations sur le programme ecoDemonstrator 2021 et les avions d'essais volants précédents sur boeing.com/ecodemonstrator