Le programme ecoDemonstrator de Boeing teste fibre de carbone recyclée, acoustique moteur et plus

ecoDemonstrator 2021 sur 737-9 Alaska Airlines : 20 technologies testées en vol

Boeing (Chicago, Illinois, États-Unis) a créé le programme ecoDemonstrator en 2010 pour faire progresser de nouveaux développements pour une sécurité et une efficacité améliorées et minimiser son empreinte environnementale. Depuis, Boeing et ses partenaires industriels ont accéléré l'innovation en sortant les technologies prometteuses du laboratoire pour les tester en vol. Le programme s'est étendu pour évaluer de nouvelles caractéristiques, services et approches qui peuvent améliorer l'ensemble de l'écosystème aéronautique, y compris les technologies qui réduisent la consommation de carburant, les émissions et le bruit, et incorporent des matériaux plus durables. Les avions Boeing nouvellement livrés et ceux déjà en vol dans la flotte mondiale de l'aviation commerciale incluent un certain nombre de technologies qui ont été évaluées et prouvées sur le programme ecoDemonstrator, telles que des winglets plus aérodynamiquement efficaces sur le 737 MAX.

Huit avions bancs d'essai volants depuis 2010

Huit avions ont servi de bancs d'essai volants pour le programme ecoDemonstrator. Ceux-ci ont inclus un Boeing 737 Next-Generation, 757, 777-200, 777 Freighter, 787 Dreamliners et un Embraer E170. Un 737-9 en partenariat avec Alaska Airlines sert de plateforme de test pour 2021.

Carburant aviation durable (SAF) et réduction CO2

Le carburant aviation durable (SAF) est un autre domaine d'intérêt, avec un potentiel de réduction des émissions de CO2 sur le cycle de vie jusqu'à 80 % — selon la source utilisée pour le produire. Chaque avion banc d'essai vole sur un mélange de carburant durable et de kérosène classique. Ces vols démontrent la viabilité du SAF et fournissent des données pour l'industrie. Le programme 2018 a fait l'histoire en réalisant le premier vol d'un avion de ligne commercial volé à 100 % SAF.

Générateurs de vortex à alliage à mémoire de forme (2019)

L'ecoDemonstrator 777-200 2019 a testé de nouveaux générateurs de vortex, qui sont de petites aubes verticales sur l'aile qui améliorent l'efficacité aérodynamique d'un avion au décollage et à l'atterrissage. Des 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 quand ils ne sont pas nécessaires, améliorant l'efficacité énergétique et réduisant les émissions de carbone.

Programme 2021 : acoustique moteur, parois cabine en carbone recyclé, mesure gaz à effet de serre

Le programme 2021 sur un 737-9 d'Alaska Airlines teste environ 20 technologies. Boeing et Alaska travaillent avec la National Oceanic and Atmospheric Administration pour étendre ses mesures d'émissions de gaz à effet de serre, ce qui aidera à améliorer la modélisation climatique et les prévisions à long terme. Un revêtement acoustique à l'intérieur de la nacelle moteur est évalué pour sa capacité à réduire le bruit sur les moteurs à réaction actuels et informer les conceptions pour les modèles ultra-high bypass de prochaine génération.

Guy Norris donne des images et 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 ventilateur arrière d'un des moteurs CFM Leap 1B de l'avion, pour évaluer les réductions de bruit potentielles sur les moteurs actuels ainsi que pour informer les conceptions pour les modèles de prochaine génération. Menés en conjonction avec le programme Continuous Lower Energy, Emissions and Noise (Cleen) de la FAA, les tests se sont concentrés sur les portes de blocage de inverseur de poussée traitées ainsi que sur des gants acoustiques spécialement développés entre le corps central de la bifurcation du conduit de ventilateur arrière et les parois internes de l'inverseur de poussée. »

Une autre initiative teste des parois latérales de cabine faites de fibre de carbone composite recyclée, qui peuvent réduire le bruit et les déchets envoyés en décharge. À nouveau, Guy Norris ajoute des informations :

« Dans le cadre de la volonté de réduire l'impact environnemental sur le cycle de vie, la cabine est partiellement configurée avec des panneaux latéraux faits de matériau composite carbone recyclé récupéré du site de production de l'aile 777X à Everett, Washington. Les tests se sont concentrés sur les propriétés acoustiques des panneaux, qui sont considérés comme des exemples rares de recyclage pour composants aérospatiaux de haute valeur. De précédents ecoDemonstrators ont testé à la fois des conceptions de parois latérales « accordées acoustiquement » avancées pour minimiser les vibrations ainsi que d'autres caractéristiques de cabine faites de matériaux recyclés. »

Le matériau composite 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 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 à haute valeur pour des raccords, remplaçant l'alliage de titane (Ti64) avec plus de 75 % de contenu recyclé. En 2015, le contrôle actif d'écoulement a été démontré sur un 757. Le but était d'améliorer l'écoulement d'air sur la dérive pour potentiellement améliorer son efficacité aérodynamique de plus de 15 % et permettre une conception de dérive verticale plus petite à l'avenir (en coopération avec la NASA). Notamment, en 2012, Boeing a testé une pile à combustible hydrogène régénérative pour l'alimentation électrique d'avion dans un 737-800 livré à American Airlines.

Plus d'informations sur le programme ecoDemonstrator 2021 et les précédents avions bancs d'essai volants peuvent être trouvées sur boeing.com/ecodemonstrator