Clean Sky 2 publie 30 nouvelles conclusions de projets faisant progresser l'aviation durable

Le 21 juin, Clean Sky 2 a publié 30 nouveaux articles couvrant les résultats de plusieurs projets que Clean Sky étudie à ce jour, une majorité touchant la vision de l'organisation de repousser la science aéronautique au-delà des limites de l'imagination via de nouvelles technologies qui réduisent significativement l'impact de l'aviation sur la planète. Des moteurs et systèmes, aux gros porteurs, rotorcraft rapides et plus, beaucoup de ces projets visent aussi à appliquer des matériaux et processus composites. Un résumé court de chaque projet et un lien vers les articles complets sont couverts ci-dessous.

 

Renaissance : les composites obsolètes trouvent une seconde vie avec RESET

Alors que les compagnies aériennes utilisent de plus en plus de matériaux composites, trouver une solution pour recycler les thermoplastiques d'avions est essentiel. En particulier, le projet RESET de Clean Sky s'est concentré sur la fibre de carbone renforcée avec une matrice PEEK (Polyether ether ketone) ou PPS (Polyphenylene sulphide), et a travaillé à développer un processus de recyclage à appliquer aux thermoplastiques.

 

Économie circulaire : fuselage composite pour avion régional prend forme

Le projet Fuselage Composite de Clean Sky, partie de la plateforme de démonstration d'avion régional innovant (IADP), vise à développer des technologies adaptées pour un fuselage d'avion régional avancé et à les intégrer et valider jusqu'au niveau démonstrateur à grande échelle. Le projet se concentre autour de composites innovants à faible coût et faible poids, de processus de fabrication et d'assemblage avancés et de surveillance structurelle.

Moteurs plus gros, défis plus grands. ASPIRE de Clean Sky les résout

Lancé au début 2016 et conclu en septembre 2020, le projet ASPIRE a servi à étudier l'efficacité aérodynamique et acoustique de nouveaux systèmes de propulsion, tels que les moteurs à taux de dilution ultra-élevé (UHBR) que Clean Sky 2 dit être le paradigme de puissance dominant à partir d'environ 2025 pour les avions de ligne moyens et gros. De nouvelles pales de ventilateur en composite de fibre de carbone et technologies de réducteur sont dites être des facilitateurs clés pour atteindre une interaction aérodynamique et aéroacoustique améliorée.

 

Client cool : HEFESTO garde la chaleur à distance

Le projet HEFESTO (Pont d'hélicoptère - Isolation multicouche multifonctionnelle pour protection feu et thermique du plastique renforcé de fibres de carbone (CFRP)) de Clean Sky, financé par le programme Horizon 2020 de la Commission européenne et conclu en juin 2020, s'est concentré sur la conception d'un pont de moteur/pare-feu d'hélicoptère utilisant des matériaux composites qui vise à réduire le poids de 10% et améliorer la résistance à la fatigue par rapport aux structures métalliques, tout en assurant l'isolation thermique et les capacités coupe-feu requises.

 

Allégez : l'outillage innovant permet au fuselage de RACER de perdre du poids

Le RACER (Rapid And Cost-Efficient Rotorcraft) se compose de deux parties. Le projet AFPMet (qui s'est conclu en 2020) était dédié à la conception innovante, au développement, à la fabrication et à la livraison d'outillage spécialisé pour effectuer le dépôt automatisé de fibres (AFP) pour la stratification et le durcissement des coques latérales du RACER. Le projet RoRCraft (un projet partenaire principal) était en charge de la conception et de la fabrication des sections de fuselage avant et central pour le démonstrateur RACER. L'objectif ultime est d'atteindre un niveau de maturité technologique 6 (TRL 6) ciblé pour début 2022 via le programme d'essais en vol de RACER.

 

SORCERER : la magie de Clean Sky pour composites d'avions multifonctionnels

Le projet SORCERER (Structural pOweR CompositEs foR futurE civil aiRcraft) de Clean Sky vise à développer des matériaux composites qui peuvent stocker et fournir de l'énergie électrique supplémentaire pour les avions à propulsion électrique, ainsi que répondre au défi de l'allègement. Le projet, qui a commencé en 2017 et s'est poursuivi jusqu'en juillet 2020, a aussi contribué au programme de démonstrateur de fuselage multifonctionnel de Clean Sky (voir « Avancer sur le démonstrateur de fuselage multifonctionnel (MFFD) »).

 

C'est une question de temps : la collaboration homme/robot accélère les taux de production

Pour permettre à l'aéronautique européenne de maintenir un avantage concurrentiel, Clean Sky 2 a travaillé à optimiser les technologies et systèmes composites légers via des systèmes automatisés et collaboratifs homme/robot. Cela a été coordonné par la division aéronefs de Leonardo, et soutenu par trois projets complémentaires : SMART LAY-UP pour la fabrication semi-automatisée ; ACCURATe pour l'inspection non destructive (NDI) ; et LABOR pour l'assemblage rapide.

 

UltraFan progressant à plein régime

Le démonstrateur de turboréacteur UltraFan, une collaboration entre Clean Sky et Rolls-Royce (Londres, Royaume-Uni) vise une performance de moteur économe en carburant et plus respectueuse de l'environnement et l'atteint en incorporant une multitude de technologies et matériaux innovants à haute température, ainsi qu'une nouvelle architecture à engrenages. Les technologies clés incluent des pales en fibre de carbone de 140 pouces de diamètre enfermées dans un carter de ventilateur composite. Le préimprégné fibre de carbone a aussi été récemment adopté pour la nacelle du moteur.

 

Le démonstrateur arrière avancé de Clean Sky prend forme

Le projet Advanced Rear End de Clean Sky, qui est en cours jusqu'en 2023, rassemble une combinaison extensive d'éléments interreliés d'extrémité arrière d'avion et d'empennage, exploitant des matériaux innovants et des techniques de fabrication novatrices pour économiser du poids et augmenter les taux de production pour les futurs avions de passagers moyens. Le projet se concentre sur le développement de structures composites - les cadres, longerons et peau.

 

Une image de santé : SHERLOC de Clean Sky ne laisse aucun indice

Le projet SHERLOC (Structural Health Monitoring, Manufacturing and Repair Technologies for Life Management Of Composite Fuselage) de Clean Sky est dit présenter l'évaluation la plus complète à ce jour des technologies et méthodologies de surveillance de santé structurelle (SHM) pour un fuselage composite dans les conditions opérationnelles et environnementales d'une flotte régionale.

 

OPTICOMS apporte la fabrication automatisée de composites à la catégorie SAT

En commençant juillet 2016, le projet OPTICOMS (Optimized Composite Structures for Small Aircraft) de six ans vise à apporter des approches innovantes en R&D de structures d'avions composites automatisées à la catégorie Small Air Transport (SAT) de l'aviation, permettant aux petites entreprises aéronautiques de justifier la construction d'infrastructures d'automatisation et de réaliser un retour sur investissement sur la production à faible volume. Les cibles du projet incluent la réduction des coûts de conception et certification composites de 30% ; la réduction des coûts de production composites de 40% ; la réduction du poids structurel de 20% (par rapport à l'utilisation de métaux) ; et la réduction des coûts de cycle de vie de 20%.