Rolls-Royce lance la production des plus grandes pales de ventilateur composites au monde pour le démonstrateur UltraFan

Rolls-Royce (Londres, Royaume-Uni) a commencé la fabrication des plus grandes pales de ventilateur au monde pour son moteur démonstrateur UltraFan, qui établira de nouveaux standards d'efficacité et de durabilité. Cette étape marque le début officiel de la production de pièces pour le démonstrateur.

Pales en CFRP

L'UltraFan offrirait une réduction de 25 % de la consommation de carburant et des émissions par rapport à la première génération de moteurs Trent. Une partie de ce gain vient des pales de ventilateur et du carter en composite, qui réduisent le poids de 700 kg sur un biréacteur (équivalent à 7 passagers avec bagages).

En ensemble, les pales composites ont un diamètre de 140 pouces (~3,56 m), proche du fuselage d'un monocouloir actuel. Elles sont fabriquées au centre technologique de Bristol (R-U).

Les pales sont constituées de 500 plis de préimpregné époxy HexPly M91 de Hexcel (Stamford, CT, USA), fibre de carbone haute ténacité et résistance à l'impact. Hexcel fournit les bandes pré-découpées pour pose automatisée. Les pales sont cuites en autoclave (chaleur + pression), usinées de précision, revêtues, puis une gaine fine en titane est collée sur le bord d'attaque (protection érosion, corps étrangers, impact oiseaux). Les pales CTi (composite-titane) sont inspectées par métrologie et ultrasons.

Installation composites de Bristol

L'installation remonte à CTAL (Composite Technology and Applications Ltd), coentreprise Rolls-Royce / GKN Aerospace (2008). Financement gouvernemental britannique dès 2008, site sur l'île de Wight (2012). En 2015, Rolls-Royce annonce le déménagement à Bristol (2017), avec équipements et 30-40 personnes. L'installation de pré-production s'insère dans un bâtiment existant, aux côtés d'une nouvelle installation pour radeaux de harnais électriques en composite carbone. Les deux bénéficient des techniques de fabrication développées avec le National Composites Centre (NCC) de Bristol et des recherches du Centre de Technologie Universitaire Rolls-Royce à l'Université de Bristol.

Élément clé de la stratégie de durabilité

Les pales composites ont été largement testées sur un moteur de développement ALPS (Advanced Low Pressure System), y compris en vol sur le banc d'essai volant Rolls-Royce. ALPS est un partenariat Rolls-Royce, Clean Sky, Innovate UK, BEIS, ATI, ITP Aero, GKN. Le portefeuille de technologies UltraFan est soutenu par ATI, Innovate UK, LuFo, Clean Sky 2.

UltraFan est central dans la stratégie de durabilité de Rolls-Royce : amélioration continue des turbines à gaz, électrification pionnière, collaboration industrielle pour carburants aviation durables. Fait aussi partie de la vision IntelligentEngine (produits, services, digital).

UltraFan (tests au sol 2021, disponibilité fin de décennie) est un design évolutif de 25 000 à 100 000 livres de poussée. Caractéristiques :

• Nouvelle architecture de cœur moteur — efficacité maximale, faibles émissions.
• Composites à matrice céramique avancés — composants résistants à la chaleur pour températures turbine élevées.
• Architecture à engrenages — maximise l'efficacité des moteurs à haut taux de dilution et forte poussée.

« C'est la décennie de l'UltraFan et c'est excitant d'entrer dans les années 2020 avec le début de la production du démonstrateur », déclare Chris Cholerton, président Rolls-Royce pour l'aviation civile. « Nous avons tous les éléments : design, technologies, nouveau banc d'essai, et maintenant nous voyons le moteur prendre forme. »