Interview : la propulsion hybride, un défi multi-métiers

Le programme de développement technologique RISE (Revolutionary Innovation for Sustainable Engines) a été lancé par CFM⁽¹⁾ en juin 2021 avec l’ambition de concevoir des moteurs durables, permettant une réduction de plus de 20 % de la consommation de carburant et des émissions de CO₂ par rapport aux moteurs actuels. La propulsion hybride fait partie des pistes étudiées pour optimiser l’efficacité propulsive.

Depuis deux ans, Pierre-Alain Reigner, architecte produit au bureau d’études Systèmes propulsifs de Safran Aircraft Engines, et Philippe Delbosc, architecte système électrique au département Conversion de puissance de Safran Electrical & Power, travaillent de concert sur l’hybridation du système propulsif du futur moteur RISE et, plus largement, sur divers projets d’hybridation de turbomachines civiles et militaires.

 

Le co-engineering

Car si la conception des équipements électriques est confiée à Safran Electrical & Power en raison de son savoir-faire historique dans ce domaine, les équipes de Safran Aircraft Engines doivent quant à elles monter en compétences pour assurer la maîtrise d’œuvre des futurs développements. D’où l’étroite collaboration nouée pendant la phase amont du projet RISE. « Il s’agit d’“infuser” les expertises, explique Pierre-Alain Reigner. Celle de Safran Electrical & Power dans la forte puissance ainsi que la génération et la distribution électriques, et celle de Safran Aircraft Engines dans l’intégration des systèmes propulsifs. Ce co-engineering est primordial pour gagner plus vite en maturité et trouver les meilleures solutions, tant sur le plan technique qu’en termes de compétitivité. »

Philippe Delbosc partage cette vision : « Les générateurs électriques sont déjà présents dans les turbomachines pour alimenter l’avion en énergie, mais pas dans de telles proportions. L’hybridation pourrait en effet conduire à introduire des solutions en rupture en termes de puissance, de niveau de tension et d’usages, ainsi que des équipements nouveaux dans des environnements soumis à de fortes contraintes. Notre partenariat nous permet de comprendre les besoins moteur et de proposer des solutions pour y répondre, tandis que Safran Aircraft Engines acquiert des connaissances fondamentales pour les intégrer au mieux. »

 

Transparence totale

Les échanges entre les deux hommes sont réguliers et facilitent le dialogue entre les équipes de leurs sociétés respectives : côté Safran Aircraft Engines, les intégrateurs système propulsif, les concepteurs système et système électrique et les bureaux d’études des modules en interface ; côté Safran Electrical & Power, les équipes en charge des dimensionnements des équipements intégrés dans le système électrique (machines électriques, convertisseurs de puissance, boîtiers de distribution et de protection, câblage). Leur proximité permet à Safran Aircraft Engines et Safran Electrical & Power de parler d’une même voix aux partenaires comme GE, et aux clients comme Airbus.

Tous deux s’accordent à dire que la clé de la réussite est la transparence. « Il est essentiel de communiquer ouvertement sur nos avancées, mais aussi sur nos difficultés, estime Pierre-Alain Reigner. C’est ainsi que nous trouverons un optimum commun. » « Ce n’est pas toujours évident, car tout reste à découvrir : les besoins… et les solutions ! Il faut accepter les incertitudes », indique Philippe Delbosc.

 

Curiosité et ouverture

L’expérience qu’ils ont acquise en deux ans de collaboration leur permet de dresser une liste (non exhaustive) de compétences nécessaires pour travailler sur un projet d’hybridation. « En tant qu’architecte produit, la curiosité me semble indispensable, avance Pierre-Alain Reigner. Non pas pour devenir un expert des systèmes électriques, mais pour comprendre les facteurs clés qui influencent la conception, les synthétiser et les prioriser. Pour les équipes Safran Aircraft Engines qui rejoignent les projets d’hybridation, et qui – comme moi – ne sont pas des spécialistes des systèmes électriques, la formation Safran University “Découverte des systèmes électriques” propose une bonne introduction à ces problématiques. D’autres formations plus spécialisées seront nécessaires pour accompagner la montée en puissance des projets. »

Pour Philippe Delbosc, la compréhension du fonctionnement d'une turbomachine est également incontournable. « Il faut également une forte sensibilité aux problématiques de sûreté de fonctionnement et de fiabilité des équipements électriques en environnement sévère, ajoute-t-il. Et ne pas hésiter à être force de proposition. Nous sommes dans un domaine à défricher, c’est ce qui le rend passionnant! »

 

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