CFM56 : des moteurs à l’épreuve des conditions atmosphériques

Avril 2010. L’éruption d’un volcan islandais paralyse le trafic aérien car on craint les effets du nuage de cendres sur les moteurs d’avions. Pourtant, ces derniers affrontent bien d’autres intempéries : orages, grêle, glace… <br />Comment les moteurs CFM56 résistent-ils à des conditions météorologiques dégradées ?

« Il n'y a jamais eu d'accident lié à un nuage de cendres volcaniques », rappelle Jacques Renvier, conseiller du directeur technique de Snecma (groupe Safran). Seuls quelques rares incidents se sont produits après pénétration dans un nuage de cendres à forte concentration. En effet, les particules peuvent fondre dans la chambre de combustion, puis se déposer dans la turbine haute-pression, diminuant la section de passage d'air jusqu'à la perte de poussée. Par ailleurs, les cendres en suspension dans l'air usent les aubes de compresseur pouvant conduire aussi à une perte de poussée.

Conception et certification

Il n'existe aucune norme de certification des moteurs concernant les cendres. « Trop de facteurs entrent en jeu pour définir une limite, précise Jacques Renvier. La nature des cendres, leur concentration, la durée d'exposition, les caractéristiques des moteurs… Il n'y a pas de solutions techniques vis à vis de l'ingestion de fortes concentrations. Améliorer la capacité actuelle des moteurs à l'ingestion de cendres pénaliserait le moteur en termes de masse, de consommation et d'émissions de CO2, alors que la parade efficace consiste à ne pas pénétrer dans un nuage de cendres visible. » En revanche, les moteurs CFM56 sont certifiés pour de nombreux autres aléas météorologiques : conditions givrantes, morceaux de glace, grêlons, ingestion d'eau et de grêle… « La conception tient compte de ces risques, indique Jacques Renvier. Les éléments les plus exposés – aubes fan, aubes de compresseur – sont renforcés. On cherche à limiter la quantité de glace accumulée, par la géométrie (forme conique du capot d'entrée) ou éventuellement par dégivrage thermique, la quantité d'eau et de grêle pénétrant dans le corps haute pression, en optimisant les vannes de décharge en amont pour en évacuer le plus possible. » Lors des essais de certification, on projette dans le moteur des grêlons, de grandes quantités d'eau et de grêle, ainsi que des panneaux de glace pour vérifier la bonne tenue des moteurs dans sa plage de fonctionnement.

Le rôle du pilote essentiel

Quant aux cendres… « La consigne reste de ne pas voler dans un nuage visible, rappelle Jacques Renvier. Si c'est le cas, il faut mettre les moteurs au ralenti et sortir du nuage. » Au-delà de 800 à 1 000 km du volcan, il n'y a plus de risques. Les grosses particules sont retombées et les plus petites ne font qu'user prématurément les moteurs, usure détectable lors des opérations de maintenance. Le rôle du pilote reste essentiel pour gérer le vol dans ces conditions et il est donc primordial qu'il puisse disposer d'informations fiables sur la localisation du nuage volcanique et ses caractéristiques.

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