Open rotor, le moteur du futur au banc d’essai

Destiné à équiper les futures générations d'avions monocouloirs, le moteur « open rotor » développé par Safran s'appuie sur une architecture révolutionnaire pour atteindre les objectifs de réduction de la consommation de carburant et d'émissions de CO2 fixés par l'ACARE1. Son développement avance à grands pas.

Un moteur d'avion offrant une consommation de carburant réduite de 30 % par rapport aux motorisations actuelles, voilà l'objectif ambitieux mais réaliste que s'est fixé Safran avec l'open rotor. Développé dans le cadre de l'initiative européenne Clean Sky, ce programme fait appel à une architecture en complète rupture technologique avec les réacteurs actuels. En effet, ce nouveau type de moteur est constitué de deux parties bien distinctes : un générateur de gaz conventionnel et une turbine qui entraine un couplet d'hélices contrarotatives, non carénées. Ce sont elles qui assurent la propulsion de l'appareil. « Dans un moteur d'avion, le rendement et la consommation sont liés à la quantité d'air brassé et éjecté à des vitesses lentes, rappelle Pierre Guillaume, directeur R&T de Snecma (Safran). Avec l'open rotor, nous allons pouvoir augmenter considérablement ce flux d'air brassé car nous n'aurons plus de carénage autour des hélices. A la clé, un gain de consommation et une réduction des émissions de CO2. »

L'acoustique et l'aérodynamique d'abord…
Si l'open rotor affiche des rendements prometteurs, de nombreux défis restent encore à relever, notamment l'aspect acoustique. « Nous sommes confiants sur ce point, suite aux essais que nous avons réalisés en juillet 2013 dans la soufflerie de l'ONERA à Modane, explique Pierre Guillaume. L'open rotor devrait avoir le même niveau de bruit que le LEAP, soit une diminution du niveau sonore du moteur de 10 dB par rapport aux moteurs actuels. »
Réalisés sur une maquette à l'échelle 1/5ème, ces premiers essais ont été suivis d'une nouvelle campagne à la fin de l'année, portant cette fois sur la performance aéronautique des hélices. « Nous avons mesuré les niveaux de poussée du doublet d'hélices, afin de nous assurer que nous retrouvons bien ce que nous avions calculé », précise Pierre Guillaume.

... Les performances mécaniques ensuite
« Après les essais de fin 2013, nous allons nous focaliser sur la réalisation d'un prototype complet à taille réelle. Il devrait être prêt à tourner au banc en 2016. Cette étape sera particulièrement complexe, car tous les éléments de la partie arrière sont tournants. Nous allons pouvoir tester le module propulsif avec le réducteur, la régulation, et le système de contrôle de pas des hélices. Pour ce qui est du générateur de gaz, nous utiliserons celui du M88, le moteur du Rafale que nous fabriquons déjà », détaille le directeur R&T de Snecma.

Ce démonstrateur, auxquels participent également Avio Aero (GE), GKN et Aircelle (Safran), devrait ensuite faire ses premiers essais en vol sur un Airbus A340 à l'horizon 2019. « Si nous voulons être prêts pour notre objectif d'une entrée en service en 2030, nous devons avancer vite, car la certification de cette nouvelle génération de moteur nécessitera du temps et des discussions poussées avec les autorités compétentes », conclut Pierre Guillaume.

(1) Advisory Council for Aeronautical Research in Europe

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