SPEC : la recherche au service de l’avion plus électrique

Le pôle de compétences SPEC a tenu les 3 et 4 décembre derniers la 5e édition de son symposium. L’occasion pour Olivier Gosselin, directeur R&T en charge des activités « Technologies électriques et mécatroniques » de Safran de revenir sur les missions de ce pôle.

Qu'est-ce que SPEC et quels sont ses objectifs ?
Depuis une dizaine d'années, l'avion connaît une évolution de ses systèmes vers le plus électrique. Safran s'est engagé très tôt dans cette aventure, indispensable pour relever les défis économiques et environnementaux du transport aérien et a créé, dès 2005, Safran Power Electronics Center (SPEC), un pôle de compétences organisé en réseau. Animé par Régis Meuret, expert émérite Groupe en électronique de puissance, le réseau fédère et structure les activités de recherche amont des sociétés du Groupe impliquées dans l'électrification des systèmes de l'avion, tout en leur associant des partenaires académiques, nationaux et internationaux de haut niveau ainsi que des PME innovantes.
Dans ce cadre, près de quarante doctorants dans le domaine du génie électrique travaillent aujourd'hui avec nos équipes de recherche. Nous avons également noué des partenariats stratégiques avec des centres de recherche extérieurs. Dernier en date : le laboratoire IPES (Intégration de Puissance en Environnement Sévère), créé fin 2013 en association entre Safran et le groupement de laboratoires Ampère*.

Quels sont vos principaux axes de recherche ?
Le premier axe concerne les domaines de l'électronique de puissance et de l'électrotechnique utilisées en environnement sévère, et devant prendre en compte différentes contraintes comme la compatibilité électromagnétique (CEM), la foudre et des températures élevées.
Concernant la CEM, plus l'avion contient de systèmes électriques, et plus il y a de risques que ces systèmes génèrent des perturbations électromagnétiques susceptibles de dégrader leurs propres performances ainsi que celles des équipements avoisinants.
En ce qui concerne la foudre, qui peut endommager sévèrement les circuits électriques de l'appareil, cette problématique s'est complexifiée sur les nouvelles générations d'avions dont le fuselage contient de plus en plus de matériaux composites, diminuant ainsi l'effet de protection que procure une structure métallique.
Il est donc nécessaire de mieux préserver les équipements en développant des protections spécifiques contre ces perturbations.
Enfin, nous fournissons également un important effort de recherche sur les matériaux supportant des températures supérieures à 200°C. Ceux-ci permettront de limiter l'usage de systèmes de refroidissement, ou d'installer de l'électronique et des machines électriques dans des environnements très chauds, près du moteur ou des freins, par exemple.

Quels sont les autres axes de recherche ?
Nous travaillons beaucoup sur l'évolution des réseaux de distribution et l'optimisation du dimensionnement des systèmes électriques. La distribution électrique des avions commerciaux aujourd'hui en courant alternatif, évolue vers le courant continu. Cela permettra de créer des réseaux réversibles autorisant des échanges d'énergie entre les équipements.
Ces travaux de recherche menés en amont sont essentiels pour le Groupe dont la stratégie est de maîtriser l'ensemble de la chaîne électrique à bord d'un avion. Afin de concrétiser ses ambitions, Safran a annoncé au début de l'année la création de la société Labinal Power Systems et l'acquisition des activités de distribution électrique embarquée et de solutions intégrées pour cockpit d'Eaton Aerospace.

* CNRS / INSA de Lyon / Ecole Centrale de Lyon / Université Claude Bernard Lyon 1

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