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Développer la propulsion hybride aéronautique

Avec le développement de nouveaux concepts d’aéronefs, la question de la propulsion se pose : la « voiture volante » de demain sera-t-elle hybride ou tout électrique ? Une jeune entreprise française, Turbotech, est en train de mettre au point un turbo-générateur capable d’assurer dès aujourd’hui la propulsion de cet aéronef du futur. Rencontre avec Damien Fauvet, co-fondateur de l’entreprise, au Paris Air Lab (stand aéronautique C02) au Salon du Bourget.

Quelle est la particularité du turbo-générateur de Turbotech ?

Il s'agit en fait de la première centrale électrique embarquée. Notre turbo-générateur est destiné à s'intégrer dans un système propulsif hybride pour assurer la propulsion de tous types d'aéronefs. Il peut intervenir dans tout ou partie des phases de vol, en fonction des besoins de l'appareil. La puissance électrique est distribuée de manière optimale en fonction des phases du vol, soit pour la propulsion, soit pour la recharge des batteries.

Le turbo-générateur est très léger (45 kg) et compact, et est donc particulièrement adapté pour des appareils de petite taille. Si on l'associe à 40 kg de carburant, ses performances sont équivalentes à 1 tonne de batteries au lithium-ion. Cette légèreté, associée à une faible consommation en carburant et à la capacité de recharger en vol les batteries, permet d'envisager une utilisation pour des aéronefs à propulsion électrique.

L'innovation réside principalement dans l'échangeur thermique ; intégré à la turbine, il permet de récupérer l'énergie des gaz d'échappement, et donc de réduire la consommation de carburant.

Enfin, notre turbo-générateur est polycarburant : il peut être utilisé aussi bien avec du biocarburant, du diesel, du gaz naturel, ou encore de l'hydrogène. Dans ce dernier cas, il n'émet donc aucun polluant.

 

Le président Emmanuel Macron s'est rendu sur le stand Paris Air Lab en présence de Stéphane Cueille, Directeur Groupe R&T et Innovation

Pouvez-vous nous raconter la naissance de ce projet, et les débuts de la collaboration avec Safran ?

Lorsque nous avons eu l'idée de ce turbo-générateur, nous avons commencé à travailler sur le projet pendant notre temps libre, durant le week-end et les vacances. Nous sommes une équipe de six personnes, dont cinq travaillant chez Safran, et nous sommes également accompagnés par un partenaire breton, Le Guellec, avec qui nous co-développons l'échangeur thermique du turbo-générateur.

En 2010, les premiers travaux nous ont valu d'obtenir un prix du Ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche. Puis nous avons demandé à Safran de nous accompagner dans la création de notre structure. Nos efforts ont abouti en 2015 à la mise au point d'un démonstrateur, qui a tourné sur banc d'essais et a très bien fonctionné.

Aujourd'hui, nous avons le soutien technique des bureaux d'études de plusieurs sociétés du Groupe, notamment Safran Aircraft Engines. Et avec l'appui de Safran Tech, nous sommes en phase d'études des différentes applications possibles.

Demain, nous espérons continuer à collaborer avec Safran dans des démarches de co-engineering et de co-développement.

Le fait d'avoir une structure indépendante nous permet de garder une certaine agilité, et donc de progresser rapidement dans les différentes étapes du développement. Nous travaillons actuellement sur un moteur de pré-série, et, en septembre, nous allons installer notre nouvelle entreprise Turbotech sur le plateau de Saclay, à proximité de Safran Tech. D'ici-là, nous espérons avoir finalisé une levée de fonds, auprès de différents acteurs industriels et de fonds d'investissements.

 

Que représente votre innovation pour l'avenir du transport aérien ?

Si l'on simplifie notre projet, on pourrait dire que son but est à terme de permettre à des aéronefs de faire tout ce qu'un hélicoptère fait aujourd'hui, mais au prix d'un véhicule de tourisme.

En effet, on voit actuellement émerger de nouveaux concepts d'aéronefs, par exemple des multi-rotors à décollage et atterrissage vertical, pour lesquels le turbo-générateur serait parfaitement adapté.

Dans l'intervalle, nous continuons à développer notre concept pour l'adapter au marché des aéronefs légers (55 kW, ou 75 ch) et des grands drones (du même type que le Patroller, par exemple). Nous sommes également en train de mener des études avec l'aide de Safran Tech pour la mise à l'échelle du système, afin d'en augmenter la puissance. Dans une dizaine d'années, nous pourrions être en mesure de fournir le turbo-générateur pour des avions de 10 à 20 places, et, à terme, pour des avions régionaux ou de petits avions de ligne. Nous pourrions ainsi participer au développement de l'avion plus électrique.

Notre prochaine étape : mettre au point un démonstrateur pour la mi-2018, et le tester sur des bancs simulant une architecture hybride complète. La commercialisation est envisagée dès 2019 sur des aéronefs avec des architectures hybrides ; de premiers clients potentiels sont d'ores et déjà intéressés.

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