Il n’y a pas qu’à Toulouse (Haute-Garonne) qu'Airbus a pris ses quartiers. Son Technocentre de Nantes (Loire-Atlantique) se positionne pour concevoir les avions du futur. Dans les bâtiments blancs en forme de grands cubes, les équipes d’Airbus sont spécialement dédiées aux composites, alliant résine et fibres de carbone. Des matériaux légers et robustes déjà très utilisés par les avionneurs. Les Airbus A350 et Boeing 787 en sont constitués pour moitié. Mais ils pourraient jouer un rôle encore plus important pour les futurs avions.
Roman Epitropakis Un rouleau en composites. Tous les crédits photo: Roman Epitropakis.
Le Technocentre de Nantes compte une cinquantaine de salariés, dont quarante compagnons sélectionnés parmi les meilleurs ouvriers de l’usine adjacente d’Airbus, qui emploie elle-même 2 400 personnes. En déambulant dans les immenses ateliers du Technocentre, des compagnons s’attellent à percer des trous sur des pièces en aluminium ou composition d’où émane l’odeur des matières.
Or, diminuer le nombre de perçages nécessaire représente un des principaux axes de recherche du Technocentre. Car chaque trou représente une faiblesse supplémentaire. C’est précisément pour éliminer au maximum les trous accueillant cornières et fixations qu'Airbus cherche à exploiter les vertus des composites. Grâce aux nouvelles machines acquises par le Technocentre, il sera possible de créer une seule pièce, là où plusieurs éléments doivent être assemblés pour certaines parties des avions actuellement en service.
Roman Epitropakis Vue rapprochée
La pièce de l’avion du futur : le caisson central à base de composites
Libérer une pièce de ses fixations permet d'optimiser sa masse. A ce titre, le Technocentre se concentre sur le caisson central, une pièce maîtresse de l'avion qui assure la jonction entre la voilure et le fuselage. A l'heure actuelle, huit éléments, dont quatre panneaux, composent les caissons en aluminium des avions. Mais depuis cinq ans, le Technocentre est capable de produire un caisson en une seule pièce grâce aux matériaux composites.
Roman Epitropakis A gauche, le caisson 'state of the art' en huit pièces qui équipe actuellement les A320. A droite, le caisson en une seule pièce réalisé à base de composite. Crédit illustration : Airbus.
Installé devant un caisson en composite de taille imposante, Matthieu Giraud, le directeur du Technocentre, se félicite des gains obtenus "Les composites diminuent les coûts de fabrication et la masse de l’ordre de 20% par rapport aux standards actuels". Un avantage qu’Airbus compte également utiliser pour la conception de ses futurs avions à hydrogène. Ceux-ci nécessiteront d’optimiser le moindre espace disponible pour accueillir l’hydrogène qui même à l’état liquide, occupe entre trois et quatre fois plus de place que le kérosène.
Roman Epitropakis Arrivée en 2030…
Bien que produits depuis cinq ans au Technocentre, les caissons centraux ne prendront pas leur envol avant 2030. Sécurité des passagers oblige, le processus de certification est toujours très long dans l’aéronautique. Pendant la décennie en cours, ces caissons encore au stade de prototype subiront les pires tourments : tests de robustesse, essais statiques, essais de fatigue, contrôle non-destructif…
Outre les caissons centraux, les entrées d’air, situées devant les turbines des avions, sont déjà conçues en une seule pièce grâce aux composites alors qu'elles étaient constituées de deux éléments. Elles équipent actuellement les A380. A présent, le Technocentre planche sur les entrées d'air pour en diminuer l'impact sonore.
Roman Epitropakis Cette machine réalise des tests de résistance avec l'ultrason. En envoyant des ultrasons, l'appareil s'assure que les composites n'ont pas subi de déformations durant leur cuisson (bulle d'air, amas de résine, ondulation...).
Augmenter la productivité de la fabrication composite
Le savoir-faire de Nantes en matière de composites et son expertise sur le caisson central ont propulsé le site aux avant-postes en matière d’hydrogène. Avec Brême (Allemagne), il a été sélectionné pour accueillir un centre de développement zéro-émission : Nantes va être chargé de produire des réservoirs cryogéniques pour stocker l’hydrogène à -253°C.
Roman Epitropakis Ci-dessus, un autoclave dans le Technocentre d'Airbus. Ci-dessous, la salle de drapage.
Roman Epitropakis Mais le Technocampus est aussi tourné vers l’extérieur. Les équipes travaillent sur des demandes externes d’autres entreprises comme Dassault, Ariane, Multiplast, Cetim ou le bureau d'études nantais Meca, qui représentent 30% de l’activité du Technocentre. Au centre des locaux trônent les immenses autoclaves, « des grosses cocotes minutes » selon les termes de Matthieu Giraud, servant à cuire les pièces en composites. Ces fours immenses démontrent que des pièces de plus en plus grandes seront fabriqués à partir de composites.
Pour les équipes du Technocentre, l'augmentation de la cadence de production des éléments fabriqués entièrement à base de composites apparaît maintenant comme le prochain défi à relever. « C’est sur les machines de dépose (de composites, ndlr) qu’il va falloir trouver les bonnes stratégies pour dérouler le plus vite possible et avoir le plus de kilos déposés à l’heure. Tout en minimisant les chutes », insiste Matthieu Giraud.
Dans l’usine toute proche d’Airbus, spécialisée dans la production de caissons centraux traditionnels, entre 60 et 320 unités sont produites chaque mois pour équiper l'ensemble de ses appareils. Une cadence que ces nouveaux matériaux vont devoir tenir s'ils veulent répondre aux besoins de l'aéronautique demain.
Roman Epitropakis Une bobine de carbone, intrant des composites.
