A l’instar d’une échographie lors d’une grossesse, l'aspect du futur "bébé" de la famille Airbus est connu. L’avionneur européen a en effet dévoilé à Toulouse (Haute-Garonne) les différentes architectures possibles du successeur de son best-seller, l’A320, mardi 25 mars, à l’occasion d’un événement dédié à l’innovation. Le groupe a diffusé une courte vidéo laissant apercevoir les esquisses du prochain appareil en noir et blanc. Mais la gestation promet d’être longue : il entrera en service durant la seconde moitié de la prochaine décennie.
Pour Airbus, comme pour la toute la filière aéronautique, l’enjeu est immense : il s'agit d'assembler de manière optimisée différentes briques technologiques en cours de maturation... alors que le groupe n’a pas lancé de monocouloir depuis quarante ans. En outre, le segment des courts et moyen-courriers représente près de 80% du marché du transport aérien pour les vingt prochaines années, soit plus de 33000 appareils. Un créneau qu'Airbus domine largement face à Boeing et qui restera sans aucun doute ultra majoritaire au-delà de cette période.
A quoi ressemblera le remplaçant de l’A320 ? Tout dépendra de sa motorisation. Soit Airbus optera pour des moteurs basés sur les technologies actuelles, sans grande conséquence alors sur l’allure générale de l’avion. Soit, et c’est plus probable, le groupe sélectionnera le moteur non caréné dont un démonstrateur est en cours de développement chez CFM International (société commune entre Safran et GE Aerospace). Ce système propulsif disruptif qui laisse les hélices apparentes et qui a été dévoilé en 2021 sous le nom de CFM Rise, pourrait alors se situer sous les ailes ou à l’arrière de l’appareil. Il promet une réduction de la consommation de carburant de l’ordre de 20%. En octobre dernier, Airbus avait déjà fait connaître son penchant pour ce moteur.
Le démonstrateur CFM Rise a les faveurs d'Airbus
Airbus «Les résultats de nos essais sont extrêmement encourageants, non seulement parce qu'ils sont très bons en termes de performance et de validation de la réduction des nuisances sonores, mais aussi parce qu'ils valident les simulations numériques que nous avons effectuées», a expliqué Mohamed Ali, directeur de la technologie et des opérations chez GE Aerospace. Des tests en soufflerie ont été menés en France et en Hollande pour éprouver l’intégration d’un tel moteur sur une aile d’avion, à haute et basse vitesse. Un moteur à l'échelle 1 sera testé au sol sur un site du groupe dans l'Ohio en 2026 et en vol sur un A380 expérimental avant la fin de la décennie. «Nous devrons adapter l’avion à l’architecture de ce nouveau moteur, notamment pour nous assurer de garantir une empreinte sonore minimale», a ajouté Mohamed Ali. Si Airbus fait le choix de ce moteur, il devra sans doute se contenter d'un seul fournisseur, dans la mesure où les autres motoristes - Pratt & Whitney et Rolls-Royce - ne semblent pas emprunter cette voie pour le moment.
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Au-delà du moteur et du profil extérieur de l’appareil, Airbus mise sur une bonne dose d'hybridation énergétique, histoire de réduire au maximum l’usage du kérosène. L’avionneur a pour objectif de développer un appareil capable de consommer 100% de carburant d’aviation durable (CAD, ou SAF en anglais), contre 50% aujourd’hui. Il faut pour cela adapter le système propulsif et celui de la distribution de carburant au comportement physico-chimique différent des SAF, en raison notamment de l'absence de cycles aromatiques (les cycles de carbone) qui modifie par exemple la tenue des joints. Toutefois, le principal enjeu pour l'avionneur est de voir augmenter la fabrication de ces SAF, qui représentent encore moins de 1% de la production de carburant pour le transport aérien.
Une électrification croissante
L’hybridation électrique devrait aussi être accentuée. Airbus fait déjà le pari d’employer des batteries solides, dont les performances promettent d’être très supérieures aux batteries actuelles basées sur des électrolytes liquides. «Pour le moment la maturité des batteries solides est très faible mais ce sont les seules qui sont à même de répondre à un minimum de nos besoins pour la future génération de monocouloir», a précisé Karim Mokaddem, responsable R&T des avions commerciaux. Ce levier, qui pourrait être actionné pour le système propulsif ou pour les autres besoins en énergie, ne devrait contribuer à réduire que de 5% la consommation de carburant pour le successeur de l’A320. Reste aussi à faire certifier ces batteries pour le secteur aéronautique.
Le remplaçant de l’A320 pourrait également se démarquer par une aérodynamique bien plus poussée. Notamment au niveau des ailes. Airbus compte mettre à profit son projet interne et dénommé Wing of Tomorrow, mené sur le site britannique du groupe de Filton. «Les ailes de nouvelles générations sont plus longues et plus fines et seront fabriquées à partir de matériaux composites, a décrit Sue Partridge, responsable du projet chez Airbus. Elles devront nous donner la force dont nous avons besoin pour soulever l'avion dans les airs, tout en représentant le moins de masse possible.» Ces ailes – plus longues que celles de l’A320 actuel – devront réduire la traînée de l'appareil et auront la capacité de s’adapter en fonction des conditions de vol, via des éléments mobiles ultraréactifs. Deux démonstrateurs sur les trois prévus ont été fabriqués. Plus encombrantes, les ailes devront pouvoir se replier une fois l’appareil au sol. Autre défi : faciliter leur industrialisation, malgré leur complexité accrue.
Une différence de poids pourrait intervenir pour la prochaine génération de monocouloir : l’usage de matériaux composites thermoplastiques, en lieu et places des composites thermodurcissables en fibres de carbone employés aujourd’hui. Des matériaux qui pourraient en partie être constitué de fibres issues de la biomasse. De quoi entrevoir la possibilité à la fois de produire à plus haute cadences, en raison notamment de la possibilité de se passer d'autoclaves, tout en facilitant le recyclage des futures pièces d’avions, grâce à la réversibilité des procédés. En la matière, Airbus pilote le démonstrateur de fuselage multifonctionnel (MFFD), qui aurait déjà permis de prouver la possibilité d’augmenter le rythme de production, évoquant des rythmes de cadences de production très supérieures à celles d'aujourd'hui. Si la voilure de l'A350 est aujourd'hui en composites, celle de l'A320 est encore en aluminium.
Une plateforme numérique commune
Invisible mais stratégique, un autre choix technologique devrait représenter une petite révolution : la conception d’une plateforme commune au différentes versions du futur avion pour faciliter le déploiement de l’hybridation, des systèmes automatisés et de la connectivité. «Ce sera le cerveau de l’appareil, résume Karim Mokkadem. On peut la comparer à ce qui se fait dans l’automobile.» Maintenance prédictive, électrification croissante, optimisation de la gestion de l'énergie, assistance au pilotage de plus en plus poussée… «Grâce à la puissance élevée de calcul et à cette plate-forme de données, nous réduirons le nombre d'ordinateurs et de câbles à bord, ce qui facilitera les mises à jour tout au long du vol et de la durée de vie de l’appareil», a ajouté Maud Delourme, responsable de l'ingénierie et de l'intégration multi-systèmes.
Plus discret pour le moment, Boeing pourrait lui aussi sortir du bois à moyen terme. Dans les années 2010, l’avionneur américain avait abandonné son projet d’avion de milieu de marché – surnommé le Boeing 979 – qui aurait pu concurrencer l’A321neo d’Airbus. Son 737 MAX – version modernisée du 737 – repose sur un développement encore plus ancien que l’A320neo, puisque datant de la fin des années 60. Malgré sa mauvaise passe qui a mis ses finances dans le rouge, l’avionneur américain devrait donc lui aussi dégainer un successeur à son monocouloir, peut-être même plus rapidement qu’Airbus afin de regagner des parts de marché sur ce segment crucial.
A Toulouse (Haute-Garonne), Olivier James
L'avion à hydrogène toujours dans les tuyaux
Si le successeur de l’A320 prend corps, le projet d’avion à hydrogène – jusque-là mené en parallèle – est en revanche entré dans une sérieuse zone de turbulences, sur laquelle Airbus est revenu lors de cet événement. Début février, l’avionneur a fait savoir en interne que le projet ZEROe, lancé en septembre 2020, allait subir un important décalage de calendrier. «J’ai la conviction que l’hydrogène a un rôle à jouer, que c’est une énergie d’avenir, a martelé Guillaume Faury, le PDG d’Airbus. En cinq ans, nous avons beaucoup appris et nous savons désormais que nous pouvons fabriquer un avion à hydrogène qui fonctionne.» L’appareil ne devrait pas entrer en service avant 2040, alors que l’industriel visait initialement 2035. Le patron d’Airbus maintien son optimisme vis-à-vis d’un futur avion à hydrogène, qui devrait se positionner sur le segment régional mais il a pointé du doigt l’inertie des autres acteurs. «Nous avons aussi pris conscience que cet appareil ne serait pas compétitif par rapport aux autres aujourd’hui, a continué Guillaume Faury. Nous risquerions de faire un Concorde de l’hydrogène, de proposer une solution qui ne serait pas viable d’un point de vue commerciale. Pour l’heure, le cadre réglementaire n’est pas assez avancé et la production d’hydrogène vert n’est pas à l’échelle. Nous sommes donc parvenus à la conclusion que nous aurions tort d'avoir raison trop tôt. Le moment n'est pas propice.» Airbus n’en poursuit pas moins ses travaux et prévoit de tester en 2027 un banc d’essai complet au sol.
