A l'approche du grand retour du salon du Bourget, avionneurs, motoristes et équipementiers fourbissent leurs armes. Si aucun nouveau programme d'envergure n'est attendu chez les principaux acteurs du secteur, cela ne les empêchera pas de mettre en avant les différents progrès réalisés. Le motoriste britannique Rolls-Royce va, sans aucun doute, mettre l'accent sur son concept UltraFan qui vient de connaître ses premiers essais au sol.

Un démonstrateur de ce moteur de nouvelle génération a ainsi tourné sur le banc d'essais géant Testbed-80, inauguré en 2021 dans son fief de Derby (Royaume-Uni). Cette première campagne d'essais arrive après plusieurs mois d'attente, voire davantage. Les premiers essais étaient initialement prévus en 2022. Quoi qu'il en soit, cette étape représente un pas important pour Rolls-Royce. Après s'être appuyé pendant plus de 50 ans sur le concept de moteur à triple corps, conçu avec le RB211 (qui motorisa entre autres le Boeing 747) puis développé à travers toute la gamme Trent, le motoriste britannique a franchi un pas en testant pour la première fois une nouvelle architecture pour les moteurs à forte puissance.

Elaborée à travers son programme Advance3, cette architecture centrale se distingue par l'adjonction d'une boîte de transmission de puissance (power gearbox ou PGB) et l'utilisation trois arbres indépendants permettant aux différents modules du moteur de tourner à des vitesses différentes. Cela permet d'optimiser la vitesse de rotation de ces modules et de réduire le nombre d'éléments (notamment la turbine basse pression en sortie de moteur). Décrite comme la boîte de transmission la plus puissante du monde aéronautique, la PGB du démonstrateur de l'Ultrafan a développé une puissance record de 64 MW durant les essais. D'autres innovations sont également intégrées, avec de nouveaux matériaux composites à matrice céramique (CMC) ou carbone-titane pour le carter et les aubes, ou encore un système de combustion optimisé ALECSys (Système avancé de combustion à faibles émissions).

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Tourner la page du Trent

L'Ultrafan doit permettre à Rolls-Royce de préparer ses futurs programmes de moteurs de moyenne à forte puissance (de 25.000 à 100.000 livres de poussée) et notamment le remplacement de la famille Trent. L'Ultrafan offre ainsi un gain de consommation de carburant de 25 % par rapport à la première génération de moteurs Trent, et de 10 % par rapport aux dernières versions comme le Trent XWB qui équipe l'A350. La famille Trent équipe également les Boeing 787 ou encore les Airbus A330 NEO. Certaines de ces technologies doivent aussi permettre d'améliorer les moteurs actuels de la famille Trent.

Si le gain semble limité par rapport à ce que peut offrir un concept de rupture comme le projet Rise de CFM (Open Rotor ou soufflante non carénée), de l'ordre de 20 %, cela reste conséquent, notamment sur le segment long-courrier. De plus, Rolls-Royce annonce une compatibilité à 100 % avec les carburants d'aviation durables (SAF) qui représentent le seul moyen de décarbonation massif pour les vols transcontinentaux. Les essais du démonstrateur ont d'ailleurs été jusqu'ici réalisés uniquement avec du SAF.

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Retrouver de l'altitude

Le développement d'une nouvelle gamme de moteurs est primordial pour les activités d'aéronautique civile Rolls-Royce. Le motoriste est certes présent sur l'A350 (en exclusivité) et le 787, mais il ne l'est pas sur le 777X (version remotorisée du 777) en cours de développement. De même, il s'est retiré du segment des moteurs pour les appareils moyen-courriers, laissant le champ libre à CFM International (coentreprise entre Safran et GE Aerospace) et Pratt & Whitney pour motoriser les Boeing 737 MAX et Airbus A320 NEO. Or, celui-ci est le plus dynamique aujourd'hui et de loin. Outre le nombre phénoménal de moteurs vendus - plusieurs dizaines de milliers d'exemplaires - il offre une fantastique manne financière aux motoristes avec les contrats de services associés pour la maintenance et l'entretien de ces équipements.

Rolls-Royce ne doit donc pas rater le coche en cas de lancement d'un nouveau programme d'avion d'ici la fin de la décennie. Et avec l'Ultrafan, le groupe ne veut se fermer aucune porte. Si ce moteur semble davantage destiné à équiper des avions long-courriers au vu de ses performances, sa large gamme de puissance doit permettre au motoriste britannique de se positionner des appareils plus modestes. Une version à 25.000 livres de poussée peut ainsi permettre de motoriser les remplaçants des A320 NEO et 737 MAX.

Léo Barnier

20 Mai 2023, 8:17

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