Une aviation plus verte grâce à des interactions harmonisées entre la propulsion et la cellule
L’industrie aéronautique est soumise à une pression croissante pour concevoir des avions plus silencieux, plus propres et plus efficaces. Pour atteindre les objectifs ambitieux de réduction du bruit et des émissions polluantes fixés par le document Flightpath 2050(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), il est nécessaire de recourir à des technologies de rupture. Simultanément, nous sommes à l’aube d’une toute nouvelle façon de voyager avec la mobilité aérienne urbaine, qui implique des avions adaptables capables de décoller et d’atterrir verticalement. Le dénominateur commun de ces conceptions avancées est la complexité de l’interaction des systèmes de propulsion avec le corps de l’avion. Ces systèmes doivent concilier performance et acceptation par le public en améliorant l’efficacité aérodynamique, en réduisant les émissions polluantes et en limitant les niveaux de bruit. Le projet ENODISE(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, a étudié l’interaction entre les systèmes de propulsion et le corps de l’avion. «En explorant des solutions de propulsion de pointe - ingestion de la couche limite, propulsion électrique distribuée et systèmes multirotors - nous avons cherché à obtenir des avantages tels que des économies de carburant et une réduction du bruit, contribuant ainsi à un transport aérien plus écologique et plus silencieux», note Christophe Schram, coordinateur du projet.
Innovations dans le domaine de l’aéroacoustique, des essais de vent et de la conception d’aéronefs
Sur le plan technique, l’équipe du projet a mis au point des méthodes informatiques d’aéroacoustique de haute fidélité pour simuler l’écoulement de l’air et le bruit avec une grande précision. Ces approches ont été associées à des outils de prédiction plus rapides et moins gourmands en ressources qui ont permis aux chercheurs de produire rapidement et efficacement des modèles. Sur le plan expérimental, ENODISE a relevé le niveau des essais en soufflerie, en s’attaquant aux principaux défis liés au contrôle de la qualité de l’écoulement de l’air et à l’automatisation des essais. L’une de ses réalisations majeures a été la création et la validation de 31 bases de données en libre accès, disponibles gratuitement sur le site ZENODO, qui offrent aux chercheurs du monde entier les outils nécessaires pour valider leurs modèles. Les résultats d’ENODISE contribueront à la conception de la prochaine génération d’aéronefs hybrides-électriques et de véhicules de mobilité aérienne urbaine, qui dépendent tous deux d’interactions propulsion-châssis bien réglées. Ils apporteront également des informations précieuses aux organismes de réglementation qui cherchent à définir les futures normes en matière d’aviation.
Réduire la pollution sonore dans tous les domaines
Les résultats d’ENODISE en matière d’aéroacoustique auront des implications au-delà des aéronefs. Les chercheurs, qui entendent minimiser les bruits indésirables, ont étudié des solutions avancées de réduction du niveau sonore telles que les métamatériaux, les revêtements insonorisants, les pales dentelées et le cadencement de l’hélice. «Outre les avions, ces méthodes de réduction du bruit pourraient être utilisées dans les technologies d’énergie renouvelable, les voitures et les usines. Par exemple, les travaux d’ENODISE sur l’aérodynamique des pales sont susceptibles de rendre les éoliennes plus silencieuses et plus efficaces, en particulier dans les endroits où le bruit est un problème», explique Christophe Schram. Les communautés situées à proximité des aéroports ou des futurs centres de mobilité aérienne urbaine pourraient également bénéficier des activités d’ENODISE. En effet, des systèmes de propulsion plus silencieux entraîneront moins de nuisances sonores et une meilleure qualité de vie pour les riverains. D’un point de vue économique, ENODISE renforce le leadership européen dans le secteur des technologies aérospatiales durables, offrant aux entreprises de l’UE un avantage concurrentiel sur le marché mondial. «Des ensembles de données validés, des outils en libre accès et des lignes directrices industrielles permettent de combler le fossé entre la recherche de pointe et les applications dans le monde réel, ce qui facilite la transition vers des technologies plus écologiques et aide l’industrie aéronautique à atteindre ses objectifs à long terme», conclut Christophe Schram.
Mots‑clés
ENODISE, bruit, avion, propulsion, aviation, émissions polluantes, cellule d’aéronef, mobilité aérienne urbaine
