AWATAR, la brique technologique voilure de GullHyver
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ONERA-Mourad Cherfi
Portrait : capitaine Geoffrey
Un rêve de voltige
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ONERA-Mourad Cherfi
L'industrie aéronautique s'est engagée à atteindre un objectif collectif de zéro émission nette de carbone d'ici 2050. Afin d'accélérer l'entrée en service d'avions courts et moyens courriers ultra-efficaces, le projet de recherche triennal AWATAR (Advanced Wing MATuration And integRation, littéralement intégration et maturation de la voilure avancée), qui a débuté le 1er janvier 2024, a pour mission de développer des briques technologiques clés et d'anticiper les futurs processus de certification. L'objectif d'AWATAR est de faire mûrir la conception d'une aile avancée présentant les caractéristiques suivantes : un fort allongement et une architecture à haubans, des parties laminaires dans les zones extérieures, des systèmes de pointe intégrés au niveau du dégivrage et enfin une intégration optimisée d'un système de propulsion de type open rotor.
La maturation visée reposera sur des simulations très réalistes, des essais en soufflerie (ETW, S2MA, soufflerie de Collins Aerospace) et un démonstrateur au sol dans le but de permettre une mise en œuvre rapide des solutions dans un futur produit SMR couronné de succès. Afin d'évaluer les avantages au niveau de l'avion, AWATAR réalisera une boucle de dimensionnement de la conception globale de l'avion intégrant toutes les nouvelles technologies, y compris la propulsion LH2 (hydrogène liquide) par open rotor (combustion directe) pour le transport de 250 passagers avec une autonomie allant jusqu'à 2 000 nautiques, soit 3 704 km.
En termes de consommation d'énergie, les progrès réalisés dans le cadre d'AWATAR se traduiront par des gains substantiels par rapport à l'avion de référence dit « de pointe » de 2020. Tout d'abord, la nouvelle configuration aérodynamique caractérisée par un très fort allongement et des surfaces extérieures d'ailes laminaires permettant de réduire la traînée au niveau de l'avion. En outre, la solution de pointe intégrant le système innovant de dégivrage permettra de réduire le coût énergétique nécessaire à un système entièrement évaporatif. De plus, l'intégration optimisée du moteur Open Fan permettra de limiter les traînées d'installation. Compte tenu de tous ces avantages au niveau de la mission, AWATAR vise un avion court ou moyen-courrier intégré (250 passagers - 2000 nm) offrant une réduction de 18% de la consommation de carburant.
Le consortium AWATAR est réuni sous la direction de l’ONERA, avec un ensemble unique de compétences permettant des investigations scientifiques et des développements techniques jusqu'aux tests de composants intégrés afin de franchir des étapes clés dans la maturation de la technologie. S’ajoutent les partenaires industriels, parmi lesquels figurent Airbus, Dassault Aviation et Collins Aerospace, qui apportent un savoir-faire important en matière de conception, de fabrication et d'intégration de composants. L’ONERA, le DLR et le NLR et une association (ETW) apporteront les connaissances scientifiques nécessaires pour relever les défis liés à la physique. Enfin, deux partenaires universitaires (TUD et UM) apporteront leur contribution dans des domaines spécifiques en ajoutant des activités de recherche universitaire de niveau de TRL inférieur. Les participants sont répartis dans cinq pays de l'UE (France, Allemagne, Pays-Bas, Irlande, Pologne) et aux États-Unis. AWATAR sera soutenu par l'EASA et établira des relations avec des projets connexes dans le cadre du Programme Clean Aviation, notamment UPWING, ACAP et CONCERTO. Le projet a déjà démarré et la réunion de lancement du projet a eu lieu le 23 janvier 2024 sur un des sites de l'ONERA à Toulouse. Air & Cosmos a interviewé Fabien Méry, Chargé de recherche qui est à la tête du projet d’études à Toulouse.
