Alors même que sa première tranche de projets commence à vraiment démarrer, l’organisme européen Clean Aviation prépare le terrain pour sa deuxième phase de financement de l’UE, qui devrait débuter en février 2025.
Cette phase débutera avec le troisième appel à propositions, allouant 380 millions d’euros (400 millions de dollars) de financement de l’UE pour faire progresser les efforts de recherche et d’innovation. Dévoilé le 10 décembrele troisième appel, attendu en février, alloue : 205 millions d’euros à des architectures d’avions ultra-efficaces à courte et moyenne portée (SMR) ; 145 millions d’euros pour des architectures d’avions régionaux ultra-efficaces ; et 15 millions d’euros pour l’intégration du concept d’avion et l’évaluation de son impact.
15 millions d’euros supplémentaires seront consacrés à ce que Clean Aviation appelle des « zones accélérées » qui sont « conçues pour réduire les risques liés aux solutions techniques alternatives ou complémentaires, permettant un processus de mise en œuvre plus rapide ».
Après avoir précédemment financé 810 millions d’euros à 28 projets dans le cadre de deux appels de première étape, Clean Aviation dispose cette fois-ci de 910 millions d’euros à investir dans l’effort de recherche et d’innovation.
Ce chiffre sera plus que égalé par l’industrie, ce qui donnera un budget total pour la phase 2 d’environ 2,3 milliards d’euros.
De plus, le troisième appel à propositions reprendra les résultats de l’étape précédente, qui devraient alors être au niveau de maturité technologique (TRL) 4, et poursuivra leur développement, amenant de nouveaux concepts de propulsion ou architectures d’avions au TRL6 d’ici la fin de l’appel à propositions. programme en 2030 au plus tard. Cela devrait permettre à leur emploi dans les avions commerciaux de nouvelle génération d’entrer en service en 2035.
Bien que l’objectif ultime du programme n’ait pas changé – garantir que l’aviation puisse atteindre l’objectif de neutralité climatique du Green Deal 2050 de l’UE – le chemin pour y parvenir a été subtilement modifié, déclare Sébastien Dubois, chef de l’unité, du développement du programme et des communications de Clean Aviation.
Reflétant à la fois les réalités du financement de l’UE et les niveaux de maturité technologique, Clean Aviation a récemment présenté les plans révisés dans son document Strategic Research & Innovation Agenda (SRIA), ce que Dubois appelle la « base pour préparer le contenu de la phase 2 ».
Bien que l’accent reste mis sur trois axes de travail distincts – avions régionaux, SMR et propulsés à l’hydrogène (HPA) – et sur l’objectif d’améliorer les émissions d’au moins 30 %, des changements ont été apportés par rapport à la précédente itération du SRIA.
Le plus notable est la suppression des études sur la propulsion à hydrogène pour les avions SMR – essentiellement un fuselage étroit typique –, Clean Aviation estimant que la technologie ne sera pas prête à entrer en service pour cette application d’ici 2035.
S’il semble contradictoire de s’éloigner de l’hydrogène d’un côté tout en l’adoptant de l’autre, l’essentiel à retenir est les attributs de performance attendus de chaque plateforme : Clean Aviation considère le HPA comme appartenant à une nouvelle catégorie, capable de transporter 100 passagers sur des routes allant jusqu’à 1 000 nm (1 850 km), tandis que les chiffres respectifs pour un avion SMR sont de 200 à 250 passagers et 3 000 nm.
Ainsi, même si l’avion propulsé au H2 pourrait soit utiliser des piles à combustible à hydrogène, soit utiliser une combustion directe, la taille et la portée du concept SMR le poussent vers cette dernière source d’énergie « et cela nécessite beaucoup plus de temps pour mûrir », explique Dubois, qui estime que 2045 est une date limite. un délai d’entrée en service plus réaliste.
« Il s’agit d’une approche d’atténuation des risques… pour les SMR, nous avons besoin d’une densité de puissance nettement supérieure à celle dont nous disposons pour les piles à combustible », ajoute-t-il.
De plus, dans sa deuxième phase, Clean Aviation ne financera aucun projet lié aux ailes pour les applications SMR, malgré la présence de telles recherches dans la phase 1. Au lieu de cela, ces activités seront poursuivies au niveau national à travers des initiatives telles que l’aile de demain dirigée par Airbus. projet soutenu par l’Aerospace Technology Institute du Royaume-Uni.
Clean Aviation, explique Dubois, « ne dispose pas de financements suffisants pour couvrir toutes les activités », notant que pour amener toutes les technologies de la phase 1 au TRL6, il faudrait un budget de l’ordre de 12 milliards d’euros.
Une mise en garde similaire s’applique au segment des avions régionaux, où un groupe motopropulseur de plusieurs MW sera testé en vol, mais un nouvelle aile ultra efficace restera terrestre, destiné uniquement à être utilisé comme démonstrateur au sol. Il n’y aura pas, dit Dubois, suffisamment de financement pour tester en vol les deux.
C’est là le nœud du problème : pour financer le reste de son programme de travail extrêmement ambitieux, il faut établir des priorités.
Au cours de la phase 2, les technologies individuelles passeront du laboratoire à l’intégration dans un système au niveau de l’avion et, dans de nombreux cas, aux essais en vol.
Par exemple, bien que l’hydrogène ne fasse plus partie de l’équation, le « pilier » SMR reste axé sur les « concepts de propulsion révolutionnaires », dans lesquels trois architectures de moteur différentes seront testées en vol dans le but d’améliorer la consommation de carburant de 20 % à niveau de l’avion.
Ces trois concepts – sur lesquels les travaux sont déjà en cours dans la phase 1 – sont une version réduite de l’architecture UltraFan de Rolls-Royce (projet PARADIS), le turboréacteur à double flux hybride amélioré par l’eau développé par MTU Aero Engines et ses partenaires (CHANGER) et le concept d’open-rotor RISE (OFELIA) de CFM International.
Ces trois projets s’appuient également sur des activités de recherche existantes menées par l’industrie – garantissant ainsi un meilleur rapport qualité-prix à Clean Aviation dans l’UE – CFM ayant par exemple précédemment convenu d’un plan avec Airbus pour tester le moteur RISE à bord d’un banc d’essai volant d’A380.
Pour l’avion régional, la démonstration portera sur la combinaison de diverses technologies de la phase 1 – production d’énergie, stockage et distributionainsi que des moteurs – dans un groupe motopropulseur hybride-électrique intégré de plusieurs mégawatts.
« Nous devons compléter cela par toutes les modifications nécessaires pour les démonstrations d’essais en vol », ajoute Dubois. Les tests auront lieu à l’aide d’un turbopropulseur régional adapté – probablement un ATR – dont l’un des deux moteurs thermiques sera remplacé par le groupe motopropulseur hybride.
Et pour les avions propulsés à l’hydrogène, la première phase de Clean Aviation a financé la recherche sur trois groupes motopropulseurs distincts à pile à combustible de classe 1 MW. « Nous évaluons leur évolutivité jusqu’à 2,5-3 MW pour de futures applications sur un type d’avion de 1 000 nm pouvant accueillir 100 passagers », explique Dubois.
Cependant, comme Clean Aviation a « décidé de vraiment mettre l’accent sur les piles à combustible comme cible principale des démonstrations d’essais en vol de la phase 2 », il affirme qu’« aucun essai en vol de combustion de H2 n’aura lieu ».
Deux projets de la phase 1 étudient les technologies de combustion de l’hydrogène : CAVENDISH, dirigé par Rolls-Royce, et HYDEA, dirigé par GE Avio.
Dubois affirme que le facteur déterminant pour un moteur à combustion d’hydrogène n’est pas la capacité à brûler l’élément mais à maîtriser les technologies requises plus en amont : « Un effort important sera fait pour faire évoluer davantage le système de distribution de carburant de bout en bout, qui est probablement l’un des des éléments clés pour faire fonctionner ce concept.
Mais deux concepts d’avions seront étudiés dans le cadre de ce volet : un exemple alimenté par une pile à combustible et un autre équipé de moteurs bi-carburant – capables de brûler du Jet-A-1 ou de l’hydrogène – l’un des domaines de recherche du projet CAVENDISH.
Le troisième appel à propositions en février prochain sera suivi d’appels en 2026 et 2027. Un changement notable entre les phases 1 et 2 est la présence du Royaume-Uni en tant que pays associé au sein de Clean Aviation – ajoutant 96 millions d’euros au budget – suite à un accord post-Brexit, tandis que les entreprises et les organismes de recherche canadiens pourront également y participer grâce à un accord conclu en juillet.
