GE Aerospace prévoit d’utiliser en 2025 deux des ordinateurs les plus rapides au monde, tous deux dans des installations de recherche financées par le gouvernement américain, pour étudier comment son concept de moteur à soufflante ouverte s’intégrera aux ailes et à d’autres structures d’un avion.
Les études font partie des efforts continus de GE Aerospace, basé dans l’Ohio, pour développer un groupe motopropulseur plus efficace dans le cadre du programme Revolutionary Innovation for Sustainable Engines (RISE).
GE Aerospace a déclaré le 18 novembre que le Département américain de l’énergie (DOE) lui avait accordé 840 000 heures de « nœuds-heures » en utilisant deux soi-disant supercalculateurs – l’un au Laboratoire national d’Argonne dans l’Illinois et l’autre au Laboratoire national d’Oak Ridge dans le Tennessee.
GE Aerospace, en collaboration avec ses partenaires NASA et Boeing, utilisera les machines pour « modéliser l’intégration d’un moteur à soufflante ouverte dans un avion, soutenant ainsi les efforts de l’industrie aéronautique visant à développer une technologie plus économe en énergie », indique GE Aerospace.
Le DOE, qui finance les laboratoires d’Argonne et d’Oak Ridge, a accordé l’accès informatique à GE Aerospace dans le cadre d’un programme destiné à faire progresser une technologie prometteuse.
« Dans ce projet, la NASA, Boeing et GE Aerospace s’engagent dans une collaboration pour étudier le défi de l’intégration d’une soufflante ouverte sur un avion dans une configuration montée sur l’aile, pour laquelle les effets d’installation constituent un risque clé pour réaliser les gains d’efficacité associés à cette architecture de propulsion », indique l’annonce du prix du DOE. « L’utilisation de ces modèles permettrait une optimisation de conception plus efficace et plus pratique pour l’installation d’un avion à soufflante ouverte. »
Le programme RISE est dirigé par CFM International, dont GE Aerospace est copropriétaire avec Safran Aircraft Engines. Les partenaires affirment que grâce à RISE, ils développeront un groupe motopropulseur à soufflante ouverte 20 % plus efficace que les turboréacteurs à double flux actuels. Ils envisagent de commercialiser le moteur au milieu des années 2030 et de propulser de nouveaux avions à fuselage étroit qui devraient être introduits à cette époque par Airbus et Boeing.
Les moteurs à soufflante ouverte ne disposent pas des nacelles et des anneaux de confinement qui entourent les ventilateurs des turboréacteurs traditionnels, ce qui signifie moins de poids et de traînée et qui permet aux ingénieurs de doter les moteurs à soufflante ouverte de ventilateurs plus grands, ce qui améliore le rendement énergétique.
Mais l’absence d’anneaux de confinement oblige les concepteurs à trouver d’autres moyens pour garantir que les ventilateurs ouverts, en cas de panne moteur, ne projettent pas de fragments métalliques dans la cabine d’un avion. Une solution consiste à ajouter un blindage au fuselage d’un avion, même si cela peut annuler les économies de poids et les gains d’efficacité.
« Désormais, les ingénieurs pourront étudier l’aérodynamique d’une soufflante ouverte montée sur une aile d’avion dans des conditions de vol simulées. Cela permet d’optimiser la conception du moteur pour améliorer l’efficacité, le bruit et d’autres avantages en termes de performances », explique GE Aerospace. « La reproduction d’un moteur et d’un avion intégrés grandeur nature dans la phase de conception serait impossible sans la puissance de calcul des dernières machines de calcul intensif. »
Le projet à ventilateur ouvert en est encore au stade de la recherche et son succès dépendra de la preuve par CFM de la viabilité et de l’efficacité de la conception.
