C’est peut-être la guêpe militaire qui a propulsé Pratt & Whitney dans le secteur du moteur aéronautique il y a un siècle, mais l’entreprise a aidé à donner naissance à l’industrie du transport aérien et est à ses côtés depuis. Les moteurs Pratt & Whitney ont fourni la puissance des avions de passagers des tondeurs de Martin M-130 avant-guerre préalables de Juan Trippe aux icônes de l’âge du jet des Boeing 707, 727 et 747 au Douglas DC-9 et Airbus A300.
Alors que le long héritage de Pratt & Whitney dans l’arène de Widebody est impressionnant grâce à des produits influents et innovants tels que le JT9D et son successeur PW4000, le centre d’aviation commerciale de l’entreprise est fermement sur l’allée unique, le segment le plus grand et le plus rapide du marché. Cela a été confirmé par la décision historique il y a 18 ans de lancer une conception à feuilles blanches, la GTF, offrant un changement de performance pour une nouvelle génération d’avions à corps étroit.
Pratt & Whitney a été un acteur majeur dans l’allée unique avec le V2500 de International Aero Moteurs – un consortium à l’origine fondé avec Rolls-Royce, MTU et Japanese Aero Engines Corporation (JAEC). Le moteur était et reste une option sur la famille Airbus A320 d’origine, lancée en 1984 en tant que rival du Boeing 737. Cependant, le GTF a été le premier moteur à apporter une architecture révolutionnaire en service commercial.
La GTF, officiellement dévoilée après des années de recherche, a commencé le développement et les tests en 2008 comme le moteur du jet régional d’alors-Matsubishi (connu plus tard sous le nom de jet spatial). Cela a eu un impact remarquable sur l’industrie, précipitant une gamme de nouvelles offres de cellules. Disponible sur tous les avions Airbus A320Neo en tant que PW1100G-JM, il s’agit en outre du groupe motopropulseur exclusif sur deux autres familles de nouvelle génération, plus petites, avec le PW1900G alimentant les E190-E2 et E195-E2 de Embraer et le PW1500G sur l’Airbus A220.
«L’aviation commerciale a toujours joué un rôle vital pour Pratt & Whitney, et c’est certainement vrai aujourd’hui, où le GTF est le moteur le plus économe en carburant sur le marché», explique Rick Deutloo, président des moteurs commerciaux. «Il y a une forte demande pour le produit, avec plus de 11 000 commandes livrées ou dans l’arriéré à 90 clients, et un livre à facturer plus d’un.»
Cela explique une flotte en expansion de 2 300 avions propulsés par un moteur qui représente, comme Deurloo le décrit, «une technologie véritablement révolutionnaire». La GTF, dit-il, offre jusqu’à 20% d’efficacité du carburant par rapport aux avions alimentés par ses prédécesseurs, pour une économie de carburant de sept milliards de litres au cours des neuf années où elle a été en service. Il a également une empreinte de bruit de 75% plus petite. «Les gens adorent à quel point le moteur est calme», déclare Deurloo.
Pratt & Whitney a continué à investir dans le moteur, avec la première itération majeure du PW1100G-JM pour la famille Airbus A320neo – l’avantage de la GTF – certifiée par les régulateurs américains en février, avec l’approbation de l’Agence européenne sur la sécurité aérienne qui devrait suivre le second semestre de cette année. Les moteurs GTF Advantage commenceront à dépasser la ligne de production plus tard cette année, avec une option pour introduire la plupart de ses améliorations de durabilité dans les moteurs en service via le réseau MRO en 2026.
L’avantage GTF ajoute une série d’avantages à un moteur déjà transformateur, selon Deutloo. Il s’agit notamment d’une amélioration de 4% de la poussée de décollage au niveau de la mer, passant à 8% dans les aéroports à haute altitude, permettant aux clients de fonctionner à des charges utiles plus élevées et des gammes plus longues. «Le GTF a déjà une position principale en ce qui concerne la brûlure du carburant», dit-il. «Maintenant, nous allons plus loin.»
L’autre changement majeur avec l’avantage GTF – qui est entièrement interchangeable et intermixable avec le PW1100G-JM actuel – est en termes de durabilité, explique Deurloo. L’avantage GTF comprend des pièces et des améliorations technologiques limitées à vie entièrement repensées tout au long du chemin du gaz. L’augmentation du flux d’air vers le noyau abaisse les températures de fonctionnement, tandis qu’une nouvelle section chaude «de pointe» contribue également à augmenter le temps sur l’aile. Dans la turbine à haute pression (HPT), les améliorations incluent une conception avancée de profil aérodynamique avec des revêtements améliorés.
Le HPT et la combustion comportent également des modifications de la taille, de la forme et de l’emplacement du trou de refroidissement, avec un jet d’eau – par opposition au laser – Techniques de forage des trous réduisant l’oxydation. «C’est un processus beaucoup plus propre et plus serré qui permet vraiment plus de durabilité», explique Deurloo, un vétéran de l’ancien parent de Pratt & Whitney United Technologies, qui a assumé son rôle actuel en 2022.
L’avantage GTF a subi de vastes tests d’endurance pour s’assurer que toutes les technologies sont entièrement matures en service. Il bénéficie également de plus de 100 000 heures de test de moteur et de plate-forme dans tous les programmes GTF et quelque 40 millions d’heures de vol de fonctionnement en cours.
Une autre caractéristique de l’avantage GTF est qu’elle a été testée avec succès avec du carburant d’aviation synthétique 100% (SAF). L’essai – réalisé en mars 2022 – est une étape importante vers la compatibilité avec les spécifications futures de 100% SAF, qui sont définies par le corps des normes de l’industrie ASTM International. «Avoir le moteur à 100% SAF à l’entrée en service est quelque chose dont nous sommes vraiment fiers», explique Deurloo. «Il s’appuie sur de nombreuses années de travail testant nos moteurs avec des carburants alternatifs, qui devraient être de plus en plus importants pour notre industrie et nos clients.»
Rénover
L’entreprise prévoit également d’introduire une modernisation GTF Advantage à la ligne de base PW1100GS à partir de l’année prochaine, avec 90 à 95% des améliorations de durabilité de l’avantage GTF mises à la disposition des opérateurs existants.
L’avantage GTF prendra vraiment tout son rôle sur l’Airbus A321XLR. «Le XLR ouvre un nouveau chapitre dans la connectivité, permettant de nouveaux itinéraires et des paires de villes, et l’avantage est particulièrement bien adapté. «À l’échelle mondiale, nous avons 13 clients qui ont sélectionné la GTF sur l’A321XLR, et nous sommes ravis de voir ce qu’ils en font.»
Alors qu’une grande partie de l’attention de Pratt & Whitney est sur son moteur à corps étroit de dernière génération, le prédécesseur du GTF, le V2500, continue de jouer un rôle important dans l’entreprise et est en production limitée à la fois en tant que seule option de puissance dans le transporteur militaire Embraer C-390 Millennium et en tant que moteurs de rechange pour les avions de la famille A320CEO. Le V2500 a également été choisi pour le McDonnell Douglas MD-90 maintenant hors service.
«Le V2500 alimente notre entreprise par le marché secondaire», explique Deutloo. «Il a une durabilité de classe mondiale, reflété dans le fait que la flotte vient de franchir l’énorme étape importante de 300 millions d’heures de vol, et le moteur de haut niveau avec 43 000 heures de service a été récemment supprimé pour son service depuis son installation en 2013. La flotte a un âge moyen de seulement 15 ans. histoire. »
Soutenir le moteur – qui a été lancé en 1983, certifié en 1988, et est entré en service sur un Adria Airways A320 l’année suivante – est ce que Deutloo décrit comme «un incroyable réseau MRO» comprenant 13 installations dans le monde, qui soutiennent plus de 800 visites en magasin par an.
Deurloo rend hommage à ces partenaires MRO, mais aussi à ceux qui ont collaboré industriellement avec Pratt & Whitney depuis avant le lancement du V2500 et ont continué à jouer un rôle clé sur le moteur GTF. Il s’agit notamment de MTU, le spécialiste basé à Munich qui assemble un tiers de tous les moteurs PW1100G-JM.
Les autres partenaires clés du GTF incluent les géants japonais IHI Corporation, Mitsubishi Heavy Industries et Kawasaki Heavy Industries, ainsi que la Corée du Sud Hanwha, l’Espagne ITP Aero et le GKN de Suède. «Nous bénéficions de ces partenariats industriels depuis plus de 50 ans», explique Deurloo. «Ils sont pleinement intégrés dans notre réseau, à la fois en termes de capacités OEM et de capacité MRO.»
Depuis près de deux ans, Pratt & Whitney subit un vaste rappel de moteur GTF pour inspecter et remplacer si nécessaire certains composants fabriqués à partir de métaux en poudre. Une augmentation de la capacité du MRO, qui devrait augmenter de plus de 30% cette année, continuera de s’accélérer au cours de la seconde moitié de la décennie et a été un «facteur critique» dans la prise en charge des retards. «Les niveaux d’AOG (avion sur terre) se sont stabilisés et nous nous attendons à ce qu’ils réduisent régulièrement cette année», explique DeUrloo.
Plans futurs
Cependant, l’arrivée de la variante Afantage sur le marché à la fois en tant que nouveau moteur et en une option de modernisation jouera également un rôle crucial dans le maintien des moteurs sur l’aile. Les moteurs GTF Advantage seront livrés avec des pièces limitées plus longues (LLP) et ne devraient pas nécessiter une maintenance hors wing jusqu’à deux fois plus longtemps que PW1100G-JMS de base, dit Pratt & Whitney.
Bien qu’Airbus et Boeing gardent leurs cartes près de leur poitrine sur les remplacements de l’A320NEO et du 737, Deurloo insiste sur le fait que les activités commerciales de Pratt & Whitney – et le RTX plus large – sont «bien positionnés pour fournir des solutions», car les aérovides examinent leurs futures stratégies de produits pour la prochaine décennie et au-delà. «Nous continuons à examiner des technologies telles que les lames d’éventail composites et les noyaux plus petits, en utilisant des CMC (composites matriciels céramiques) dans les moteurs, ainsi que la propulsion hybride-électrique», dit-il.
Cependant, l’évolution du savoir-faire de la percée du GTF de l’entreprise pourrait également être cruciale. «Pourquoi ressentons-nous si fortement à ce sujet?» demande Deurloo. «Parce qu’au moment où nous arrivons au milieu des années 2030, il y aura eu 250 millions d’heures sur l’architecture GTF.» Il conclut: « Nous nous concentrons sur nos engagements aujourd’hui, mais nous avons beaucoup un œil sur le délai de fin 2030 à 2040. Nous sommes ravis de l’avenir et nous serons prêts. »
