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Aviation Civile
Clean Sky : premier vol avec un ATR
Clean Sky : premier vol avec un ATR
© ATR

| Léo Barnier

Clean Sky : premier vol avec un ATR

Enfin un vol. Pour la première fois depuis le lancement de l'Initiative technologique conjointe Clean Sky en 2008, un vol a été réalisé. Il est le fait d'ATR. Le 8 juillet, le constructeur franco-italien a fait voler un de ses biturbopropulseurs équipé de matériaux composites de nouvelle génération, ainsi que de capteurs vibro-accoustiques. Réalisé dans le cadre du volet « Avion de transport régional vert », ce vol de démonstration en appelle d'autres – notamment au cours d'une deuxième phase d'essais orientée sur l'avion « tout électrique », prévue à la fin de l'année 2015.

Pour ce premier vol, ATR a intégré sur le prototype de l'ATR 72 un panneau de 7 m2, sur la partie supérieure de la section de fuselage au niveau du tronçon 13. Il y remplace le panneau habituel en alliage d'aluminium. Ce nouveau matériau composite, mis au point par Alenia Aermacchi (maison mère d'ATR, à parts égales avec Airbus Group), est constitué de polymères à renfort en fibres de carbone (CFRP). Il doit offrir une résistance aux impacts supérieure aux actuels composites en fibres de carbone, selon Domenico Filosa, directeur de l'Ingénierie chez ATR, notamment en termes de délaminage.

Les CFRP représentent également un gain de poids par rapport aux matériaux métalliques traditionnels, d'où un gain de consommation de carburant et donc une réduction des émissions carbones. ATR a néanmoins adopté une approche plus globale, comme l'explique Domenico Filosa. Il cherchera donc à voir « où les bénéfices arrivent. Que ce soit en termes de bruit, de masse, de maintenance, et ensuite à établir une analyse de rentabilité ».

En plus de ce panneau, l'ATR a été équipé de 1030 capteurs embarqués, complétés par des équipements de télémesures au sol. Des capteurs à fibre optique de nouvelle génération et piézo-électriques permettront de surveiller le comportement du panneau en vol et de renforcer l'identification des éventuelles criques de fatigue. ATR espère ainsi renforcer ses connaissances dans les matériaux composites, faciliter la maintenance et accroître la durée de vie du fuselage avec la surveillance de l'état des structures (SHM). Des études d'impact seront aussi réalisées sur ce panneau en CFRP, pour identifier les réactions du matériau et quelle quantité d'énergie peut être absorbée sans délaminage.

Des capteurs vibroacoustiques permettront de cartographier le son perçu en cabine avec ce nouveau panneau. Des tests préliminaires ont déjà été réalisés pour établir un relevé précis du bruit interne avec le panneau classique en aluminium, afin d'opérer une étude comparative selon une démarche empirique.

L'autre axe de recherche porte donc sur l'avion « tout électrique ». Un premier volet porte sur la gestion de l'énergie électrique à bord avec l'installation d'un nouveau système pour piloter la distribution de la puissance électrique entre les différents équipements de l'avion en fonction de leurs besoins effectifs à chaque instant. ATR veut ainsi éviter les dispersions d'énergie dans un environnement de plus en plus électrique (cockpit «  tout écran  », systèmes de divertissement à bord, satcom…).
Le second volet prévoit l'intégration d'un nouveau système de conditionnement d'air, conçu par Liebherr-Aerospace. Il sera entièrement électrique sans prélèvement d'air (et donc de puissance) sur les moteurs.
ATR cherchera là aussi  à établir le gain réel de consommation de carburant, mais aussi de masse et de coûts pour juger de la pertinence de ce système. Les bénéfices sont surtout attendus à haute altitude, où le moteur commence à perdre de son rendement. Les essais en vol sont prévus à la fin de l'année 2015 et devraient se poursuivre jusqu'au début de 2016.

Clean Sky a pour objectifs une réduction de CO2 (-50 %), de NOx (-80 %) et de bruit extérieur (-50 %) entre 2008 et 2020.

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