Bâtir l’avenir de l’aviation
L’aviation est un trait d’union : des millions de personnes voyagent chaque jour dans le monde. Elle doit toutefois relever de grands défis, notamment ceux de l’empreinte écologique et du progrès technologique. Essentielle, la décarbonation restera au cœur des activités de recherche et développement dans les prochaines décennies. Yann Juaneda, directeur technique (R&T) de Liebherr-Aerospace Toulouse SAS et Sebastian Ziehm, responsable de la gestion des programmes et du développement technologique chez Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH, expliquent comment Liebherr relève ces défis et quelles solutions l’entreprise propose déjà.
Banc dʼessai hydrogène au centre dʼessai de Liebherr-Aerospace à Toulouse (France)
Décarboner lʼaviation est un chantier complexe qui necessite une étroite collaboration entre tous les acteurs de lʼécosystème aéronautique.
Quels sont les principaux défis à relever pour décarbonner le secteur de lʼaviation ?
Yann : Les défis sont nombreux : disponibilité encore limitée et coût élevé du carburant dʼaviation durable, mise au point et déploiement de nouvelles technologies, ou encore cadres réglementaires et politiques à renforcer pour accompagner la transition.
Décarboner lʼaviation est un chantier complexe qui nécessite une étroite collaboration entre tous les acteurs de lʼécosystème aéronautique : les avionneurs, leur chaîne dʼapprovisionnement, les compagnies aériennes, les aéroports et, enfin, les passagers. En tant que fournisseur de systèmes, nous contribuons à cet écosystème en proposant des technologies innovantes, fiables et plus durables destinées aux avions dʼaujourdʼhui et de demain. En adhérant à lʼinitiative Fly Net Zero, lʼensemble du secteur aéronautique sʼest engagé à atteindre la neutralité carbone dʼici à 2050, et les objectifs que nous nous sommes fixés sont très ambitieux.
Sebastian : Le pacte vert pour lʼEurope et le Programme stratégique de recherche et dʼinnovation, publié par lʼACARE en 2012 et mis à jour par Clean Aviation en 2024, énoncent les composantes de lʼobjectif dʼune aviation climatiquement neutre dʼici à 2050 : réduction de 30 % des émissions de gaz à effet de serre du secteur dʼici à 2030 par rapport aux avions de 2020, réduction nette de 90 % des émissions de CO2 en cas de combinaison comprenant du carburant dʼaviation durable ou de lʼhydrogène, zéro émission de CO2 en vol dans le cas des avions à hydrogène.
Comme lʼa dit Yann, la transition vers la neutralité climatique ne se borne pas à la conception de nouveaux avions : elle nécessite de réinventer lʼinnovation, les infrastructures, les chaînes dʼapprovisionnement en carburant et les cadres de certification, le tout dans un contexte de fortes contraintes économiques et écologiques. Elle bouleverse lʼensemble de lʼécosystème aéronautique. Lʼaviation est à lʼorigine dʼenviron 2,5 % des émissions mondiales de CO2, et la demande de mobilité aérienne devrait doubler dʼici à 2050. La durée des cycles de développement et lʼexigence des normes de sécurité font de lʼaéronautique lʼun des secteurs les plus complexes à décarboner.
Comment relevez-vous ces défis chez Liebherr ?
Sebastian : Nos investissements en recherche et développement dans nos domaines dʼexpertise, notamment les trains dʼatterrissage, les systèmes de conditionnement dʼair et de gestion thermique, les systèmes de commandes de vol et les systèmes hydrauliques, dépassent régulièrement la moyenne du secteur. Nos projets de R&T visent tous à mettre au point des technologies innovantes pour améliorer nos produits ou en concevoir de nouveaux. Ces innovations aideront nos clients à concevoir des avions qui émettent peu de gaz à effet de serre tout en restant compétitifs.
Yann : Nous participons à des projets de recherche français, allemands et européens en vue de trouver des solutions en collaboration avec des partenaires industriels et universitaires. Nous sommes par exemple lʼun des nombreux membres du partenariat Clean Aviation Joint Undertaking (CAJU); le principal programme de recherche et dʼinnovation de lʼUnion européenne. Lʼobjectif de Clean Aviation est de créer un avion à faible empreinte carbone dans les phases de conception, de production et dʼexploitation. En vol, les carburants dʼaviation durables réduisent lʼempreinte carbone, et lʼhydrogène permet de viser zéro émission de CO2.
Par ailleurs, nous collaborons étroitement avec des partenaires industriels dans le cadre du Conseil pour la recherche aéronautique civile, un programme de recherche et développement français axé sur la décarbonation et la sécurité aérienne.
En Allemagne, le Luftfahrtforschungsprogramm (Programme de recherche aéronautique) est la principale source de financement de nos activités de R&D.
Outre nos produits et technologies de base, nous améliorons en permanence nos installations, sites de production et procédés. Nous nous concentrons notamment sur lʼingénierie basée sur des modèles, les procédés de fabrication et la recyclabilité tout au long du cycle de vie du produit, en mettant lʼaccent sur ce qui peut être réutilisé.
Liebherr joue un rôle clé dans le développement dʼavions de nouvelle génération, à la fois plus performants et plus durabes.
Quels produits sont au coeur des priorités de Liebherr-Aerospace ?
Sebastian : Nos recherches actuelles portent sur plusieurs domaines clés, tels que les actionneurs électriques de nouvelle génération, les systèmes de conditionnement dʼair électriques, la production dʼénergie auxiliaire, lʼalimentation hydraulique électrique et la gestion thermique et énergétique. Nous entendons concevoir des avions de plus en plus électriques pour réduire la consommation de carburant, gagner en efficacité énergétique et réduire les émissions de CO2.
Par exemple, notre nouvelle famille de petits actionneurs électromécaniques permet de passer dʼune conception sur mesure à un assemblage sur mesure de modules standardisés. Notre approche de conception garantit une évolutivité pour des enveloppes installation compactes, un excellent rapport poids / puissance et une fiabilité optimale.
Le boîtier électronique déporté sʼintègre parfaitement à ces actionneurs électromécaniques. Il assure le contrôle du système et de la position, la gestion centralisé des données, la surveillance et la conversion des signaux.
Notre gamme de petits actionneurs électromécaniques, associée au boîtier électronique déporté, ouvre la voie à lʼintégration des nouvelles fonctions requises pour les ailes de demain, plus longues, plus étroites et particulièrement fines. Ces fonctions permettent de protéger la structure de lʼaile contre les charges induites par les rafales et les phénomènes de flutter. Par conséquent, si les avionneurs font le choix de lʼaile à fort allongement pour réduire les émissions de CO2 (et tout indique que ce sera le cas), le portefeuille technologique que nous élaborons nous positionnera favorablement sur le marché.
Yann : Parmi nos différents projets, nous travaillons sur un système de conditionnement air électrique plus économe en énergie. Il ne prélèvera pas lʼair des moteurs, mais uniquement lʼair extérieur. Les moteurs auront donc plus de poussée et le système comportera des turbomachines électriques à haut rendement.
Les architectures limitant le prélèvement dʼair moteur offrent un fort potentiel en termes dʼintégration, de fiabilité et dʼefficacité, dans lʼhypothèse où lʼénergie pneumatique demeure le meilleur compromis pour les avions.
Sebastian : Enfin, nous investissons beaucoup dans lʼétude de matériaux et de technologies de fabrication de pointe, comme la fabrication additive, afin dʼalléger considérablement nos produits tout en maintenant, voire en améliorant leurs performances. Ces méthodes nous donnent accès à des géométries plus complexes, réduisent le gaspillage de matériaux, facilitent la personnalisation des composants et réduisent les délais de production, notamment pour les prototypes dans la phase de mise au point.
En somme, Liebherr se positionne à la pointe de lʼinnovation et joue un rôle clé dans le développement dʼavions de nouvelle génération, à la fois plus performants et plus durables.
