PROPULSION AÉRONAUTIQUE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Les qualités du propulseur

Sûr et fiable

Avant toute autre chose, la sécurité est un impératif absolu pour le moteur d'aviation. Elle est établie et maintenue par une méthodologie de qualité qui s'exerce dans toutes les phases de la vie du produit.

Lors de la conception, chaque pièce est évidemment dessinée pour résister aux efforts limites et avoir la durée de vie garantie. La machine étant une construction mécanique complexe, une analyse de pannes très fine est bâtie avec une reconstitution des conséquences des défaillances, afin d'identifier les plus critiques et de leur adjoindre les redondances nécessaires.

Se déroule alors la mise au point. Les six à huit moteurs prototypes sont soumis à des essais au sol et en vol pendant trois à cinq ans, y compris des épreuves extrêmement sévères réalisées face à toutes les agressions que peut subir le moteur : givre, grêlons, morceaux de glace, débris de pneus, oiseaux petits et gros, vent de travers, surchauffes et survitesses accidentelles.

À l'issue de ces essais, l'aptitude à l'utilisation est prononcée par les services officiels du ministère de la Défense (homologation) ou de celui des Transports (certification de type), suivant l'application finale. Est ainsi constatée la conformité du matériel aux règlements nationaux et internationaux construits pour garantir le maximum de sécurité, notamment aux personnes transportées.

Les productions de pièces se font par des procédés et suivant des gammes qui ne peuvent être modifiées sans un examen préalable, voire une validation dans les cas critiques et, après montage et essais de réception, la livraison au client intervient sous couvert d'un agrément délivré au constructeur par l'Autorité de certification civile, ou le service de surveillance industrielle de l'armement.

En service, tous les incidents sont enregistrés par l'exploitant et interprétés par le constructeur avec, lorsque c'est nécessaire, l'émission de service-bulletins fixant les actions correctives. Les nombres des retards supérieurs à quinze minutes ou d'annulation de vol dus au moteur sont couramment inférieurs à un cas sur deux mille cinq cents départs, soit un taux de ponctualité de 99,96 p. 100. La fréquence moyenne de dépose du moteur pour retour en atelier est souvent au-dessous d'une intervention pour dix mille heures de vol.

Économe

La réduction de la consommation de carburant a toujours été le facteur principal animant l'évolution technologique des moteurs d'avions de transport subsoniques. Ce poste représente en effet de 15 à 25 p. 100, suivant le type d'avion, les missions et le coût du carburant, des frais directs en exploitation.

Après les succès remportés par les premiers turboréacteurs dans les années 1950, grâce à l'augmentation autorisée des vitesses de vol et le progrès considérable en résultant sur les parcours longs-courriers, une étape importante était franchie dans la décennie suivante par l'apparition des moteurs à double flux qui apportaient immédiatement une réduction de 15 p. 100 de la consommation spécifique (fig. 2).

Propulsion aéronautique : évolution de la consommation des turboréacteurs

Dessin : Propulsion aéronautique : évolution de la consommation des turboréacteurs

Évolution de la consommation spécifique des turboréacteurs à usage civil. La consommation spécifique est la masse de kérosène qu'il est nécessaire de consommer dans un moteur pour produire une pousée de 9,81 N. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Il fallait attendre le début des années 1970 pour franchir un nouveau pas significatif, de 18 p. 100, avec l'introduction des moteurs double flux à grand taux de dilution (de 5 à 6). C'est la génération des gros moteurs JT 9 D, RB 211, CF 6-6 et CF 6-50 équipant les avions à grande capacité, puis, sur impulsion de la S.N.E.C.M.A., cette technologie est également appliquée aux moteurs de taille moyenne avec la famille CFM 56 destinée aux appareils de cent cinquante sièges Boeing 737 et Airbus A-320.

Les années 1980 n'auront pas vu d'évolutions nouvelles dans l'architecture générale des moteurs subsoniques. Ainsi les dernières versions du CFM 56 ne semblent présenter aucune différence avec leur aînée de dix ans, et pourtant leurs consommations de carburant sont réduites de 14 p. 100. Cette baisse continue avec les améliorations technologiques apportées en 2007.

La consommation spécifique diminue encore avec la croissance du taux de dilution et du rapport de compression. Différentes voies sont explorées : l'évolution vers une dilution de 9 comme le nouveau très gros moteur, General Electric GE 90 équipant l'Airbus A-330 et le Boeing 777, apporte encore un avantage de 14 p. 100. L'adoption plus révolutionnaire d'hélices rapides contrarotatives équivalant à des dilutions de 30 à 40, ou une solution intermédiaire du type hélice carénée sont à l'étude.

Léger et peu encombrant

Les performances des avions d [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 11 pages

Médias de l’article

Lockheed Super Constellation

Lockheed Super Constellation
Crédits : ullstein bild/ Getty Images

photographie

Frank Whittle

Frank Whittle
Crédits : Charles Hewitt/ Getty Images

photographie

Concorde, premier vol d’essai

Concorde, premier vol d’essai
Crédits : Keystone-France/ Gamma-Keystone/ Getty Images

photographie

Propulsion aéronautique : évolution de la consommation des turboréacteurs

Propulsion aéronautique : évolution de la consommation des turboréacteurs
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Afficher les 6 médias de l'article


Écrit par :

  • : ingénieur de l'École centrale des arts et manufactures, ancien directeur délégué technique et production de la S.N.E.C.M.A., membre et ancien président de l'Académie de l'air et de l'espace

Classification

Autres références

«  PROPULSION AÉRONAUTIQUE  » est également traité dans :

AVION BRITANNIQUE À RÉACTEUR

  • Écrit par 
  • Bernard MARCK
  •  • 234 mots
  •  • 1 média

Le Gloster E 28-39, premier avion à réaction britannique, accomplit, le 15 mai 1941, au-dessus de Cranwell, son premier vol (17 min), piloté par Jerry Sawyer. Le moteur à réaction, ou turboréacteur, a été conçu par l'ingénieur et inventeur britannique Frank Whittle (1907-1996), officier de la Royal Air Force, qui avait déposé dès 1930 un brevet pour ce type de propulsion. Impressionnés par la démo […] Lire la suite

BOEING 737

  • Écrit par 
  • Bernard MARCK
  •  • 1 050 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Une famille d’avions »  : […] Boeing a su se montrer attentif aux souhaits des compagnies aériennes et à l’évolution des marchés avant de définir cette nouvelle famille d’avions économiques, adaptés à la demande et complémentaires entre eux. La première génération comprend le Boeing 737-100 – équipé de deux réacteurs Pratt & Whitney JT8D – et le 737-200, respectivement entrés en service commercial le 10 février 1968 et le 28  […] Lire la suite

CARBURANTS

  • Écrit par 
  • Daniel BALLERINI, 
  • Jean-Claude GUIBET, 
  • Xavier MONTAGNE
  •  • 10 528 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre «  Le carburéacteur »  : […] Dans le langage courant, on utilise indifféremment les termes carburéacteur et kérosène ; en réalité, le kérosène désigne un produit de raffinage destiné à plusieurs usages différents (alimentation des avions à réaction, emploi comme combustible de chauffage ou pour l'éclairage et la cuisine). Tous les avions à réaction utilisent du carburéacteur. Seuls les petits avions de tourisme à hélice util […] Lire la suite

KÁRMÁN THEODORE VON (1881-1963)

  • Écrit par 
  • Frank J. MALINA
  • , Universalis
  •  • 963 mots

Ingénieur américain d'origine hongroise, né le 11 mai 1881 à Budapest, mort le 6 mai 1963 à Aix-la-Chapelle (R.F.A.). Theodore von Kármán montre très tôt un don pour les mathématiques, mais son père l'incite à se diriger vers l'ingénierie. Diplômé de l'université technique de Budapest en 1902, il enseigne dans son alma mater de 1903 à 1906 tout en étant conseiller technique auprès du premier fabri […] Lire la suite

KOROLEV SERGUEÏ PAVLOVITCH (1907-1966)

  • Écrit par 
  • Jacques VILLAIN
  •  • 1 430 mots
  •  • 4 médias

Ingénieur soviétique à l'origine de nombreuses grandes premières spatiales, Sergueï Pavlovitch Korolev naît à Jitomir, en Ukraine, le 12 janvier 1907 (nouveau style ; 30 décembre 1906 ancien style), dans une famille de condition modeste ; son père est professeur de littérature. Dès son plus jeune âge, il manifeste un caractère énergique et indépendant. En 1913, il assiste à un vol d'avion et veut […] Lire la suite

LEDUC RENÉ (1898-1968)

  • Écrit par 
  • Bernard MARCK
  •  • 1 165 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Un génie de la propulsion à réaction »  : […] René Leduc naît le 24 avril 1898 à Saint-Germain-lès-Corbeil, dans l’Essonne. Il quitte l’école à quatorze ans et devient apprenti mécanicien. Engagé dans l’armée en 1914, il est admis à l’école d’artillerie de Fontainebleau et sort major de sa promotion, en 1917. Démobilisé en 1919, il entre à l’École supérieure d’électricité, et obtient un diplôme d’ingénieur. En 1923, il est embauché dans les a […] Lire la suite

LEVAVASSEUR LÉON (1863-1922)

  • Écrit par 
  • Bernard MARCK
  •  • 1 482 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Un passionné de moteurs »  : […] Léon Levavasseur est né au Mesnil-au-Val, dans la Manche, le 7 décembre 1863. Après des études classiques à Rochefort et à Angoulême, il se destine à l’École des beaux-arts et à Polytechnique. Toutefois, les évolutions sur la Seine d’un canot équipé d’un moteur Daimler déclenchent son vif intérêt pour la mécanique et décident de la vocation de ce fils d’officier de marine. Il a alors vingt-quatre […] Lire la suite

PROPULSION HYPERSONIQUE

  • Écrit par 
  • François FALEMPIN
  •  • 2 802 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Avions de transport »  : […] La possibilité d'une croisière hypersonique à très long rayon d'action, à Mach 7 à 8, permettrait de réduire très sensiblement les temps de vol des avions long-courriers (le voyage Paris-Sydney, qui prend aujourd'hui une vingtaine d'heures, ne durerait que trois heures). Cependant, au-delà des doutes sur le réalisme économique d'une telle application, liés à la taille limitée de la Terre (seuls qu […] Lire la suite

ROLLS-ROYCE

  • Écrit par 
  • Bertrand DREYFUS
  •  • 637 mots
  •  • 3 médias

Firme britannique de construction automobile et aéronautique, fondée en 1906 à Manchester par un mécanicien de grand talent, Frederick Henry Royce (1863-1933), et un jeune aristocrate anglais, féru de sports mécaniques, Charles Stewart Rolls (1877-1910). Celui-ci fut le premier aviateur à faire l'aller et retour sans escale entre l'Angleterre et la France, un an après la mémorable traversée de la […] Lire la suite

SOLAR IMPULSE

  • Écrit par 
  • Magali REBEAUD
  •  • 1 830 mots
  •  • 5 médias

Voler de jour comme de nuit, sans carburant ni émission polluante, grâce à une motorisation électrique alimentée par des panneaux solaires captant l’énergie du soleil : voilà un défi de taille qui a pu être relevé grâce à des esprits pionniers et au savoir-faire d’experts audacieux. Les premières expérimentations de l’utilisation du soleil pour propulser des avions remontent aux années 1970. Bert […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Jean CALMON, « PROPULSION AÉRONAUTIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/propulsion-aeronautique/