La NASA va commencer à construire le premier moteur hybride-électrique doux au monde pour avions

La NASA va commencer à construire le premier moteur hybride-électrique doux au monde pour avions
La NASA va commencer à construire le premier moteur hybride-électrique doux au monde pour avions

Cela a pris beaucoup de temps, mais les travaux de construction ont finalement commencé sur un nouveau type de moteur d’avion, qui pourrait révolutionner l’industrie. La NASA l’appelle Hybrid Thermally Efficient Core (HyTEC), et il a déjà fait la une des journaux à plusieurs reprises.

Bien que l’aviation existe depuis plus d’un siècle et que la conception des moteurs progresse constamment, ce n’est que ces dernières années que l’industrie s’est concentrée sur la fabrication de ces éléments matériels plus économes en carburant et moins nocifs pour l’environnement.

Les grands acteurs de l’industrie peuvent procéder de plusieurs manières, mais celle de la NASA ne ressemble à rien d’autre actuellement. En effet, l’agence cherche à réduire la taille du cœur du moteur, tout en conservant la même poussée. Une tâche difficile à résoudre, mais l’agence y arrive.

Un noyau est l’une des pièces les plus importantes d’un moteur. C’est là que l’air comprimé est mélangé au carburant et enflammé, ce qui donne à l’avion un mouvement vers l’avant. C’est également l’endroit où d’importantes économies de carburant peuvent être réalisées. La meilleure façon d’y parvenir est de lui donner un taux de dilution beaucoup plus élevé que ce qui est possible avec les moteurs actuels.

Le taux de dilution est un nombre qui décrit la relation entre la quantité d’air qui circule à travers le noyau du moteur pour être utilisée pour la combustion et la quantité qui se déplace autour du noyau et est transformée en poussée.

Au moment de la rédaction de cet article, l’avion avec le meilleur taux de dilution est le Boeing 787 Dreamliner, qui atteint un chiffre respectable de 9. Traduit en mots, cela signifie que l’avion permet à neuf fois plus d’air autour du noyau d’être transformé en poussée. , que la quantité d’air admise pour la combustion.

La NASA prévoit d’augmenter ce ratio beaucoup plus loin, jusqu’à 15. Cela signifierait que l’avion aurait besoin de moins de carburant pour fonctionner, que les niveaux de poussée resteraient les mêmes et que tout le monde serait content.

Il existe plusieurs façons de procéder pour augmenter le taux de dilution, notamment en augmentant la taille du ventilateur, et donc du moteur. L’approche de la NASA est cependant à l’opposé, puisqu’elle optera pour un noyau de moteur plus petit.

Le plus grand défi que l’agence a dû relever pour faire du HyTEC une réalité a été de trouver les matériaux appropriés pour le moteur. Vous voyez, un noyau plus petit et les mêmes niveaux de poussée se traduisent par une pression interne plus élevée et des températures plus élevées. Les dimensions de tout le reste, et même la nouvelle aérodynamique, devaient également être prises en compte.

La NASA a lancé le programme HyTEC en 2021, et une grande partie du travail mené depuis s’est concentré sur la recherche des matériaux appropriés. Ils les ont trouvés sous la forme de composites à matrice céramique.

Fin 2023, l’agence spatiale américaine a annoncé que la phase 1 du programme HyTEC, destinée à sélectionner les composants qui entreront dans le moteur, était terminée. La phase 2 avait été annoncée à l’époque, mais plusieurs mois ont dû s’écouler avant que la NASA ne démarre réellement cette étape du programme.

Le démarrage officiel de la phase 2 de HyTEC a été annoncé la semaine dernière. C’est maintenant que les ingénieurs vont examiner la conception même du moteur et commencer à le construire. Mais plus important encore, nous assisterons bientôt au premier test réel du moteur, qui sera réalisé son partenaire GE Aerospace.

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Photo : NASA

On ne nous dit pas les détails du test, si ce n’est qu’il s’agira d’un test au sol. Ses résultats sont cruciaux car ils prouveront si une telle conception peut être adoptée pour une utilisation dans le monde réel.

La NASA espère que le programme HyTEC aboutira à un groupe motopropulseur capable de réduire de dix pour cent la consommation de carburant par rapport aux moteurs actuels de puissance similaire, ainsi qu’une réduction de la consommation de carburant.

On ne sait pas exactement de combien ce montant sera inférieur, mais étant donné que le moteur est conçu pour être compatible avec les carburants d’aviation durables (SAF), et qu’il sera également adapté à l’hybridation, ce sera probablement beaucoup.

La NASA considère le moteur HyTEC comme le premier moteur électrique hybride doux au monde et prévoit de lui permettre d’être également utilisé pour alimenter d’autres systèmes à bord de l’avion. C’est quelque chose qui se produit déjà aujourd’hui, où environ cinq pour cent de la puissance du moteur sont utilisés pour cela (au moins dans le soi-disant Dreamliner), mais l’agence espère porter ce chiffre à au moins 20 pour cent.

La NASA gère le programme HyTEC dans le cadre du Sustainable Flight National Partnership et prévoit de le rendre prêt à être utilisé par l’industrie dès 2030. S’il y parvient, la conception du moteur deviendra le premier groupe motopropulseur hybride-électrique de quelque type que ce soit à être utilisé dans les avions de ligne réels.

Nous resterons attentifs à ce sujet car nous sommes particulièrement impatients de voir le moteur dans le métal pour la première fois, mais aussi des prochains tests au sol.

 
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