Cette technologie de rupture qui révolutionne l’aviation
Imaginez un avion volant grâce à des moteurs électriques supraconducteurs, alimentés par de l'hydrogène. Un rêve ? Pas pour Airbus. L'avionneur européen explore actuellement cette piste technologique des plus audacieuses pour son futur avion zéro émission prévu pour 2035. La clé : la supraconductivité.
La supraconductivité, un potentiel énorme pour l'aéronautique
Phénomène physique découvert il y a plus d'un siècle, la supraconductivité se caractérise par une conductivité électrique parfaite de certains matériaux lorsqu'ils sont refroidis à très basse température. Résultat : quasiment aucune perte d'énergie par effet Joule. Un avantage de taille pour l'aviation.
D'après les experts d'Airbus, utiliser des moteurs supraconducteurs permettrait des gains énergétiques significatifs de l'ordre de 5%, une réduction de la masse des câblages et in fine une diminution de la quantité d'hydrogène nécessaire. De quoi améliorer sensiblement les performances d'un avion à hydrogène.
Pour un avion d'une puissance propulsive comprise entre 5 et 10 MW, l'utilisation de la supraconductivité est un bon candidat, car les performances sont prometteuses.
Ludovic Ybanez, responsable du projet Cryoprop chez Airbus
Le projet Ascend comme preuve de concept
Avant de se lancer, Airbus a voulu valider la faisabilité du concept via le projet Ascend. Lancé en 2021, il a permis de mettre au point un premier démonstrateur cryogénique au sol capable de refroidir un moteur de 500 kW.
L'idée ? Utiliser l'hydrogène liquide stocké à -253°C, qui servira à la propulsion, pour refroidir en parallèle le système propulsif. Les tests menés en Allemagne ont été concluants, ouvrant la voie à la suite : le projet Cryoprop.
Cryoprop, cap sur un démonstrateur de 2 MW
Dévoilé en mai dernier, Cryoprop vise à développer un démonstrateur au sol d'un système propulsif cryogénique supraconducteur de 2 MW, représentatif des besoins d'un avion régional à hydrogène d'une centaine de places.
Au cœur du dispositif : de l'hélium liquide qui assurera le refroidissement entre -210°C et -150°C des câbles supraconducteurs, de l'électronique de puissance et du moteur. L'enjeu sera de faire transiter des puissances électriques de plusieurs MW dans des câbles de quelques centimètres de diamètre.
Prouver l'intégration à bord d'un avion
Si la supraconductivité a fait ses preuves en laboratoire, l'intégrer dans un avion est un tout autre défi. C'est tout l'objet de Cryoprop qui doit s'achever en 2026, juste avant qu'Airbus fige ses choix technologiques pour son avion à hydrogène.
D'ici là, il s'agira d'améliorer la maturité de l'ensemble cryogénique pour être éligible à un programme aéronautique et de valider son intégration dans un système propulsif électrique. Le projet servira aussi à détecter les potentiels fournisseurs industriels.
Nous devons encore améliorer la maturité technologique d'un tel ensemble cryogénique pour être éligible à un programme et valider son intégration dans un système propulsif électrique.
Ludovic Ybanez
Moteurs supraconducteurs refroidis à l'hélium liquide, réservoirs d'hydrogène cryogéniques, piles à combustible... Nul doute que l'avion à hydrogène d'Airbus ne manquera pas de technologies de rupture. Reste à prouver leur viabilité à bord d'un aéronef. C'est tout le défi des années à venir pour faire de ce rêve une réalité.
