Bonjour. Je m’appelle Gilles AOUIZERATE, je suis ingénieur chez SNECMA. Je vais vous parler aujourd’hui des grands principes des moteurs d’avions.

Avant d’entrer dans le vif du sujet, plantons le décor. 

Les motorisations de l’aviation civile et commerciale représentent un marché d’une vingtaine de milliards de dollars par an. C’est un marché en forte croissance. On estime sa croissance à 6 %. La part des moteurs dans la valeur d’un avion est estimée de 15 à 30 %. Il ne faut pas oublier non plus le marché de la maintenance des moteurs d’avions. C’est un marché qui pèse à peu près autant que le marché de la première monte et qui est également en forte croissance, croissance d’à-peu-près 4 % par an.

Peu de gens le savent, mais lorsqu’une compagnie achète un moteur d’avion, elle a le choix entre plusieurs options de moteurs. Pour prendre des exemples fameux, l’Airbus A380 est équipé, soit de moteur Rolls-Royce Trent, soit de moteur de Engine Alliance, une alliance entre l’américain General Electric et l’américain Pratt & Whitney.

Le Boeing 747, quant à lui, au cours de sa longue histoire, a connu beaucoup de motoristes et beaucoup de moteurs. Cela a commencé avec le Pratt & Whitney JT9, et aujourd’hui les moteurs des nouveaux 747 sont équipés de General Electric GEnx.

Parlons maintenant des avions en cours de développement chez les avionneurs. L’Airbus 320 Néo sera équipé de deux moteurs, soit un moteur de Pratt & Whitney, soit un moteur de CFM, l’alliance entre l’américain General Electric et le français SNECMA, le nouveau moteur LEAP.

En ce qui concerne le prochain court et moyen courrier de Boeing, le Boeing 737 MAX, il sera équipé quant à lui exclusivement de moteur CFM LEAP.

Parlons maintenant de la turbomachine. La turbomachine est au cœur des moteurs d’avions aujourd’hui. Grâce à son rapport poids/puissance très favorable, elle équipe la quasi-totalité des avions aujourd’hui. Le principe est le suivant : On comprime de l’air dans lequel on va ensuite brûler du carburant. Ensuite, on détend cet air et l’énergie récupérée à la détente sert à la propulsion de l’avion. Il existe plusieurs architectures possibles. Commençons par la plus simple, la première historiquement.

Il s’agit en anglais du turbojet. L’air entre dans le moteur. Il rencontre un compresseur qui va le comprimer. Il arrive dans la chambre de combustion où on va y brûler du carburant. Il traverse ensuite une turbine qui va récupérer une partie du travail contenu dans l’air grâce à la détente qui va s’opérer dans la turbine et qui va transmettre ce travail au compresseur pour comprimer l’air à l’entrée. A la sortie, il y a une détente dans une cuillère qui propulse l’avion. Cette architecture a été la première historiquement et elle permet d’aller très vite, néanmoins elle est très gourmande en carburant. D’autres architectures sont arrivées plus tard, en particulier l’architecture Turbofan. Cette architecture-là équipe la quasi-totalité des avions de ligne aujourd’hui, des moyens courriers et des longs courriers.

Le principe est le suivant : en entrant dans le moteur, l’air est divisé en deux flux. Un premier flux qui va rentrer dans un compresseur, dans la chambre de combustion, puis dans une turbine classique comme sur un Turbojet. En revanche, il y a un deuxième flux qui va être propulsé par un fan et dans ce deuxième flux, on ne brûle pas de carburant. Le rapport entre les deux débits est appelé le taux de dilution. Ensuite, c’est la détente des gaz à la sortie de ces deux flux qui va propulser l’avion. 

Evidemment, il existe encore d’autres architectures. On peut parler par exemple de turbopropulseur, celui qui équipe ce qu’on appelle communément les avions à hélices. 

Là, le principe est le suivant : toujours une turbomachine, toujours selon le même principe. Néanmoins à la sortie, ce n’est pas la détente dans une cuillère qui va propulser l’avion. C’est quasiment exclusivement l’hélice.

Aujourd’hui, les développements des prochains moteurs d’avion sont pilotés par plusieurs paramètres. Le premier de ces paramètres qui pousse les développements, c’est la croissance du marché du trafic aérien. Ensuite, on peut parler de la maîtrise des émissions, pas seulement du CO2, mais également des oxydes d’azote ou aussi des nuisances sonores. Les riverains des aéroports poussent pour que les avions soient moins bruyants.

Le renouvellement des flottes des compagnies aériennes vieillissantes est également un gros paramètre qui pousse aujourd’hui les développements, mais ces compagnies sont très exigeantes aujourd’hui en ce qui concerne les coûts d’opération et les coûts de maintenance qu’elles souhaitent diminuer au maximum et pour lesquels elles mettent une grande pression sur les motoristes.

Je vous remercie d’avoir suivi cette séquence et vous dit à très bientôt.