En plus des lancements de fusées vers la Lune ou des voyages de sonde aux confins de l’univers, La NASA est l’une des institutions de recherche aéronautique les plus importantes au monde. Plusieurs technologies ont émergé de ses programmes scientifiques qui ont ensuite été appliquées à l’aviation commerciale et constituent désormais un standard de l’industrie. Par exemple, la forme caractéristique des bouts d’ailes présents sur certains avions, appelés winglets, qui permettent de réduire la consommation.
Actuellement, l’administration spatiale américaine est plongée dans plusieurs développements visant à améliorer des aspects aussi importants que les moteurs. « La NASA, avec l’industrie, va bientôt commencer à concevoir un nouveau concept de moteur à réaction pour la prochaine génération d’avions de ligne ultra-efficaces.
« Dans le cadre de l’objectif de la NASA visant à rendre l’industrie aéronautique plus durable, l’agence développe un petit noyau pour un turboréacteur hybride-électrique », disent-ils. Celui qu’ils pourraient réduire la consommation de carburant de 10 % par rapport aux moteurs les plus modernes de l’industrie.
Moteur d’avion hybride de la NASA
Le cœur d’un moteur à réaction est l’endroit où l’air préalablement comprimé par les premiers étages du propulseur est combiné avec le carburant et enflammé pour générer de l’énergie. La NASA souhaite que ces noyaux soient plus petits afin que améliorer l’efficacité de la réaction de combustion et, avec lui, la réduction des émissions telles que le carbone.
Vols les moins chers
L’objectif du projet est de démontrer que ce noyau compact et cette technologie sont prêt à être adopté dans les moteurs qui déplaceront les avions de la prochaine génération, prévue pour la prochaine décennie. La première phase, en cours de finalisation, s’est concentrée sur la sélection des technologies de composants à utiliser dans le démonstrateur technologique principal.
De leur côté, dans la deuxième phase qui commence maintenant, les chercheurs concevront, construiront et testeront un noyau compact en collaboration avec l’entreprise GE Aerospace, filiale de l’américain General Electric. Cette étape testera la technologie pour qu' »il puisse s’insérer dans l’industrie »a déclaré Anthony Nerone, directeur du programme HyTEC dont fait partie ce projet.
Avant que les chercheurs puissent commencer le processus de conception et de construction, explique la NASA, ils ont dû explorer nouveaux matériaux innovants à utiliser dans le moteur. Nerone explique qu’ils ont démarré le projet avec certains objectifs et paramètres techniques qui ont marqué le succès et, jusqu’à présent, « nous n’avons eu à changer de cap sur aucun d’entre eux ».
Pour réduire la taille du noyau tout en maintenant le niveau de poussée, la chaleur et la pression doivent être augmentées par rapport aux moteurs à réaction utilisés aujourd’hui. Cela a conduit les ingénieurs du La NASA opte pour des matériaux plus résistants et durables qui peut résister à cette demande mécanique et thermique supplémentaire.
« La deuxième phase est très complexe, il ne s’agit pas seulement d’une démonstration du noyau », explique Nerone. « Ce que nous créons n’a jamais été réalisé auparavant et implique le union de nombreuses technologies différentes pour former un nouveau type de moteur« . Toutes ces innovations permettent un taux de dérivation et d’hybridation beaucoup plus élevé. En plus d’une plus grande compatibilité avec le carburant d’aviation durable.
Test de la première phase de la recherche HyTEC NASA
Le taux de dilution décrit la relation entre la quantité d’air circulant à travers le noyau du moteur et la quantité d’air circulant autour de celui-ci. Le nouveau concept de moteur réduit la taille du noyau et augmente en même temps la taille du turboréacteur qui l’entraîne, ce qui en fait fournit une poussée aux avions à réaction. Tout cela en conservant la même puissance, ce qui permet de consommer moins de carburant et de réduire les émissions.
« GE Aerospace et la NASA collaborent depuis longtemps pour faire progresser les dernières technologies aéronautiques », a déclaré Kathleen Mondino, qui aide à diriger les technologies du programme du côté de GE. « Le programme HyTEC s’appuie sur cette relation pour aider tracer l’avenir de vols plus durables« .
Un autre volet important du programme est celui de l’hybridation. La capacité hybride-électrique de HyTEC « signifie que le noyau sera également augmenté d’énergie électrique pour réduire davantage la consommation de carburant » et les émissions. « Ce moteur sera le premier hybride léger et, espérons-le, le premier moteur de série pour avions de passagers » de ce type.
La NASA ne fournit pas plus de détails sur l’aspect purement électrique du propulseur, bien que certaines entreprises dans le monde explorent déjà des idées similaires, en utilisant principalement l’hydrogène comme carburant. A défaut de connaître plus de détails sur les économies une fois intégrées dans un avion, la réduction de la consommation, poste de dépense le plus important pour une compagnie aérienne, peut entraîner une réduction des coûts De fonctionnement.
avion avec remorque
L’idée de avions cargo remorqués par d’autres Ce n’est pas vraiment une idée nouvelle. Comme le rapporte New Atlas, déjà pendant la Seconde Guerre mondiale, les planeurs étaient remplis – à la fois de troupes, d’équipement et de matériel – en direction des zones de combat. Une fois qu’ils ont atteint un point établi, l’élingue a été larguée pour effectuer un atterrissage sans moteur.
La société basée au Texas l’appelle Aerocarts – Aerocarros, en espagnol – et ils seront plates-formes de chargement simples équipées du minimum nécessaire pour intégrer le système de vol autonome. Concernant l’opération qu’ils proposent, Aerolane indique qu’ils décolleront d’un aérodrome de la même manière que les avions à moteur tirent des voiliers de plaisance.
Représentation d’un avion tractant un planeur Aerocart Aerolane
Tout au long du processus de croisière, ils resteront unis et les Le planeur utilisera le sillage laissé par l’avion de tête à des fins de sillage. et offrent moins de résistance aérodynamique. Désormais, la société texane laisse ouvertes deux possibilités : la première est que les deux avions restent joints tout au long de la manœuvre et la seconde est de programmer un largage lorsque le planeur est encore en l’air.
L’une des inconnues qu’Aerolane n’évoque pas est la conception des moteurs des avions phares du groupe, principalement dans le manœuvre de décollage où davantage de demandes sont imposées aux propulseurs. En fonction du poids et des conditions météorologiques – comme la chaleur et l’humidité – et de la situation géographique – principalement l’altitude au-dessus du niveau de la mer – de nombreux avions décollent déjà à la limite de leurs capacités dans certaines circonstances. Ils pourraient donc rester en dessous du seuil autorisé en traînant un avion supplémentaire.