Comment Safran Landing Systems électrifie les trains d’atterrissage ?
Safran Landing Systems a franchi un cap sur la masse et la fiabilité en matière d’actionneurs électromécaniques (EMA). En plus de ses freins électriques à la pointe de la technologie, il sera bientôt possible de proposer des solutions entièrement électrifiées pour les fonctions d’orientation et d’extension-rétraction du train d’atterrissage de l’avion.
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L’avion du futur sera-t-il tout électrique ? Cette réponse, seuls les avionneurs pourront l’apporter en proposant, dès la phase amont de conception, une architecture qui intégrera davantage de systèmes électriques. Et le marché est désormais prêt, comme en témoigne la présence croissante de bus(1) électriques, qui mettent davantage de haute puissance à disposition à bord des appareils. Que ce soit du côté des court- et moyen-courriers, des bizjets ou bien encore des appareils militaires, le recours à l’énergie électrique est de plus en plus fréquent. Les long-courriers Airbus A380 et Boeing 787 embarquent eux aussi davantage de systèmes électriques. Le fait que les avionneurs aient de plus en plus recours aux systèmes électriques est déterminant pour accélérer le développement des technologies. Et pour cause ! Du côté des équipementiers, cela fait près de 15 ans que l’industrie travaille sur le sujet.
Nous sommes sollicités chaque année par les avionneurs pour fournir des solutions plus électriques. C’est pourquoi il est important de finaliser notre montée en maturité sur l’extension/rétraction. Plus nous pouvons collaborer tôt, plus la solution sera optimisée.
Avec l’EMA, Safran Landing Systems se positionne sur l’électrification des systèmes d’extension/rétraction et d’orientation des atterrisseurs aujourd’hui totalement hydrauliques. Le but est de proposer aux clients avionneurs les meilleures options afin d’optimiser leurs appareils. L’utilisation directe de la puissance électrique de l’avion conduit à supprimer les circuits d’alimentation hydraulique qui présentent des risques de fuites de fluide. Dans le même temps, on s’affranchit aussi des contraintes d’intégration car il est compliqué de faire passer ces circuits de la zone centrale vers la pointe avant. L’objectif est donc de les remplacer par des harnais électriques dont l’installation est plus simple et plus rapide, puisque la pointe avant possède déjà une alimentation haute tension pour l’avionique. Économie en coûts d’implantation, mais également utilisation au juste besoin : la puissance électrique n’est utilisée que lorsque les systèmes sont actifs (Power on Demand). L’électrification des fonctions engendre aussi des gains de masse par l’utilisation de modules, ou sous-systèmes, communs entre les fonctions d’extension/rétraction et d’orientation, et permet d’avoir « naturellement » des moyens de surveillance (health monitoring) plus développés. Elle induit également un gain de temps en chaîne d’assemblage des avions, car le système peut être installé et testé en amont (par exemple, directement sur le site d’assemblage du tronçon avant de l’avion) sans dépendre du système hydraulique avion.
Si le système d’orientation a déjà été testé en vol avec succès fin 2017 et a fini de démontrer sa maturité sur banc en 2019, l’extension/rétraction le sera cette année dans le cadre du projet DELTA(2) EMA. Ainsi, le système complet pourra être proposé aux clients pour leurs futures plateformes.
Actuellement, deux types de solutions technologiques sont envisagés et évalués : une solution hybride dite EHA (Electro-Hydrostatic Actuator) mettant en œuvre une génération hydraulique locale (motopompe constituée d’une pompe hydraulique reliée à un moteur électrique immergé) qui alimente des vérins linéaires hydrauliques pour les applications nécessitant une forte puissance ; ou bien une solution dite EMA (Electro-Mechanical Actuator) avec des actionneurs électromécaniques qui utilisent la rotation du moteur électrique pour actionner les fonctions via une transmission mécanique de type réducteur ou vis à billes, venant en remplacement du système hydraulique.
Certains systèmes dotés d’une génération hydraulique locale volent déjà, par exemple, sur l’A380. Nous achevons actuellement le développement et les tests d’un système EHA complet, intégré à l’atterrisseur, pour un train d’atterrissage avant d’un appareil type A320.
(1) En électronique et en électrotechnique, un bus est un ensemble de conducteurs qui, contrairement à une liaison « de point à point », peut relier plus de deux appareils ou dispositifs.
(2) DELTA : configurable de façon à s’adapter à tous types d’avions jusqu’aux monocouloirs, ce banc d’essai à échelle 1 permet de simuler les conditions de la phase d’approche ou de montée de l’avion pour valider les performances du système d’extension/rétraction en vol (conditions de températures extrêmes, charges aérodynamiques exercées sur les trappes et l’atterrisseur et accélération). Il permet aussi de tester la robustesse du passage du système en configuration de roulage lors du contact des pneus avec le sol et peut également intégrer et tester de nouvelles architectures.
