La part du budget consacrée à l’aéronautique dans le 7ème programme-cadre de recherche et développement technologique de l’UE (7ème PCRD 2007-2013) est de 2,2 milliards d’euros. Dont plus d’un tiers - 800 millions d’euros - sera consacré à un programme emblématique dénommé « Clean Sky ». Le nom parle de lui-même : il s’agit de donner un coup d’accélérateur à la recherche pour des avions plus propres, moins bruyants, plus aérodynamiques, moins gourmands en carburant. Les technologies développées dans le cadre de Clean Sky équiperont la prochaine génération d’avions. Et ce n’est pas rien : d’ici 2026 par exemple, plus de 90 % de la flotte des Airbus actuellement en circulation devra être remplacée. Dont le moyen courrier A320, véritable « vache à lait » du constructeur européen.

Avec des technologies qui seront mises sur le marché entre 2015 et 2025, Clean Sky vise à réduire les émissions de CO2 des différents types d’aéronefs de 20 à 40 %, les émissions d’oxyde d’azote (NOx) de 20 % à 60 % et le bruit de 10 à 20 dB. Autant dire qu’il constitue le véritable pilier environnemental de la réponse à l’Agenda de Recherche Stratégique de l’ACARE, le Conseil Consultatif pour la Recherche Aéronautique en Europe, qui a fixé à l’aéronautique européenne l’objectif de réduire de 50 % la consommation de carburant et des émissions de CO2 des avions d’ici 2020, de 80 % les émissions de NOx et de 50 % le bruit des avions. Selon les estimations, Clean Sky permettra d’économiser entre 2 et 3 milliards de tonnes de CO2 entre 2015 et 2050. Le gros de son budget est concentré là où les gains environnementaux sont potentiellement les plus prometteurs : les recherches sur les moteurs et sur l’aérodynamique.

PAS UN PROGRAMME CLASSIQUE

Clean Sky n’est pas un programme de recherche classique. Dans le jargon, on parle d’une « initiative technologique conjointe »(ITC), nouvel instrument de partenariat public-privé créé par le 7ème PCRD, qui vise le financement de grands programmes de recherche dans quelques domaines jugés stratégiques, comme justement une aviation plus propre. Une ITC suppose un investissement financier important de la part de l’industrie, soit au moins 800 millions d’euros dans le cas de Clean Sky, la Commission européenne finançant une part équivalent. Cela permet de créer une masse critique. La démarche est pluridisciplinaire, implique les avionneurs, motoristes, équipementiers, avec des recherches menées en parallèle sur, en gros, tout ce qui constitue un avion et la manière de le fabriquer (lire les domaines de recherche en encadré). L’ITC réunit tout ce qui compte dans le secteur aéronautique en Europe. Quelques grands noms participant au projet : Airbus, Saab, EADS, Alenia, AgustaWestland, Eurocopter, Rolls-Royce, Thales, Dassault Aviation ou Safran. Actuellement, plus de 50 sociétés sont impliquées, dont beaucoup de PME, de même que plus d’une trentaine de centres de recherche et universités. De nouveaux partenaires se joindront au projet en répondant à des appels à propositions au cours des sept années du programme.

L’intérêt de ce type de mega-projet ? « C’est de permettre d’aller explorer des technologies de rupture, qui permettront de véritables gains environnementaux », explique Loïc Michel, responsable aéronautique civile à l’Association des industries européennes de l’aérospatiale et de la défense (ASD), qui a contribué à mettre le projet sur les rails. « Cela ne peut pas se faire par des programmes de recherche classiques, qui n’ont pas la taille critique et la dotation financière suffisantes. Sans Clean Sky, les industriels ne pourraient pas se permettre de prendre les risques associés à ce type de recherche et l’introduction de ces nouvelles technologies prendrait beaucoup plus de temps. Clean Sky va véritablement accélérer la mise sur le marché de technologies très innovantes ».Autre avantage : la pluridisciplinarité. « L’avion est un tout et c’est un avantage de pouvoir travailler sur les différentes composantes en même temps. Cela permet de voir s’il n’y a pas de « conflits potentiels ». Pour le dire simplement : si on développe le moteur dans une certaine direction, il faut que l’aile soit compatible, et vice versa ».

In fine, Clean Sky va permettre de mettre au point plusieurs démonstrateurs en situation opérationnelle, c’est-à-dire que toutes les technologies développées seront rassemblées sur des avions pour être testées en situation représentative (les vols d’essai sont prévus en 2012 et 2013). C’est le stade le plus abouti de la recherche. Une recherche dite « pré-concurrentielle », car elle n’a pas pour but de fournir des prototypes. Les technologies développées et validées sur les avions démonstrateurs pourront être exploitées aussi bien par Airbus que par son grand concurrent Boeing.

Les vols d’essai sont prévus en 2012 et 2013   

Les thèmes de recherche

- Les ailes intelligentes. C’est-à-dire des ailes dont la forme et la position s’adaptent au flux d’air, pour améliorer l’aérodynamique et donc diminuer la consommation de carburant. Aujourd’hui, cette technologie est purement conceptuelle. Si elle fait ses preuves, elle pourrait être mature à la fin du programme. Près d’un quart du budget de Clean Sky sera consacré à ce domaine technique. Les chefs de projets sont Airbus (France, Allemagne, Royaume-Uni, Espagne) et Saab (Suède).

- Les avions de transport régional. Un domaine qui englobe des recherches sur des structures composites avancées destinées à rendre l’appareil le plus léger possible, sur des technologies permettant de diminuer l’impact sonore des appareils, et sur des systèmes qui rendront l’appareil capable d’optimiser sa navigation. Bien que pensées pour un avion régional, les technologies développées pourront aussi équiper les moyens et longs courriers. Ce domaine de recherche compte pour 11% dans le budget de Clean Sky. Les chefs de file sont Alenia Aeronautica (Italie) et EADS CASA (Espagne).

- Les hélicoptères. Dans ce domaine (10 % du budget de Clean Sky), la recherche est focalisée sur les pales et moteurs innovants, visant la réduction du bruit et de la consommation de carburant. Chefs de file : AgustaWestland (Italie, Royaume-Uni) et Eurocopter (France, Allemagne).

- Les moteurs verts. C’est le domaine de recherche qui englobe la plus grande part du budget de Clean Sky : 27 %. Rolls-Royce (Royaume-Uni) et Safran (France), les deux leaders, veulent notamment mettre le paquet sur la recherche liée à « l’open rotor », un moteur au nouveau design (avec des hélices rapides aux profils très incurvés, parentes lointaines des hélices conventionnelles) qui doit permettre de réduire considérablement la consommation de carburant.

- L’éco-conception. Les équipes travaillent sur le choix des meilleurs matériaux - les plus légers, les moins polluants (peinture), les mieux recyclables, etc. - pour toutes les phases de la chaîne de vie des avions. Les chefs de file dans ce domaine sont Dassault Aviation (France) et Fraunhofer Gesellschaft (Allemagne). Le budget de Clean Sky qui lui est consacré est de 7 %.

- Les systèmes pour des opérations respectueuses de l’environnement. Ici, les équipes travaillent sur les mécanismes d’optimisation des trajectoires de l’appareil et la gestion des flux d’énergie dans l’avion (l’idée est de concevoir un avion doté du plus grand nombre possible d’équipements électriques afin de supprimer tuyauteries, pompes et autres fluides polluants et diminuer la consommation de carburant, donc les émissions de CO2). Pratiquement 20 % du budget de Clean Sky est consacré à ces recherches, avec comme chefs de file Thales (France) et Liebherr (Allemagne).