Rolls-Royce joue la carte de la technologie en ce début d’année. Après la présentation de son concept IntelligentEngine la veille, le motoriste britannique a annoncé avoir procédé aux premiers essais de son démonstrateur ALECSys (Système avancé de combustion à émissions basses) dans ses installations de Derby (Royaume-Uni).
Ce système est basé notamment sur l’utilisation d’un mélange pauvre. C’est-à-dire qu’il mixe une plus importante proportion d’air par rapport au carburant dans la chambre de combustion, avant la mise à feu. Cela permet d’obtenir une meilleure combustion, plus complète, et donc de gagner en efficacité tout en diminuant le niveau des émissions atmosphériques (NOx et particules). Le rejet de NOx pourrait ainsi être réduit de plus de 30 % par rapport à un mélange riche.
Un mélange pauvre ne marchera pas seul
Si les gains sont donc appréciables, la mise au point de cette technologie nécessite un important travail de développement en parallèle. La meilleure combustion entraîne un dégagement de chaleur plus important. Il faut donc des matériaux suffisamment résistants et un système de contrôle de la température amélioré. Le mélange pauvre étant moins inflammable, le design de la chambre de combustion et des injecteurs doit être optimisé (tout en étant résistant aux très fortes chaleurs). Enfin, il faut développer un système de contrôle électronique pour gérer au mieux la combustion, ainsi que les lois de contrôle associées.
Malgré l’ampleur de ces développements, l’ALECSys doit bien sûr donner naissance à une brique technologique industrialisable avec des coûts de production et de maintenance compétitifs, sûre et fiable. Le tout avec un objectif de réduction de masse.
Pour ce premier allumage, l’ALECSys a été monté sur un corps de moteur Trent 1000 (qui équipe habituellement le Boeing 787) spécialement adapté. Il sera par la suite utilisé sur les démonstrateurs de moteurs UltraFan et Advance3, actuellement développés par Rolls-Royce pour bâtir l’architecture de ses futurs moteurs à forte puissance.
Développements CleanSky
Les travaux sur l’ALECSys sont menés dans le cadre du programme de recherche européen CleanSky, plus exactement dans le programme SAGE 6 (6e programme du volet Moteur durable et vert) mené par Rolls-Royce. Il prévoit les essais d’un système de combustion à mélange pauvre sur banc, puis sur un avion au sol et enfin en vol. La technologie doit être amenée jusqu’à un niveau de maturité TRL 6, afin de pouvoir ensuite être intégrée par un industriel dans un moteur de série.
De même, une partie du travail fait sur l’UltraFan et l’Advance3 entre dans le cadre de SAGE 3. Rolls-Royce avance d’ailleurs en parallèle sur ces deux moteurs. L’Advance3 a été démarré pour la première fois en novembre dernier, tandis que la boîte de transmission de puissance (PGB) – au coeur du concept de moteur à très haut taux de dilution de l’UltraFan – a atteint une puissance de 70 000 chevaux deux mois auparavant.
