Le superordinateur le plus rapide du monde aide GE Aviation, un constructeur de moteurs d’avion, à développer une nouvelle génération de turbopropulseurs.
Les turbopropulseurs n’ont rien de neuf. Le bombardier russe Toepolev Tu-95, (surnommé The Bear) utilise par exemple quatre turbopropulseurs Kuznetsov à hélices contrarotatives depuis les années 1950. Et à la grande surprise des Américains, il s’est révélé capable d’atteindre des vitesses considérables. Pas les 650 km/h attendus, mais plus de 900 km/h.
Mais à une époque où le kérosène n’était pas cher, le moteur à réaction l’a largement emporté sur les hélices dans l’aviation civile. À présent que la situation a changé et que les exigences sont de plus en plus sévères, le motoriste GE Aviation veut remettre cette technologie ancienne au goût du jour. Et un tout nouveau superordinateur américain va l’y aider.
Les soufflantes non carénées, également connues sous le nom de propfans ou d’open rotors, existent sous différentes formes. Elles sont souvent dotées de multiples pales, parfois incurvées vers l’arrière ou torsadées. Les deux hélices tournent parfois dans des directions opposées, parfois dans la même direction. Et parfois les pales arrière sont complètement immobiles.
RISE !
GE Aviation, qui a annoncé ses plans de nouveau turbopropulseur il y a deux ans, construit sa version en collaboration avec CFM International dans le cadre d’un projet appelé RISE : Revolutionary Innovation for Sustainable Engines. Pas seulement sous la pression de la hausse des prix du carburant, mais aussi dans le but de réduire les émissions de CO2 et le bruit produit par les moteurs d’avion.
Pour ce faire, GE Aerospace a effectué des simulations à l’aide du superordinateur le plus rapide au monde, le Frontier. Avec ses 37 000 processeurs graphiques, ce superordinateur hébergé au Oak Ridge National Laboratory (Tenessee) est capable de réaliser plus d’un quintillion (un 1 suivi de trente zéros) d’opérations par seconde. Il faudrait plus de quatre ans à tous les êtres humains sur Terre pour effectuer un calcul que ce superordinateur peut accomplir en une seconde. Grâce au logiciel Computational Fluid Dynamics de GE Aerospace, Frontier calcule avec une précision sans précédent le déplacement de l’air ambiant à travers et le long du moteur.
Plus économique et plus propre
Et cela doit permettre de développer des moteurs très efficaces. Mohamed Ali (non, pas celui-là), vice-président de GE Aerospace, a déclaré : « L’industrie ne pourra pas réaliser ses ambitions environnementales en 2050 avec de simples améliorations marginales. Atteindre l’efficacité énergétique requise exige une technologie révolutionnaire. »
Ali pense que les turbopropulseurs peuvent générer des gains d’efficacité considérables. Ces nouveaux moteurs pourraient augmenter de 20 % le rayon d’action des avions par rapport aux moteurs à réaction de la génération actuelle. En outre, ils sont jusqu’à 20 % plus propres, car ils sont compatibles avec les carburants d’aviation durables (carburants verts ou SAF en abrégé) et avec l’hydrogène. Et le bruit produit par ces moteurs, qui constituait jusqu’à présent un problème considérable, serait « conforme aux normes les plus strictes », selon GE/CFM.
Longue route
Quelques prototypes ont déjà été construits à des fins d’essai, mais il reste encore beaucoup de pain sur la planche dans le monde entier avant que le premier moteur puisse être mis en service : Les premiers vols d’essais d’avions équipés de moteurs RISE ne sont en effet pas prévus avant 2025. Et pour les premiers vols de lignes à bord d’avions à hélices de ce type, il faudra sans doute attendre la deuxième moitié des années 2030.
En collaboration avec KIJK Magazine, sources : GE, CFM, New Atlas
Vous avez repéré une erreur ou disposez de plus d’infos? Signalez-le ici