Un système innovant de soufflante en composites pour moteurs d’avion

Avec ses partenaires, le Japonais IHI Corporation a développé un système composite léger particulièrement innovant pour les carters de soufflante ainsi que pour la première aube directrice structurelle en composite thermoplastique. Une innovation utilisée avec succès sur l’Airbus A320neo.

Pour réduire la consommation des moteurs d’avion, il est nécessaire d’améliorer leur taux de dilution (rapport entre le débit massique à l’entrée du moteur et celui qui pénètre dans le noyau central). Cependant, pour y parvenir, il est nécessaire d’utiliser un carter de soufflante plus volumineux qui, réalisé en matériaux classiques, alourdirait considérablement le moteur et annulerait une partie des gains obtenus par ailleurs.

Pour atteindre le taux de dilution recherché, IHI a choisi d’utiliser des composites pour le carter de soufflante et les aubes directrices. À l’aide de matériaux développés en interne, un thermodurcissable pour le carter de soufflante et un thermoplastique pour les aubes directrices, associés à des fibres de carbone dans les deux cas, IHI a enregistré un allègement supérieur à 20% par rapport à la précédente génération de moteurs d’avion, contribuant ainsi à réduire davantage la consommation de carburant.

Avec ce projet, des composites thermoplastiques ont été utilisés pour des pièces structurelles primaires de moteur d’avion. Les aubes directrices en thermoplastique sont constituées de pré-imprégnés découpés et déposés à l’usine IHI de Soma. Leur principal intérêt réside dans leur faible délamination après un choc à grande vitesse. Le thermodurcissable utilisé pour le carter de soufflante a aussi été conçu pour présenter une excellente absorption de l’énergie d’impact en cas de choc à grande vitesse, l’un des principaux impératifs pour ces deux pièces de moteur. L’Airbus A320neo, un appareil équipé d’un moteur PW1100G-JM, en est un parfait exemple d’application.

N° 84 Février 2017