Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Une configuration réaliste pour la conversion (rétrofit) d’un avion de transport régional existant à la propulsion à hydrogène est ici exposée. L'article détaille les éléments nécessaires (réservoir, architecture, motorisation…) fondés sur des technologies existantes. Il précise également les valeurs numériques et caractéristiques dimensionnelles adaptées à une mission de l’ordre de 1500 km pour 50 passagers hors équipage (PAX). Ainsi, le but de cet article est, d’une part, de démontrer la faisabilité technique actuelle d’un avion commercial court-courrier entièrement décarboné, et d’autre part, de poser les jalons nécessaires dans la perspective de sa certification à échéance raisonnable.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Yves GOURINAT : Professeur - Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE-SUPAERO), Toulouse, France
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Joël JÉZÉGOU : Enseignant-chercheur - Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE-SUPAERO), Toulouse, France
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Valentine BOUDIGUE : Étudiante - Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE-SUPAERO), Toulouse, France
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Simon DUMONTIER : Étudiant - Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE-SUPAERO), Toulouse, France
INTRODUCTION
L’aviation, mode de transport qui rapproche les continents et les régions, et secteur industriel de premier ordre, est aussi responsable d’environ 6 % de la part anthropique du réchauffement climatique. Dans cette contribution, 4 % sont liés à des émissions de CO2 et 2 % à la formation de traînées de condensation et aux oxydes d’azote. Face aux défis de la décarbonation, totalement indispensable pour le transport en général et l’aviation en particulier, plusieurs pistes s’offrent. On peut imaginer réduire drastiquement le trafic, mais force est de constater que la demande est sans cesse en augmentation. On peut aussi imaginer continuer d’utiliser le kérosène, mais en le produisant par des biosources. Cette solution résout partiellement le problème, mais ne peut être envisagée durablement pour plusieurs raisons : d’une part, les ressources nécessaires à la production sont limitées (eau douce, nutriments biologiques), et d’autre part, du fait que la combustion du kérosène biosourcé continue à produire du CO2 dans la haute atmosphère, là où il produit le plus d’effet de serre .
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Enjeux de certification6. Glossaire
Cryogénique ; cryogenic
Ce qui est relatif aux très basses températures (inférieures à environ −150 °C), ainsi que les technologies, matériaux ou phénomènes qui y sont associés.
Cryotechnique ; cryotechnic
Ensemble des techniques utilisées pour manipuler le froid extrême.
Dihydrogène ; dihydrogen
Forme moléculaire de l'élément hydrogène qui existe à l'état gazeux et aux conditions d'emploi comme combustible aéronautique. Le dihydrogène peut être refroidi en dessous de son point de condensation, soit 20,28 kelvins (−252,87 °C) à la pression atmosphérique de 101 325 Pa. Il est alors nommé hydrogène liquide (LH2).
Turbopropulseur ; turboprop
Système de propulsion dont l'énergie est fournie par une turbine à combustion et dont la poussée principale est obtenue par la rotation d'une hélice multipale.
Cellule avion ; airframe
Ensemble de la structure de l’appareil, hors moteurs. C’est le « corps » de l’avion, sur lequel sont montés tous les autres composants (propulsion, instruments, équipements, etc.).
Fuselage avion ; aircraft fuselage
Partie centrale et allongée de la cellule d’un avion. Il forme le corps principal de l’appareil.
Voilure avion ; airplane wing
Ensemble des ailes d’un avion, c’est-à-dire les surfaces portantes qui assurent la portance nécessaire au vol.
Ballottement ; sloshing
Mouvement du liquide à l’intérieur d’un réservoir partiellement rempli, lorsque ce dernier est soumis à des accélérations ou à des oscillations.
Dégazage ; degassing
Processus par lequel un gaz s’échappe ou est libéré d’un liquide, d’un solide ou d’un système fermé.
Décharge ; discharge (hydrogen tank valve process)
Évacuation de l’hydrogène gazeux d’un réservoir via un système de valves pour maintenir les conditions cryotechniques (pression et température basses) nécessaires au stockage de l’hydrogène liquide, en évitant toute surpression due à l’ébullition naturelle du liquide.
Architecture avion ; airplane architecture
Organisation globale et cohérente de ses éléments...
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Glossaire
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TARNAUD-LAUDE (N.) - ATR dessine aujourd’hui la connectivité aérienne responsable de demain. - Annales des Mines (1998). – Réalités industrielles ISBN/ISSN/EAN 1148-7941, p. 44-49 (2024).
-
(2) - DELBECQ (S.), FONTANE (J.), GOURDAIN (N.), MUGNIER (H.), PLANÈS (T.), SIMATOS (F.) - Aviation et climat. - Technical report, ISAE SUPAERO. doi :10.34849/76rd-c592 (2021).
-
(3) - TYTGAT (L.) - La réglementation, la certification et leurs effets. - Annales des Mines (1998). – Réalités industrielles ISBN/ISSN/EAN 1148-7941, p. 18-21 (2024).
-
(4) - CASSIER (A.) - Réduire la consommation énergétique des avions. - Annales des Mines (1998). – Réalités industrielles ISBN/ISSN/EAN 1148-7941, p. 112-116 (2024).
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