Conclusion
L’avion régional décarboné - Une architecture certifiable par conversion
TRP4074 v1 Article de référence

Conclusion
L’avion régional décarboné - Une architecture certifiable par conversion

Auteur(s) : Yves GOURINAT, Joël JÉZÉGOU, Valentine BOUDIGUE, Simon DUMONTIER

Date de publication : 10 déc. 2025 | Read in English

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Présentation

1 - Enjeux de certification

  • 1.1 - Spécificités de l’hydrogène comme carburant
  • 1.2 - Vers une nouvelle réglementation

2 - Réservoir

3 - Architecture et intégration

  • 3.1 - Propulsion et chaîne de puissance
  • 3.2 - Distribution et systèmes embarqués
  • 3.3 - Impact sur les performances

4 - Aspects environnementaux

5 - Conclusion

6 - Glossaire

Sommaire

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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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Auteur(s)

  • Yves GOURINAT : Professeur - Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE-SUPAERO), Toulouse, France

  • Joël JÉZÉGOU : Enseignant-chercheur - Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE-SUPAERO), Toulouse, France

  • Valentine BOUDIGUE : Étudiante - Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE-SUPAERO), Toulouse, France

  • 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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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-trp4074

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5. Conclusion

L’avion de transport régional a un grand avenir devant lui. En effet, si les moyens terrestres et maritimes prendront certes le relai dans un grand nombre de situations, il demeure des cas particuliers très importants dans lesquels il restera indispensable de se déplacer in persona sur des distances courtes ou moyennes : phase finale de négociation, urgence sanitaire, prévention des conflits, configuration insulaire… Dans ce contexte, la décarbonation de ce type d’aéronef est un impératif à court terme. Ainsi, l’avion régional est un cas d’école qui concilie à la fois un besoin avéré et des technologies existantes à échelle réaliste.

Dans cet article, nous démontrons – chiffres à l’appui – la faisabilité technologique de la conversion des avions de transport régionaux existants à la propulsion à hydrogène. On définit ainsi un avion de quarante sièges pour mille cinq cents kilomètres d’autonomie, légèrement plus performant que les avions actuels grâce au gain en masse dû à l’emploi de l’hydrogène (contrebalancé par la réduction du nombre de passagers). Cette configuration a le mérite principal d’amorcer le cycle complet de production et certification qui devra être mis en place pour la décarbonation de l’aviation. Ce cycle démarre avec l’hydrolyse ou le craquage de l’eau de mer, pour produire un carburant réellement vert. Il se poursuit avec le conditionnement de l’hydrogène à grande échelle avec des énergies renouvelables et sa distribution globale (pipeline, transport terrestre) et locale (stockage souterrain et système d’avitaillement). Ce cycle doit s'effectuer dans les conditions de la certification, pour laquelle il convient d'achever la réglementation. Cette démarche pluridisciplinaire, qui implique des physiciens, des juristes, mais aussi les autorités de certification, les avionneurs et les acteurs des opérations aériennes, est en cours et devrait déboucher rapidement sur des normes validées. Il faut noter que tout ce processus, proposé ici à l’échelle d’un avion régional, peut se décliner avantageusement pour les transports terrestres, et ultérieurement pour l’aviation de masse et au long cours.

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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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