Ingénierie Technologies Passion

Des avancées scientifiques apparues ces dernières années permettent d’envisager à court-moyen terme de pouvoir contrôler la matière à l’échelle du nanomètre pour fabriquer de nouveaux matériaux et objets aux propriétés étonnantes. Déjà plus de 1000 produits utilisant des nanotechnologies sont commercialisés, cela alors qu'elles restent méconnues auprès de la majorité du grand public. Suite au Grenelle de l’environnement, une commission particulière de débat public a été chargée d’organiser un débat pour informer et échanger avec le public au sujet des nanotechnologies prises au sens large. Le secteur aérospatial envisageant lui aussi d'utiliser cette nouvelle technologie, ce débat le concerne également.

 

Pour commencer, que veux t’on dire lorsque l’on parle de nanosciences et de nanotechnologies ? Un nanomètre représente un millionième de millimètre. Un objet de 1 nanomètre est ainsi 40000 fois plus petit que le diamètre d’un cheveu ou encore 500000 fois plus petit que l’épaisseur d’un trait de stylo. Les assemblages d’atomes ou de molécules ayant une dimension inférieure à 100 nanomètres (les virus mesurent 70nm env.) constituent les nanoparticules ou les nano-objets (aussi appelés nanoparticules élaborées, « engineered nanoparticles » en anglais) mis en œuvre par les nanotechnologies. Ces dernières regroupent également les techniques de fabrication et les instruments associés à la production de ces assemblages. Les nanosciences regroupent quant à elles les recherches visant à comprendre les phénomènes et les lois physiques mis en œuvre par les nanotechnologies.

 

L’intérêt d’utiliser les nanotechnologies provient du fait qu’à cette échelle, la matière présente des propriétés physiques et chimiques très différentes de celles qu’elle possède aux échelles microscopiques et macroscopiques. La résistance mécanique d’un nano-objet peut ainsi être fortement augmentée, de même que sa conductivité thermique et électrique. Sa capacité à s’associer avec d’autres atomes, d’autres molécules, peut être modifiée pour capter des polluants ou le transformer en un mini-réservoir d’énergie à haute densité. Le champ d’applications des nanotechnologies est donc très vaste. Le débat lancé par la CNDP a lieu alors que plus de 1000 produits de la vie courante utilisant des nanotechnologies ont été mis sur le marché. Ce débat s’intéresse entre autres :
« - aux nanosciences, aux nanotechnologies et à toutes leurs applications ;
- à leurs aspects scientifiques, techniques, industriels et économiques ;
- aux risques sanitaires qui peuvent en résulter pour les travailleurs, les consommateurs, le public en général ;
- aux risques pour l’environnement que peuvent générer les produits des nanotechnologies tout au long de leur cycle de vie ;
- à l’impact qu’elles peuvent avoir sur nos sociétés, en particulier en termes de développement durable;
- aux questions éthiques de diverses natures qu’elles soulèvent : protection des libertés individuelles, équilibres géopolitiques, limites de l’intervention sur le vivant… ;
- aux mécanismes de contrôle, régulation et gouvernance à mettre en place pour maîtriser leur développement. » [1].

 

Les utilisations en devenir des nanotechnologies dans les applications aérospatiales

 

Dans le secteur aérospatial, aucun produit utilisant des nanotechnologies n’est en service actuellement. Différentes études sont cependant en cours. Plusieurs d’entre elles, menées par des centres de recherche (LMI-CNRS, CEA, etc.), des industriels (Michelin, Airbus, Cilas, …) ou dans le cadre des pôles de compétitivité (Viameca) et d’autres institutions (DGA), ont été mentionnées lors des réunions qui ont déjà eu lieu. Celles-ci s’intéressent par exemple:

- aux procédés, notamment à la synthèse des nanomatériaux ou à la définition de solutions de recyclage.

- aux nanomatériaux eux-mêmes, comme les nanocarbones (nanotubes de carbone et fullerènes vraissemblablement). Les nanotubes de carbone sont prometteurs pour l’aéronautique et l’espace, qu’ils soient utilisés sous forme de dépôt, d’additif ou comme matériau à part entière. Ils possèdent ainsi des propriétés électriques (conductivité supérieure à celle du cuivre), thermiques (bonne résistance aux hautes températures), mécaniques (résistance évaluée à environ 100 fois plus que celle de l'acier pour un poids 6 fois moindre, à section équivalente [2]) très intéressantes ainsi qu’un comportement hydrophobe. Les fullerènes [3] sont pressentis quant à eux dans le stockage à haute densité de carburant (hydrogène [4]).

- aux applications; les nanocomposites pourraient par exemple être utilisés dans les aérostructures pour les alléger encore. Des nanotubes de carbone utilisés dans des pneus (comme additif) permettraient de réduire la résistance au roulement due aux pneumatiques, d’accroître leur durée de vie et d’augmenter leur adhérence (et donc la sécurité des utilisateurs). Des  nanolubrifiants seraient utilisés, à haute température, pour réduire les frottements dans les moteurs. Parmi les applications envisagées pour les nanotechnologies, il y a aussi le stockage d’énergie à haute densité (batteries plus performantes, réservoirs d’hydrogène résistant à de très fortes pressions tout en ayant une masse faible et un coût faible), la récupération de l’énergie thermique dissipée (par l’électronique embarquée, …) et celle de l’énergie des vibrations ou encore diverses utilisations (miniaturisation, intégration, …) dans les composants électroniques.

Pour Airbus (via M. Jean-Marc Thomas qui intervenait dans le cadre de ce débat), « Les nanotechnologies, on les retrouvera partout. J'ai parlé de matériau, de structure, de systèmes, de combustion, de carburants, on en retrouvera un peu partout, mais dans combien d'années ? (…) Aujourd'hui on travaille sur des perspectives qui intéresseront des avions au-delà de 2020. » [5] (il a dit plus tard que les nanotechnologies seraient prêtes en 2020). « Il faut comprendre le produit, le procédé, les aspects de sécurité et maîtriser l'ensemble du process. »[5] a t’il également affirmé ; ce qui nous amène aux risques liés aux nanotechnologies.

 

L’étude des risques liés aux nanotechnologies se fait –pour le moment– plutôt au niveau transverse. Les effets des nanotechnologies, notamment sur la santé humaine ou l’environnement (en cas de relarguage, etc.),  sont encore peu connus. Des études ont cependant donné de premières indications, indications qui restent à confirmer et/ou à quantifier. Des études sur les protocoles et les moyens de protection sont aussi en cours. En France, différents laboratoires (CNRS, CEA, INSERM, etc.) étudient l’impact sur l’environnement et la santé humaine des nanotubes de carbone et d’autres nanotechnologies. Des programmes européens ou bilatéraux s’intéressent également à ce sujet important (NanoSafe, NanoTox, …). Et si comme l'affirmait dès 2003 Vicki Colvin, directeur du CBEN [6], « la nanotechnologie a une occasion unique dans l’histoire de la technologie : elle pourrait être la première technologie de plate-forme qui introduit une culture du respect de l’environnement aussi tôt dans son cycle de développement », il y a là une autre première à ne pas rater.

 

Une technologie innovante avec un grand potentiel mais un ratio gain/inconvénient à préciser

 

Le marché des nanotechnologies devrait selon certaines estimations passer de 240Md$ en 2008 à 2600Md$ en 2014 (Lux Research, 2004), créer 10 millions d'emplois et stimuler la croissance mondiale dans les 10 à 15 prochaines années. Le potentiel et l’intérêt pratique des nanotechnologies nous semblent aujourd’hui évident, bien plus que les problèmes qu’elles pourraient engendrer. Le ratio gain/inconvénient reste donc à préciser pour chaque application. La France possède une bonne expertise dans les nanotechnologies : elle se classe 5ième en nombre de publications au niveau mondial et 6ième en nombre de brevets. Elle est ainsi en mesure de faire des choix en connaissance de cause. Si un moratoire semble être d’un intérêt très discutable (les nanotechnologies pourraient être développées dans d’autres pays et réexportées), la mise en place d’une réglementation contraignante pour protéger les professionnels, les consommateurs et l’environnement a déjà fait l’objet d’un consensus dans d’autres pays (Allemagne, …). Pour le moment, le site internet de ce débat public (un débat encore en cours je vous le rappelle) constitue une formidable base de connaissances sur les nanotechnologies, les acteurs actifs dans ce domaine et la perception comme les interrogations du grand public. Chacun a donc les moyens de se faire sa propre opinion.

 

[1] http://debatpublic-nano.org/index.html
[2] http://fr.wikipedia.org/wiki/Nanotube_de_carbone
[3] http://fr.wikipedia.org/wiki/Fuller%C3%A8ne
[4] http://graduateschool.paristech.fr/these.php?id=1729
[5] http://www.debatpublic-nano.org/_script/ntsp-document-fil...
[6] http://cben.rice.edu

 

Plus d’informations :

 

Le site du débat public « Nanosciences et nanotechnogies » :
http://debatpublic-nano.org/index.html

 

Un rapport du Dr. Angela Hullmann sur le potentiel économique des nanotechnologies (European Commission, DG Research, Unit “Nano S&T- Convergent Science and Technologies”) intitulé "The economic development of nanotechnology - An indicators based analysis"
ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/nanotechnology/docs/nanoar...

 

Un article du Monde sur les nanotechnologies vues sous différents aspects « Nanotechnologies : s’informer, s’exprimer… et après ? » :
http://www.lemonde.fr/technologies/article/2009/11/06/nan...

 

Article « Nanotechnologies : ce qui se vend. » :
http://www.internetactu.net/2009/10/06/nanotechnologies-c...

 

Une liste des produits actuellement commercialisés et qui contiennent des nanotechnologies :
http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/

 

Article « Panoramas des programmes et investissements en faveur des nanotechnologies » :
http://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/pa...

 

 

Photo: Modélisation d'un nanotube de carbone bi-paroi (E. Flahaut).

Pour Sikorsky, Boeing, Kamov, Mil et peut-être également Eurocopter, l’avenir pourrait bien être aux hélicoptères rapides. C’est du moins ce que laisse penser leurs programmes respectifs. Explication.

Les utilisateurs d’hélicoptères réclament depuis toujours des machines plus rapides en croisière et avec de bonnes performances en vol stationnaire comme en phase de décollage/atterrissage. Les hélicoptères d’aujourd’hui sont limités à une vitesse de l’ordre de 130-170 kt, une vitesse au-delà de laquelle les pales du rotor principal décrochent. Cet état de fait s’était traduit par des études de configurations nouvelles dont seule celle des convertibles avait réussi à déboucher laborieusement sur un appareil opérationnel, le V22 Osprey. Les limites de cette configuration étant connues, il aura fallu l’arrivée à maturité de nouvelles technologies associée à une évolution favorable du marché pour que tous les constructeurs s’emparent à nouveau de ce sujet. Il existe aujourd’hui un consensus sur le fait qu’à l’échéance 2020 (on parle aussi de 2015 ou 2030), les hélicoptères n’auront plus grand-chose à voir avec ceux d’aujourd’hui; cependant, les avis divergent sur leur configuration.

Une même problématique mais des réponses différentes

Le premier constructeur à s’être lancé dans la course des hélicoptères rapides est sans doute aussi celui qui étudie le plus de concepts différents : disque rotor, quad tiltrotor ou encore VTDP sont évalués par Boeing, parfois associé à d’autres sociétés. L’un des plus prometteurs est le Vectored-Thrust Ducted Propeller (VTDP) pour lequel Boeing est associé à Piasecki Aircraft, une société qui a déjà fait voler un démonstrateur équipé d’un VTDP première génération. Dans ce concept, le rotor anticouple est remplacé par une hélice propulsive carénée orientable associée à une paire d’ailes, l’ensemble pouvant être monté en rétrofit. C’est d’ailleurs sur un BlackHawk modifié, le X49 SpeedHawk, qu’il vole depuis le 29 juin 2007. L’exploration du domaine de vol se poursuit mais des vitesses de l’ordre de 177 kt (327 km/h) avaient déjà été atteintes en 2007 (la vitesse maximale serait de 240kt / 444km/h).

Sikorsky travaille pour sa part sur une configuration radicalement différente : un double rotor coaxial et contro-rotatif est associé à une hélice propulsive pour atteindre des vitesses de 220 à 250 kt en croisière (407 à 463km/h). Son projet se base sur le XH59A du programme ABC de la NASA auquel est adjoint des nouvelles technologies comme les commandes de vol électriques ou les structures en matériaux composites. Un démonstrateur a été réalisé sur fond propre. Baptisé X2, il a fait son premier vol le 27 août 2008 et s’apprête selon son constructeur à ouvrir l’intégralité de son domaine de vol cette année.

Les constructeurs russes Mil et Kamov (tous deux appartenant à l’OPK Oboronprom) travaillent sur pas moins de 4 projets différents, tous présentés au salon MAKS 2007. Il s’agit des Ka-92 et Ka-90 pour Kamov ; le Ka 92 présente un double rotor principal contro-rotatif associé à une double hélice propulsive contro-rotative qui lui permettrait d’atteindre des vitesses de 227 à 243kt en croisière (227 à 450 km/h). Mil étudie pour sa part le Mi-X1 et le MRVK (une version non pilotée). Tous deux substituent au rotor anticouple classique une hélice carénée équipée de volets pour dévier le flux d’air en plus d’un système de contrôle du flux d’air au niveau de chaque pale du rotor principal. La vitesse atteindrait 257kt en croisière (475 km/h). Il est prévu qu’une seule de ces 4 configurations soit choisie à l’issue des essais en vol pour donner naissance à une machine opérationnelle.

Le dernier en date à être entré dans cette compétition serait l’actuel leader mondial du marché civil, Eurocopter. Bien que cela ait fait l’objet d’un démenti de sa part, Rolls Royce a fait état lors du salon Heliexpo qui vient de se terminer d’un projet de démonstrateur technologique d’hélicoptère rapide appelé X3 pour lequel il aurait été consulté. Selon Flight International et Air et Cosmos, la configuration du X3 (cf. dessin de gauche, dessin que l'on retrouve dans les 4 brevets liés à cette configuration) associerait un rotor principal, une paire d’ailes et deux hélices propulsives. Elle permettrait à l’appareil d’avoir une vitesse de croisière de 220kt (407km/h).

Encore beaucoup de points sont en suspens...

La bataille des hélicoptères rapides semble donc belle et bien lancée. L’intérêt stratégique de ces programmes pour les entreprises concernées ne fait aucun doute comme l’a montré Sikorsky en développant sur fonds propres son X2 et en démentant dans un premier temps l’existence d’un tel programme. D’un point de vue purement technique, toutes les configurations étudiées menacent les convertibles. Toutes possèdent un ou deux rotors en charge de la sustentation qui sont associés à une ou des hélices propulsives. Et dans chacune, la vitesse de rotation des rotors principaux est réduite à haute vitesse (d'avancement). Leurs similitudes s'arrêtent cependant là. Car la profusion de configurations et les ressources investies donne une idée du travail restant à faire : coûts, niveaux sonores et vibratoires, performances aérodynamiques, consommation font parti des aspects à étudier de près et à comparer. Ces nouvelles machines promettent donc d’or et déjà de superbes challenges et pourraient bien permettre à une nouvelle génération d’ouvriers, de techniciens et d’ingénieurs hélicoptéristes de créer enfin quelque chose de véritablement nouveau. Pour ma part, je vous invite à revenir sur mon blog dans quelques temps pour découvrir mes prochains billets sur ces engins d’un nouveau genre.

Photos (de haut en bas): Ka 90 (С. Аминова), X49 SpeedHawk (inconnu), X2 (Sikorsky), Ka 92 -au premier plan- & Mi X1 -en arrière plan- (inconnu) et X3 (Eurocopter).

Le Superjet 100 a effectué son premier vol le 19 mai dernier à 10h00 (8h00, heure de Paris) à Komsomolsk-sur-Amour avec aux commandes le chef pilote d'essai de Sukhoï, Alexander Yablontsev, et le pilote d'essai Leonid Chikunov.


Le Superjet 100 (MSN 95001) a décollé pour la première fois le 19 mai 2008 à 10h00 (8h00, heure de Paris) de Komsomolsk-sur-Amour (Extrême-Orient russe). Les deux pilotes d’essais - Alexander Yablontsev (pilote) et Leonid Chikunov (copilote) – ont réalisé un vol de 1h 5 minutes durant lequel ils ont atteint l’altitude maximale de 1200 mètres.

Dans sa version SSJ100-95 (la seule commandée à ce jour), le Superjet 100 mesure 29,828 mètres de long pour 10,283 mètres de hauteur et 27,8 mètres d’envergure. Il est capable d’emporter 98 passagers à une vitesse de croisière de Mach 0,78 sur 2950km (4420km dans sa version à long rayon d’action) et à une altitude maximale de 12500m. Il est propulsé par deux turboréacteurs PowerJet SaM146 (SNECMA, France / NPO Saturn, Russie) montés sous les ailes et délivrant une poussée unitaire comprise entre 62kN et 71kN. Le développement de l’appareil a coûté 1,4Md$ et totalise jusqu’à présent un retard de 5 mois, retard semble t’il lié à des difficultés au niveau de l’intégration de certains équipements.


Le Superjet 100 est le premier appareil de transport de passagers construit par un constructeur russe depuis la chute de l’Union soviétique. Symbole d’une aéronautique civile russe sur la voie de la renaissance, Le Superjet est développé par la Sukhoï Civil Aircraft Company (SCAC), une entreprise détenue par Sukhoï (75%) et Alenia (groupe Finmeccanica, Italie). Les tronçons avant (F1) et arrière (F5), la dérive et le stabilisateur horizontal sont fabriqués par Novosibirsk Aircraft Production Association (NAPO, Russie). Komsomolsk-on-Amur Aircraft Production Association (KnAAPO, Russie) est en charge des autres tronçons du fuselage (tronçons F2, F3 et F4) et des ailes. Pour ce qui est des équipements, on peut citer par exemple l’avionique qui est réalisée par Thales (Europe), les commandes de vol par le Voscod Design Centre (Russie) et Liebherr Aerospace (Toulouse, France), le système de contrôle et de conditionnement de l’air par Liebherr Aerospace ou encore le système carburant par Intertechnique (France). L’assemblage final est réalisé par la Sukhoï Civil Aircraft Company (SCAC) à Komsomolsk-sur-Amour (Russie), soit à plus de 6000 km du bureau d’études de Sukhoï situé dans la banlieue de Moscou. Un centre de livraison a également été mis en place juste à coté. Un autre le sera à Venise (Italie) pour les clients occidentaux.

Le client de lancement est la compagnie russe Aeroflot ; elle devrait recevoir son premier appareil début 2009. Le SuperJet totalise à ce jour 73 commandes issues de 6 compagnies pour un prix catalogue estimé entre 25 et 29 millions de dollars. Sukhoï espère vendre 800 exemplaires de son Superjet d’ici à 2024, dont 300 en Russie (en remplacement des Tu-134 et des Yak-42 entre autre) et 500 auprès de compagnies occidentales. La cadence de production devrait atteindre 60 à 70 avions par an d'ici 2010 selon Sukhoï.Le SuperJet devra cependant faire face à la fois à des concurrents bien établis comme les Embraer 175/190/195 ou les CRJ 700/900/1000 de Bombardier et également à d’autres challengers comme les ARJ21 chinois.


Plus d’informations :

Le site de Sukhoï Civil Aircraft Company (SCAC) :
http://sukhoi.superjet100.com/

Photos : SCAC. En haut: Superjet 100 lors de sa présentation au publique. Au milieu: premier décollage d'un Superjet 100. En bas, de gauche à droite, de haut en bas: vue du tronçon avant (F1), vue des tronçons F4 et F5 (arrière), vue du tronçon central (F3), vue du fuselage utilisé pour les essais statiques (MSN95002), lequel est le premier fuselage fabriqué.

L’innovation est une des clés du succès pour toute entreprise, en particulier pour les petites et moyennes entreprises (PME/PMI). Partant de ce constat, la commission européenne a lancé, dans le cadre de son projet Europe INNOVA, un programme d’aide à l’innovation les visant en particulier. Entreprises, décideurs politiques et investisseurs vont ainsi travailler ensemble à améliorer de manière durable l’innovation et la compétitivité des petites et moyennes entreprises en Europe.

Le programme IMP3rove (c'est son nom) devrait s’étaler sur 2 années (mars 2007- décembre 2009) ; 2 années pendant lesquelles seront évaluées les performances en management de l’innovation de PME/PMI volontaires, employant de 2 à 250 personnes et exerçant leur activité dans des secteurs variés comme l’aéronautique et l’espace, les TIC, les biotechnologies, le textile ou encore l’agroalimentaire. IMP3rove est également conçu comme un « faciliteur » de l’innovation au sens où ce programme vise à faire connaître les meilleures pratiques du management de l’innovation et à aider à leur mise en œuvre au sein des PME/PMI participantes.

L’ensemble du dispositif s’articule à la fois autour d’une plateforme en ligne et d’experts. Dans un premier temps, un état des lieux des processus d’innovation au sein de l’entreprise volontaire est réalisé au moyen d’un questionnaire en ligne. Les forces et les faiblesses sont mis en évidence en suivant une approche globale multi-facteurs. Les facteurs pris en compte vont de la stratégie d’innovation à l’organisation et à la culture d’innovation en passant par les facteurs favorisant l’innovation (management de la connaissance, propriété intellectuelle, financement, etc.). Les résultats de ce questionnaire sont ensuite comparés à ceux des meilleures entreprises du même secteur d’activités et/ou de la même zone géographique. Par la suite, un entretien personnalisé avec un expert permet de définir un plan d’actions d’amélioration du management de l’innovation de la PME/PMI concernée, cela en utilisant -entre autre chose- la boîte à outils accessible en ligne.

Si IMP3rove est d’abord destiné aux PME/PMI, il sera également très utile aux autres protagonistes, c’est-à-dire aux décideurs politiques, aux investisseurs et aux entreprises de conseil en gestion de l’innovation. Ainsi, les premiers auront une meilleure connaissance des facteurs de succès et des obstacles rencontrés par cette catégorie d’entreprise dans leur gestion de l’innovation. Les seconds pourront quant à eux identifier plus facilement des entreprises particulièrement innovantes en Europe. Enfin, les entreprises de conseil en gestion de l’innovation seront pour leur part en mesure d’améliorer leurs prestations au travers d’une meilleure détection des failles de gestion de l’innovation de leurs clients. Chaque participant pourra donc, à son niveau, contribuer à l'amélioration de l’innovation et de la compétitivité des petites et moyennes entreprises en Europe. La boucle sera bouclée et l’amélioration générée durable.


Plus d’informations :

Le site officiel du projet Europe INNOVA :
http://www.improve-innovation.eu

Le site officiel du programme IMP3rove :
http://www.europe-innova.org

L’année 2007 a été bien remplie avec les présentations du premier Boeing 787, du premier ARJ21, du premier Superjet 100, …. L’année 2008 s’annonce également très dynamique, comme le montre un rapide coup d’œil aux premières annoncées.

Parmi les évènements qui devraient émailler 2008, citons par exemple la présentation du premier A400M, les premiers vols de l’ARJ21 (mars), du Boeing 787 (juin), de l’A400M (juillet/août), du Phenom 300 (mi 2008), du CRJ1000 (été 2008) et du Superjet 100 (février/mars 2008?). La montée en cadence de l’A380, tout comme son déploiement sur diverses lignes aériennes, se poursuivra tout au long de cette année ; le deuxième appareil a ainsi été livré le 11 janvier à Singapore Airlines tandis que le troisième devrait suivre en février. Les deux premiers ont été mis en service sur la ligne Singapour-Sydney. La livraison du troisième appareil précédera la mise en service de l’A380 sur la ligne Londres Heathrow-Singapour. Du coté des hélicoptères, le premier vol du démonstrateur X2 (Sikorsky) devrait avoir lieu fin mars. Dans le spatial, il y aura entre autre le vol inaugural du premier ATV (entre le 22 février et le 8-9 mars), la mise en orbite du laboratoire européen « Columbus » (7 février), le premier tir de la fusée Soyouz à Kourou (2e semestre) et peut-être aussi la première sortie extravéhiculaire d’un taikonaute.

La lecture de cette petite « liste » non exhaustive indique bien que sur tous les continents beaucoup d’évènements ne manqueront pas de marquer cette nouvelle année, laquelle promet d’or et déjà d’être riche en challenges comme en nouveautés de toutes sortes. Je conclurais donc simplement ce post en vous adressant mes meilleurs vœux pour 2008 et en vous souhaitant toute la réussite possible dans vos projets.

Photos (de haut en bas, de gauche à droite): Boeing, 787 Dreamliner; Sukkoi, Superjet 100; Sikorsky, X2; ESA, ATV; Airbus Military, A400M; Source inconnue (www.photobase.cn), ARJ21.

Début septembre, Boeing avait annoncé que le premier vol de son 787 Dreamliner aurait seulement lieu entre la mi novembre et la mi-décembre 2007. Le 10 octobre dernier, c'était au tour de la livraison du premier appareil d'être reportée de 6 mois. Celle-ci n'est plus prévue avant novembre ou décembre 2008 au lieu de mai 2008. Ce retard comprend un décalage de 5 mois de la fin de l’assemblage du premier appareil tandis qu’un mois supplémentaire est alloué aux essais en vol. Ceux-ci voient ainsi leur durée ramenée de 6 à 8 mois. Ce retard n’est pas une surprise et était attendu par les clients de cet appareil ainsi que par la communauté aéronautique en général.

La découverte successive de différents problèmes a mis à mal un planning resserré

Dès la livraison des principaux ensembles structuraux (terminée le 17 mai 2007), plusieurs problèmes majeurs étaient apparus :
- des systèmes critiques (la plupart semble t’il) n’avaient pas été pré-installés dans les tronçons de fuselage et les ailes avant leur livraison ;
- le stabilisateur horizontal présentait beaucoup de défauts et de zones requérant des travaux complémentaires ;
- certaines des structures livrées comportaient beaucoup de rivets temporaires (une pénurie de rivets avait été mentionné).

Tous ces problèmes ont nécessité une adaptation de la chaîne d’assemblage ainsi qu’un surcroît d’activités, de temps et de main d’oeuvre. Des équipes de Boeing ont également été détachées chez ses partenaires tandis que des discussions se sont tenues (sur les contrôles qualité notamment) pour éviter ce genre de problèmes à l’avenir. Malgré tout, cela n’a pas empêché les équipes de Boeing de réussir à assembler le premier appareil en 49 jours, lequel a ainsi pu être présenté comme prévu le 8 juillet 2007 devant 15000 personnes (cf. photo).

Cependant, cet appareil était une « coquille vide » (c’est-à-dire non équipé de ses équipements) qui a été démonté ensuite (suivant une source interne de Boeing). L’annonce ultérieure d’un retard supplémentaire, cette fois dans le développement des logiciels des commandes de vol électriques, sera suivie par le report du premier vol de fin septembre à la mi-novembre (au plus tôt), sans décalage de la date d’entrée en service. La conservation de cette échéance impliquait dès lors de réaliser la totalité des vols d’essais en moins de 6 mois (au lieu des 9 prévus à l’origine), un challenge quasi impossible à tenir. Pour mémoire, la certification du dernier appareil de Boeing, le 777, avait nécessité 11 mois d'essais en vol. Donc même avec 6 avions (au lieu de 5) et 34 pilotes, réussir à réaliser les 3700h d’essais au sol et les 3100h d’essais en vol requis relève de l’exploit, le moindre problème étant source de délai. Par conséquent, le report de la livraison du premier 787-800 à la compagnie japonaise ANA devenait inévitable. D’autant que pour ne rien arranger, le Dreamliner se retrouvait au centre d’une polémique sur sa sécurité en cas de crash, initée par un ex-ingénieur spécialiste des composites de chez... Boeing !

Sagesse, transparence, optimisme… et de nouveaux challenges en perspective !

En annonçant officiellement ce retard dès maintenant, Boeing fait preuve de sagesse car cela lui permet à la fois de retrouver des marges de manœuvre en matière de calendrier et d’espérer limiter les compensations à verser à la quinzaine de compagnies impactées. Celles-ci peuvent de leur coté s’adapter en conséquence, ce qu’elles semblent avoir fait. Boeing fait aussi à cette occasion preuve de transparence, gage de fiabilité et preuve que des leçons ont été tirées des errements du passé. Mais le plus important est que les difficultés rencontrées par Boeing sont d’ordre organisationnelle plutôt que technique, cela bien que ce programme introduise un grand nombre d’innovations. Il s’agit certainement d’une conséquence du passage d’une organisation où Boeing construisait un avion en interne avec l’aide de fournisseurs à une organisation où Boeing travaille en collaboration avec de multiples partenaires répartis sur la planète à la fabrication d’un nouvel appareil. Les responsabilités, les risques et les coûts sont répartis sur les différents partenaires. Cette nouvelle organisation du travail requiert des personnels impliqués un changement de mentalité ainsi qu’une nécessaire adaptation. Mais surtout, celle-ci se traduisant par une externalisation importante, elle renforce l'importance de la gestion et de la coordination de la chaîne d’approvisionnement qui devient même créatrice de valeur, à un moment où des tensions apparaissent chez les fournisseurs et au niveau des matières premières.


Boeing a donc été -semble t’il- un peu trop optimiste et a peut-être sous-estimé certaines difficultés. Malgré tout, les travaux approchent de leur terme. Le premier appareil est désormais de retour sur ses roues et ce seraient les travaux hors séquence nécessaires pour terminer l’appareil qui seraient plus longs que prévus à réaliser et qui auraient entraîné les derniers retards. Cela étant, un nouveau challenge se profile déjà à l’horizon. En effet, il est évident qu’en l’état actuel, la montée en cadence nécessitera elle aussi une vigilance accrue. Sa durée est restée inchangée par rapport au calendrier initial mais 35 appareils (contre 22 prévus initialement) seront construits pendant les essais en vol du Dreamliner. Celui-ci étant vendu entre 146M$ et 200M$ selon les options, toute modification majeure requise pendant ou à l’issue des essais en vol aura un surcoût plus important que ce qui était prévu à l’origine. De plus, 109 appareils devront être construits entre novembre 2008 et décembre 2009 (112 initialement) avec une cadence de production de 6 par mois 6 mois après la première livraison. Cela est un véritable challenge qui sera sans doute difficile à réaliser, d'autant plus pour un tel appareil. L’avenir dira si Boeing et ses partenaires arriveront à tenir ces délais ou si la montée en cadence de production sera finalement étalée dans le temps.

Photos : photo du haut, Boeing; photo du milieu, Bo Kim via le site Airliners.net; image du bas (cliquez dessus pour l'agrandir), Boeing.

A un mois et demi de la présentation publique du premier Boeing 787 Dreamliner, la livraison des principaux ensembles structuraux à la chaîne d’assemblage final est terminée. Ces sous-ensembles sont tous fabriqués principalement avec un matériau composite armé de fibres de carbone (CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastic), c’est-à-dire un stratifié carbone. L’usage de stratifié carbone dans de telle proportion et sur des pièces de grande taille était un point sensible de ce programme. Cela étant, les problèmes semblent avoir été résolu sans entraîner de retards importants dans le développement et la fabrication du Dreamliner.

Les livraisons ont débuté le 24 avril avec le stabilisateur horizontal qui a été transféré par Dreamlifter de l’usine de Foggia (Italie) d’Alenia -où il a été fabriqué- à l’usine d’assemblage final d’Everett (Etats-Unis). Le stabilisateur horizontal est composé de deux caissons monolithiques et d’une pièce de jonction centrale, tous réalisées principalement en stratifié de carbone. Une fois assemblé, le stabilisateur horizontal occupe un rectangle de 20m (62ft) sur 10m (32ft).


Le 11 mai, un vol avec escale réalisé par un Boeing 747 Dreamlifter, a permis de convoyer le fuselage avant (tronçon 41) et le fuselage arrière (tronçons 47 et 48) jusqu’à l’usine d’assemblage final. Le fuselage avant ou tronçon 41 a été fabriqué par Spirit Aerosystems dans son usine de Wichita (Etats-Unis). Il mesure 6,4m (41ft) de diamètre (maximal) et 12,8m de longueur. Ce tronçon est constitué du cockpit et du début de la cabine passagers. Lors de sa livraison, il était déjà équipé de certains conduits ainsi que de son train d’atterrissage. Ce dernier est fabriqué par Messier Dowty dans ses usines de Gloucester (Royaume-Uni), Montréal (Canada), Bidos (France) et Suzhou (Chine). Le train d’atterrissage avant a été monté sur le fuselage avant à Wichita (Etats-Unis). Le fuselage arrière est composé des tronçons 47 et 48 qui représente 23% des structures du fuselage. Ils sont tous deux fabriqués dans l’usine de Charleston de Vought Aircraft Industries et conditionnés pour leur livraison dans l’usine de Global Aeronautica située à quelques centaines de mètres. Le tronçon 47 mesure 7m (23ft) de longueur pour 5,8m (19ft) de diamètre. Il comprend les 4 derniers hublots et la porte d’évacuation arrière et est la dernière partie de la cabine passagers. Quant au tronçon 48, il mesure 4,6m (15 ft) de longueur et 4,3m (14ft) de diamètre. Il comprend la cloison de pressurisation et la partie servant à porter les gouvernes.


Le 16 mai, c’est au tour du fuselage central, soit 50% des structures du fuselage, d’être transféré de Charleston à Everett. Celui-ci est composé des tronçons 43, 44, 46 et 11/45 fabriqués respectivement par Kawasaki Heavy Industries (43), Alenia Aeronautica (44 et 46), Kawasaki Heavy Industries et Fuji Heavy Industries (11/45) puis assemblés par Global Aeronautica à Charleston (Etats-Unis). Le fuselage central mesure 25,6m (84ft) de longueur pour 5,74m (19ft) de diamètre.


Enfin le 15 mai, un vol entre l’usine de Mitsubishi Heavy Industries située à Nagoya (Japon) et l’usine d’assemblage final de Boeing localisée à Everett (Etats-Unis) a vu le transfert de la première voilure. Celle-ci comprend deux ailes de 30m (98ft) d’envergure. Les premiers travaux sur cette partie à Everett consisteront à équiper la voilure de ses surfaces mobiles (volets, etc) et de ses saumons d’aile. Ces derniers sont fabriqués en Corée par KAA et ont déjà été livrés.

Par ailleurs, le train d’atterrissage principal (Messier Dowty) ainsi qu’au moins une porte passagers entièrement équipée (Latécoère) ont du être livrés : le planning prévoyait respectivement des échéances en avril et fin mars. Je n’ai cependant pas d’informations plus précises à ce sujet.


Un nouveau jalon dans ce programme vient donc d’être franchi avec la livraison des principaux ensembles composant le premier 787 Dreamliner à la chaîne d’assemblage final. Ils restent à finaliser ces ensembles (remplacement des rivets temporaires, équipement, etc.) et à les préparer (assemblage des sous-ensembles, etc.) avant qu’ils puissent être assemblés entre eux pour former le premier Dreamliner. Celui-ci a d’ailleurs d’or et déjà commencé à prendre forme le 21 mai avec le jonctionnement des fuselages avant et central. Un nouveau contre la montre est maintenant lancé avec une sortie d’atelier toujours prévue le 8 juillet prochain.

Photos : Boeing

Les livraisons semblent s’accélérer pour le Boeing 787. Après celle de la première dérive le 14 mars, c’est au tour du fuselage central (tronçons 44 et 46) le 22 mars 2007. Un convoyage nocturne par Dreamlifter a permis son transfert de l’usine Alenia de Grottaglie (Italie) où il a été fabriqué à l’usine Global Aeronautica (Alenia/Vought) de Charleston (Etats-Unis) où il sera intégré.

La section 44 mesure 8,5m de long et la section 46, 10m, avec pour les deux un diamètre de 5,74m. Ces deux parties du fuselage central sont fabriquées dans du matériau composite armé de fibres de carbone (CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastic), le matériau le plus utilisé dans le Dreamliner. La peau d’un tronçon est réalisée d’un seul tenant par placement de fibre sur une machine spécifique mesurant 17m de large pour 36m de longueur. L’ensemble peau et lisses est ensuite cuit dans ce qui est sans doute le plus grand autoclave d’Europe. Il mesure en effet 19,5m pour 8,5m de diamètre. Alenia, filiale de Finmeccannica, est en charge du développement, de la production et de l’intégration du fuselage central.

Avec cette livraison, l’usine de Charleston a donc reçu le fuselage central (sections 44 et 46) ainsi que les sections 43 et 11/45 (fuselage avant, caisson central de voilure et case du train principal) livrées quant à elles le 16 janvier dernier. La prochaine étape devrait logiquement être l’assemblage de ces différents sous-ensembles entre eux pour constituer le plus grand des 3 ensembles composant le fuselage du premier Boeing 787. C’est cet ensemble qui sera livré à l’usine Boeing d’Everett (Etats-Unis) pour assemblage final. La date de la sortie d’atelier du premier Boeing 787 Dreamliner est d’ailleurs désormais connue: ce sera le 8 juillet, soit le 07-08-07 dans le calendrier nord américain… D’autre part, Boeing devrait vraisemblablement avoir dépassé à cette date le cap des 500 commandes (options non incluses) : le 787 Dreamliner deviendrait dès lors l’avion le plus vendu avant sa sortie et ce, de toute l’histoire de l’aviation ! Le Dreamliner poursuit donc sa course aux records.

Photos : Alenia et inconnu via Flight International. Photo du haut : Premiers tronçons 44 et 46 de fuselage central avant leur départ d'Italie. Photos du bas: Autoclave et outillage utilisé dans l'usine Alenia de Grottaglie pour la fabrication de ces tronçons.

Alors que Boeing s’apprête à débuter l’assemblage final du premier exemplaire de son dernier-né, le 787 Dreamliner, la presse nord américaine a fait une nouvelle fois état d’un possible retard de 6 mois de cet appareil. Qui plus est, John Leahy (Airbus) a déclaré que « lorsque vous discutez avec les fournisseurs, la plupart pensent qu’un retard de 6 mois est possible ». Boeing a infirmé cette information hier. Il a également indiqué que des équipes avaient été dépêchées chez certains fournisseurs pour les aider à résoudre les problèmes rencontrés. Cette réponse devrait couper court au moins momentanément à une polémique récurrente. Quoi qu'il en soit, au vue des nombreuses innovations introduites et d'une planification "au plus juste", un retard de ce programme ne semble effectivement pas impossible à plus ou moins long terme. Ceci étant, je ne le souhaite pas à Boeing. Enfin pour l'instant, un retard du 787 Dreamliner reste une simple possibilité; les faits ont montré que jusqu'à maintenant, le programme continue d'avancer malgré les difficultés rencontrées.

Ainsi, le transport par voie aérienne des différents éléments du Dreamliner a été validé lors d’un vol réalisé par le premier des 3 exemplaires prévus du Boeing 747 Dreamlifter. Le deuxième appareil a également effectué son premier vol le 16 février (photo en haut à droite). Ces trois appareils transporteront les différents éléments du 787 entre leurs lieux de fabrication et celui d’intégration, localisé à Everett (USA). Ce point est important du fait de la complexité de la chaîne logistique de ce programme mais aussi des distances en jeu, de la taille des éléments à transporter et du nombre de commandes à honorer (déjà 475 au 15 mars 2007).

Les premiers éléments du 787 Dreamliner ont par ailleurs été livré. Parmi ceux-ci, on peut citer entre autres le fuselage avant/section 43 fabriqué par Kawasaki Heavy Industries (Japon) et l’ensemble caisson central de voilure - case du train principal/section 11/45 (Kawasaki Heavy Industries et Fuji Heavy Industries, Japon) qui ont été livré à Charleston le 16 janvier 2007 (cf. photo en haut à gauche). D’autres éléments devraient bientôt suivre comme par exemple le premier fuselage et la pointe avant (Spirit Aerosystems, USA) ou la dérive (Boeing, USA) sortie le 14 mars de l’usine Boeing de Frederickson (photos du bas). D’autres encore vont seulement entrer en production en série (plan fixe horizontal fabriqué par Alenia en Italie). En ce qui concerne les équipements, les travaux progressent également ; ainsi l’APU (Hamilton Sundstrand) est actuellement en essais «temps froid» tandis que les moteurs Trent 1000 (Rolls Royce) et Genx (General Electric) sont sur le point de débuter leurs campagnes d’essais en vol.

Le 787 Dreamliner devrait effectuer son roll out en juillet 2007 pour un premier vol planifié à la fin du mois d’août de cette année. Son entrée en service commercial est actuellement prévue en 2008.


Plus d'informations :

Le site de Boeing :
http://www.boeing.com

L’article du Seattle Times au sujet d’un éventuel retard du Boeing 787 :
http://archives.seattletimes.nwsource.com/cgibin/texis.cg...

L’article du Seattle Times communiquant aux lecteurs la réponse de Boeing :
http://seattletimes.nwsource.com/html/businesstechnology/...

Photos : Boeing; Seattle Times via Avions de ligne.

J’ai failli l'oublier… voilà 1 an que j’ai créé le blog "Ingénierie Technologies Passion" ! L’heure serait donc selon la tradition à un premier bilan.

Pour commencer, voici quelques chiffres. A ce jour, Ingénierie Technologies Passion totalise 2090 visiteurs, 4337 visites et 15980 pages vues pour 44 billets (source : Blogspirit). En ce qui concerne les origines géographiques des visiteurs de ce blog, elles sont très variées (source : Geoglobe). La France est logiquement le pays le plus représenté ; elle est suivie en cela par les autres pays européens (Allemagne, Belgique, Espagne, Pays-Bas, Pologne, …) ainsi que par des pays du continent américain (Canada, Etats-Unis, Argentine). Viennent ensuite des pays comme le Japon, la Mauritanie, l’Algérie et bien d’autres encore. Quant aux sondages réalisés, leur nombre trop restreint ne permet pas d’avoir pour le moment des résultats exploitables.

L’ensemble des données fournies par ces différents outils est donc instructif mais est à relativiser : Geoglobe n’a été installé qu’en janvier 2007, ce blog n’a été référencé dans des annuaires que progressivement et depuis moins de 6 mois et surtout, je ne connais pas de façon détaillée la méthodologie employée pour obtenir ces statistiques. Quoi qu’il en soit, je vous remercie de votre intérêt, preuve (je l’espère) que vous y trouvez des informations intéressantes. Si j’essaie de vous fournir des informations les plus fiables possible, je ne prétend cependant pas tout savoir. C’est pourquoi je vous incite, vous, lecteur de ce blog, à y participer en laissant des commentaires. Je suis en effet ouvert à tout échange susceptible de me permettre d’améliorer la qualité des informations fournies mais aussi de préciser, d’infirmer ou de confirmer mon opinion et votre opinion.

A bientôt.