De puissantes ailes

Le projet fait partie de l’engagement continu de Bombardier envers une aviation plus écoresponsable, qui lui semble crucial non seulement pour atténuer son propre impact environnemental, mais aussi pour assurer la longévité de l’industrie dont elle est la chef de file, concevant l’écoresponsabilité comme indissociable de la croissance économique. Pour ce faire, Bombardier consacre la majeure partie de son budget de recherche et développement à des technologies aéronautiques plus écoresponsables.

Construire des machines volantes aux performances aussi bonnes que celles des avions d’affaires d’aujourd’hui et qui intègrent les approches écoresponsables actuelles comporte des défis inhérents uniques. L’électrification complète des moteurs d’avions, par exemple, n’est pas viable en ce moment pour les avions d’affaires long-courriers, principalement à cause du poids des batteries. En bref : faire voler un avion au volume de cabine confortable pour une mission de longue durée à vitesses élevées requiert beaucoup d’énergie, et les batteries sont encore trop lourdes.

Outre les obstacles à l’électrification, bien que l’aviation d’affaires ne représente que 0,04 % des émissions mondiales annuelles de CO² (en comparaison, les secteurs de la mode et de l’agriculture ont chacun une responsabilité évaluée à quelque 10 %), l’industrie s’est donné pour but d’atteindre un niveau d’émissions nulles nettes d’ici 2050. C’est une vision audacieuse, sur laquelle Bombardier a aligné ses initiatives de recherche et développement. Le projet de recherche EcoJet y joue un rôle crucial, offrant une plateforme où Bombardier peut tester, échouer, recueillir des données, recommencer, répéter et renouveler, ouvrant la voie à une nouvelle génération d’avions. Le projet a été lancé derrière des portes closes il y a plus de dix ans, lorsque l’équipe de recherche et développement de Bombardier a allié sa profonde expertise de l’aérodynamique aux projections des besoins et possibilités du futur.

Le plus récent prototype, de plus grande taille, développé pour ce projet a une envergure d’environ 16 % de celle d’un avion long-courrier de Bombardier, et a effectué une série de vols couronnés de succès à l’automne 2023 dans le cadre de la deuxième phase d’essais du projet. L’une des principales particularités de ces véhicules d’essai est leur profil aile-fuselage intégré. Comme les nageoires d’une raie ou les ailes d’un écureuil volant, ce profil consiste en une forme de fuselage qui se fusionne aux ailes, ce qui constitue tout un changement par rapport aux modèles d’avion classiques où la voilure est montée directement au-dessus ou en dessous d’un fuselage tubulaire. D’un point de vue aérodynamique, cette innovation fait en sorte que le fuselage génère une plus grande portance, permettant de diminuer la taille des ailes, ce qui, en retour, réduit la traînée. Moins de traînée signifie moins de consommation de carburant, c’est-à-dire une réduction des émissions. Bien que représentant un changement potentiel pour l’industrie sur le plan de l’efficacité carburant, cette géométrie est assujettie à des techniques de commandes de vol non conventionnelles. Les constructeurs doivent comprendre comment les avions à fuselage intégré performent à l’intérieur de ces paramètres, et c’est l’une des principales raisons d’être de la collecte de données à l’aide de prototypes à l’échelle réduite. Ce projet est intentionnellement conçu pour se développer progressivement, avec des prototypes à l’échelle croissante afin d’effectuer de nouveaux tests et de recueillir des données plus robustes.

Au-delà des gains d’efficacité, le projet vise à maintenir, sinon rehausser, l’expérience client. Stephen McCullough, premier vice-président de l’Ingénierie et du Développement de produits de Bombardier affirme : « nous voulons que nos avions volent au-dessus du trafic aérien commercial, ce qui permet davantage d’éviter le mauvais temps, le tout aux mêmes vitesses élevées que nos avions d’affaires peuvent atteindre aujourd’hui. Nous nous attendons à exploiter nos avions sur les mêmes pistes qu’aujourd’hui. L’évolution de l’expérience à bord sera un pas en avant tout aussi spectaculaire. » Cela comprend le design intérieur, qui a également constitué une part importante du projet EcoJet. Le fuselage intégré a stimulé l’imagination de l’équipe de design de cabine Bombardier de premier ordre dirigée par Laurence Casia, l’amenant à repenser les éléments de base comme le positionnement des hublots, de la cuisine ou de la chambre. « Mon équipe est absolument enthousiaste, parce que nous avons maintenant un terrain de jeu complètement différent », dit-elle. Comme on peut s’y attendre, l’expérience du vol en douceur, pour laquelle Bombardier est réputée, est également au cœur de ce projet.

Au-delà de l’exploration du fuselage intégré, le projet EcoJet est un parcours de recherche pour beaucoup d’autres technologies, dont certaines qui pourraient être mises en œuvre sur les avions Bombardier en service un peu plus tard. Par exemple, les équipes de Bombardier développent la prochaine génération de techniques de modélisation aérodynamique et des outils d’optimisation structurelle qui permettront de réduire encore la traînée et la masse des avions.

Pour ce qui est de la prochaine étape du projet, M. McCullough indique : « nous laisserons la physique nous guider ». Avec la phase deux en cours, les vols de démonstration devraient se dérouler sur quelques années, et les données recueillies permettront de continuer de peaufiner le design. D’une certaine façon, le projet EcoJet de Bombardier a les qualités d’un héros hollywoodien qui sauve le monde, qui lutte pour réduire les émissions, avec son arsenal de percées technologiques gagnantes complémentaires : nouvelle aérodynamique, nouveaux modes de propulsion et nouvelles méthodes d’optimisation de conception évoluées. Le projet de recherche EcoJet trace la trajectoire pour des avions de dernière génération qui franchiront les obstacles et qui prendront leur envol dans un ciel plus propre