Ecojet : la grande aventure de Bombardier

Lorsque Canadair a lancé le développement du Challenger 600, c’était le début d’une série de grande réalisation. Puis c’est en 1986 que Bombardier a pris le contrôle de Canadair. Durant les trente années suivantes, le nouveau propriétaire a mené son entreprise au premier rang des fabricants d’avions d’affaires et au troisième rang des fabricants d’avions civils. En effet, le Challenger 600, le CRJ, le Global Express, le Challenger 300 et le C Series, ont tous connu un grand succès. Il en va de même pour le CSeries devenu A220. 

Maintenant qu’elle se concentre sur la production d’avions d’affaires, Bombardier doit continuer d’innover afin de rester dans le coup. Surtout que l’avionneur fait maintenant face à un nouveau défi : décarboner l’aéronautique. La direction de l’entreprise comprend que son avenir passe par cette incontournable étape. C’est donc pour répondre à cette nouvelle réalité que le programme de développement Ecojet a été lancé. Ici, il est important de mentionner que l’Ecojet n’est que le début de l’aventure vers la carboneutralité. Ce n’est qu’un concept de base et rien ne garantit que le prochain avion que Bombardier va développer va lui ressembler. 

Mais pour les ingénieurs de Bombardier anciens ou fraîchement gradués, l’Ecojet est une occasion de donner libre cours à leur imagination. Je vous propose donc quelques idées qui pourraient être intégrées dans le développement du prochain programme d’avions de Bombardier. Je vous invite à faire de même dans la section commentaires.

Le fuselage intégré à l’aile

Le concept du fuselage intégré à l’aile n’est pas nouveau puisqu’un premier brevet pour ce type d’avion a été déposé en 1876 par Alphonse Pénaud*. Après la Deuxième Guerre mondiale, la recherche sur le fuselage intégré va reprendre de manière sporadique et au gré des augmentations du prix du carburant. En effet, la raison d’être de base de ce concept est qu’il offre moins de traînées aérodynamiques et réduit donc la consommation de carburant. La réduction de consommation de carburant varie de 20 % à 30 % selon la configuration. Au début du 21^e siècle, Airbus et Boeing ont mené des recherches, mais ont préféré prendre une direction différente.

Les principaux obstacles au développement d’un avion de ligne à fuselage intégré sont liés au confort et la sécurité des passagers. Le fuselage qui est beaucoup plus large offre peu de surface exposée ce qui limite le nombre de sorties de secours. Il y a également l’absence de hublot qui pourrait être un facteur important d’inconfort pour les passagers.

Mais sur un avion d’affaires de 19 places ou moins, la cabine sera moins large, donc les sorties de secours ne seront jamais très loin. Pour ce qui est des hublots, bien que ce ne soit pas l’idéal, il est toujours possible d’en ajouter quelques-uns qui sont orientés vers le haut. 

*Martin Weil Brenner « Conception préliminaire et optimisation multidisciplinaire d’avion à fuselage intégré. » Pour en savoir plus sur le fuselage intégré et sa conception, cliquez ici afin de lire le mémoire de M. Weil Brenner.

La double ellipse horizontale

Le DC-9 de mcDonnell Douglas ainsi que l’E-Jet d’Embraer sont des avions dont le fuselage est une double ellipse. Avec cette méthode, l’on obtient plus d’espace sur la hauteur pour un diamètre donné. Mais ce qui est peu connu, c’est que la double ellipse peut également être à l’horizontale.

Comme le montre l’illustration, il s’agit d’utiliser plus ou moins la même technique que la double ellipse verticale. Je souligne que sur un avion d’affaires, il n’y a pratiquement pas de cargo, donc la soute à bagages, qui est la partie foncée de l’image, serait nettement moins haute. Cette forme de fuselage changerait complètement l’aménagement intérieur de la cabine et offre de nouvelles possibilités. La double ellipse permet également d’avoir un fuselage pressurisé tout en ayant des techniques de fabrication plus traditionnelle. 

Le hublot avant

La double Ellipse horizontale offre une plus grande surface frontale ce qui augmente la largeur du poste de pilotage et du pare-brise. Mais cela crée de l’espace mort inutile qu’il faut récupérer de manière plus efficace. Une bonne façon d’utiliser l’espace avant serait de décaler le poste de pilotage à droite de l’appareil. Le surplus d’espace se retrouve donc du même côté à gauche et il peut alors être mieux utilisé. Un surplus de 52 pouces sur la largeur serait suffisant pour y aménager un siège passager. 

Un seul siège serait suffisant puisque la majorité des vols en aviations d’affaires se font avec seulement un ou deux passagers. On peut imaginer l’effet d’attraction qu’aurait un siège avec une telle visibilité sur les acheteurs éventuels. Personnellement, j’aimerais bien avoir une maquette grandeur nature de la section avant d’un fuselage avec le siège avant donnant sur le pare-brise. J’imagine l’effet d’attraction qu’aurait une telle visibilité sur les acheteurs éventuels. À mon avis, cela compenserait largement pour le manque de visibilité sur les côtés de la cabine. Remarquez que si la largeur du fuselage le permet, il peut y avoir deux sièges avant situés de part et d’autre du poste de pilotage. 

Je me suis permis de faire une modification sur une image de l’Ecojet afin d’y placer un plus grand pare-brise. Voici à quoi cela ressemblerait.

Des systèmes sans fil

L’une des étapes importantes dans la fabrication d’un avion, c’est la pose des nombreux faisceaux de câbles. Tous ces fils sont lourds et ils demandent beaucoup de temps d’assemblage. Une manière de réduire le temps consacré à la fabrication des faisceaux de câbles serait d’utiliser la fibre optique, en effet, une seule fibre optique peut facilement véhiculer toutes les informations que transportent les fils électriques. 

Les fils électriques qui alimentent le système partiraient directement d’un panneau central situé à l’arrière de l’appareil sans passer par le poste de pilotage. C’est le réseau de fibre optique qui pourrait alors transporter les instructions nécessaires à son fonctionnement. Remarquez qu’il y a encore mieux et ce sont des systèmes qui reçoivent leurs instructions par Bluetooth ou tout autre protocole de communication sans fil. Dans ce cas-ci, la réduction de poids serait encore plus significative. 

Les essais

Bombardier utilise des maquettes à l’échelle afin de valider le comportement de son concept. Il est vrai que cette technique n’est pas nouvelle, mais comparer les maquettes d’il y a vingt ans à celles d’aujourd’hui serait une erreur. Les maquettes plus récentes bénéficient des dernières avancées dans le domaine informatique et de la miniaturisation. De nous jours, il est possible d’intégrer des centaines de capteurs dans un modèle réduit de quelques dizaines de kilos. 

 La technologie actuelle rend possible la programmation à l’avance d’un drone pour qu’il puisse voler de manière autonome. Avec des vols programmés et exécutés de manière machinale, il est possible d’effectuer la même manœuvre de manière optimale et dans des conditions atmosphériques différentes. Les données ainsi recueillies seront plus précisent, il devient alors plus facile de prévoir le comportement du modèle grandeur nature. Ajoutons l’utilisation de l’intelligence artificielle et les jumeaux numériques et l’on obtient un niveau de prévisibilité élevé. 

À votre tour

Je me suis lancé et j’espère que vous oserez en faire autant. Mais ce que je souhaite que vous reteniez de ce texte, c’est qu’avec l’Ecojet Bombardier part avec une feuille blanche et que tout est possible. À mon avis, nous assistons au début d’une grande aventure et je suis convaincu que la créativité des gens d’ici saura trouver les bonnes solutions. 

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