Facilement observable dans la nature et bien connu du grand public, le phénomène de vol en formation des grands oiseaux migrateurs tels que les oies et les grues, qui évoluent de manière synchronisée dans une formation en V, permet à ces animaux d’économiser des forces et de voler plus longtemps pour étendre leur distance franchissable.

A partir de ce constat, les équipes d’essais d’Airbus utilisant le biomimétisme testent en ce moment une mécanique similaire appliquée au transport commercial qui pourrait permettre aux compagnies aériennes d’économiser du carburant et de réduire les émissions de CO2 dans l’immédiat.

Pour ce fait Airbus a réalisé en début de semaine la première démonstration long-courrier de vol en formation dans l’espace aérien transatlantique réglementé par la circulation aérienne générale (GAT) avec deux A350 volant à trois kilomètres l’un de l’autre au départ de Toulouse, en France, vers Montréal, au Canada.

Ce vol a été rendu possible grâce aux efforts des partenaires de contrôle du trafic aérien et fournisseurs de services de navigation DSNA, NATS, NAV CANADA, Eurocontrol, IAA et des pilotes de deux compagnies aériennes partenaires French bee et SAS Scandinavian Airlines qui ont participé au vol transatlantique en tant qu’observateurs.

Voler dans le sillage de l’autre

Ce vol d’essai de «démonstration finale», a eu lieu mardi 9 novembre 2021 et impliquait deux avions d’essai de type A350, le premier en tant qu’avion leader (A350-900 F-WXWB / MSN001) et le second en tant que suiveur (A350-1000 F-WMIL / MSN059).

Les systèmes de contrôle de vol développés par Airbus positionnent automatiquement en toute sécurité l’avion suiveur dans le sillage ascendant de l’avion leader à une distance déterminée pour permettre à l’appareil évoluant à l’arrière de réduire la poussée des moteurs et ainsi diminuer la consommation de carburant.

L’avion suiveur, durant ce type de vols baptisés «fello’fly», profite de courants d’air ascendants générés par le sillage de l’avion de tête pour maintenir son altitude et sa vitesse. L’économie d’énergie en vol n’est donc possible que durant la phase de croisière.

Le logiciel détermine la bonne position de l’avion suiveur en fonction de la puissance du vortex et le positionne en dessous et légèrement sur le côté du vortex, de manière optimale dans le flux d’air et ajuste la trajectoire de l’appareil de manière souple pour rendre le vol plus confortable et éviter les turbulences.

Les deux avions sont alors espacés de seulement 3 km et l’avion de derrière se trouve à environ 300 m en dessous de la trajectoire de l’appareil qui le précède.

Durant ce vol test grandeur nature, les données d’Airbus ont établi que plus de 6 tonnes d’émissions de CO2 et 2 tonnes de carburant ont été économisées au cours du voyage. Un résultat qui, selon l’avionneur, confirme un potentiel d’économie de carburant de plus de 5 % sur les vols long-courriers.

A titre d’exemple, un vol conventionnel entre Paris et Montréal en A350 nécessite environ 43 tonnes de kérosène.

Se regrouper pour traverser l’atlantique

Les vols en formation pour l’aviation commerciale sont prometteurs mais nécessitent d’un point de vue opérationnel une très grande coordination entre compagnies aériennes et donc une coopération accrue entre elles pour la programmation des vols. Le but étant de synchroniser les horaires pour permettre aux appareils de se regrouper en vols dans un même couloir aérien pour former une sorte de train volant.

Une technique qui ressemble beaucoup à ce qui se pratique actuellement pour traverser l’océan atlantique. Vous l’ignorez peut-être mais traverser le vaste océan n’est pas une chose anodine et nécessite déjà aujourd’hui un travail important en matière de programmation et de synchronisation avec le contrôle aérien.

 

L’absence de liaison radio et de couverture radar sur une partie du trajet et l’intensité du trafic aérien ont nécessité la mise en place d’un système de point d’entrée de part et d’autre de l’atlantique avec des routes aériennes spécifiques que suivent méticuleusement les avions.

Les compagnies aériennes réservent donc à l’avance des créneaux horaires de passagers auprès du contrôle aérien, qui répartie tout les avions en leur attribuant un point d’entrée et un horaire de passage à respecter scrupuleusement pour pouvoir s’insérer en toute sécurité dans le couloir aérien et traverser l’océan à bonne distance des avions qui l’entourent.

On comprend donc que la technologie de vol à récupération de l’énergie de sillage utilisée dans un vol fello’fly, pourrait s’intégrer relativement facilement dans les habitudes opérationnelles des transporteurs aériens.

La prochaine étape consiste maintenant à obtenir le soutien des autorités pour que ce nouveau concept opérationnel puisse être certifié. En complément des 4 vols déjà effectués, Airbus envisage de réaliser d’ici là un nouveau vol d’essai mais cette fois avec passagers.

L’industriel européen estime que ce système pourrait être déployé sur les avions de transport de passagers vers le milieu de cette décennie.

/// 36 livraisons et 22 avions en commande en octobre pour Airbus

visuels : Airbus

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