Propulsion : les grands enjeux du futur

Avec un peu plus de dix milliards d’euros de chiffre d’affaires, l’équipementier Safran s’est hissé dans la catégorie des trois à quatre leaders mondiaux du secteur, rappelle Jean-Paul Herteman lors de sa rencontre avec les membres de l’Académie des Technologies, le 10 février 2010. Parmi ses activités, plus de la moitié porte sur la propulsion, ajoute le président du Directoire du groupe. Ce dernier était donc particulièrement bien placé pour répondre aux questions des académiciens concernant les enjeux du futur en matière de propulsion. Dans son allocution d’ouverture, le président de l’académie Alain Pompidou a en outre insisté sur la brillante carrière de celui qui, aujourd’hui, est également membre du Conseil de pilotage du Conseil stratégique pour la recherche aéronautique civile (Corac) et de l’European Security Research and Innovation Forum (ESRIF).

Le produit phare de Safran, qui représente environ 25 % de son chiffre d’affaires : le moteur CFM56, « le plus gros succès de toute l’aviation civile », précise Jean-Paul Herteman. Vingt milles CFM56 équipent à ce jour les avions de ligne dans le monde et, en dépit de la crise, cinq années de production sont assurées à en juger par les carnets de commande. « Si le CFM a pris la première place dans le monde », poursuit-il, « c’est qu’il était le fruit d’un véritable saut technologique » : alors qu’il entrait en service, à la fin des années 1970, ce moteur permettait déjà de réduire de 15 à 25 % la consommation spécifique, grâce notamment à l’amélioration du rendement de propulsion. Quant aux coûts de maintenance à l’heure de vol, ils se voyaient divisés par deux. A la faveur de l’intensification du trafic prévue pour les prochaines décennies, dans un contexte de contraintes environnementales accrues, il va encore falloir réduire la consommation d’énergie, les émissions polluantes et les nuisances sonores.

Comment faire ? L’un des leviers est de jouer sur le rendement de propulsion, ce qui peut conduire à faire évoluer les architectures (par exemple vers des systèmes à mi-chemin entre le turboréacteur caréné et le turbopropulseur). L’autre levier important est celui de l’allègement, le choix des matériaux y joue un rôle clé. Depuis le début des années 1990, Safran travaille, entre autres, sur un nouveau concept de composites à base de fibres de carbone et de résines organiques : l’idée est de s’affranchir du risque de délaminage, caractéristique d’un tissage bidimensionnel de ces fibres, grâce à la mise en œuvre d’un tissage tridimensionnel assurant le lien entre les différentes couches. Pour les parties les plus chaudes des moteurs, des recherches sur des composites à base de céramiques sont menées conjointement par des équipes du CNRS, du CEA et de SNECMA Propulsion Solide au sein du laboratoire mixte bordelais LCTS (Laboratoire des composites thermostructurés), en utilisant là aussi des renforts tridimensionnels. Testée avec succès sur des avions militaires, cette technologie est actuellement développée pour les avions civils. Plus généralement, l’ensemble des innovations en cours (architecture, matériaux…) devrait permettre de réduire la consommation de carburant de 10 à 15 %, les émissions polluantes et les nuisances sonores  de plus de 50% sur la nouvelle génération de CFM, Le LEAPX, prévue pour 2016. 

A plus long terme, d’ici à 2040 environ, les choses peuvent encore considérablement changer : « Il n’est pas exclu que se produise une nouvelle rupture technologique », souligne Jean-Paul Herteman. De quel ordre ? Une des idées serait de passer à une combustion/compression isochore. Pour y parvenir, il reste bien entendu à lever certains verrous technologiques, même si quelques prototypes de recherche sont d’ores et déjà testés. Mais la raréfaction des ressources de carburants fossiles et l’augmentation de leur prix obligent à relever de tels défis. Autre défi de taille : celui de la formation d’ingénieurs et de techniciens aptes à prendre la relève de ceux dont la retraite prochaine est programmée. Sollicité sur cette question par la salle, Jean-Paul Herteman forge d’abord le souhait que les diplômés des Grandes Ecoles ne se fassent plus happés par les métiers de la finance. Il suggère ensuite que la formation soit plus ouverte sur l’international. Enfin, insiste-t-il, il serait bon que les responsables d’industrie ou de laboratoires de recherche prennent le temps de s’adresser aux jeunes et de leur communiquer leur passion des métiers de la science et de la technique.

D. Chouchan

© Académie des technologies
De gauche à droite : Luc Guyau, Alain Pompidou, Bruno Revellin-Falcoz, Pierre Feillet

Le 13 janvier 2010, l’agriculture s’est invitée à l’Académie des Technologies en la personne de Luc Guyau, président de l’Assemblée permanente des Chambres d’agriculture et président indépendant du Conseil de la FAO. Thème de son intervention : « L’agriculture de demain : quels modèles ? quelles technologies ? ».

L’agriculture occupe une place centrale dans le cœur des Français mais surtout dans notre économie, a rappelé Luc Guyau. Elle représente 3,1 % de l’emploi et, depuis une dizaine d’années, de l’ordre de 9 milliards d’euros d’excédent de la balance commerciale, pour une surface cultivable de 30 millions d’hectares (soit 16 % des terres agricoles de l’Union européenne) à peu près répartis sur tout le territoire. La France contribue ainsi à hauteur de 19 % à la production agricole européenne. Pour atteindre ce niveau, l’activité agricole s’est appuyée sur une grande modernisation : modernisation du matériel et de l’organisation du travail, nouvelles techniques de culture, etc.

L’un des enjeux les plus importants pour le futur est bien sûr l’enjeu alimentaire, a souligné Luc Guyau, sachant que nous serons probablement 9 milliards d’individus sur la planète à l’horizon 2050, contre 6 milliards en 2000 et seulement 3 milliards au début des années 1950 : « On pourra certes nourrir ces 9 milliards, à condition toutefois de le faire sur un autre modèle que les modèles de consommation européen et américain ». Mais pour y parvenir, il faudra de toute manière produire plus, et en utilisant des moyens plus respectueux de l’environnement (moins de produits phytosanitaires, moins de consommation d’eau…).

Les technologies ont donc un rôle majeur à jouer. Elles permettent d’améliorer les performances mais vont aussi aider à garantir la sécurité d’approvisionnement : dans les pays en développement par exemple, environ 30 % de la production agricole n’arrive pas au consommateur, du fait de problèmes de stockage en particulier. Les technologies doivent également aider à réaliser des économies sur les ressources naturelles (eau, énergie…) et à améliorer les pratiques agricoles au regard des risques de pollution, etc. A signaler enfin que la question des ressources génétiques comme celle de la maîtrise énergétique ont été retenues comme problématiques de recherche appliquée dans le cadre du grand emprunt.

Quelles nouvelles technologies pour demain ? Elles sont de plusieurs ordres. Elles concernent évidemment le machinisme agricole (robots de traite…), mais aussi l’amélioration variétale, le génie génétique… ou encore les valorisations non alimentaires (biocarburants, chimie verte….). S’ajoutent à cela les technologies de l’information et de la communication (par exemple le GPS, dont nombre d’agriculteurs se sont d’ores et déjà équipés) et les techniques de marquage électronique des animaux… Quant aux biotechnologies, en particulier les OGM, c’est sans ambages que Luc Guyau affirme sa position sur la question : « Le principe de précaution, oui, le principe d’exclusion et de blocage, non : nous n’avons pas le droit d’arrêter la recherche sur ces sujets ».

Le progrès technique est d’autant plus déterminant que la production agricole est dépendante de nombreux facteurs, comme la crise et les émeutes de la faim des années 2007-2008 sont venus le rappeler. Ces facteurs sont d’ordre économique (prix des matières premières en particulier), environnemental (stress hydrique, changements climatiques, érosion des terres, excès d’intrants…) ou encore social (urbanisation galopante…). Depuis quelques années, et la question n’a pas manqué d’être posée par la salle, émerge en outre le risque d’une concurrence entre cultures vivrières et cultures énergétiques. Pour le président indépendant du Conseil de la FAO, les unes et les autres peuvent être envisagées de manière complémentaire, à la seule condition toutefois de savoir raison garder : les terres consacrées aux cultures énergétiques ne devront pas excéder une proportion raisonnable de l’ensemble. En tout état de cause, ajoute-t-il, chaque pays doit impérativement s’attacher à maintenir une certaine souveraineté alimentaire tandis que des politiques agricoles ambitieuses doivent être mises en place à toutes les échelles.
                                                                                                          D. Chouchan