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Colomiers, le 16 avril 2016

Développé par 2 partenaires Snecma et GE, associés depuis 40 ans au sein de CFM International, les deux premiers moteurs LEAP-1A de série destinés à équiper les monocouloirs A320neo d’Airbus a été livré le vendredi 15 avril 2016 à Airbus pour son A320neo. En réalité, il s’est agit pour le groupe Safran de la livraison de l’ensemble propulsif complet du premier A320neo doté de ce type de moteurs. Non seulement ces ensembles propulsifs comportent les moteurs mais aussi leurs nacelles.

Cette solution de motorisation qui est actuellement testée par Airbus sur deux A320 et un A321 d’essais à Toulouse, donnent les résultats annoncés notamment en terme d’environnement : comme l’a affirmé Olivier Andriès, les objectifs de gain de performance globale de 15 % sont atteints, notamment concernant la consommation de carburant et d’atténuation de l’empreinte sonore. Un gain de performances qui est atteint non seulement par l’A320neo et son moteur LEAP-1A, mais aussi par le Boeing 737MAX pour lequel c’est la version LEAP-1B qui est offerte avec cette fois une nacelle « designée » par Boeing.

En plus d’Airbus et de Boeing, le LEAP a aussi été sélectionné par le Chinois Comac pour son tout nouvel appareil, le C919 pour lequel c’est le LEAP-1C qui a été retenu avec cette fois un accord qui porte sur un ensemble propulsif intégré (comme pour Airbus), à savoir que la nacelle fait partie intégrante de l’offre. Dans ce cas le moteur est du ressort de CFM International tandis que la nacelle relève des compétences associées de MRSA (filiale de GE) et d’Aircelle (filiale de Safran) au travers de la coentreprise Nexcelle dont les règles qui la régissent sont calquées sur celles de CFM International.

Ce nouveau moteur innovant, tout en conservant la fiabilité légendaire du CFM56 allie des techniques de conception aérodynamique, des matériaux plus légers et plus endurants, de vraies ruptures technologiques par rapport à la génération précédente qui permettent d’atteindre les objectifs de réduction des émissions d’oxyde d’azote (NOx), des émissions de CO2 et de niveau sonore, caractéristiques qui découlent du choix des matériaux de nacelle.

Ces nombreux avantages pour les opérateurs sont renforcés par la fiabilité la plus élevée aujourd’hui en terme de motorisation aéronautique, associée aux coûts de maintenance les plus faibles.

Le LEAP-1A a reçu en novembre 2015 sa double certification européenne et américaine et entrera donc en service en 2016 sur un A320neo aux couleurs d’un client dont le nom reste encore inconnu à ce jour. Il entrera ensuite en service sur un 737MAX en 2017 puis se devrait être en 2018 pour le C919 bien que l’on parle actuellement d’un retard dans sa mise en service qui reculerait cette échéance à 2019.

Pour répondre au besoin d’économie de carburant de ses clients CFM a retravaillé les architectures sur le Leap avec un diamètre plus gros. L’un des éléments qui donne de l’efficacité propulsive c’est le rapport flux air chaud et flux air froid. Cela permet de faire de la réduction de consommation de carburant dans une architecture conventionnelle.

Outre l’augmentation du diamètre de soufflante plus important, les autres technologies de pointe apparues de série sur le LEAP afin de permettre des températures plus élevées, on peut également souligner :

• l’emploi du nouveau matériau intermétallique TiAl (aluminure de titane) pour alléger la turbine basse pression, et permettant des gains de masse significatifs.

• Safran développe un matériau totalement avant-gardiste, le CMC (composite à matrice céramique) qui est deux fois plus résistant aux très hautes températures (de 2000 à 2400°F) que les superalliages à base de nickel et trois fois plus léger que ces derniers. Ce matériau sera utilisé pour développer des pièces de forme complexe.

• l’emploi par GE d’une chambre à combustion pauvre TAPS II(Twin-Annular Pre-Swirl) à prémélange et prérotation tourbillonnaire, permettant de réduire très sensiblement les émissions d’oxydes et de particules fines (50% de marge sur les NOx par rapport à la norme environnementale OACI CAEP/6)

Pour le LEAP, une technologie de rupture sur laquelle le groupe travaille depuis 20 ans, une technologie de tissage en 3 dimensions d’une préforme fibreuse en carbone associée au moulage par transfert de résine (RTM pour Resin Transfer Moulding) a été développée non seulement pour les aubes de soufflante mais aussi pour son carter.

Cette technique utilisée pour les 18 aubes de la soufflante et le carter de rétention qui l’entoure a été choisie en raison de l’avantage en masse de l’ordre de 500 kg qu’elle procure, comparée à une solution métallique. Ce bénéfice a été utilisé pour augmenter le taux de dilution du moteur en limitant l’augmentation du poids du module de soufflante. Elle offre par ailleurs une robustesse accrue aux chocs et aux températures sans « quasiment aucune maintenance ».

Parallèlement pour la nacelle du LEAP-1A Aircelle a travaillé la masse avec une utilisation encore accrue des matériaux composites, la nacelle est devenue plus légère. Elle contribue pour une grande part à atténuer le bruit émis par le moteur, grâce à l’utilisation des traitements acoustiques appliqués sur ses parois intérieures.

A la deuxième place mondiale des plus grands fournisseurs de nacelles, Aircelle a transformé la manière de travailler et a mis en place une organisation industrielle et une ergonomie du poste de travail visant l’efficacité : des moyens de production optimisés, lignes automatisées et moyens de contrôle innovants.

Les temps de manutention gagnés sont dus à des robots de ponçage et de peinture qui permettent d’augmenter la précision, – de faire ainsi des économies de peinture, et donc de réduire encore le poids -, temps gagnés aussi grâce aussi à des Smart Trolleys qui accélèrent le processus d’intégration des nacelles.

Un gros défi se profile maintenant, la montée en cadence, et Olivier Andries, PDG de Snecma annonce 100 moteurs livrés cette année, 500 l’an prochain, 1 200 en 2018, 1 800 en 2019, 2 000 moteurs en 2020.

En moins de 5 ans le groupe s’engage à passer à 2 000 moteurs par an. Depuis 2012, des investissements significatifs ont été réalisés, et 60 personnes sont dédiées au projet de montée en cadence du Leap, pour suivre les 300 fournisseurs du programme. Car de 50 A320neo produits par mois que projetait d’assembler Airbus par an, ce chiffre est passé à 60.

Pour AeroMorning, Nadia Didelot