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L’airbus A380 : la grande aventure

dimanche 6 mai 2007, par Flo.®

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La grande aventure de l’A380

CONCEVOIR, RÉALISER, METTRE EN SERVICE un avion capable de transporter jusqu’à 800 passagers est-ce possible ? Est-ce possible, surtout, de manière rentable, on dirait aujourd’hui "profitable", pour les compagnies aériennes qui exploiteraient ce géant du ciel, le plus gros avion commercial jamais construit ? "Oui !", ont répondu les Européens ! Ainsi est né l’Airbus A380, concrétisation d’un défi à la fois technique, économique et stratégique, les trois volets étant bien entendu étroitement liés.

L’idée a longuement mûri au sein de ce qui était encore le consortium Airbus Industrie, chargé de la vente des appareils produits par un GIE (Groupement d’intérêt économique) qui réunissait des industriels du Vieux Continent : Aérospatiale pour la France, DASA pour l’Allemagne, CASA pour l’Espagne, British Aerospace pour le Royaume-Uni. Dans la gamme des avions made in Europe qui concurrençaient les produits du constructeur américain Boeing et contestaient la suprématie de ce dernier, il manquait le gros porteur, l’équivalent du Boeing 747, d’une capacité d’un peu plus de 400 sièges en aménagement mixte : cabine de première classe, cabine de classe affaires et cabine de classe économique.
Avec le B-747, Boeing détenait depuis une trentaine d’années un véritable monopole. Largement amortie, la production du B-747 constituait une source de revenus permanents pour le constructeur américain, qui fixait à sa guise le prix de vente à ses clients ; et pouvait ensuite casser les prix des autres appareils de sa gamme, pour s’opposer aux produits équivalents d’Airbus Industrie ; ou se servait de ce modèle unique au monde comme « produit d’appel » pour inciter les nouveaux clients à choisir de préférence des avions Boeing, puisqu’il était le seul à pouvoir présenter une gamme complète, depuis le court-courrier d’une centaine de places jusqu’au long-courrier de grande capacité.
Or, pour les transporteurs aériens, la cohérence de leur flotte d’avions est source d’économies évidentes en termes de pièces de rechange, de procédures d’exploitation, de maintenance périodique et d’entretien courant. Sans parler des économies réalisées du fait de la spécialisation des personnels au sol, familiarisés avec un nombre restreint d’appareils du même constructeur.

Une stratégie de conquête : du militaire au civil

Airbus Industrie avait pourtant réussi à s’imposer, puis à conquérir une part significative du marché grâce à des innovations techniques qui étaient autant de petites révolutions. Base, là encore, d’économies pour les compagnies aériennes. La plus spectaculaire, celle en tout cas dont on a le plus souvent parlé, mais elle n’est qu’un exemple parmi d’autres, est évidemment l’introduction de commandes de vol électriques. Lesquelles faut-il le rappeler sont depuis longtemps utilisées sur avions de combat, où elles ont largement fait la preuve de leur efficacité et de leur fiabilité.

Comme souvent en haute technologie, les recherches et les réalisations dans le domaine de la Défense ont ouvert la voie à des applications civiles. On ne doit pas oublier d’ailleurs que les commandes de vol électriques ont aussi été utilisées sur un appareil comme le Concorde franco-britannique, même si c’était de façon partielle, sur l’une des commandes seulement, avec un système mécanique de secours, au cas où ... Alors que sur les Airbus, elles sont employées seules, sur les trois axes, diront les spécialistes (tangage, roulis et lacet), et ont démontré leur parfaite maturité.

Mais pourquoi des commandes de vol électriques ? Pourquoi une telle innovation ?

D’aucuns ont pu penser qu’il s’agissait seulement en l’occurrence de la concrétisation d’un « rêve d’ingénieur », comme si les techniciens d’Airbus Industrie disaient : « Nous le faisons puisque et parce que c’est possible ! Ne nous demandez pas en plus de justifier notre choix par des arguments rationnels ! ... » Ces commandes n’étaient-elles donc qu’une sorte de fantaisie technique, dont l’introduction dans les avions aurait de plus des conséquences sociales dramatiques ?
On a encore en mémoire les réactions violentes de certaines catégories de personnels navigants français, en l’occurrence les mécaniciens navigants, lorsque fut mis en service l’airbus A3320, le premier à être doté de ces commendes de vol électrique. Il est vrai aussi que cette innovation-là, accompagner du remplacement des cadrans classiques du tableau de bord par des écrans cathodiques, ce que l’on appelle le glass cockpit, littéralement le cockpit de verre, entrainait de manière inéducable la disparition du métier de mécanicien naviguant. La conduite de n’importe quel avion s’en trouvait simplifiée au point qu’elle pourrai d désormais être assurée par deux pilotes seulement. D’autres corps de métiers, pas le passé on connu pareille révolution technique, qui s’est traduite par la disparition d’une fonction que l’on avait crue indispensable inamovible.

Alors, oui, pourquoi des commandes de vol électrique ?

Sur un appareil classique, les ordres du pilote qu’il actionne avec ses mains et ses pieds sont retransmis aux gouvernes, surface mobile situées sur les ailes de l’empennage arrière, par des moyens mécaniques, câbles et tringles. On imagine sans peine ce que cela peut générer dans la complexité de l’installation desdits câbles et tringles, en particulier sur des appareils de très grandes dimensions…Et ce, d’autant plus que ces chaines de commandes doivent être doublées voire triplées…
Avec les commandes de vol électrique, les ordres de pilotages sont convertis en impulsions électriques et transites d’abord par des calculateurs. Ceux-ci prennent en compte les divers paramètres de vol, adaptent les ordres de pilotage et les envoient aux gouvernes. Les fils électriques remplacent câbles, poulies, renvois et tringles, avec un gain de poids considérable et une réduction tout aussi conséquente des frais d’entretiens.

Surtout il devient alors possible de mettre en place des automatismes qui simplifieront la conduite, et des protections qui empêcheront que l’avion se retrouve en situation dangereuse dans n’importe quelle phase de vol ; que ce soit à la suite d’une manœuvre erronée, ou de conditions extérieurs délicates, notamment de nature météorologique. Le logiciel des calculateurs, correctement programmé, vient en aide au cerveau humain, prêt à parer ses éventuelles défaillances. L’équipage habituel, deux pilotes et un mécanicien naviguant, peut de ce fait être réduit à deux pilotes seulement, comme déjà indiqué. Plus personne, aujourd’hui, ne s’étonne d’embarquer dans un avion transportant cinq cents passagers, voire davantage, pour une traversée transatlantique, sous la seul responsabilité d’une paire de pilote. Et pourtant, quelle révolution…

Grâce aux commande de vol électrique, au système de pilotage moderne, à l’électronique et à l’informatique de bord, il devient également possible de faire en sorte qu’un pilote soit qualifié sur plusieurs types d’avions, la qualification désignant son aptitude reconnue à la conduite de tel ou tel modèle d’aéronef, qu’il puisse indifféremment piloter un "petit". Ou un "gros" Airbus, moyennant une très courte adaptation. Pour lui, les caractéristiques de chaque appareil sont en quelque sorte gommées par les calculateurs, et il pourra très vite se familiariser avec son nouvel avion. Du coup, l’entraînement des pilotes peut même se réduire à des séances sur simulateur, un simulateur qui reproduit à la perfection le comportement d’un avion. Séances beaucoup moins onéreuses que leur équivalent en heures de vol, même si, à l’achat, un simulateur sophistiqué coûte le même prix qu’un avion, et éventuellement davantage. Car le fonctionnement d’un simulateur revient beaucoup moins cher, et il peut « tourner" vingt-quatre heures sur vingt-quatre, ou presque. Les pilotes se familiarisent donc sur simulateur avec les procédures normales ou d’urgence de la nouvelle machine, au point que l’on en vient à parler de qualification Zéro flight time, c’est-à-dire sans entraînement en vol ! Or, la formation des équipages constitue l’un des postes les plus onéreux, en termes d’exploitation, pour une compagnie aérienne. Elle mobilise les pilotes pour de longues périodes, durant lesquelles ils continuent de percevoir leurs salaires, mais ne transportent ni passagers, ni fret ; et sont donc économiquement improductifs ...

En ce domaine, Airbus Industrie a fait œuvre de pionnier, pour le plus grand bonheur des transporteurs aériens, dont un grand nombre a décidé de se détourner du constructeur américain et d’acheter européen ...

Bon gré mal gré, Boeing a dû lui aussi abandonner les commandes de vol classiques et adopter les commandes de vol électriques sur ses modèles les plus récents, emboitant le pas au constructeur européen, en ce domaine comme en d’autres. Car, encore une fois, le cas des commandes de vol électriques ne constitue qu’un exemple. Un exemple caractéristique de la stratégie du constructeur européen, poursuivie avec obstination : faire appel à des innovations techniques qui permettent d’offrir de larges possibilités d’économies aux compagnies aériennes ; et un meilleur confort aux passagers, les mouvements désagréables d’un avion qui subit de la turbulence atmosphérique pouvant être amortis par les commandes automatiques. Le succès n’a pas été immédiat. Airbus est passé par des hauts et des bas. Rien n’était acquis d’avance. Gageons qu’au cours des trente-cinq dernières années, le doute a dû plus d’une fois effleurer, sinon tarauder, l’esprit de ses dirigeants. Nul n’a oublié les années noires où les ventes du consortium européen, qui s’appelait encore Airbus Industrie, se chiffraient sur les doigts d’une seule main. Voire les années de ventes ... négatives, lorsque le nombre d’avions effectivement vendus se révélait inférieur à celui des annulations de commandes précédentes ! Mais, au bout du compte, le succès est venu, récompensant la persévérance des hommes et des femmes qui n’ont jamais perdu espoir de donner, de redonner à l’Europe une industrie aéronautique civile digne de ce nom.

Une gamme complète :

IL aura fallu trente ans pour que le succès s’affirme, sous l’impultion de patron comme Bernard Lathière, Jean Pierson, puis Noël Forgeard. Le constructuer européen s’est d’abord posé en simple concurrent du "géant de Seattle" ( allusion à la localisation géographique de Boeing, la ville Seattle, dans l’état de Washington sur la cote pacifique). Lequel géant ne prenait guère au serieux de ce petit Européen multinationnal qui prétendait construire des avions civils comme lui. Puis Airbus Industrie s’est enhardi jusqu’à déclarer qu’il entendait contester la suprematie de Boeing, resté seul sur le marché des avions commerciaux, après la disparition ou l’effacement de firmes comme Lockheed ou Mc Donnell Douglas. Avant de le ratraper, puis de le dépasser en nombre de ventes aux compagnies aériennes du monde entier, comme cela s’est produit en 2003.
Puis encore en 2004, juste la veille de la sortie officielle (au mois de janvier 2005) de l’aibus A380, un appareil déstiner a compléter la gamme des aviuons produits sur le Vieux Continent. Cela afin de couvrir l’ensenble des besoins prévisibles des transporteurs aériens. " Venez vers moi, peut dire aujourd’hui Airbus, je suis à même de répondre à tous vos desiderata, du plus petit avion jusqu’au plus grand. Venez vers moi, et vous ne serez pas déçus !..."
Ayant abandonné le mot Industrie de son appellation initiale, puisque devenu entre-temps une société totalement intégrée, c’est ç dire charger non seulement de la commercialisation des avions, mais de leur réalisation, on comprend mieux pourquoi Airbus a tenu à célébrer avec quelque pompe la première présentation publique de son géant du ciel,le 18 janvier 2005 à Toulouse. Seul, en effet, une société totalement intégrée, débarrassée de son précédent statut bâtard, il faut bien le dire, pouvait se lancer dans un programme aussi ambitieux, le contrôler de bout en bout.
" Nous éstimons que l’A380 est un très gros avion pour un petit marché..." Jugeait, un peu pincé, Randy Baseler, vice-président du marketing de Boeing, ce même 18 janvier, depuis Seattle. Baseler, tout en saluant la reussite technique que représente l’avion européen, estimait en effet que le marché d’un avion comme l’A380 serait des plus restreints. "ILs ont 149 commandes à l’heure actuelle, il leur en faut 250 pour rentrer dans leur fonds. Ils y arriveront sûrrement..., déclarait-il. Mais il est peu probable qu’ils gagnent autant d’argent avec l’A380 que Boeing l’a fait avec le 747..." On ne peut qu’acquiescer, voire applaudir aux déclarations du vice-président de Boeing ! Par ses propos, Randy Baseler reconnaissait la reussite technique d’Airbus. Et ce n’est pas un mince compliment dans la bouche du représentant d’une société americaine qui, depuis un tiers de siècle, contestait systématiquement les capacités, les décisions et les programmes du constructeur Européen. Qui le prenait de haut avec lui, jusqu’à ce que ce dernier le supplante.

Par son propos, Baseler cautionnait également les déclarations de Noël Forgeard, patron d’Airbus, qui, au départ du programme, chiffrait à 250 le nombre d’appareils à vendre pour que les actionnaires d’Airbus (les sociétés européennes) rentrent dans leur fonds, soit un investissemtn de 10,7 milliards de dollars US. C’est en effet le dollar americain qui est utilisé dans le secteur de la construction aéronotique civile. Quoi qu’il en soit, le montant a de quoi impressionner. On soupçonne d’ailleurs les responsables d’un projet aussi ambitieux et aussi couteux que l’A380 d’enjoliver la réaliter, de se montrer pas trop optimistes en calculant et en présenatnt leurs prévisions financières. Manière d’emporter le décision des actionnaires ou des pouvoirs publics qui apportent leur soutient audit au projet. Mais là, c’est le concurrent lui même, Boeing, qui apportenn sa caution aux prévisions d’Airbus !
Le chiffre des ivestissements cité a d’ailleurs toutes les chances, si l’on peut dire, d’être dépasser. Le développement de la version cargo, qui viendra compléter les differentes versions de transport de passagers, coûtera certainement plus cher que ce qui était initialement prévu. De même, les modofications effectuées sur l’avion, afin de satisfaire aux demande de certaines compagnies aériennes pour réduire le niveau sonor de l’A380, en prévision de normes plus sévères qui risquent d’être édictées on grevé le devis de départ. Elles ont eu aussi, on le verra plus loin des conséquences sur le plan technique.
Enfin reconnaisait Noël Forgeard dès le mois de janvier 2005, le coût de certain systèmes de l’avion, de certains équipements, "a probablement été sous-éstimé". Entre 2000 année de lancement officiel du programme, et 2011, le dépassement pourrait atteindre 1,45 millard d’euros (chiffre a convertir d’ici là en dollars, selon le cours du change qui prévaudra tout au long de cette periode...). Rien à voir cependant, avec le Boeing 777, dont le devis initial a été multiplié pas trois ! Le chiffre des ventes de l’A380 avant retour sur investissement sera donc certainement réévaluer au cours du déroulement du programme. D’autant qu’il n’a pas de signification absolue, tout au plus représente-t-il un repère. Il n’est valable que si l’avion se vend à un rythme soutenu, une cinquantaine d’appareils par an, quatre appareils par mois, scion le plan de production établi par Airbus, les moyens mis en place en Europe et chez les coopérants extra-européens permettant de doubler ce chiffre sans problème. Que le rythme’ de quatre par mois baisse, que les ventes et les sorties d’avions s’étalent dans le temps, et le nombre d’appareils à vendre pour récupérer la mise augmentera inéluctablement…
Il est pourtant un point des déclarations de Randy Baseler qui mérite que l’on s’y attarde quelque peu. Ce dernier souligne qu’à son avis les Européens, avec l’A380, gagneront beaucoup moins d’argent que Boeing avec son B-747. Peut-être, sans doute, a-t-il raison, puisque le monopole dont disposait jusque-là Boeing sur les avions à grande capacité lui permettait de fixer à sa guise le prix de vente, et d’en tirer le maximum de bénéfices, pour la plus grande satisfaction de ses actionnaires ! Mais c’est vouloir considérer le projet européen de manière autonome, comme un programme isolé ; vouloir le réduire à une sorte d’ambition quelque peu démesurée. Or, l’A380 ne peut être "pesé » sur le seul plan comptable, car il constitue un élément essentiel, mais un élément seulement, de la stratégie globale d’Airbus.
Les bénéfices à en attendre ne sont pas uniquement ceux du programme lui-même. L’A380 est conçu pour compléter la gamme des appareils commerciaux d’Airbus, pour asseoir définitivement la crédibilité du constructeur européen aux yeux des compagnies aériennes. Ses retombées se traduiront également, à n’en pas douter, par des ventes d’autres appareils Airbus, au nom de la « communalité » (appartenance à une même famille) et donc par un ralentissement des ventes de Boeing 747, privant de la sorte le constructeur américain d’une source de profit importante. Ces effets-là sont difficilement chiffrables.

Stratégie et technique

Quand on parle de l’A380, il ne faut jamais oublier, mais au contraire dire et répéter, qu’en lançant le projetA3XX, baptisé officiellementA380 en 2001, le constructeur européen Airbus entendait d’abord compléter sa gamme d’avions civils, se mettre en position de disputer à son concurrent Boeing le monopole que celui-ci détenait sur les avions très gros porteurs avec le 747. Mais, pour séduire les Compagnies aériennes, encore fallait-il leur proposer un appareil qui réponde à la demande du marché, telle du moins qu’on peut l’estimer à échéance de dix, vingt ans et même largement au-delà. La vie d’un avion commercial s’étend en effet sur une trentaine d’années au moins. Les constructeurs élaborent donc des stratégies à long terme, la technique leur permettant en principe d’y répondre dans les meilleures conditions possibles, avec des améliorations successives du produit initial.

Or, que disent les prévisions de trafic aérien ?

Les attentats du 11 septembre 2001, et les craintes qu’ils ont suscitées sur le plan mondial, se sont traduits par un net coup de frein dans l’activité des transporteurs aériens. Coup de frein amplifié par le ralentissement dû à une certaine morosité économique que l’on constatait depuis quelques années déjà. Le rythme de croissance du trafic de passagers, mais aussi du trafic de fret, a chuté. Variation cyclique bien connue dans le secteur de l’aviation commerciale, quelles que soient les causes auxquelles on peut l’attribuer. Baisse d’activité, stagnation, avant une reprise plus ou moins longue à venir. La reprise s’est déjà manifestée, assez timidement, en 2004.

Pour la première décennie du XXI" siècle, et jusqu’au milieu de la seconde décennie, les études de marché tablent sur une croissance en transport de passagers de 5 % par an. De plus, la situation démographique va continuer d’évoluer au niveau mondial. D’ici à 2020, seize, villes dans le monde, dont une dizaine dans la zone Asie-Pacifique, compterons plus de 20 millions d’habitants. Tels sont en tout cas les chiffres fournis en 2003 par Peter Brown vice-président d’Airbus. Pour Airbus, il s’agissait donc d’anticiper la croissance du trafic et de prendre en compte la nouvelle donne démographique. D’autant que l’engorgement des grands aéroports rend difficile l’accueil d’un plus grand nombre d’avions sur les plates-formes aéroportuaires, tout comme la saturation du ciel dans certaines régions du globe qui limite les possibilités du trafic aérien. Conclusion : seuls des appareils de plus grande capacité seront capables de faire face à la situation qui prévaudra dans dix, quinze, ou vingt ans.

On verra plus loin que Boeing ne partage pas une telle analyse du marché, qu’il la conteste même entièrement. Ce qui l’a conduit à lancer le programme du biréacteur 787 Dreamliner (l’avion de ligne rêvé) de moyenne capacité, soit 200 à 300 places, selon les versions envisagées...

Dans sa première version, celle de base, l’A380, lui, était conçu pour emporter 555 passagers dans une configuration à trois classes : classe touriste, classe affaires, première classe, sur des distances pouvant atteindre 7650 milles nautiques. Chiffre qui sera ensuite porté à 8000 milles nautiques (quelque 14800 km), à la demande de certaines compagnies, le projet initial ayant fait l’objet d’adaptations ultérieur pour justement répondre aux desiderata des acquéreurs.

Dans cette même configuration à trois classes, le Boeing 747-400, version la plus évoluée de l’avion américain concurrent, n’emporte « que » 412 sièges, sur des distances de 7100 milles nautiques seulement. Boeing a bien envisagé un moment de développer une version de capacité accrue, mais y a finalement renoncé. Provisoirement ? Définitivement ? Qui le sait ? Un projet de cette sorte souffre d’un handicap indubitable : le Boeing 747 est le fruit d’une technologie qui date, vieille de trente et quelques années, à laquelle on peut certes apporter des améliorations, mais avec laquelle il est difficile, voire impossible, d’innover de manière radicale.

Ce qu’a voulu faire Airbus avec l’A 380. Objectif déclaré, affirmé, proclamé à maintes reprises : le coût d’exploitation de l’A 380 sera de 17 % inférieur à celui du Boeing 747-400, dernier-né de la lignée des 747. En termes professionnels, le coût au siège/kilomètre, unité de mesure utilisée pour évaluer le « rendement » d’un avion commercial, serait réduit de 17 %. De quoi faire saliver les patrons des compagnies aériennes.

Équipé de quatre moteurs de toute dernière génération, fournissant chacun une poussée de 70000 livres (plus de 32 tonnes), qui pourra être augmentée par la suite, l’A380 répondrait aux exigences les plus rigoureuses de respect de l’environnement, que ce soit en matière de bruit autour des aéroports ou de pollution atmosphérique par les oxydes d’azote issus de la combustion du kérosène. Il mériterait alors sans conteste le titre de Green Giant, le « Géant vert", que lui attribue parfois Airbus dans ses documents de présentation, avec ce chiffre propre à séduire le bon public et les écologistes, comme les patrons des compagnies aériennes : moins de trois litres de carburant consommés pour transporter un passager sur 100 kilomètres !
Pour obtenir de telles performances, outre des réacteurs peu gourmands en kérosène. Outre une aérodynamique sophistiquée, avec des ailes très fines, il convenait d’alléger au maximum l’avion : de réduire son poids à vide avant remplissage des réservoirs et embarquement du fret dans les soutes, comme des passagers et de leurs bagages en cabine. Plus un véhicule est lourd, plus il consomme, qu’il soit terrestre ou aérien. Les automobilistes le savent parfaitement. Le poids à vide est la hantise des constructeurs d’avions. Ainsi, lors de l’élaboration du projet, le poids total en charge au décollage avait été fixé à 540 tonnes, avec un poids à vide de quelque 277 tonnes. A titre de comparaison, le Boeing 747-400, au décollage, ne pèse "que" 397 tonnes ...

Là se situait le grand défi, à tout le moins l’un des grands défis techniques du projet Airbus A380 dès sa conception, dès les premières études de faisabilité, vers le milieu de la décennie 1990. C’est en effet à cette époque qu’Airbus Industrie avait commencé à travailler sur un projet de quadriréacteur à grande capacité, qui reprendrait les études préalablement réalisées par les ingénieurs français d’Aérospatiale ou allemands de Deutsche Airbus. La capacité de ces paquebots des airs imaginés de part et d’autre du Rhin allait de 600 à 800 passagers, la masse maximum au décollage, de 450 à 550 tonnes, la distance qu’ils pourraient franchir, de quelque 7000 km à près de 13000 km. Mais déjà, tous faisaient appel à des matériaux nouveaux, afin d’alléger au maximum le futur géant, dont la forme du fuselage variait du plus simple, fuselage circulaire, au plus sophistiqué, en forme de trèfle : large à la base, étroit au sommet.

Appel aux composites

En mai 1994, le projet se précise. Nom de code : A3XX. Le nombre de passagers répartis en trois classes avoisinera 550. Le fuselage sera rond. Il comportera deux ponts pour les passagers, au-dessus d’une soute conçue pour y loger le plus grand nombre possible de conteneurs de fret. Les bureaux d’études se sont mis d’accord sur la longueur du fuselage, l’envergure des ailes et sur la masse au décollage. Laquelle continuera de croître au fil des années suivantes, pour répondre aux demandes des compagnies aériennes, mais en gardant toujours comme principale préoccupation une masse à vide qui permette de tenir les engagements contractuels vis-à-vis des futurs clients ... qui, alors, restent à conquérir. Et à séduire.
Pour parvenir à ce résultat, Airbus a décidé de faire appel aux toutes dernières technologies, notamment pour ce qui concerne la structure du A3XX, le fuselage, les ailes, l’empennage (la queue de l’avion). Les matériaux composites répondent à l’impératif catégorique qui demeure le leitmotiv des constructeurs d’avions commerciaux : réduire la masse à vide ! On fera donc appel à eux, partout et chaque fois que ce sera possible.
Là encore, rendons à César ce qui appartient à César : les composites sont directement issus de la recherche militaire. Ce ne sont pas les industriels aquitains du secteur de la Défense qui diront le contraire, eux dont la compétence en la matière est aujourd’hui unanimement reconnue, y compris et surtout à l’étranger. L’équation est toujours la même. Pour accroître les performances d’un missile stratégique, il faut réduire le poids de l’enveloppe qui contient les propergols du propulseur. Si l’enveloppe est réalisée en métal, elle pèse lourd ; beaucoup moins si on la fabrique en fibres de verre enrobées de résine. Idem pour les tuyères des fusées : lourdes en métal, beaucoup moins en composite carbone, qui possède en outre la propriété de résister à la chaleur que dégagent les propergols en combustion. Seul inconvénient : les composites coûtes cher. Mais lorsqu’il s’agit de mettre sur pied une force de dissuasion nucléaire, les pouvoirs publics sont prêts à consentir les investissements nécessaires. Ce qui a été fait.
Peu à peu, l’usage des composites trouve des débouchés hors du secteur militaire. D’abord sur les lanceurs spatiaux civils, comme Ariane, mais pas seulement. En aéro¬nautique, leurs caractéristiques les rendent particulièrement performants sur les systèmes de freinage. Puis on commence à les employer pour la fabrication des struc¬tures elles-mêmes. On fabrique des gouvernes, les surfaces mobiles qui permettent de diriger l’avion, en composite carbone, comme sur le Mirage 2000 de Dassault Aviation. Puis des ailes, sur les avions de combat : le revêtement de la voilure du Rafale est composé de panneaux en carbone. Ou les avions d’affaires. Puis des parties fixes sur les gros avions civils, après qu’une longue utilisation sur les appareils militaires, dans des conditions d’emploi difficiles, ou sur les appareils civils de taille relativement petite, ait permis de démontrer leur fiabilité. Leurs avantages ?
Ils sont plus légers que les alliages métalliques, insensibles à la corrosion, résistants à ce que l’on appelle la « fatigue-. endommagement d’une pièce à la suite d’efforts de faible intensité, mais répétitifs. Autant de qualités qui les rendent fort séduisants aux yeux des responsables de l’entretien des avions ... et des dirigeants d’une compagnie aérienne. Même s’ils se prêtent plus malaisément que les alliages métalliques à des réparations partielles, et sont plus difficiles à usiner. même si leur prix est encore élevé, leurs atouts font qu’ils sont de plus en plus largement utilisés. Personne, aujourd’hui, ne s’étonne donc plus d’apprendre que les grandes dérives, la partie verticale de la queue d’ un avion, sont fabriquées en composites carbone ; ou certaines gouvernes ; ou même des parties internes de la structure de l’aile, comme les nervures.
Avec l’A380, Airbus va encore plus loin.
Le constructeur européen innove en décidant de fabriquer une bonne partie de ce que l’on désigne comme le caisson central de voilure (voilure : autre nom pour désigner la totalité des ailes) avec ce même composite carbone. Cela ne s’était encore jamais fait pour un avion civil. Le caisson central est la pièce qui, dans le fuselage, se trouve à la jonction des deux ailes. Mesurant 6,9 mètres de long, 7,88 mètres de large, 3,93 mètres de haut, pesant plus de 11 tonnes, sur l’A380, il contient un réservoir de carburant. Mais surtout c’est lui qui encaisse les contraintes transmises par les ailes en vol, soumises aux forces aérodynamiques qui ont pour effet de les tirer vers le haut. Des contraintes dont on a une idée quand on sait que la déflexion de chaque aile, la différence entre la position de l’extrémité de J’aile au repos et sa position en vol de croisière, dépasse 4 mètres sur l’ airbus A380.
Le chiffre a de quoi couper le souffle au passager qui embarque dans un tel appareil. Il indique seulement que l’aile travaille en souplesse, comme sur n’importe quel avion. Simplement, sur le dernier-né d’Airbus, l’aile est plus grande, puisque l’envergure, de bout en bout, avoisine 80 mètres. Elle a en effet été calculée pour être utilisée sur les versions ultérieures de l’avion, avec un fuselage plus long et une capacité accrue. Dans ces conditions, pas question de vouloir à tout prix maintenir la rigidité de la voilure. Elle réclamerait un mode de construction incompatible avec un devis de masse acceptable. D’ailleurs, sur certains avions, les bombardiers américains B-52 entre autres, la déflexion est autrement plus importante, les ailes s’incurvent littéralement vers le haut.

Résistance aux chocs ...

C’est que, sur l’A380, la déflexion est réduite grâce à une « astuce », si l’on peut dire. Encore une innovation des bureaux d’études d’Airbus. Des réservoirs de carburant ont été placés en bout de chaque aile. Après le décollage, alors que l’avion gagnera de la vitesse, que les contraintes s’amplifieront et iront vers leur maximum, deux tonnes de kérosène seront transférées de chaque côté, et joueront le rôle de contrepoids. La résistance du caisson central de la voilure a donc pu être calculée en prenant en compte l’ensemble de ces paramètres. Alliages métal1iques et composites y font bon ménage, puisqu’en termes de masse, 40 % du caisson central de voilure sont réalisés en composites à fibres de carbone.

Les composites sont encore largement utilisés pour la construction des ailes et des gouvernes qui leur sont associées : ou encore pour cel1e des empennages à l’arrière du fuselage. qui portent les gouvernes de direction et de profondeur. Sans oublier certains tronçons du fuselage.
C’est bien simple : au bilan, les composites représentent un quart de la masse structurale de l’avion. Seul bémol à leurs qualités déjà signalées : les composites résistent assez mal aux impacts d’objets étrangers ... ou d’oiseaux. Or, les avions disputant à ces derniers la libre disposition de l’atmosphère, en tout cas dans les basses couches, ce genre de rencontres se produit assez fréquemment, notamment aux environs des aéroports. Au point que les responsables de la sécurité sur les aérodromes se préoccupent très serieusement de trouver les moyens adéquats pour éloigner les volatiles des grands éspaces dégagés qui entourent les pistes et constituent un lieu rêvé de sejour et de repos pour les bêtes a plumes.
Quoi qu’il en soit, ce risque ne peut êtrt négligé. Pas question donc de faire appel aux composites pour fabriquer les pièces succeptibles de recevoir ce genre de choc en vol. Les bords d’attaque, à l’avant des pièces en composites, sont donc réalisés en metal.
A moins que...
A moins qu’un composite offre une resistance particulière, a priori inattendue, et donc d’autant plus heureuse pour les ingenieurs. Tel est précisément le cas avec le "glare" (GLAss fiber REinforced aluinium), désigne un composite à base de fibre de verre et d’aluminium, disposées en couche superposées, et de résine époxy. Il est utilisé pour la première fois sur l’A380, pour réaliser la partie superieur du fuselage, soit 380 mètres carrés au total. La glare (il faudra désormais se familiariser avec ce nouveau nom) est le fruit des recherches menées notamment en Hollande, au sein du département aéronautique de l’université de Delft, reprenant des travaux plus anciens de la société de construction aéronautique Fokker.
La fabrication démarra vers le milieu des années 1980. Le glare a été employé sur certains modèles d’Airbus, par exemple le A310, dès 1999, mais pour des éléments non vitaux, comme le plancher de la soute cargo. Pour faire court, disons qu’il présente les qualités habituelles des composites, en particulier sa légèreté par rapport aux alliages d’aluminium, mais qu’il se travaille ct se répare comme le métal, et offre une bien meilleure résistance au feu que l’aluminium ou les autres composites connus ; et une meilleure résistance aux chocs aussi. Cette dernière particularité n’a été mise en évidence que tout récemment. Au point que les responsables du A380, engagés dans leur programme de chasse aux kilos superflus sur l’avion, ont même décidé de faire appel à lui pour fabriquer le bord d’attaque de la dérive verticale. Quelques dizaines de kilos de gagnés sont toujours bons à prendre.
Il peut sembler curieux aux non-initiés que les constructeurs d’un avion comme l’A380 se préoccupent autant de la résistance aux chocs, mais leur souci est loin de relever de l’anecdote ou d’une lubie d’ingénieur. Au cours des quarante dernières années, plusieurs catastrophes aériennes ont pu être imputées à des oiseaux qui ont percuté un avion, 79 civils ont été perdu de ce fait, avec au total de centaines de morts. Or, M. de Chabannes, seigneur de La Palice, n’aurait pas dit autre chose : "plus un avion et gros, plus il court le risque de rencontrer un oiseau en vol".

Une importante exposition
De par ses dimensions, l’A380 est de ce fait plus exposé La1 que tous ses prédécesseurs. Il pose donc des problèmes particuliers d’exploitation. Y compris et même surtout par ses ce1 réacteurs, d’un diamètre imposant : le Trent 900, du motoriste britannique Rolls-Royce, qui équipera entre autres les au A380 de cinq des huit premières compagnies aériennes à avoir passé commande de l’avion, a un diamètre sensible- lui ment égal au fuselage d’un Airbus A320. La "soufflante ", l’espèce de grande hélice à multiples pales qui se trouve à l’avant du réacteur, mesure pas moins de 116 pouces, soit du près de 3 mètres ! Un bel aspirateur pour les volatiles dont la trajectoire croisera celle de l’avion : au décollage, chaque moteur aspire 1,25 tonne d’air par seconde ! Chiffres sensiblement équivalents sur l’autre modèle de réacteur du A380 (chaque compagnie choisit celui qu’elle préfère), le GP 7200 d’Engine Alliance, association formée par les deux motoristes américains General Electric et Pratt & Whitney.
La phase de décollage, lorsque les réacteurs tournent à plein régime, constitue un moment particulièrement critique. Plus critique a priori que la phase d’approche et d’atterissage, durant laquelle l’avion vole à une vitesse réduite et à puissance moins élevée. Dans les conditions du décollage, le moindre oiseau peut se transformer en projectile capable d’endommager, voire de faire exploser le réacteur, ou peut aller percuter telle ou telle partie de l’avion, occasionnant des dégàts plus ou moins graves. Les élé¬ments sensibles doivent donc être conçus pour encaisser de tels chocs.

Une attention particulière a été portée à cette question sur l’A380, qui a été soumis, comme les autres appareils, à des tests sévères de résistance avant la mise en service commerciale de l’avion. Ces tests, on le sait, sont effectués grandeur nature sur les avions et les réacteurs grâce à ce que l’on appelle des canons à poulets. Le terme dit bien ce qu’il veut dire : des oiseaux morts, que les âmes sensibles se rassurent, sont projetés à grande vitesse sur les pièces à tester, afin de mesurer leur résistance aux impacts. Si elle apparaît comme douteuse, les parties sensibles sont renforcées.
Chaque avion, pour être certifié, c’est-à-dire reconnu apte au transport de passagers, doit répondre à des normes sévères. Normes internationales, admises par tous. Ainsi, la structure de l’avion doit être capable de supporter les impacts d’oiseaux de 1,850 kilogramme à la vitesse de croisière de l’aéronef (quelque 800 km/h).
Pour les réacteurs, on distingue deux cas précis, deux catégories d’oiseaux. Les oiseaux dits moyens, qui volent en groupes importants et peuvent de ce fait affecter plus d’un moteur lors d’une rencontre et les oiseaux lourds, les solitaires, qui n’endommageront a priori qu’un seul réacteur.
Pour les oiseaux moyens, les normes de certification imposent que chaque moteur soit capable de fournir après impact avec les volatiles au moins 75 % de la puissance de décollage, et ce, durant vingt minutes minimum, afin que l’avion puisse regagner un aérodrome en toute sécurité. Pour l’oiseau lourd, les normes imposent que le comportement du moteur ne mette pas en danger l’intégrité de l’avion, que l’impact ne déclenche ni incendie ni éclatement. En revanche, on admet que le moteur touché puisse être arrêté, puisque tout avion multimoteur est conçu pour pouvoir voler avec un moteur coupé (voire deux, sur un appareil quadriréacteur).
Tout événement de ce genre coûte cher, on s’en doute, à la fois en termes matériels (remplacement du ou des réacteurs) ou commerciaux (annulation du vol). Et ce type d’incidents n’est pas rare. À titre d’exemple, on enregistre en France, chaque année, quelque 700 « rencontres" entre des oiseaux et des avions, dont 15 % donnent lieu à des dommages plus ou moins importants, qui se chiffrent parfois en millions d’euros ou ont des incidences sur le trafic.


Le bâton de lumière

Depuis 1989, la prise en compte du "péril aviaire" a conduit à la mise en place d’une réglementation en France. Les gestionnaires d’aérodromes sont donc astreints de mettre en place des mesures de prévention. Faute de quoi, ils risquent d’être tenus pour responsables des incidents et les compagnies aériennes sont susceptibles de se retourner contre eux, s’il est prouvé que lesdites mesures n’ont pas été prises. Ces dernières visent d’abord à supprimer ce qui peut constituer un attrait pour les oiseaux : cultures, proximité d’une décharge publique, etc. De manière plus active et quotidienne, elles visent surtout à effaroucher les oiseaux qui se posent au voisinage des pistes, ou sur celles-ci, et à les faire s’éloigner. Tirs de fusées détonantes ou crépitantes, diffusion de cris de détresse en fonction des espèces de volatiles, tirs au fusil de chasse sur les espèces autorisées, bruiteurs implantés le long des pistes, rien n’est négligé. La fauconnerie a été expérimentée il y a une vingtaine d’années sur les aérodromes de Toulouse-Blagnac et de Paris-Charles-de-Gaulle, mais elle s’est avérée très coûteuse. De plus, si l’un des rapaces utilisés provoque lui-mème un incident, c’est le gestionnaire qui sera impliqué ! Elle n’est donc plus employée que sur les bases aériennes de l’armée de l’air, notamment sur la grande base d’Istres, dans les Bouches-du-Rhône, qui abrite des avions militaires, mais également le Centre d’essais en vol français.
Parallèlement, les services spécialisés des autorités de l’aviation civile se préoccupent de perfectionner les moyens actuels, afin de réduire encore le nombre des rencontres.

On en est maintenant au laser.
Des essais effectués en 2004 sur l’aérodrome de Montpellier, situé en zone côtière, et qui recense à lui seul l0% des collisions entre avions et oiseaux enregistrées chaque année en France, ont prouvé son efficacité. Un faisceau laser de 20 centimètres de diamètre balayant la piste à intervalles réguliers, et jouant en quelque sorte le rôle d’un bâton de lumière, est capable d’effrayer les oiseaux, de les dissuader de se poser, de les inciter à s’éloigner. Sans dommage pour eux, ni inconvénient pour les pilotes, les contrôleurs aériens ou les employés au sol. Y compris pour les personnels qui, comme les militaires, pilotes ou fantassins, emploient des jumelles de vision nocturne à intensification de lumière, à condition, bien entendu, que l’utilisateur ne fixe pas directement le faisceau. Un appareil automatique à faisceau laser a été mis au point dans le cadre du Centre d’expériences aériennes militaires de Mont-de-Marsan (Landes), ainsi que sur la base aérienne de Brétigny-sur-Orge, dans l’Essonne, avant d’être installé sur l’aérodrome civil de Montpellier. Pour l’heure, la France est le seul pays à disposer d’un tel matériel.
Les spécialistes du Service technique de la navigation aérienne (STNA), qui dépend de la Direction générale de l’aviation civile, estiment que ce nouveau procédé, à présent opérationnel, renforce de manière significative les moyens actuels. « Il peut être utilisé de nuit, ce qui n’est pas toujours le cas des systèmes bruyants qui se révèlent parfois gênants pour les riverains des aéroports, souligne Jean-Luc Briot, ornithologue du STNA, initiateur du laser d’effarouchement. Par temps de brouillard, ou de pluie, les personnels spécialisés en lutte aviaire ne voient pas toujours si des oiseaux sont posés sur la piste, s’ils doivent ou non intervenir. Là, tout est automatique et permanent. On contrôle le fonctionnement à distance sur un simple écran de PC alimenté par une liaison sans fil (... ) Et il n’y a aucune accoutumance de la part des oiseaux, contrairement à certains autres moyens ( ... ) »
Le laser rendra donc de signalés services sur les aérodromes les plus exposés au péril aviaire, s’ils doivent accueillir l’A380. Un péril qu’il est de moins en moins possible de négliger, tant l’éventualité d’un accident grave, dû à une collision entre un simple oiseau et le géant du ciel, apparaîtrait à la fois paradoxale et scandaleuse sur un avion comme l’A380. Un avion pour lequel le souci de la sécurité constitue une préoccupation constante pour les constructeurs, de la conception à la mise au point.
L’arrivée du nouvel avion géant coïncide ainsi avec la prochaine mise en place du « bâton de lumière » sur les aérodromes français, et peut-être étrangers, qui s’en équiperont. Coût unitaire de l’équipement : 100000 euros ... Des aérodromes qui se sont préparés à cette arrivée en construisant des aérogares à la mesure du paquebot du ciel, comme à Dubaî, sur le golfe Arabique, ou à Roissy-Charles-de-Gaulle.

Les desiderata des compagnies, l’obsession de la masse à vide

Pour ce qui concerne l’avion lui-même, la préoccupation récurrente était et reste le respect de la masse maximum à vide, pour les raisons déjà exposées. Cette exigence s’imposait et s’impose à tous, qu’il s’agisse des fabricants de la structure, ou de ce que l’on appelle d’un terme général les systèmes, tout cc qui pourrait s’apparenter aux grands systèmes vitaux sur un corps vivant.
Avec, ici aussi, des innovations significatives.
Le système hydraulique, en premier lieu, sur les avions modernes, assure des tâches multiples. C’est le liquide hydraulique sous pression - pression obtenue grâce â des pompes entraînées par les réacteurs eux-mêmes, ou des pompes électriques - qui actionne les vérins chargés de relever ou de faire descendre le train d’atterrissage : pour l’A 380, vingt roues sous le fuselage et les ailes, dix de chaque côté, et deux roues à l’avant. C’est lui qui alimente les freins ; et les servocommandes, autrement dit d’autres vérins, plus petits, pour la manœuvre des gouvernes sur les ailes ou l’empennage. Les gouvernes, éléments vitaux, disposent de plusieurs systèmes d’alimentation indépendants. Au total, cela représente des centaines de mètres de canalisations, des dizaines de vérins, de robinets, de raccords, de clapets. Qui arrivent à peser lourd.

Alors, pour réduire leur masse, Airbus a décidé d’augmenter]a pression de son système hydraulique. D’adopter sur cet avion civil une pression jusque là utilisée seulement sur les avions militaires, de passer de 3000 à 5000 psi, pound per square inch, livre par pouce carré (le psi équivaut à 0,07 kg par centimètre carré). Une pression plus élevée, cela signifie des dimensions moindres pour les vérins de manœuvre du train d’atterrissage. comme pour les servocommandes, et des canalisations de diamètre réduit. Les canalisations sont parfois même supprimées, car elles sont source de fuites, donc d’opérations d’entretien coûteuses : le vérin est alimenté au plus près, si l’on peut dire, par une pompe électrique autonome qui met en pression la réserve locale de liquide hydraulique. Quelque 1700 kilogrammes d’économisés sur l’ensemble de l’avion.
Et puisque l’on parle du train d’atterrissage ...
Les bogies centraux, six roues chacun, sont soumis à des efforts de ripage, lorsque l’avion vire au sol ; ce qui oblige à les construire suffisamment solides pour qu’ils puissent encaisser ces efforts. Solides ? Trop solides pour un usage de quelques minutes seulement sur un vol de dix ou quinze heures, puisqu’ils ne servent que durant le roulage au sol. Poids supplémentaire ! Les bogies seront donc orientables. Moins d’efforts à supporter, donc moins costauds.
On pourrait citer encore de multiples exemples de cette recherche obstinée dans l’économie de masse par l’adoption de solutions innovantes, ou qui toutes comportent une part significative d’innovation.
Les commandes de vol électriques, on l’a dit au début, permettent de placer entre les hommes du cockpit et les gouvernes de l’avion des calculateurs qui constituent autant d’intermédiaires que l’on peut programmer pour qu’ils viennent en aide aux hommes .Les hommes sont irremplaçables dans la gestion fine d’un vol, dans la prise de décision qui s’impose en cas de problème, dans le jugement sur une situation délicate. En contrepartie. l’avion doit être conçu à leur mesure, en fonction de leurs capacités d’animal pensant.
Ainsi, par exemple, cet avion doit-il être équilibré. En fait, diraient les spécialistes. Il doit être stable. Son poids ne doit pas être trop à l’arrière, mais au contraire être réparti de telle manière que l’homme puisse rester maître de sa machine, grâce aux plans fixes horizontaux et aux gouvernes, dites « de profondeur », qui se trouvent sur la queue de l’avion. C’est grâce à ces plans fixes et cette gouverne de profondeur que le pilote maintient le vol horizontal, ou commande la montée et la descente.
Bien. Sur un avion de la dimension de l’A380, la surface des plans fixes horizontaux est à l’échelle de l’avion lui-même. Très grande. Sauf si on "charge » l’avion à l’arrière. Si on recule le centre de gravité, compléteront les puristes, ou les connaisseurs. L’avion perdra de sa stabilité, il aura par exemple tendance à amplifier un mouvement de cabrage initié par une simple turbulence atmosphérique, et serait donc délicat à piloter sans aide. Mais les calculateurs, qui réagissent de façon instantanée, en feront leur affaire.
C’est ce qui a été retenu sur l’A 380. On a pu gagner de la sorte 40 % de surface sur les plans fixes, soit une tonne et den1Îc de moins. Reste néanmoins que, même réduite, la surface du plan fixe horizontal de l’A 380 est sensiblement égale à celle de la voilure d’un "petit" Airbus A320 !

Le poids des contraintes

Il ne faudrait pas croire, cependant, que tout soit définitivement réglé. Loin de là. C’est qu’entre le projet initial soumis aux compagnies aériennes, avec les innovations décrites ci-dessus, et les premiers avions qui sont livrés, les compagnies ont fait valoir des exigences qui ont largement contribué à une prise de poids de l’A380. Exigences légitimes, au demeurant, qui portaient à la fois sur les performances commerciales et sur le respect de l’environnement.
"Ce sera le seul avion à avoir été contraint par l’environnement" ( ...) remarquait un jour Charles Champion, responsable du programme. Les réacteurs ont été modifiés afin de diminuer leur niveau de bruit, avec renforcement de leur isolation phonique, à la demande des transporteurs qui desservent entre autres l’aéroport de Londres-Heathrow. Idem pour les systèmes hypersustentateurs, les volets des ailes, qui contribuent beaucoup au bruit émis par un avion lors de sa descente vers la piste.

Dans le même temps, les compagnies asiatiques réclamaient une augmentation de la distance franchissable, pour atteindre sans coup férir les 8000 milles nautiques : on a dessiné des réservoirs plus grands. Les dimensions de la soute, pour le fret, ont elles aussi été augmentées. De fait, à force d’ajouts, la masse maximale au décollage de la version prête à voler passera à 560 tonnes (contre 540 initialement prévues). Mais, surtout la masse à vide sera largement supérieure aux prévisions, en tout cas sur les premiers modèles.
Le cas n’a rien d’exceptionnel. La plupart des avions, pour ne pas dire la quasi-totalité, qu’ils soient civils ou militaires, connaissent ce genre d’excédent de poids. Les bureaux d’études, les fabricants de sous-ensembles, les fabricants d’équipements, s’octroient des marges de sécurité qui vont toutes dans le sens d’un alourdissement, et jamais dans le sens d’un allégement. Ce n’est que par la suite, au fur et à mesure que le constructeur tire parti de l’expérience des essais en vol, puis d’une exploitation opérationnelle, que les marges superflues peuvent être gommées. Il n’en ira pas autrement du A380.
C’est, semble-t-il, le pari d’Airbus, mais aussi celui des responsables des compagnies clientes présents à Toulouse le 18 janvier 2005, lors de la sortie officielle du géant du ciel. Un géant du ciel grâce auquel, prévoyait ce jour-là Richard Branson, patron de Virgin Atlantic, bien connu dans le milieu du transport aérien pour ses innovations parfois singulières en matière commerciale (mais c’est ainsi qu’il a construit sa réputation ... et son succès !), "on pourra installer à bord une salle de musculation, des bars plus grands, un casino, et plus de lits à deux places ( ... )".
Rien que ça !
L’espace disponible dans l’Airbus A380 doit rendre possible ce genre de « fantaisies » auxquelles la compagnie Virgin Atlantic a attaché son nom.
Seul l’avenir dira s’il en ira bien ainsi. Et si, surtout, le succès sera au bout.

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