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Une nouvelle architecture de moteur aéronautique pour tirer pleinement parti de l’hydrogène comme carburant

L’industrie de l’aviation s’est engagée à décarboner ses actifs. Parmi les options envisagées, l’hydrogène (H2) semble très prometteur pour les avions de ligne de longue portée. Dans le portefeuille des technologies de l’hydrogène, les piles à combustible à H2 pourraient ne pas répondre aux exigences de densité de puissance pour les applications longue distance dans un avenir prévisible, ce qui laisse les turbines à gaz alimentées au H2 comme seule voie technique viable. Le H2 en tant que carburant aéronautique est fondamentalement différent des carburants à base de kérosène et offre de nouvelles possibilités intéressantes : il est stable aux températures élevées des composants du circuit des gaz chauds du moteur (chemises de chambre de combustion et aubes de turbine). De plus, l’hydrogène doit être stocké sous forme de liquide cryogénique ou de gaz cryocompressé. Le processus endothermique de vaporisation ou de préchauffage de l’hydrogène à partir de son état de stockage peut parfaitement répondre aux exigences de refroidissement des moteurs aéronautiques. Afin de tirer pleinement parti de ce nouveau carburant, cette collaboration s’attaquera à développer une architecture de moteur novatrice dans laquelle l’hydrogène est aussi utilisé comme liquide de refroidissement, ce qui élimine le poids supplémentaire et les besoins énergétiques des vaporisateurs ou des échangeurs de chaleur multiples nécessaires au préconditionnement du carburant. Parallèlement, la nécessité de détourner l’air de refoulement du compresseur pour le refroidissement peut être considérablement réduite, voire totalement éliminée, ce qui se traduit par une amélioration de 10 % à 15 % du rendement du moteur par rapport aux moteurs traditionnels alimentés au kérosène. L’objectif final de ce projet est d’obtenir un démonstrateur de chambre de combustion qui préchauffe l’hydrogène à basse température, qui ne nécessite que peu ou pas d’air de refroidissement supplémentaire et qui peut brûler l’hydrogène