Le programme Tosca (1) du pôle Astech (2) , achevé fin 2012, a permis des avancées majeures dans le développement d’une nouvelle architecture de foyer Snecma ; une technologie qui doit se substituer aux foyers conventionnels pour répondre aux futurs standards d’émissions des moteurs aéronautiques.
Il s’agissait d’améliorer l’opérabilité d’un système d’injection de chambres de type TAPS (Twin Annular Pre-Swirl) développées par Snecma, conçues pour réduire en vol de croisière les émissions de NOx de 50 à 60%. Les ingénieurs de recherche de l’Onera avaient un double défi à relever : celui de la stabilité et de la qualité de la combustion au ralenti d’une part, et celui du réallumage du moteur en altitude d’autre part.
Ainsi, ils ont conçu et optimisé un dispositif aérodynamique, permettant d’assurer le bon fonctionnement du foyer à tous les régimes du moteur, sans augmenter les émissions de monoxyde de carbone CO et d’imbrûlés au bas régime du ralenti. Un dépôt de brevet commun Onera-Snecma est d’ailleurs en cours.
Secteur de chambre à 4 systèmes d’injection monté sur le banc M1,
représentatif d’un foyer annulaire complet
Ils ont démontré également, pour la première fois en France, que ce nouveau concept de foyer pourra répondre à la contrainte opérationnelle de réallumage du moteur en altitude. Les essais sur le banc Onera M1 de Palaiseau, réalisés en collaboration Snecma-Onera, ont en effet permis d’étudier les mécanismes d’allumage du foyer et de la propagation de la flamme d’un injecteur à l’autre, à l’aide de caméras rapides et de visualisation du radical OH, y compris dans des conditions de dépression (0.6 bar) et d’air froid (-15°C) proches de l’environnement en altitude.
Aujourd’hui, Snecma estime que la technologie multipoint étagée est suffisamment mature pour l’intégrer dans un projet de chambre annulaire complète (TRL3 5-6). Cette technologie sera intégrée au projet européen Lemcotec, auquel l’Onera et Snecma participent.
Visualisation du radical OH à 0.6 bar,
OH - " traceur " de la combustion
1 Technologies pour l’Opérabilité des Systèmes d’injection sur Chambre Aéronautique, programme du pôle de compétitivité aérospatial Astech, piloté par Snecma, regroupant les partenaires INCKA – MEGGIT-TURBOMECA-EM2C et ONERA
2 ASTech Paris Région : pôle de compétitivité français spécialisé dans l'aéronautique, l'espace et les systèmes embarqués (créé en 2007)
3 TRL : Technology Readiness Level : système de mesure, allant des recherches de base (1) au système opérationnel (9), employé par de nombreuses compagnies et agences afin d'évaluer le niveau de maturité d'une technologie. Le TRL 5-6 désigne la validation d’un composant ou la démonstration d’un prototype dans un environnement représentatif.
