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Une aéronautique plus verte


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L’ONERA participe notamment à la conception de nouveaux moteurs et de nouvelles configurations d’avions pour réduire la consommation, les émissions polluantes, et le bruit.

Réduire les émissions d'oxyde d'azote

TOSCA, une nouvelle architecture de chambre de combustion

Contexte

L’oxyde d’azote est irritant et a un impact sur la couche d’ozone à haute altitude. Diminuer ces émissions sans augmenter d’autres polluants comme le monoxyde de carbone est l’enjeu de l’étude TOSCA.

Qu'est-ce que TOSCA ?

TOSCA est une nouvelle architecture de chambre de combustion conçue par SNECMA et optimisée par l’ONERA. Cette architecture repose sur la technologie d’injection multipoint étagée : sur chaque brûleur, la combustion est réalisée dans deux zones de flammes concentriques, une zone “principale” et une petite zone « pilote » au centre. La zone principale, alimentée en combustible par injection multipoint, fournit une combustion à prémélange pauvre. Elle permet une forte réduction des émissions d’oxyde d’azote. La zone pilote centrale génère une flamme plus riche qui stabilise la combustion venant de la zone principale.

TOSCA : secteur de chambre de combustion à 4 systèmes d’injection monté sur le banc M1
TOSCA : secteur de chambre de combustion à 4 systèmes d’injection monté sur le banc M1

 

M1, un banc d’essai de l’ONERA, unique en France

Le banc M1 permet de reproduire les conditions opérationnelles d’un moteur sur tout son cycle de vol pour tester les chambres de combustion. Grâce aux méthodes innovantes de l’ONERA, de nombreux types de mesures, traditionnelles et à base de lasers, y sont réalisées. Les essais de la chambre de combustion TOSCA ont permis de proposer des modifications de sa géométrie. Les rejets d’oxyde d’azote sont diminués de 60% par rapport aux chambres actuellement en service, sans augmenter les émissions de monoxyde de carbone et en conservant les qualités d’opérabilité et de sécurité, en particulier, la capacité de ré-allumage en altitude.

Le banc de combustion M1 de l’ONERA situé à Palaiseau (Plateau de Saclay) qui reproduit les conditions opérationnelles d’un moteur sur tout son cycle de vieLe banc de combustion M1 de l’ONERA situé à Palaiseau (Plateau de Saclay) qui reproduit les conditions opérationnelles d’un moteur sur tout son cycle de vie
Le banc de combustion M1 de l’ONERA situé à Palaiseau (Plateau de Saclay) qui reproduit les conditions opérationnelles d’un moteur sur tout son cycle de vie

Et aujourd'hui ?

L’ONERA poursuit l’étude de cette technologie en participant aux programmes européens Lemcotec et Impact. Le projet Lemcotec prévoit en 2016 des essais sur un démonstrateur avec une chambre annulaire complète basée sur ce concept.

Partenaires

  • Principaux acteurs du programme TOSCA : SNECMA, ONERA.
  • Autres partenaires scientifiques : EM2C (CNRS), INCKA, MMP, Vibrometer.
  • Partenaires financiers : ONERA, Astech, Région Île de France, CG de l’Essonne et de la Seine-et-Marne.

 

En savoir plus :