Moteurs : première campagne d’essais de fuite de combustible dans l’installation PyCoFiRe

PyCoFiRe est conçue pour recréer et analyser, dans des conditions représentatives à l’échelle 1:1, les incendies dans les compartiments moteur d’avions commerciaux de type monocouloir.

Entre mars et juillet 2025, une première campagne de mesures a été menée pour évaluer la répartition d’un combustible léger suite à une fuite, dans le cadre du projet européen Clean Aviation CONCERTO. L’ONERA y étudie de nouvelles pistes de moyens de mise en conformité pour la certification de nouvelles technologies propulsives, et notamment l’utilisation d’hydrogène. En partenariat avec Safran Aircraft Engines, les travaux concernent, de façon complémentaire, la modélisation et l’expérimentation d’une fuite d’hydrogène dans un compartiment moteur. 

Le volet expérimental est mené dans le banc FAN de PyCoFiRe, choisi pour son envergure à l’échelle 1:1 afin d’exacerber les phénomènes de diffusion. Pour des raisons de sécurité, l’hydrogène est remplacé par l’hélium, inerte et sans risque d’explosivité pour l’installation. L’objectif est la réalisation de mesures de concentration volumique d’hélium pour déterminer sa répartition suivant diverses conditions de ventilation du montage et différentes configurations d’injection d’hélium, et en particulier évaluer les éventuelles zones d’accumulation du gaz.

L’installation, initialement prévue pour reproduire des agressions thermiques réalistes, a été spécifiquement améliorée pour ces essais. Une panoplie permettant de contrôler le débit de fuite injectée a été définie puis confectionnée par la société MPM, en collaboration avec l’ONERA. Elle est connectée à une canne d’injection mise en place à différentes positions et orientations possibles à l’intérieur de la veine d’essai. 

Un analyseur de gaz assure le prélèvement de l’hélium en 24 points répartis spatialement dans la veine d’essai, et permettent d’identifier les éventuelles zones critiques. Vingt-deux configurations ont été testées en faisant varier les paramètres suivants : ventilation et températures dans la veine d’essai ; position, orientation et débit de la fuite d’hélium. 

En parallèle, des calculs conduits avec le code CEDRE développé au Département Multi-physique pour l’Energétique permettent de mieux appréhender l’écoulement et d’évaluer la capacité du code à estimer la répartition d’hélium dans le banc, ainsi que le risque incendie associé. 

Cette installation a bénéficié d’un soutien financier de l’Union Européenne, du Fonds Européen de Développement Régional (FEDER), et de la région Occitanie / Pyrénées-Méditerranée. Le projet CONCERTO est financé par le programme Clean Aviation Joint Undertaking (CAJU) de l’Union Européenne.