Ariel Martín Pérez
The Good Flights 2017

Les nouveaux enjeux techniques des avionneurs

Réduire la consommation de kérosène est devenu l’obsession des acteurs du ciel. Et, en la matière, toutes les approches sont étudiées pour relever le défi.

Le 15 avril 2015, un Américain nommé Chris Roberts est arrêté par le FBI à la descente d’un vol intérieur américain. Non sans raison… Quelques heures plus tôt, cet expert en cybersécurité avait annoncé sur Twitter avoir réussi à se connecter à certains systèmes de l’avion sur lequel il était embarqué. Sur le réseau social, il répandait ses hésitations à faire ou non la démonstration de son piratage. A l’aide de son ordinateur et d’un simple câble Ethernet, il se serait connecté au boîtier électronique situé sous le siège de chaque passager. Il aurait ainsi eu accès au système de divertissement et, de là, à d’autres systèmes comme celui qui gère la poussée de l’appareil. Et, à le croire, il n’en serait pas à son coup d’essai : depuis 2011, il aurait piraté près d’une vingtaine de fois les systèmes électroniques d’avions de ligne Airbus ou Boeing. Chris Roberts n’a toutefois pas été inculpé, car la faisabilité de tels piratages reste à démontrer. « Dans un avion, le réseau servant au pilotage et à la navigation est physiquement séparé de celui qui est proposé aux passagers, affirme le service de communication d’Airbus. Il n’y a aucune possibilité pour un passager d’avoir accès aux commandes, même s’il s’agit d’un excellent hacker. »

Une question de cybersécurité

Pour Airbus, en matière de cybersécurité, les seuls problèmes à gérer sont au sol, dans la protection des savoirs industriels. Un avis que ne partage pas le Government Accountability Office (GAO) qui, en janvier 2015, pointait la « faiblesse des contrôles effectués pour prévenir, limiter ou détecter un accès non autorisé aux ressources informatiques de l’appareil ». L’utilisation de technologies désormais standard (pourvues de ports USB) augmente les possibilités de cyberattaque, et l’existence de réseaux multiplexés pourrait créer des passerelles entre le système avionique et celui des passagers. Même si, du propre aveu de Chris Roberts, cette connexion n’est pour le moment que théorique. Le rapport du GAO pointe, en outre, des risques de piratage au sol, notamment lors d’opérations de maintenance effectuées à distance par 3G ou wi-fi : « Des lacunes dans la protection des limites entre les systèmes peu sécurisés et l’environnement opérationnel du système aérien national augmentent le risque de piratage. » Pour ne donner qu’un exemple, le 21 juin 2016, la compagnie polonaise LOT a vu son système d’opération au sol piraté, ce qui a immobilisé une vingtaine d’avions pendant plusieurs heures.

Enjeux écologiques et économiques des avionneurs

Pour la GAO qui, dans la foulée, a promulgué une liste de 17 recommandations, on est donc très loin du risque zéro revendiqué notamment par Airbus. Pour autant, les avionneurs ne semblent pas faire de la cybersécurité une priorité. Pour eux, les grands défis seraient ailleurs. Où ça ? Principalement dans la réduction de la consommation de kérosène. Une obsession motivée par des enjeux aussi bien climatiques qu’économiques. D’après un objectif fixé par le groupement d’avionneurs Vision 2020, il s’agirait d’être en mesure de fabriquer, d’ici à 2020, des avions civils consommant 50 % de kérosène en moins. Cela afin de réduire l’empreinte écologique et, peut-être surtout, le coût des vols.

Entre peau de requin et voilure des rapaces… 

Pour atteindre ce but, plusieurs pistes sont explorées simultanément. La première vise à diminuer la traînée des avions, c’est-à-dire tout ce qui entrave le déplacement de l’appareil dans l’air. A commencer par les forces de frottement, la bête noire des avionneurs. Comme leur nom l’indique, les forces de frottement sont causées par le glissement de l’air sur la carlingue, un contact qui entraîne des perturbations, des turbulences qui ralentissent l’avion. Pour tenter d’en venir à bout, les chercheurs ont imaginé plusieurs approches, parfois directement inspirées par la nature. Ainsi, l’étude de la peau du requin, animal dont la pénétration dans l’eau est particulièrement efficace, a abouti à la création de textures à rainures qui permettent de diminuer les forces de frottement. Bien qu’efficace, ce revêtement résiste toutefois mal à l’usure, ce qui explique qu’il ne recouvre pas encore les avions de ligne. A l’instar des systèmes d’aspiration, qui pourraient permettre de stabiliser les couches d’air entourant l’avion, mais qui restent trop onéreux pour être installés. A défaut, les avionneurs ont, à moindre coût, retouché la forme des ailes en ajoutant, par exemple, des winglets, sortes de pliures situées à chaque extrémité, inspirées de la voilure des rapaces et qui permettent de casser les turbulences. Ce type de dispositif est déjà présent sur les Boeing et sur les Airbus.

Chaque progrès faisant boule de neige, l’apparition des winglets et de modifications plus ou moins mineures de la forme de l’avion a d’ores et déjà entraîné une diminution de la taille des réservoirs, et donc du poids de l’appareil, et donc de sa consommation. Car le poids, c’est l’autre nerf de la guerre engagée contre la consommation de kérosène. Pour alléger leurs engins, les avionneurs travaillent sur toutes les échelles, du détail ou général. Ainsi, les systèmes hydrauliques sont progressivement remplacés par des systèmes électriques, plus légers. Les filtres à air ont ainsi perdu 50 % de leur poids, tandis que l’aluminium des carlingues est peu à peu délaissé au profit de matériaux moins lourds : des composites à matrice organique ou céramique. Résultat : si le fuselage d’un A300 ne comporte que 4 % de composites, un A350 – l’un des derniers-nés d’Airbus – en contient 53 %, faisant chuter la consommation en carburant de 25 % par rapport aux modèles équivalents produits dans les années 80.

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