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Publié le 26 octobre 2024. Face à l’urgence de réduire l’empreinte carbone de l’aviation, plusieurs entreprises explorent des conceptions d’avions radicalement nouvelles, abandonnant le modèle traditionnel pour des formes plus aérodynamiques et économes en carburant.

• La demande croissante de transport aérien a entraîné une augmentation plus rapide des émissions de l’aviation que pour d’autres modes de transport.
• Des constructeurs comme Natilus et JetZero développent des avions à “corps d’aile mixte” qui pourraient réduire la consommation de carburant jusqu’à 50 %.
• La certification et la mise en service de ces nouveaux modèles représentent un défi majeur, mais une opportunité se présente en raison des retards de livraison des avions conventionnels.

L’aviation est confrontée à une pression croissante pour réduire ses émissions de gaz à effet de serre. Alors que le trafic aérien mondial continue d’augmenter, les émissions du secteur ont progressé plus rapidement que celles du transport ferroviaire, routier ou maritime ces dernières décennies. Si des solutions existent, comme le carburant d’aviation durable (SAF), leur déploiement est lent. En 2024, le SAF ne représentait que 0,3 % de la consommation totale de carburant d’aviation, un niveau bien inférieur à ce qui serait nécessaire pour atteindre l’objectif de neutralité carbone d’ici 2050.

Face à ce défi, des ingénieurs et des constructeurs envisagent de repenser complètement la conception des avions. L’idée est d’abandonner le modèle “tube et aile”, qui domine l’aviation commerciale depuis un siècle, au profit d’une architecture dite “corps d’aile mixte”. Cette conception intègre l’aile au fuselage, créant un appareil à l’apparence distinctive et potentiellement plus aérodynamique.

Airbus a déjà expérimenté cette approche en 2020 avec un démonstrateur d’aile intégrée télécommandé. L’entreprise estime que cette technologie pourrait permettre de réduire la consommation de carburant jusqu’à 20 %. En 2023, JetZero, basée en Californie, a annoncé son intention de construire un avion de plus de 200 passagers basé sur ce principe, avec un objectif ambitieux d’entrée en service d’ici 2030.

Natilus, une entreprise de San Diego, rejoint la course avec son avion Horizon, également conçu pour transporter environ 200 passagers. Selon ses concepteurs, l’Horizon consommerait 30 % de carburant en moins et produirait la moitié des émissions des modèles actuels du Boeing 737 et de l’Airbus A320, les avions qu’il vise à concurrencer.

« Le marché des avions à fuselage étroit, dans lequel Horizon s’inscrit exactement, sera le plus grand marché des 20 prochaines années »,

Aleksey Matyushev, PDG et cofondateur de Natilus

Fondée en 2016, Natilus a déjà annoncé un avion cargo sans pilote, Kona, utilisant la même conception innovante. L’idée d’une aile intégrée remonte aux années 1990, chez McDonnell Douglas, un constructeur américain qui a fusionné avec Boeing en 1997. Bien que Boeing ait étudié le concept et même construit un prototype sans pilote, le X-48, il ne l’a jamais commercialisé.

Natilus affirme avoir déjà reçu 400 commandes pour le Kona et prévoit de construire un modèle grandeur nature qui sera testé dans les deux prochaines années. Une grande partie de la technologie sera ensuite transférée à l’Horizon, qui disposera d’une cabine et d’un équipage classiques. L’objectif d’entrée en service d’ici 2030 reste cependant ambitieux, car il serait sans précédent qu’un nouvel avion passe de la conception à la certification en seulement six ans.

L’un des principaux défis de cette conception réside dans la stabilité et le contrôle de l’appareil. Natilus mise sur l’aérodynamique pour résoudre ce problème, contrairement à d’autres constructeurs qui privilégient des systèmes de commandes de vol complexes. Selon Aleksey Matyushev, ces derniers ont causé des problèmes avec le Boeing 737 Max.

La nouvelle conception de Natilus promet une réduction de 30 % de la traînée et permettrait de réduire le poids de l’avion, tout en conservant la même capacité de passagers ou de fret. Cela se traduirait par une réduction de la consommation de carburant et des émissions d’environ 50 % par siège.

Le fuselage plus large de l’Horizon offre également de nouvelles possibilités en termes d’aménagement intérieur. Natilus estime qu’il pourrait proposer une expérience passager améliorée, avec des espaces plus confortables et des équipements innovants.

L’Horizon utilisera des moteurs existants, évitant ainsi les technologies plus risquées comme l’hydrogène ou l’électricité. De plus, l’avion a été conçu pour s’adapter aux infrastructures aéroportuaires actuelles, sans nécessiter de modifications coûteuses.

Selon Gary Crichlow, analyste aéronautique chez Aviation News Limited, les retards de livraison des avions conventionnels ont créé une “fenêtre d’opportunité” pour un nouvel entrant sur le marché. Cependant, cette fenêtre est étroite. L’uniformité des qualifications des équipages de conduite est un argument de vente clé pour les compagnies aériennes, et les nouveaux modèles devront s’intégrer facilement dans les opérations existantes.

« Cette fenêtre est toutefois très étroite. Un argument de vente clé pour les opérateurs est l’uniformité en termes de qualifications des équipages de conduite. Le succès du 737 Max et de l’A320neo est largement dû à leur capacité à s’intégrer facilement respectivement dans les opérations existantes du 737 et de l’A320 : les équipages de conduite ont besoin de très peu de formation supplémentaire pour effectuer la transition. »

Gary Crichlow, analyste aéronautique chez Aviation News Limited

Natilus est conscient des défis qui l’attendent, notamment en matière de certification par les autorités aéronautiques. L’entreprise travaille actuellement sur un prototype grandeur nature pour répondre à ces questions et valider sa conception.