Comment le Boeing 787 fonctionne-t-il ?

Aug 15, 2023

L'architecture sans purge extrait jusqu'à 35 % de puissance en moins des moteurs.

Le Boeing 787 Dreamliner présente un avantage significatif par rapport aux précédents avions Boeing grâce à son architecture sans saignement. Dans les systèmes aéronautiques traditionnels, l'air prélevé du flux d'air primaire est prélevé pour la pressurisation des puisards, des vannes et d'autres systèmes internes. De même, l'air prélevé du flux de dérivation est utilisé pour actionner et refroidir les composants externes.

De nombreux composants et systèmes pneumatiques et hydrauliques utilisent l'air de prélèvement pour fonctionner. Des vannes de purge haute pression aux actionneurs pneumatiques du système de stator variable, tous utilisent de l'air de purge. Une architecture sans purge, comme sur le Boeing 787, réduit ou élimine complètement l'utilisation d'air de prélèvement pour les systèmes pneumatiques et hydrauliques. Au lieu de cela, les systèmes électriques sont utilisés pour l’alimentation.

Le système de purge traditionnel consomme beaucoup d’énergie utile générée par les moteurs. L'énergie extraite du moteur est utilisée pour alimenter la majorité des systèmes pneumatiques et hydrauliques secondaires. Par exemple, le système d'antigivrage des ailes, comprenant les vannes, les actionneurs et les prérefroidisseurs, utilise l'air de prélèvement du moteur. De plus, l’énergie résiduelle de l’air prélevé est évacuée par les gaz d’échappement du moteur. En conséquence, le rendement optimal du moteur est réduit.

Le remplacement des systèmes hydrauliques et pneumatiques par des systèmes électriques signifie une réduction de la purge d'air des moteurs. Le moteur alimente les systèmes critiques sous forme électrique via des générateurs entraînés par arbre. Le carburant utilisé pour conditionner l’air (pressurisation) permet de maximiser la poussée, obtenant ainsi un rendement optimal du moteur.

Avec un vol d'air minimal ou nul à travers le système de purge, moins de carburant est nécessaire pour produire la poussée optimale. La consommation de carburant qui en résulte est inférieure lorsque la plupart des systèmes secondaires sont alimentés électriquement. De plus, avec la suppression du système de purge, y compris les collecteurs, les soupapes et les raccords, le poids total du moteur est réduit de plusieurs centaines de livres. Cela, en soi, améliore encore le rendement énergétique du moteur. Selon Mike Sinnett, directeur des systèmes Boeing 787,

L’un des avantages de l’architecture des systèmes électriques sans purge est la plus grande efficacité obtenue en termes de réduction de la consommation de carburant. L'architecture des systèmes 787 représente des économies de carburant prévues d'environ 3 %. Le 787 offre également aux opérateurs une efficacité opérationnelle grâce aux avantages des systèmes électriques par rapport aux systèmes pneumatiques en termes de poids et de coûts de cycle de vie réduits.

Selon Boeing, l'architecture sans fuite du 787 extrait une puissance moteur jusqu'à 35 % inférieure à celle des systèmes conventionnels. De plus, le système évite également le gaspillage d’énergie excédentaire provenant de l’air de prélèvement qui est déversé par-dessus bord. Le système d’antigivrage électrothermique des ailes comprend plusieurs couches chauffantes à l’intérieur des bords d’attaque.

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Les couches sont alimentées par des impulsions électriques pour protéger l'aile de l'accumulation de glace. Boeing déclare que la consommation d'énergie du système d'antigivrage des ailes du 787 est la moitié de celle du système pneumatique. D'autres avantages incluent la réduction de la traînée et du bruit grâce à moins de collecteurs et de trous d'échappement dans le système.

Que pensez-vous de l'architecture sans fuite installée sur le Boeing 787 et de son impact sur le rendement énergétique de l'avion ? Dites-nous dans la section des commentaires.

Écrivain - Omar est un passionné d'aviation et titulaire d'un doctorat. en génie aérospatial. Avec de nombreuses années d’expérience technique et de recherche à son actif, Omar vise à se concentrer sur les pratiques aéronautiques basées sur la recherche. Outre son travail, Omar a une passion pour les voyages, la visite de sites aéronautiques et l'observation d'avions. Basé à Vancouver, Canada