En mai 2021, le fournisseur de composants aéronautiques GKN a fourni avec succès le moteur d'avion OEM de Rolls-Royce avec un boîtier de compresseur interne (ICC) entièrement fabriqué à partir d'une impression 3D. L'ICC sera utilisé dans un modèle de démonstration du moteur Ultra Fan de Rolls-Royce dans le cadre de Clean Sky 2, le plus grand projet de recherche aéronautique d'Europe, qui vise à réduire les émissions de CO2 et les niveaux de bruit des moteurs d'avion actuels. Le projet Clean Sky 2, soutenu par le programme européen Horizo 2020 et le financement de l'industrie aéronautique, vise à renforcer les partenariats dans le domaine tout en favorisant une concurrence saine. Henrik Runnemalm, vice-président du centre technologique suédois de GKN Aerospace, a déclaré : « La livraison du moteur Ultrafan par l'ICC à Rolls-Royce est une véritable étape importante. Elle représente le succès de la collaboration Clean Sky 2 et nous sommes heureux d'avoir appliqué les dernières technologies de durabilité au développement de l'ICC. Nous sommes très fiers d'être partenaire de l'équipe Rolls-Royce et de contribuer à l'avenir de ce moteur aéronautique économe en énergie. »

Moteur Ultra Fan

Le dernier ajout à la gamme de moteurs Rolls-Royce est le moteur Ultra Fan. Il semblerait que l'Ultra Fan soit 25 % plus économe en carburant que le moteur Trent de première génération et qu'il soit doté d'une nouvelle architecture de cœur de moteur. Le système, qui possède une pale de 140 pouces de diamètre, a été décrit comme une nouvelle façon de parvenir à un « voyage aérien durable ». Avec ses pales de ventilateur en carbone-titane et son boîtier composite, le nouveau moteur peut réduire le poids de l'avion jusqu'à 680 kilogrammes. Il est également équipé d'une nouvelle conception d'engrenage qui fournit une puissance efficace pour une poussée élevée et un taux de dilution élevé. Rolls-Royce prévoit de procéder à un essai complet au sol du moteur en 2022, suivi d'essais en vol peu de temps après. Chris Cholerton, président de Rolls-Royce Civil Aviation, a déclaré : « Notre premier concept de moteur, l'UF001, est désormais entièrement équipé et j'ai vraiment hâte de le voir en post-production et prêt à être testé. Il s'agit d'une forme de voyage plus durable que le monde recherche, en particulier à la suite de l'épidémie de COVID-19. » Français Cela me rend également très fier, ainsi que notre équipe, car notre travail fait partie de la solution. »

Fabrication d'UltraFan ICC

En tant que partenaire principal du projet Clean Sky 2 et de la fabrication du modèle d'affichage, GKN était responsable de la conception et de la fabrication des composants ICC. La structure clé est conçue pour être positionnée entre les carters du compresseur afin de transférer la charge de courants de Foucault vers les carters du moteur et le siège de montage de poussée. Alors que la plupart des composants ICC sont fabriqués à l'aide de techniques de moulage traditionnelles, certaines des pièces de fixation sont imprimées en 3D avec du métal. Le processus de production comprend également de nouvelles méthodes de soudage basées sur des simulations informatiques, des systèmes de ventilation et des caractéristiques acoustiques optimisés sur le plan aérodynamique, ainsi qu'une conception de conduit d'air principal plus courte. Le processus de développement des composants ICC de GKN Aerospace a également été soutenu par le projet IND Demo parrainé par Vinnova et la région de Vastra Gotaland en Suède. Les technologies de fabrication additive pour les composants des moteurs à turbine gagnent également du terrain dans les projets de développement tels que le moteur Ultra Fan. Plus tôt cette année, l’entreprise de technologie énergétique Siemens Energy a développé une nouvelle chaîne de réparation numérique dédiée aux nouvelles capacités d’impression 3D des pales de turbines à gaz fabriquées par des procédés traditionnels. En plus de la maintenance et de la réparation des pales, la chaîne est conçue pour apporter des améliorations et des mises à niveau, notamment en installant des canaux de refroidissement complexes à l’extrémité de la pale pour réduire le risque de fissures et de défauts dans le composant. Deux autres entreprises, GE Aviation et GE Additive, ont également récemment dévoilé pour la première fois quatre nouvelles pièces de turbines à gaz imprimées en 3D. En fait, GE dispose déjà d’un ensemble de moules de coulée pour la fabrication de bouchons d’adaptateur à entraînement pneumatique, mais lorsque le coût et le délai d’exécution étaient des facteurs critiques, il était naturel de déplacer son investissement de la coulée vers la fabrication additive métallique.