EADS Innovation Works Environnement et mobilité: les défis de l’innovation pour le transport aérien Aéronautique: les enjeux du Futur Conservatoire National.

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1 EADS Innovation Works Environnement et mobilité: les défis de l’innovation pour le transport aérien Aéronautique: les enjeux du Futur Conservatoire National des Arts et Métiers Paris, 18 juin 2009 Yann Barbaux, Directeur Exécutif EADS Innovation Works

2 Slide 2 Sommaire L’évolution du contexte du transport aérien  Le transport dans 30 ans  Les enjeux Les enjeux environnementaux et les réponses technologiques  ACARE 2020  Les pistes technologiques  Clean Sky La sécurité  Des avions plus sûrs  Des aéroports adaptés Et demain ?

3 Slide 3 Le Monde en 2040+: Nationalisme contre globalisation, retour aux marchés régionaux Ressources captées par la Chine, USA & l’Inde Prenez votre temps; ne le gaspillez pas! L’environnement: énergie renouvelable, énergie nucléaire « verte », nouvelles biotechnologies en harmonie avec l’environnement La paix par la réduction des inégalités Stagnation du PIB mondial Aviation et Transport en 2040 et au delà Séminaire « Transport & aviation in 2040+ » organisé par EADS à Aying (Allemagne) en Novembre 2008

4 Slide 4 L’avion dans 30 ans ? Le message des compagnies aériennes  Les flottes vont être renouvelées  Les ressources naturelles vont devenir rares  Nous avons besoin de nouveaux avions et de nouveaux moteurs, incluant des ruptures technologiques  L’objectif clé est de réduire les coûts récurrents Les aéroports sont un élément critique: la bataille se joue au sol pour les court-courriers  Les aéroports imposent le prix au travers des taxes  La gestion des bagages est un cauchemar: ce serait plus simple si les passagers amenaient leurs bagages en cabine, mais…  Pourquoi la sécurité est-elle un problème pour les avions et pas pour les trains ?  Pour le confort des passagers il faut réduire le temps passé à l’aéroport: il faut atteindre la même efficacité que pour les trains (à bord en 10 min.)  L’impact environnemental au sol: le bruit, bien sûr, mais aussi une part notable de la consommation en carburant et des émissions

5 Slide 5 Messages de M. Spinetta, CEO de Air France / KLM:  Pas d’activité trans-continentale sans une empreinte continentale (PanAm, TWA)  En Europe le passager a le choix entre l’avion et le train grande vitesse: Au-delà de 4 heures: l’avion En dessous de 2 heures: le train Entre 2 et 4 heures: ça dépend et ça dépendra…  Les investissements de la Commission dans les infrastructures ferroviaires vont à l’encontre du principe de libre concurrence Conférence en Mars à la Commission Européenne à Bruxelles

6 Slide 6 Les enjeux pour nous Des avions  Moins chers  Consommant moins, émettant moins  Utilisant de nouvelles sources d’énergie  Offrant un taux de disponibilité élevé  Offrant des coûts de maintenance réduits  Plus sûrs Des solutions pour les aéroports  La sécurité sans contrainte, avant l’avion  Le suivi du passager dans l’aérogare  La gestion des bagages  L’optimisation de la gestion du traffic aérien

7 Slide 7 Avionneurs Motoristes Contrôle aérien  50% réduction en CO 2  50% réduction du bruit perçu (référence = moyenne en 2000)  80% réduction des émissions de NOx  Minimiser l’impact environnemental dans toutes les phases de fabrication, réparation, maintenance, démantèlement Les enjeux environnementaux: les objectifs d’ACARE pour 2020

8 Slide 8 Des objectifs précis pour la réduction de 50% des émissions de CO 2 Aerodynamics Improvement axis AIRCRAFT 20-25% ENGINE 15-20%ATM 5-10% - 20 to 25%Efficacité avion - 15 to 20%Efficacité moteurs - 5 to 10%Gestion du traffic aérien - x %Carburants alernatifs ACARE SRA-1 Volume 2

9 Slide 9 Ainsi que pour l’objectif de bruit perçu…

10 Slide 10 Mais des objectifs ambitieux… ~28% ACARE target 4000nm, SPP, LR internal FLR A330-300 A340-300 A350-900-22% ATM contribution to ACARE: 5% - 10% Block Fuel / pax [189 kg/pax] FLR target40-45% 15-20% engine Prediction based on today’s technology plan 20-25% airframe ACARE base line 20-25% L’atteinte des objectifs ACARE 2020 passe par de nouveaux concepts non conventionnels FLR = Future Long Range

11 Slide 11 Architectures intégrant des nouveaux concepts de moteurs (Contra-Rotating Open Rotor) Nouvelles architectures de systèmes électriques optimisant la gestion de l’énergie Intégration de nouvelles technologies de production et de stockage de l’énergie (Fuel Cells, Supercap…) Carburants alternatifs, en particulier biocarburants issus d’algues Les pistes technologiques étudiées Solutions passives et actives de réduction de trainée Allègement des structures

12 Slide 12 Les Fuel Cells: une optimisation du système complet Emergency Power Fuel Tank inerting system Auxiliary Power Batteries Ground Support Equipment Water Refilling Truck No pollutions : (HC, NOx, CO, SO2) Less noise Fuel and CO 2 : Reduced fuel burn = lower CO 2 emissions Hydrogen supplied fuel cell Fuel cell technology will initiate a step change in aircraft systems architecture

13 Slide 13 Un grand programme fédérateur :Clean Sky Eco-design For Airframe ans Systems Vehicle Platforms Transverse Platforms for all vehicles Smart Fixed-Wing Aircraft Green Regional Aircraft Green Rotorcraft Sustainable and Green Engines Systems for Green Operations 13

14 Slide 14 Management of Trajectory and Mission Systems and procedures will be designed to perform high precision optimised trajectories to minimise noise and emissions impact in airport areas. New aircraft systems for Smart Ground Operations will optimise use of engine power when aircraft is on ground and provide silent taxing capabilities Aircraft will be able to fly green missions from start to finish, thanks to technologies which allow to avoid fuel consuming meteorological hazards and to adapt flight path to known local conditions Management of Aircraft Energy The use of all-electric equipment system architectures will allow a more fuel-efficient use of secondary power, from electrical generation and distribution to electrical aircraft systems. Thermal management will address many levels, particularly relating to electric aircraft, from hot spots in large power electronics to motor drive system cooling, to overall aircraft solutions. Systems for green operation : Concepts

15 Slide 15 La sécurité Des avions plus sûrs  Evènements naturels (foudre, givre, turbulences…)  Attaques malveillantes (substances toxiques, informatique, communications…) De nouveaux concepts pour réduire le temps passé à l’aéroport avant l’embarquement  Détection automatique et continue des substances dangereuses (sur les personnes et dans les bagages)  Nouveaux concepts de prise en charge du passager et de ses bagages en amont

16 Slide 16 Forward looking LIDAR for Gust / Clear Air Turbulence counteraction Task Automatic counteraction against clear air turbulences, shear wind and potentially wake vortices by forward looking remote measurement of 3D relative air speed vector (spatially resolved) Benefits Improved gust load alleviation Safety increase in turbulences Comfort Reduced operational cost Forward looking gust sensor Sensor system of EADS-IW Sensor flight test principle (red: laser beams) (still to be miniaturized) (A340-300 MSN 001)

17 Slide 17 Lightning Direct Effects Lightning damage to non-protected CFC New metallic protection based on corrosion protected aluminum + paint improvements  new lighter conductive protections for CFRP skin fuselage panels.(to reduce at least 0.15 Kg/m2 Δ M for new CFRP fuselage).

18 Slide 18 Communications sécurisées dans la cabine LED based IR transmission Principle of operation Wireless, flexible data links in the aircraft cabin for IFE, cabin electronics, or crew network  Independent technology to RF links No cables No frequency band regulations No EMI No interference with other (RF based) systems IP V6 based mobile solution Demand for ubiquitous secure mobile computing and network- based services hundreds of billions of devices to be simultaneously connected Future aircraft cabin connection to more on-board mobile devices Network Mobility (NEMO) Packet routing

19 Slide 19 La sécurité et le confort  La détection d’explosifs et de drogues: les « nez artificiel Laser Ion Mass Spectroscopy Capteurs bio-chimiques Neutronics : integrating CRNE bulk detection Video Surveillance  L’analyse de la qualité de l’air à bord de la cabine  L’analyse de la qualité de l’eau Détection de substances toxiques Détection d’éléments pathogènes

20 Slide 20 Et demain ?