Un nouveau métal ultraléger : le beau coup (de com) que Boeing doit encore transformer en coup de maître

Atlantico : Boeing vient de mettre en ligne une vidéo mettant en scène le "métal le plus léger du monde". En quoi cette légèreté constitue-t-elle un avantage important pour le secteur aérien ?

Stéphane Nicolas : Le micro-lattice est un alliage métallique présenté par Boeing dans une vidéo récente réalisée par la compagnie américaine. Cette nouvelle donne en terme de matériau aurait des répercussions profondes dans le secteur aéronautique et spatial. Considéré comme le plus léger à ce jour, le réseau alvéolaire du micro-lattice est composé à 99,99% d’air et s’inspire de la constitution des os. Les capacités d’absorption de l’énergie, la résistance à la déformation et la très faible densité (0,9 kg/m3) prônées par Boeing, feraient de ce matériau un élément stratégique dans la course à la réduction du poids des avions commerciaux. Pour rappel, le secteur de l’aviation commerciale étant par nature extrêmement concurrentiel, les différenciations entre constructeurs se cristallisent principalement sur les facteurs liés à la consommation de carburant. D’où les mesures d’allègement visant les cellules, les équipements embarqués et les aménagements internes en plus des nouvelles motorisations. Egalement, la dimension environnementale pèse fortement sur l’échiquier économique et donc sur les stratégies de réduction du poids des avions. A mode de comparaison, au fil des générations d’avions, les matériaux composites sont devenus très prépondérants. Dans le cas du Boeing 787 Dreamliner ils atteignent près de 50% de la masse à vide. Ces matériaux composites, au coeur de la guerre économique entre constructeurs, ne sont pas exempts de vulnérabilités : le facteur limitant qu’impliquent la sensibilité aux impacts et le prix, laisse entrevoir de futures innovations dans la conception des cellules d’avions. Dans une société de l’information où les annonces sont millimétrées, Boeing marque un coup à quelques semaines de l’ouverture du Dubaï Airshow le 8 novembre prochain. Il y a fort à parier que l’annonce du constructeur emblématique américain devienne un des sujets de discussion dans les allées du Dubaï World Central Airport.

Un oeuf jeté au 25ème étage d'un immeuble enveloppé dans ce métal ne serait pas cassé. A quoi cette extraordinaire capacité d'absorption pourrait-elle servir ?

La capacité a priori offerte par le micro-lattice en terme d’absorption des chocs peut servir fortement ce secteur stratégique où les coûts de fiabilité sont très élevés. La sécurité est une question centrale et permanente au sein du secteur aéronautique. Les logiques de redondance et de préservation des systèmes critiques sont au cœur des conceptions. Concernant la situation actuelle, une des premières utilisations directes pourrait s’imaginer au niveau des systèmes d’amortissement et d’absorption d’énergie. Cela s’applique à certaines parties de la cellule et pourquoi pas aux trains d’atterrissage. Le rapport poids/résistance à la déformation permet également d’entrevoir des applications sur la sécurité des passagers en cas d’accidents, dans une perspective d’utilisation intensive du matériau à l’intérieur de la cellule. Ce gain technologique ouvre également la possibilité de réduire, voire de supprimer certaines logiques de redondance pour des organes sensibles de l’aéronef, concourant ainsi à la diminution du poids et donc de la consommation de carburant. Une rupture technologique comme celle apportée par un nouveau matériau peut avoir plusieurs effets à tiroir et toucher des composantes qui sont, en l’état, peu évidentes, car en dehors des schémas de réflexion classique.

Boeing marque des points dans la guerre économique avec Airbus. Où en est-on en France en matière de développement de matériaux ? Est-ce une avance réellement sérieuse prise par Boeing ?

L’annonce réalisée par Boeing est à prendre au sérieux mais il reste à prouver que ces innovations seront exploitables et durables. Boeing s’est lancé en avril 2004 dans l’aventure du 787 Dreamliner avec pour objectif en terme de consommation une cible inférieure à 20% à celle de l’Airbus A330. Ce choix stratégique s’est opéré alors que le constructeur européen développait de son côté son très gros porteur l’A380 suivant ainsi un tout autre positionnement. La réponse d’Airbus à l’initiative de Boeing sur le segment des long-courriers a été inévitable et s’est appelée l’A350. La part prépondérante accordée aux matériaux composites dans la construction de cette nouvelle famille a complexifié sa conception et retardé sa mise en service en 2014 avec un premier vol commercial le 15 janvier 2015. Il faut saluer la rapidité et la qualité de la réponse d’Airbus et voir également dans la recherche de nouveaux matériaux de vraies sources d’amélioration des flottes existantes et d’innovations sur certaines parties de la cellule. Cette nouvelle de Boeing peut être qualifiée de sérieuse car en cohérence avec sa stratégie de réduction de poids, le micro-lattice s’inscrivant comme un avantage concurrentiel. Cependant, les ruptures technologiques à venir ne permettent pas d’affirmer que la maîtrise d’un nouveau matériau soit évidente ou irrattrapable. De même, une application potentielle du micro-lattice sur la structure poserait la question de la résistance aux échauffements cinétiques, y compris pour les vols subsoniques. Les changements de paradigme dans le secteur de la mobilité imposent d’élargir la veille concurrentielle à tout le marché du transport pour être en mesure d’anticiper et d’apprécier les potentielles applications et développements futurs.

Avec de telles propriétés ce matériau pourrait-il être utilisé dans l'ensemble du secteur des transports pour une véritable révolution technologique ?

Le secteur des transports est en pleine révolution avec des ruptures d’usage venant du marché automobile. L’automatisation croissante des véhicules routiers, l’explosion de certaines mégalopoles, la multiplication des aéroports et de hubs présentent de nouveaux défis stratégiques. Au delà de la réduction du poids concernant la plupart des moyens de transport maritimes, terrestres, aériens et spatiaux, l’avantage technologique offert par le micro-lattice peut oeuvrer pour une sécurisation plus importante des moyens de transport et devenir, à la fois une véritable source d’innovation. L’émergence d’alternatives aux transports aériens est à surveiller comme le sont certains brevets aéronautiques. A titre d’exemple, l’Hyperloop d’Elon Musk est autant un projet disruptif qu’un coup de pied dans le domaine stratégique de l’aviation commerciale. La tolérance au temps investi dans les transports deviendra aussi insupportable qu’une pénurie de prises électriques ou d’Internet de nos jours. De nouveaux modes de déplacement restent à inventer en relation avec notre rapport au temps et notre soif de simplicité.