Voler plus loin, plus vite et moins cher
De nouvelles technologies de combustion, dont la combustion à mélange pauvre, sont étudiées pour répondre aux normes de plus en plus strictes sur les émissions des moteurs d'avions. Toutes les normes internationales exigent la réduction des émissions d'oxydes d'azote (NOx), sans augmenter les émissions de monoxyde de carbone, des hydrocarbures non brûlés et de la fumée. Pour concevoir des chambres de combustion à faibles émissions, la technologie de combustion à mélange pauvre pourrait réduire les émissions de NOx, en particulier en cas de pression de fonctionnement élevée. Des chercheurs financés par l'UE avaient déjà conçu une chambre de combustion de ce type. Cependant, elle n'avait pas été testée avec des plateformes simulant la pression au cœur du moteur. Dans le cadre du projet LEVER (Lean burn control system verification rig), financé par l'UE, les chercheurs ont développé l'installation expérimentale qui manquait pour tester la combustion à mélange pauvre. À ce jour, les plateformes simulent la pression du moteur de base au moyen d'un limitateur placé dans le tuyau d'alimentation en carburant. Ce concept est insuffisant pour simuler les ratios élevés air/carburant nécessaires à la stabilité de la combustion à mélange pauvre. Dans la nouvelle installation d'essai, plusieurs simulateurs de brûleur pulvérisent le carburant, plutôt que de faire tout le carburant à travers une plaque à orifice unique. Chaque simulateur de brûleur reproduit le comportement des injecteurs de carburant du moteur. Ces derniers sont équipés de soupapes de synchronisation et les volumes de carburant fournis par les des tuyaux d'alimentation sont réglés de manière à reproduire les caractéristiques de drainage subies par chaque injecteur. Les simulateurs de brûleurs sont équipés de transducteurs à haut débit capables de mesurer les diminutions et les pics en carburant. Dans la plateforme LEVER, le carburant est collecté et recyclé. Le niveau de carburant est maintenu stable pour bloquer le dégagement d'azote, lorsque le carburant s'écoule et quitte le système. À cet effet, un obstacle a été ajouté entre le carburant et l'espace d'azote. Les efforts de LEVER permettent aux ingénieurs de démontrer que la technologie de combustion à mélange pauvre permet de réduire les émissions de NOx et d'autres émissions (fumée), tout en maintenant l'efficacité de combustion. Avant de passer aux essais en vol, sa plateforme a déjà été utilisée pour évaluer les performances des premiers systèmes de contrôle de combustion à mélange pauvre, qui sont beaucoup plus complexes que les systèmes de combustion à mélange riche existants.
Mots‑clés
Moteurs d'avion, installation de tests, combustion à mélange pauvre, oxydes d'azote, LEVER
