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Honda fait voler un prototype de jet économe en carburant
Honda s'est rapproché de la mise sur le marché de son premier avion à réaction, qui utilise 20 % de carburant en moins que les avions de taille similaire tout en volant plus rapidement. Un prototype du jet léger de Honda, qui pourra accueillir cinq à six passagers et devrait être mis en vente l'année prochaine, a effectué son premier vol le mois dernier.
Image composée : Le nouveau jet de Honda, illustré ici, est construit en grande partie de matériaux composites et dispose d'un support moteur unique au-dessus de l'aile.
L'avion fait un usage intensif de matériaux composites, une combinaison de fibre de carbone et de résines qui réduit le poids d'un avion. Jusqu'à présent, les matériaux sont rares dans les avions d'affaires, bien qu'ils soient devenus courants dans les petits avions en kit de fabrication artisanale. Ils commencent également à être davantage utilisés par les grands constructeurs d'avions comme Airbus et Boeing, qui cherchent des moyens de réduire la consommation de carburant.
Les composites permettent à Honda non seulement de diminuer le poids de son avion mais aussi de lui donner une forme unique qui réduit la traînée. La nouvelle conception de l'avion implique également le montage des moteurs sur le dessus de l'aile, plutôt qu'en dessous ou sur le fuselage. Cela aide à réduire la traînée à haute vitesse, explique Michimasa Fujino, président et chef de la direction de Honda Aircraft Company, une filiale de Honda Motor Company.
La forme du fuselage et des ailes permet à l'air de se déplacer plus facilement sur la peau de l'avion. Ce flux d'air régulier est appelé flux laminaire naturel, et il est généralement limité à de petites parties de la surface d'un avion d'affaires. L'air sur le reste de la surface est turbulent, créant une traînée. Honda a cherché à étendre jusqu'où le flux laminaire s'étend le long du fuselage et de l'aile. La forme de son avion présente des renflements subtils sur le nez de l'avion et sur les ailes qui créent une distribution de pression très complexe, explique Fujino. Lorsque l'air se déplace sur ces renflements, il accélère d'abord, puis décélère, puis accélère à nouveau, dit-il, créant des zones de haute et basse pression. Les changements de pression aspirent essentiellement le flux laminaire vers l'extrémité de l'aile, dit-il.
Les composites sont essentiels pour obtenir un écoulement laminaire, explique Mark Drela, professeur d'aéronautique et d'astronautique au MIT, car ils permettent une surface plus lisse et plus uniforme que ce qui est possible avec des feuilles d'aluminium rivetées. Et Fujino souligne qu'ils sont importants pour créer les formes précises nécessaires à la conception.
La fixation des moteurs au sommet de l'aile permet également de réduire la traînée, en particulier à haute vitesse. À mesure que les avions approchent de la vitesse du son, l'air se déplaçant sur certaines parties de l'aile atteint des vitesses supersoniques, provoquant une forte augmentation de la traînée (un phénomène connu sous le nom de traînée des vagues). L'emplacement des moteurs aide à ralentir le flux d'air dans cette zone de l'aile, ce qui empêche la traînée des vagues de se déclencher et permet à l'avion de voler plus vite. Éviter la traînée des vagues est également essentiel pour permettre à l'avion de voler plus vite que les autres avions tout en utilisant moins de carburant. L'avion vole à 420 nœuds, soit environ 780 kilomètres par heure, soit environ 80 kilomètres par heure plus vite que les autres avions de sa taille.
En collaboration avec GE, Honda a développé un nouveau moteur pour l'avion qui augmente encore son efficacité. Le rapport entre l'air comprimé à l'avant du moteur et l'air comprimé dans les turbines intérieures est inhabituellement élevé (cela revient à augmenter le taux de compression dans les moteurs de voiture pour améliorer l'efficacité). Fujino estime qu'environ la moitié des économies de carburant proviennent de l'extension du flux laminaire naturel, et la plupart du reste du nouveau moteur et de l'emplacement des moteurs sur l'aile.
L'avion est environ 20 décibels plus silencieux que les autres jets de sa taille, en partie parce que les ailes empêchent le bruit du moteur d'atteindre le sol. Parce que l'avion est plus silencieux, il pourrait être autorisé à opérer dans davantage d'aéroports dans des zones encombrées telles que Los Angeles.
Fujima dit que les principes de conception de base de cet avion peuvent être utilisés pour des avions plus gros, bien qu'il y ait une limite à la façon dont les gros avions peuvent être tout en atteignant un écoulement laminaire. Le flux d'air est turbulent sur toute la surface des gros jets commerciaux, explique Drela. Honda ne divulgue pas ses plans pour de futurs jets plus gros.