AeroMorning , 12 décembre 2025

L’industrie aéronautique évolue rapidement vers des avions à faibles émissions, poussée par les objectifs climatiques et la nécessité d’améliorer l’efficacité énergétique. La propulsion hybride-électrique — combinant des turboréacteurs classiques avec des moteurs électriques et des systèmes de stockage d’énergie embarqués — apparaît comme un élément clé des moteurs de prochaine génération, offrant non seulement une réduction des émissions mais aussi de nouvelles opportunités de conception aérodynamique et moteur.

La limitation “Top of Climb” et le diamètre du fan

Dans la conception classique des turboréacteurs, les exigences du Top of Climb (TOC) imposent un diamètre de fan élevé. Les moteurs doivent fournir suffisamment de poussée au sommet de la montée pour répondre aux normes de performance et de certification.

• Un fan plus grand permet d’assurer la poussée nécessaire pendant la montée mais augmente la surface frontale et la traînée pendant la croisière, réduisant ainsi l’efficacité aérodynamique globale.
• Les concepteurs doivent donc compromettre entre les exigences de montée et l’efficacité en croisière, ce qui entraîne une consommation de carburant plus élevée sur la majeure partie du vol.

L’hybridation libère la conception du fan

La propulsion hybride-électrique permet de décorréler les exigences de montée de la taille du fan, offrant de nouvelles possibilités de conception :

• L’assistance électrique pendant la montée complète le turboréacteur et réduit la demande de poussée sur le fan.
• Cela permet d’utiliser un fan de diamètre plus réduit, diminuant la traînée et améliorant l’efficacité pendant la croisière.
• En combinant l’énergie électrique et le moteur principal, les systèmes hybrides permettent d’atteindre des taux de dilution plus élevés sans compromettre la performance au TOC, réduisant ainsi la consommation de carburant et les émissions sur l’ensemble du vol.

Le rôle des batteries

Les batteries et le stockage d’énergie embarqué jouent un rôle central dans la propulsion hybride :

• Elles fournissent une poussée supplémentaire au décollage et pendant la montée, lorsque la demande de moteur est maximale.
• Elles réduisent le stress mécanique et thermique sur le turboréacteur, améliorant la fiabilité et la durée de vie du moteur.
• Grâce à l’assistance électrique, un fan plus petit devient possible, réduisant la traînée pendant toute la croisière.
• Les batteries de prochaine génération, notamment les batteries à électrolyte solide ou à haute densité énergétique, sont en développement pour améliorer le rapport énergie/masse et rendre les systèmes hybrides plus pratiques pour les grands avions.

Avantages sur toutes les phases de vol

L’hybridation apporte plusieurs bénéfices opérationnels :

1. Montée : les batteries fournissent une poussée complémentaire, permettant un fan plus petit tout en respectant les exigences du TOC.
2. Croisière : un diamètre de fan réduit diminue la surface frontale, réduisant la traînée et la consommation de carburant.
3. Descente et roulage : l’énergie électrique peut alimenter les systèmes auxiliaires, économisant encore du carburant.

Dans l’ensemble, la propulsion hybride permet d’optimiser les performances du moteur à toutes les phases du vol, tout en contribuant aux objectifs de décarbonation de l’industrie.

Initiatives industrielles et exemples

Plusieurs programmes et entreprises explorent activement la propulsion hybride :

Airbus EcoPulse et le programme HyTEC de la NASA étudient des moteurs hybrides-électriques, démontrant comment l’assistance électrique peut optimiser le dimensionnement du fan et l’efficacité.

Le programme RISE de CFM International intègre des concepts hybrides-électriques pour les moteurs monocouloirs de prochaine génération, visant à réduire la consommation et améliorer la performance environnementale.

Safran, Collins Aerospace et d’autres partenaires (SAFT, …)  développent des batteries légères et à haute puissance pour soutenir les architectures hybrides, permettant directement de réduire le diamètre du fan sans compromettre la performance au TOC.

Conclusion

La propulsion hybride-électrique n’est pas seulement une étape vers la décarbonation — elle ouvre de nouvelles possibilités de conception qui étaient auparavant limitées par des contraintes de certification comme le TOC. En permettant de réduire le diamètre du fan, les systèmes hybrides diminuent la traînée pendant la croisière, améliorent l’efficacité énergétique et réduisent les émissions, tout en respectant les exigences de montée.

Avec les progrès des batteries, des moteurs électriques et de l’intégration hybride, les moteurs de prochaine génération pourront allier performance, efficacité et durabilité, constituant un pont vers un futur entièrement électrique.