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À ciel ouvert

Venture Aerobearings, une joint-venture entre GE Aviation et SKF, fournit les roulements du GEnx, le dernier moteur de GE.

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Paul Bourgon David D Hinko

Quand on pénètre dans le hall de réception de l’usine de moteurs de GE Aviation à Evendale, dans le Middle West, on voit défiler toute l’histoire de l’aviation. Des moteurs à réaction de tous les types sont suspendus au plafond, du premier moteur sur­alimenté mis au point par GE pendant la Première Guerre mondiale aux moteurs des avions à réaction d’aujourd’hui. Après un coude, on découvre un modèle étonnant, le GE90. Les pales et aubes de soufflante de ce monstre conçu au début des années 1990 pour le Boeing 777 mesurent 3,25 mètres. Le réacteur détient le record mondial de poussée constante à 568,927 kN, ce qui en fait le turboréacteur le plus puissant et le plus grand du monde.

GE Aviation est l’un des leaders mondiaux du développement et de la production de petits et grands moteurs d’avion. Il fournit des moteurs à Airbus, à Boeing et équipe la flotte de pratiquement toutes les compagnies aériennes mondiales, dont Delta, British Airways, American Airlines et Japan Airlines. Son immense usine d’Evendale, l’un de ses dix sites implantés en Amérique du Nord, est le centre du développement et des essais, et assemble le moteur CFM56.

Son moteur le plus récent et le plus élaboré, le GEnx, est parfois appelé le petit frère du GE90. Il constitue un pas de géant en matière de technologie de propulsion. Ce réacteur double flux et double corps est plus performant et consomme moins de carburant que ses prédécesseurs. Son carter et ses pales et aubes sont en fibres de carbone les plus récentes pour réduire les émissions sonores. Le turboréacteur est installé sur le Boeing 787 Dreamliner et le Boeing 747-8.

SKF fournit les roulements à rouleaux cylindriques et les roulements à billes à contact oblique du GEnx. Le fabricant de roulements et GE Aviation entretiennent des relations de longue date. En 2008, tous deux ont créé de concert la joint-venture Venture Aerobearings, laquelle fabrique les roulements du nouveau turboréacteur. Mike Kauffman, directeur général pièces tournantes chez GE Aviation, estime que les deux partenaires étaient faits l’un pour l’autre : « Notre ADN est le même. [La joint-venture] réunit ce que les deux entreprises ont de mieux : les connaissances et l’expertise de SKF en matière de fabrication de roulements associés à nos capacités opérationnelles et à nos systèmes qualité. Dans notre industrie, l’erreur n’est pas permise. On ne peut pas offrir du “presque”. SKF possède la technologie de pointe pour les environnements exigeants dans lesquels nous installons ces roulements. »

Don Anthony, responsable de l’ingénierie d’application aéronautique SKF en Amérique du Nord, attire l’attention sur les vitesses et charges élevées auxquelles sont soumis les roulements dans un réacteur. En outre, les températures peuvent varier entre un démarrage à froid à -40°C à des températures en vol de +150°C, avoisinant les 315°C lorsque le moteur est coupé. Les deux entreprises ont vu dans leur partenariat le meilleur moyen de satisfaire la demande croissante de pièces résistantes de super-précision dans le moteur GEnx.

Cinq types de roulements SKF sont installés à des endroits stratégiques dans tout le réacteur. Les pales et aubes de celui-ci tournent à plusieurs milliers de tours par minute, ce qui représente pour les roulements un environnement rude et exigeant où le manque de lubrification et les températures élevées sont la norme. Les roulements SKF sont munis d’un revêtement de pointe pour assurer leur longévité et sont cémentés, ce qui leur donne une surface dure avec un cœur robuste et tendre. Ils sont tous soumis à un contrôle qualité astreignant à l’aide d’analyseurs de surface de pointe.

Paul Bourgon, responsable ventes et ingénierie d’applications aéronautique chez SKF, a joué un rôle déterminant dans la création de la joint-venture. Il énumère les avantages du partenariat : co-ingénierie pour la mise au point des nouveaux produits, méthodes de fabrication « lean », réduction des coûts et procédés de production de pointe.

Pour Mike Kauffman de GE Aviation, la capacité de résoudre rapidement les problèmes est essentielle. À un stade précoce, il s’était aperçu que certains roulements à rouleaux cylindriques n’atteignaient pas leur durée de vie nominale. « Mais depuis le lancement de Venture Aerobearings, nous n’avons eu aucun problème avec ce type de roulement. C’est une magnifique illustration de l’expertise et de l’ingénuité déployées par l’équipe de la joint-venture pour surmonter un obstacle. »

SKF et GE Aviation conviennent tous deux que la réussite de l’industrie aéronautique reposera de plus en plus sur des partenariats plutôt que sur les traditionnelles relations client-fournisseur. Étant donné l’âge des appareils des compagnies aériennes américaines et la croissance rapide du marché asiatique, l’horizon semble bien dégagé pour Venture Aerobearings.

 

Le GEnx met les gaz
Les pièces principales ont subi plus de 7 000 heures d’essais draconiens avant la validation et la certification du GEnx en 2006. Choisi pour être installé sur le Boeing 787 Dreamliner, le réacteur GEnx-1B a pris l’air pour la première fois en juin 2010. Son jumeau, le GEnx-2B, propulse le 747-8 de Boeing. Le GEnx est le moteur qui s’est vendu le plus vite de toute l’histoire de GE. Il fait partie de la gamme « ecomagination » qui donne la priorité aux technologies sobres pour améliorer les performances et réduire l’impact sur l’environnement.

Parmi ses principales caractéristiques :

  • Ce turboréacteur à double flux produit une poussée de 240 à 340 kN.
  • Les pales et aubes de la soufflante en fibres de carbone (comme le carter) tournent à une vitesse en bout de pale plus lente, ce qui permet de réduire de 30 % le niveau sonore. Les composants sont plus légers et résistent aux chocs et à la corrosion.
  • Il consomme 15 % de carburant de moins que le moteur qu’il remplace, ce qui représente une baisse de 15 % des émissions de CO2. Il possède une chambre de combustion TAPS (Twin-Annular Pre-Swirling) pour la réduction des émissions d’oxydes d’azote.

En mars 2012, Japan Airlines a accusé réception du premier de ses 45 Boeing 787 Dreamliner avec ENnx-1B. Vingt-six clients ayant déjà passé commande, le rythme de production s’accélère chez GE Aviation. L’entreprise prévoit de fabriquer 160 moteurs GEnx en 2012 et plus de 200 en 2013.

 

 

 

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