AVIATION ET CLIMAT
L’ISAE-SUPAERO AU CŒUR DE L’AVIATION DÉCARBONÉE

Publié par Marie-Hélène BAROUX (1968) | N° 135 - SOUS-TRAITANCE AÉRONAUTIQUE ET INNOVATIONS

L’aéronautique cristallise les enjeux environnementaux du moment, et le secteur a mesuré dès 2020 son rôle et ses responsabilités, se mobilisant pour une aviation neutre en carbone en 2050. L’ISAE-SUPAERO, en tant que leader de la formation supérieure en ingénierie aéronautique et spatiale, joue un rôle déterminant dans cet élan : référence scientifique, « phare » pour aide à la décision, et génération de solutions au travers de sa formation, sa recherche ou de son innovation.

ISAE-SUPAERO : phare et source de solutions pour une aéronautique décarbonée

Les ingénieurs et scientifiques étudiant à l’Institut, futurs managers de l’aéronautique, sont formés aux enjeux de la transition écologique, mais aussi aux technologies différenciantes à venir.

Aujourd’hui 35% de nos activités de recherche et d’innovation participent de l’émergence d’un secteur aéronautique durable.

Grâce à France 2030, les enseignements évoluent pour intégrer la dimension de la durabilité de l’aéronautique, via le projet GENHYO (Génération Hydrogène Occitanie) qui va permettre aux étudiants de comprendre les contraintes et atouts de l’usage de l’hydrogène embarqué, mais aussi le projet PEGASE sur les nouveaux métiers de l’aviation décarbonée. Aujourd’hui 35% de nos activités de recherche et d’innovation participent de l’émergence d’un secteur aéronautique durable. Dès 2021, l’ISAE-SUPAERO a lancé une série d’actions concrètes pour faire progresser les connaissances et renforcer les atouts du secteur :

le projet « défi Mermoz » (cf. encadré),
le soutien à l’innovation à impact (cf encadré),
la publication du référentiel aviation-climat qui fait une synthèse impartiale des connaissances scientifiques relatives à l’impact de l’aviation sur le climat,
la création de l’Institute for Sustainable Aviation (ISA), interdisciplinaire et visant à penser l’aéronautique en cycle de vie, mais aussi sous un angle sociétal et économique,
la mise en place de nombreuses chaires sur ce sujet,
la création du logiciel AeroMAPS.

AeroMAPS est un outil open source, de modélisation de scénarios pour la transition du secteur aéronautique, intégrant des données scientifiques validées et reconnues, mais aussi des modèles complexes sur l’efficacité énergétique, économique ou environnementale. Cet outil d’aide à la décision est le plus complet, mais aussi le seul à être disponible gratuitement, ce qui répond à un engagement de partager le savoir sur ce sujet pour une évolution plus rapide et plus efficace du secteur. Il intégrera prochainement, en collaboration avec AIRBUS, une approche en cycle de vie, indispensable à une maîtrise globale de la durabilité de l’aéronautique.

MERMOZ : l’histoire doit se répéter

Le Drone Mermoz est alimenté par des piles à hydrogène, capable de réaliser une traversée transatlantique en reliant Dakar (Sénégal) à Natal (Brésil).

Inspiré par le parcours historique de Jean Mermoz, ce projet pédagogique vise à renouveler une traversée de l'Atlantique pionnière, entièrement réalisée grâce à une propulsion par piles à hydrogène.

Il s’agit d’un exploit technologique mais aussi d’un pas de géant pour l'aviation durable et la transition énergétique indispensable pour l’avenir du secteur aéronautique, ouvrant la voie à des aéronefs plus écologiques et plus performants. De plus, il joue un rôle essentiel dans l’enseignement de l’aéronautique, en préparant concrètement les ingénieurs et chercheurs de demain à travailler sur des technologies de rupture, avec un fort accent sur l'innovation, la durabilité et la maîtrise des systèmes énergétiques alternatifs.

Après plusieurs campagnes en soufflerie en 2022 et 2023, axées sur l'amélioration de l'efficacité aérodynamique et du contrôle thermique du fuselage, la conception a été optimisée pour mieux gérer les contraintes thermiques et améliorer la performance du drone en vol. En 2023, plusieurs vols réussis utilisant de l’hydrogène gazeux – classique – ont permis de franchir la première étape sur la structure.

En parallèle, des essais au sol ont été réalisés sur la chaîne de propulsion utilisant de l'hydrogène liquide, plus rare. Ces tests ont simulé des missions de longue portée, allant au-delà de 4 000 km et de plus de 48 heures de vol, et ont été finalisés avec succès fin 2024, permettant de valider l'intégration du système de propulsion par piles à hydrogène et d'affiner les scénarios de mission pour des applications réelles.

La prochaine phase se concentre sur la préparation des essais en vol avec de l'hydrogène liquide, prévue pour tester la capacité du drone à maintenir une endurance de vol prolongée.

La traversée de l’Atlantique en 2026 marquera une étape majeure dans l'avancement des technologies de propulsion à hydrogène pour les drones, ouvrant la voie à de nouvelles possibilités pour l'aviation sans émissions de CO2.

L’INNOVSPACE : l’innovation à impact dans l’aérospatial et la défense

L’InnovSpace de l'ISAE-SUPAERO est un espace dédié à l'innovation et l’entrepreneuriat. Ce lieu de 800 mètres carrés, équipé de machines de pointe et d'espaces de travail collaboratif, permet de collaborer sur des projets innovants, notamment en matière d’impact écologique. Un incubateur y a été installé et près de quinze startups y ont été hébergées depuis 2022 (même si cet espace existe depuis 2019). La majeure partie y développent des technologies duales, les projets entrepreneuriaux portant sur des technologies de pointe telles que des drones (structures gonflables Diodon), les systèmes de propulsion innovants (Viraj H2 et son turbopropulseur décarboné, par exemple), les systèmes embarqués intelligents (Embrya) ou encore le contrôle physique de vibrations (Tacita Dynamics). L’ISAE-SUPAERO a également soutenu Beyond Aero (avion à propulsion hydrogène).

En liaison directe et permanente avec l’Agence de l’innovation de défense, l’ISAE-SUPAERO s’est également engagée dans le développement de projets qui répondent à un réel besoin capacitaire des armées (drones low cost, à missions, détecteur portable de drones par exemple). De nombreuses initiatives ont également permis de mettre en place un écosystème d’innovation de défense favorable (création de l’accélérateur régional aérospatial et défense Lanceur d’étoiles en 2022, convention de partenariat avec la 11ème Brigade parachutiste).

Marie-Hélène Baroux, directrice générale de l’ISAE

Après avoir commencé dans les SATCOM en 1993, Marie-Hélène BAROUX a travaillé à DGA Techniques aéronautiques en commençant responsable d’essais jusqu’à en devenir directrice en 2015. Elle a été INFOSEC Officer de l’A400M à l’OCCAR, directrice du programme CERES, responsable française au sein de l’EDIDP (European Defense Industry Development Plan), responsable de la transformation managériale de la DGA.