Les composites, révolution mais nouvelles contraintes...
Les composites sont définitivement le matériau aéronautique de cette première partie de 21eme siècle. Longtemps construits en aluminium, les avions intègrent aujourd’hui une part de plus en plus importante de ces matériaux qui sont légers et résistants ce qui permet un gain de poids améliorant la charge marchande des avions ou leur consommation.
Le composite est formé à base de fibres et d’une résine. Les fibres, métalliques ou en carbone, apportent la rigidité et reprennent les efforts qui sont appliqués à la pièce. Elles se présentent généralement sous la forme d’un tissus tressé. Pour assembler les différentes couches de tissus et donner la forme de la pièce, une résine semblable à de la colle est coulée sur les fibres et le plus souvent cuite sous dépression dans un outillage appelé autoclave.
Le principal avantage des composite est qu’à rigidité et résistance constante, la pièce est beaucoup plus légère puisque la résine est moins dense que le métal. De plus, la pièce peut être formée de la façon souhaitée grâce à la disposition libre des fibres qui permet d’obtenir une résistance maximale dans une direction précise en fonction de l’utilisation souhaitée. Enfin, les pièces sont beaucoup plus résistantes à la fatigue et insensibles à la corrosion. Néanmoins, les éléments structuraux en matériaux composites présentent deux inconvénients majeurs : ils sont beaucoup plus sensibles aux chocs que les pièces métalliques et ils ne sont pas recyclables, la résine étant généralement en plastique thermodurcissable.
A l’heure où tous les constructeurs aérospatiaux intègrent en masse ces matériaux, les principales contraintes sont en fait liées aux achats et à la supply chain.
Ainsi, les nouveaux programmes des principaux avionneurs impliquent une forte demande de composite. A titre d’exemple, le nouveau Boeing 787 (fabrique à 50% en fibre de carbone) a été commandé à plus de 800 exemplaires, le futur A350 a déjà séduit plus de 330 clients et de nombreux programmes sont actuellement en phase de « ramp up » comme l’A380 et toute la gamme B737-A320.
A l’opposé, les fournisseurs de composite sont rares et localisés dans le monde. En effet, il faut maîtriser une technologie de pointe qui permet de produire le matériau le plus utilisé en construction aéronautique, le pré-imprégné, qui est un tissu de fibre déjà enduit de résine non durcie. Ainsi, seuls le japon et les États-unis possèdent pour l’instant des fournisseurs aéronautiques de composite qui ont une situation de quasi monopole sur certains produits, entraînant une position délicate pour les avionneurs dans un marché où les sources sont uniques et imposées.
De plus, la révolution composite s’accompagne d’une adaptation des autres matériaux de structures. Ainsi, les fixations (rivets, vis...) ont du être revues et les matériaux modifiés au profit du titane (pour les problèmes de corrosion) ce qui a la aussi créé des tensions sur les approvisionnements et une redéfinition de la supply chain. Enfin, la résine étant dérivée du pétrole, on comprend aisément les problèmes posés par les composites quand le baril frôle les 100 dollars...
Au final, même s’il est indiscutable que le composite présente une révolution en matière d’ingénierie, il n’est pas sûr que celui-ci ne pose pas d’importants problèmes d’approvisionnement si les cadences de production de ces nouveaux avions sont confirmées. Le premier à en faire les frais est aujourd’hui Boeing avec son 787 qui accuse déjà un retard d’un an sur son planning initial, notamment pour des problèmes liés à cette nouvelle technologie. Par ailleurs, les constructeurs souffrent actuellement d’un déficit de pouvoir de négociation face au monopole des fournisseurs aéronautiques de composite. Il semble donc que la solution passera par les pays en développement dont le potentiel monte en puissance et qui seront, d’ici peu, des acteurs pouvant concurrencer les produits et les prix des fournisseurs traditionnels...
S. Wurmser le 28/01/2008