La formation de glace sur les surfaces exposées des aéronefs constitue un risque majeur pour la sécurité des vols, réduit la performance aérodynamique et accroît la consommation énergétique. Les systèmes de dégivrage actuels, bien qu’efficaces, sont pénalisants en termes de masse, de complexité d’intégration et de consommation d’énergie. Le projet FREEzING 2, porté par l’IRT Saint Exupéry, vise à dépasser un seuil technologique en explorant de nouvelles stratégies passives et hybrides combinant revêtements fonctionnels et systèmes de dégivrage actifs basse consommation.

Le projet FREEzING 2 s’appuie sur une collaboration de partenaires académiques de premier plan (ICA UMR CNRS 5312 / Université de Toulouse / INSA Toulouse / ISAE-SUPAERO / IRCER) et des acteurs industriels (Airbus, Safran, Liebherr, Specific Polymers). Cette synergie permet d’aborder la problématique du givrage depuis la formulation des revêtements glaciophobes et leur combinaison avec des systèmes de dégivrage actifs basse consommation jusqu’à l’évaluation de leurs performances en soufflerie givrante.

Des stratégies passives et hybrides pour lutter contre le givre :

Le projet explore deux grandes approches complémentaires :

La stratégie passive, fondée uniquement sur l’utilisation de revêtements fonctionnels (peintures et sols-gels) capables de limiter l’adhérence de la glace, voire d’en retarder la formation.

La stratégie hybride, qui associe ces revêtements à des systèmes de dégivrage actifs basse consommation, notamment électrothermique et électromécanique. L’objectif est de réduire significativement l’énergie nécessaire au dégivrage tout en maintenant un haut niveau d’efficacité. Cette hybridation ouvre la voie à des fonctions anti-icing (empêcher la formation de glace) et de-icing (faciliter son détachement), avec un impact direct sur la masse embarquée et la consommation énergétique nécessaire au fonctionnement du système de protection.

Pour évaluer les performances des solutions et systèmes développés, les équipes du projet utilisent la soufflerie givrante de l’INSA Toulouse / ISAE-SUPAERO située dans les locaux de l’Institut Clément Ader. Des pièces représentatives de l’aéronautique, notamment des bords d’attaque d’aile (profil NACA), sont revêtues/fonctionnalisées puis testées en conditions représentatives.

Essais sur la soufflerie givrante de l’ICA UMR CNRS 5312 / INSA Toulouse / ISAE-SUPAERO.

Lors des essais, seront testés le matériau seul mais aussi le système de dégivrage dans son ensemble, qui inclut les éléments suivants :

• des surfaces brutes et revêtues en configuration passive,
• des configurations hybrides combinant surfaces fonctionnelles et systèmes actifs associées à une instrumentation embarquée pour un suivi de performances fin.

Ces tests seront réalisés pour différentes conditions de givrage afin de caractériser la formation, l’adhérence et le détachement de la glace dépendamment du type de glace.

Les premiers résultats confirment le potentiel des revêtements pour favoriser le détachement de la glace, voire en limiter la formation. En stratégie hybride, l’association avec un dégivrage thermique permet de réduire la puissance nécessaire, ouvrant la voie à des architectures plus sobres en énergie.

À terme, ces solutions pourraient conduire à :

• une réduction de la masse des systèmes de protection contre le givrage,
• une baisse de la consommation énergétique,
• une amélioration globale des performances et de l’empreinte environnementale des aéronefs.