La mise à jour des moteurs du F-35 engendre une série d’articles dans les journaux. Ces derniers peu précis tendent à induire en erreur les lectrices et les lecteurs. Retour sur le sujet avec des questions réponses.
F-35 et son moteur F135 @ P&W
Petit rappel
En septembre 2022 notre pays a signé le contrat d’acquisition portant sur 36 avions de combat Lockheed Martin F-35A « Lightning II » pour un montant de 5,068 milliards de francs suisses sur un budget total de 6,03 milliards de francs suisses. Les coûts d’exploitation sur 30 ans ont été calculés à 15,5 milliards de francs suisses au total, soit inférieurs de 2 milliards par rapport au second concurrent. Le prix d’achat a été estimé sur la base du standard actuel du F-35, soit le Block 3, or notre pays réceptionnera la nouvelle version au Block 4 (lot 19 à 22, livraison de 2027 à 2030). Afin de bénéficier de ce prix fixe, la Confédération avait une date limite pour la signature, auquel cas, il aurait fallu renégocier le prix d’achat ainsi que les compensations.
Pourquoi faut-il adapter le moteur ?
Contrairement à certaines affirmations dans la presse, le moteur actuel P&W F135 n’est pas obsolète, mais évolutif. L'effort de modernisation du Block 4 comprend des dizaines d'améliorations dans des domaines tels que la détection, le brouillage, les communications et les systèmes informatiques. Afin de répondre à cette modification ainsi qu’aux futures mises à jour de l’avion, il faut une version du moteur plus puissante qui offre plus d’énergie et de refroidissement pour les systèmes électroniques.
Pourquoi n’avons-nous pas immédiatement le moteur amélioré ?
Lors du choix de l ’avion et de la signature du contrat, l’US Air Force n’avait pas encore pris de décision sur la motorisation future. Trois possibilités étaient offertes, choisir l’actuel moteur P&W F135 doté de l’amélioration Engine Core Update (ECU), opter pour un nouveau moteur produit par GE Aviation l’Adaptative Engine Transition Program (AETP) ou choisir les deux modèles. Afin de réduire les coûts déjà très élevés du F-35, l’USAF a opté pour le F135 ECU de P&W en juin 2023.
Ce choix tardif par l’USAF contrait ainsi tous les utilisateurs actuels et clients du moment à mettre à jour la motorisation actuelle à partir de 2030.
Le Block 4 fonctionne-t-il sans l’amélioration ?
Oui, les F-35 au standard Block 4 peuvent être exploités dans les opérations aériennes avec la version actuelle du moteur F135. Cependant, ces derniers vont devoir fournir plus d’énergie et de refroidissement que prévu initialement. Le programme prévoit une maintenance supplémentaire mineure qui limite la fatigue du moteur et qui s’effectuera jusqu’à la mise à jour.
Quand débutera la mise à jour ?
Selon les prévisions de production du motoriste Pratt & Whitney, notre pays pourrait recevoir en 2030 entre 4 et 6 F-35 dotés du moteur F135 ECU. Il faudra alors débuter progressivement la mise à jour des premiers moteurs.
Quel prix ?
En raison du développement en cours, le coût exact de la mise à niveau n'est pas encore connu. Cependant, le grand nombre d'unités à un effet bénéfique sur le coût par avion pour de tels développements ultérieurs. En effet d'ici à 2029, ce sont près de 1 500 moteurs qu’il faudra mettre à jour et produire le moteur amélioré pour les 1 300 avions suivants.
Aux vues de l’expérience acquise et du nombre de moteurs à produire, P&W s’attend à ce que le F135 ECU soit neutre en termes de coûts de production, soit un prix équivalent au modèle actuel.
Devrons-nous payer ?
Les coûts des moteurs améliorés, qui doivent être installés, ne font pas partie du contrat d’approvisionnement (achat), mais sont couverts par le contrat de maintenance et d’exploitation. C’est dans cette enveloppe prévue que le financement aura lieu.
Quels avantages offre le F135 ECU
Hormis l’apport en puissance et de refroidissement évoqué plus haut, la mise à jour apportera une augmentation de la portée et de la poussée, grâce à une meilleure capacité de gestion thermique. En termes de facilités d’entretien, des améliorations seront disponibles pour réduire encore les temps de maintenance.
Le P&W F135 ECU en détails
Chaîne d'assemblage du F135@ P&W
Avec le choix du F135 ECU, on ne remplace qu'environ un tiers du noyau des pièces du moteur et peut être incorporé en production ou en dépose. Cela comprend une mise à niveau du système de gestion de l'énergie et de la chaleur (PTMS) actuel de l'avion afin de réduire l'air de prélèvement et d'améliorer l'efficacité et l'utilisation du moteur. Cette solution s'appelle Enhanced Power and Cooling System ou EPACS. Le système EPACS va fournir plus du double de la capacité de refroidissement actuelle du F-35, permettant une croissance supplémentaire au-delà des exigences du Block 4. L’EPACS est compatible avec les trois variantes du F-35 et s'intègre dans l'enveloppe existante de l'avion. Il comprend divers composants, notamment un système de cycle à air, un générateur d'énergie électrique et un contrôleur développé par Collins Aerospace, ainsi qu'une unité d'alimentation auxiliaire fournie par Pratt & Whitney.
EPACS @ Collins Aerospace
Le F-35 PTMS fonctionne en tandem avec le moteur Pratt & Whitney (P&W) F135. En siphonnant ce que l'on appelle l'air de prélèvement du moteur, le PTMS fournit l'alimentation électrique et le refroidissement au radar de l’avion et à l'ensemble des capteurs avancés. Cependant, à mesure que des améliorations de capacité ont été apportées à ces systèmes depuis les débuts du jet, les besoins en alimentation et en refroidissement à bord ont augmenté. Cela nécessite de détourner de l'air de prélèvement supplémentaire vers le PTMS.
L’EPACS est conçu pour prendre en charge la modernisation du F-35 Block 4 et les futures mises à niveau. Grâce à son cycle thermodynamique plus efficace, l’EPACS fournit une capacité de refroidissement nettement supérieure à la plateforme et nécessite moins d'énergie du moteur, contribuant ainsi à améliorer les performances et la durabilité du moteur. Cela va ainsi soutenir une croissance supplémentaire au-delà du Block 4 et devrait fournir une capacité de refroidissement suffisante pour la durée de vie de l'avion, jusqu’au Block 5.
Les améliorations du Block 4 vont permettre au F-35 de rester à la pointe de la technologie pendant des années. Étant donné le niveau d'investissement dans l'avion par les États-Unis, il est prévu de le faire voler jusqu'en 2070.
Etat du programme
En date du 15 juillet 2024, Pratt & Whitney a terminé l'examen préliminaire de la conception de la mise à niveau du noyau du moteur F135 (ECU), confirmant que la conception de l'ECU est dans les délais et dépasse les attentes.
Il serait bon d'éduquer certains français sur le site OPEX360 dans ce domaine...