Mettre à jour les déclencheurs de questions sur les progrès de l'essence sans plomb Avgas

Avion

L'objectif d'EAGLE est de tracer la transition sûre et intelligente vers un avenir sans plomb pour l'ensemble de la flotte d'aviation générale. [Photo d'archives : Shutterstock]

L'horloge tourne plus fort chaque semaine, semble-t-il, alors que la pression augmente pour aller de l'avant avec un remplacement viable du principal avgas sans plomb utilisé dans la flotte de l'aviation générale. Et nous avons besoin de plus de transparence sur le processus - et les recettes mêmes des carburants en question - selon les leaders de l'industrie.

Pour se concentrer sur la question et obliger à poser des questions critiques sur le processus, la General Aviation Manufacturers Association a organisé lundi une table ronde des parties prenantes de l'initiative EAGLE (End Aviation Gas Lead Emissions) pour faire le point sur l'état des choses. L'initiative vise un remplacement complet du carburant au plomb d'ici 2030 au plus tard, avec une temporisation du carburant tout en maintenant un haut niveau de sécurité dans les opérations GA, qu'elle affecte principalement.

Le panel était dirigé par les coprésidents de l'initiative, Mark Baker, président et chef de la direction de la Aircraft Owners and Pilots Association, et Lirio Liu, directeur exécutif, service de certification des aéronefs pour la FAA, et soutenu par des dirigeants de la National Business Aviation Association, National Air Transportation Association, Experimental Aircraft Association, Helicopter Association International et National Association of State Aviation Officials.

Les dirigeants de quatre fabricants clés aux premières loges de l'extinction du carburant au plomb se sont joints à eux pour donner leur avis sur la situation :

L'urgence est réelle : l'Agence de protection de l'environnement a publié sa proposition de conclusion sur le carburant d'aviation au plomb en octobre 2022, ouvrant la voie à une décision finale que les dirigeants de l'industrie prévoient d'obtenir d'ici la fin de 2023.

À l'heure actuelle, quatre carburants candidats sont en cours de développement et de test. Cependant, ils empruntent deux voies différentes pour atteindre cet objectif.

Le premier est basé sur le programme Piston Aviation Fuel Initiative (PAFI) de longue date de la FAA et utilise des normes consensuelles développées en collaboration avec l'American Society of Testing and Materials (ASTM). C'est le processus complété par Swift Fuels avec son essence sans plomb UL94 qui est arrivé sur le marché sérieusement à partir de 2015 et qui a atteint une utilisation généralisée à partir de 2021. Deux entités ont du carburant à indice d'octane 100 dans le processus d'évaluation sous PAFI : Afton Chemical/Phillips 66 et Lyondell/VP Racing.

"Actuellement, les carburants PAFI effectuent des tests de durabilité et d'endurance du moteur à grande échelle, qui devraient être terminés d'ici la fin juillet", selon Peter Bunce, président et chef de la direction de GAMA. Lorsqu'un carburant passe la porte suivante des tests, il passera au niveau suivant avec les équipementiers de la cellule. L'achèvement du processus ASTM permettra d'entrer sur le marché avec un degré élevé de confiance dans son adéquation.

La voie alternative consiste à passer par le processus de certificat de type supplémentaire (STC), qui est la propriété du fabricant de carburant travaillant directement avec la FAA. Deux carburants STC utilisent actuellement ce processus d'approbation : le 100R de Swift Fuels et le G100UL de GAMI. Swift Fuels prévoit également de passer par l'acceptation de l'ASTM pour son carburant à indice d'octane élevé et, selon GAMA, l'ASTM a déjà mis en place un comité de travail pour évaluer le carburant.

GAMI a reçu l'approbation STC de la FAA pour l'utilisation de son carburant dans une large gamme de groupes motopropulseurs, et les propriétaires peuvent acheter le STC pour leur avion dès maintenant. Cependant, le carburant n'est pas encore disponible sur le marché. Selon GAMI, le carburant sera disponible "aussi vite que la production pourra être accélérée et que le carburant pourra être livré aux aéroports". Il a été estimé que 2023 sera une année de logistique avec G100UL avgas apparaissant plus largement en 2024. Les premiers clients pour le carburant sont probablement des écoles de pilotage."

Cirrus teste actuellement le GAMI G100UL dans sa flotte, et d'autres équipementiers sont prêts à le faire, mais le processus est plus progressif et moins transparent en raison de sa nature exclusive.

Shannon Massey de Lycoming a livré ses commentaires, représentant les plus de 100 000 groupes motopropulseurs que le constructeur de moteurs d'aviation a expédiés au cours de ses 95 ans d'histoire, avec plus de 650 certificats de type pour les différents modèles sur le terrain. Ceux-ci s'ajoutent aux moteurs des avions expérimentaux.

Plus de la moitié nécessitent un carburant à indice d'octane élevé, selon Massey. "(Ils sont) les bêtes de somme de la flotte. Ils transportent des fournitures vers des endroits éloignés. Ils patrouillent aux frontières. Ils soutiennent les opérations militaires… La perte de la capacité de ces cellules à servir la société aurait certainement un impact, ce qui est la raison pour laquelle nous, en tant qu'OEM [et] fournisseur de moteurs, cherchons à nous assurer que nous savons - sous les carburants sans plomb et le développement qui a lieu dans ceux-ci - quelles sont ces caractéristiques clés ? »

Massey a appelé à une plus grande implication dans le processus, quel que soit le carburant qui franchissait les portes et quelle voie d'approbation était suivie. "Nous devons nous assurer que, que ce soit par l'industrie/le gouvernement - le processus d'autorisation PAFI - ou que ce soit le processus de certificat de type supplémentaire (STC), que nous avons une bonne compréhension et connaissance des tests spécifiques, et quels modèles de moteurs sont évalués . De cette façon, nous pouvons soutenir cette partie de celui-ci. "

Cependant, l'obtention d'un carburant à un niveau d'octane requis n'est que l'une des mesures nécessaires pour le mettre sur le marché avec succès et en toute sécurité. Massey a décrit sept éléments sur lesquels Lycoming cherche des réponses, qui ont été repris par d'autres parties prenantes du panel.

Dans la recherche d'un carburant plus performant, les aromatiques, composés chimiques (hydrocarbures) qui augmentent l'octane, remplacent le plomb tétraéthyle (TEL) présent dans le 100LL. Cependant, beaucoup sont connus pour être également cancérigènes, comme le benzène et le toluène, et leur utilisation est limitée dans l'essence dans de nombreux pays. "Nous ne voulons donc pas remplacer un carburant par un autre qui sera nocif, que ce soit pour l'environnement ou le public", a déclaré Massey.

"Nous avons besoin que la transparence de la composition chimique de chaque carburant soit évaluée par une entité gouvernementale pour donner à l'industrie un pouce vers le haut ou vers le bas que ce qui est mis dans l'atmosphère lorsque le carburant est brûlé ne sera probablement pas une préoccupation importante. maintenant ou à l'avenir comme nuisibles", a déclaré Bunce dans un suivi avec FLYING. "C'est pourquoi nous avons encouragé la FAA à demander à l'EPA ou à une autre entité gouvernementale d'évaluer les composants de tous les nouveaux carburants pour donner à l'industrie son jugement d'expert et son feu vert pour aller de l'avant. Si l'EPA ne le fait pas, alors je pense le choix de la FAA de l'Académie nationale des sciences pour constituer un panel d'experts est une bonne alternative." On craint qu'un ou plusieurs de ces composés puissent se trouver dans un carburant candidat, mais cela ne peut être confirmé sans transparence sur la composition de ce carburant.

Un moteur n'est pas autonome, et il est également composé d'une myriade de pièces et de composants. Lycoming, ainsi que les équipementiers de la cellule, sont particulièrement préoccupés par les effets qu'un nouveau carburant aura sur d'autres matériaux utilisés dans le groupe motopropulseur, tels que les joints toriques et les joints, ainsi que sur le système de carburant et d'autres accessoires dans la cellule. les réservoirs au moteur et en envoyant les sous-produits par l'échappement.

Les tests originaux des premiers carburants sans plomb confirment cette préoccupation. Ron Draper de Textron Aviation a déclaré lors du briefing : "Nous avons testé des carburants dans le passé qui avaient une recette similaire mais différente, et nous avons eu des résultats qui étaient… je suppose, moins que souhaité. Dans le passé, certains de ces carburants ont fait il y a de l'usure sur les matériaux souples de l'avion - joints toriques, joints, flexibles, vessies, produits d'étanchéité - et nous ne sommes pas sûrs de ces nouveaux carburants, de ce qu'ils vont faire au moteur, de ce qu'il va faire faire à l'avion."

Afin de survivre à la production, au stockage, au transport, à la mise en citerne et à un temps prolongé dans les réservoirs FBO et d'avion, un carburant doit être stable. Il ne peut pas se dégrader rapidement ni endommager les contenants dans lesquels il est conservé, dans une certaine mesure. Les propriétés corrosives peuvent avoir un impact sur le métal ou d'autres matériaux dans le moteur ou la cellule car le carburant s'y trouve au fil du temps. L'octane peut également se dégrader sur de longues périodes.

La courbe de distillation est une autre préoccupation. "La capacité du carburant à se vaporiser à n'importe quelle température donnée est essentielle si nous recherchons la" capacité de démarrage ", la" capacité de fonctionnement "et [la résolution] des problèmes de blocage de vapeur", a déclaré Massey. Ce ne sont pas des moteurs ou des avions qui peuvent fonctionner 99% du temps, comme l'a souligné John Calcagno de Piper Aircraft.

Un autre aspect d'un nouveau carburant que la plupart n'ont peut-être pas pris en compte est qu'une différence de densité affecte un certain nombre de choses, y compris le poids total du carburant. Les composés aromatiques utilisés dans le carburant sans plomb ont tendance à être plus denses, augmentant potentiellement le poids du carburant. Rappelez-vous la règle d'or d'utiliser 6 livres par gallon de 100LL dans les calculs de poids et d'équilibre ? Cela peut changer avec les nouveaux carburants. Cela peut également affecter le centre de gravité, car la plupart des réservoirs de carburant sont positionnés près du CG de l'avion, mais pas tous.

Un sixième aspect à prendre en compte est tout changement dans le volume du carburant et comment cela pourrait affecter le dosage. "Les carburants à densité accrue présenteront des débits massiques plus élevés", a déclaré Massey, "et donc des rapports carburant-air plus élevés." Ainsi, les commandes de carburant devraient être ajustées pour s'adapter à un carburant plus dense et maintenir les opérations prévisibles et sûres.

La dernière clé notée par le panel est la possibilité de répéter la recette du carburant au moyen d'une spécification de production mature. Massey a conclu : "Ce sont toutes des considérations qui, sans que nous ayons la base de connaissances et que nous soyons capables de caractériser et/ou de standardiser les méthodes de test, qu'est-ce que cela signifie et quel impact cela a-t-il sur nos (moteurs) actuels ?"

Les FBO sont prêts à accepter le carburant - quel que soit celui qui arrive sur le marché en premier - une fois accepté et approuvé. Mais le marché semble penser que le carburant à indice d'octane élevé devrait déjà être disponible. Curt Castagna de NATA a rapporté : " Historiquement, les carburants d'aviation vendus comme une marchandise [sont produits] et livrés aux aéroports et aux FBO via le réseau de distribution de carburant, où ces entités s'appuient aujourd'hui sur les quatre principaux fournisseurs de carburant qui livrent ce carburant, pour leur apporter un carburant qui, depuis plusieurs décennies, répond à une norme ASTM."

Une spécification de production mature est donc nécessaire pour mettre de l'essence sans plomb sur le marché en quantités réelles, mais la perception est en avance sur la réalité. Castagna a déclaré: "Il [y a] des attentes de la part des utilisateurs qui achètent du carburant aujourd'hui - les FBO et les aéroports entendent à la fois leurs électeurs, puis leurs intérêts communautaires" extérieurs à la clôture "" qui cherchent à voir le plomb supprimé.

"Nous tous ici aujourd'hui dans l'industrie sommes unis pour éliminer ce plomb - c'est comment y arriver?" Castagna a conclu.

Alors que la prochaine étape de la mise en danger de l'EPA se profile à l'horizon, le franchissement de cette étape n'arrêtera pas immédiatement les ventes de 100LL. Mais la pression sera réelle de la part de ceux qui utiliseraient cela comme une incitation à avancer sur cette voie.

Comme le conclut Bunce, "L'EPA ne peut pas réglementer l'aviation, c'est l'aperçu de la FAA. La décision formelle de mise en danger attendue d'ici la fin de cette année ne permettra pas aux entités de fermer immédiatement les aéroports et n'interdira pas immédiatement l'essence au plomb. Ce qu'elle fera, c'est lancer le processus d'élaboration des règles de la FAA, qui est un voyage pluriannuel - qui, espérons-le, s'aligne sur notre calendrier EAGLE au plus tard à la fin de 2030, mais plus tôt si un carburant sans plomb commercialement viable émerge.

"Le danger pour l'industrie serait que les communautés interdisent prématurément 100LL en utilisant la décision de l'EPA, qui n'est que le début du processus réglementaire, avant que nous ayons le remplacement commercialement viable. Cela souligne l'importance d'EAGLE et d'avoir une transition méthodique et transparente plan."