Carburant d’aviation – Carburant pour aéronefs : glossaire et explications

Le carburant d’aviation est le moteur du vol motorisé, permettant à la fois aux petits avions d’entraînement et aux gros porteurs intercontinentaux de fonctionner en toute sécurité, efficacité et fiabilité. Contrairement aux carburants automobiles ou marins, le carburant d’aviation est conçu et réglementé pour opérer dans les conditions les plus extrêmes : températures glaciales en altitude, faibles pressions et changements rapides de demande de puissance. Ce glossaire offre une référence technique complète sur les carburants d’aviation, en explorant leurs types, chimie, propriétés, manipulation, sécurité, impact environnemental et perspectives d’avenir.

Qu’est-ce que le carburant d’aviation ?

Le carburant d’aviation désigne tout liquide combustible formulé et certifié spécifiquement pour la propulsion des aéronefs. Sa fonction principale est de fournir une énergie fiable et élevée aux moteurs d’avion—qu’ils soient à pistons, turbopropulseurs ou à réaction—dans une vaste gamme de conditions environnementales et opérationnelles. Des normes strictes telles que l’ASTM D910 (pour l’avgas) et l’ASTM D1655 (pour le carburant pour réacteurs), ainsi que l’Annexe 6 et l’Annexe 14 de l’OACI, encadrent sa formulation, ses tests et sa distribution.

Les carburants d’aviation doivent résister à des risques tels que le blocage de vapeur, le gel, la détonation et la contamination microbienne à des altitudes où la température peut descendre sous -50°C et la pression chuter drastiquement. Des contrôles stricts sur le soufre, les aromatiques, l’eau et les particules assurent une combustion propre et la longévité des moteurs. L’intégrité du carburant d’aviation est vitale pour la sécurité des vols, et sa chaîne d’approvisionnement est l’une des plus contrôlées de toute l’industrie.

Caractéristiques typiques :

Principaux types de carburant d’aviation

Les carburants d’aviation sont classés selon la compatibilité moteur, la composition chimique, la volatilité et l’homologation réglementaire. Les principales catégories sont l’avgas, le carburant pour réacteurs, le mogas, le carburant d’aviation durable (SAF) et les alternatives émergentes.

Avgas (essence d’aviation)

L’avgas est une essence à indice d’octane élevé, avec ou sans plomb, utilisée dans les moteurs à pistons à allumage commandé. Régie par les normes ASTM D910 et DEF STAN 91-90, sa pureté et sa volatilité strictement contrôlées la rendent adaptée aux moteurs à haute compression opérant dans des environnements extrêmes.

L’avgas est colorée pour permettre son identification et prévenir les erreurs d’avitaillement : bleu pour la 100LL, vert pour la 100/130 et rouge pour la 80/87. La volonté environnementale d’éliminer le plomb accélère la transition vers des qualités sans plomb telles que G100UL et UL94.

Applications :

• Avions d’entraînement et privés à moteur à pistons
• Avions agricoles et de voltige
• Avions anciens et classiques

Carburant pour réacteurs (Jet A, Jet A-1, Jet B)

Le carburant pour réacteurs est un mélange à base de kérosène destiné aux aéronefs à turbine (réacteur ou turbopropulseur). Des normes strictes (ASTM D1655, DEF STAN 91-91) garantissent ses performances lors des vols à haute altitude et long-courriers.

Le Jet A-1 est la norme civile mondiale ; le Jet A est principalement utilisé aux États-Unis. Le Jet B, avec un point de congélation plus bas et une volatilité plus élevée, est utilisé dans le grand froid (nord du Canada, Alaska) et certains usages militaires.

Les qualités militaires (JP-4, JP-5, JP-8) sont dérivées de celles-ci mais comprennent des additifs supplémentaires pour l’antigivrage, l’inhibition de la corrosion et la stabilité.

Mogas (essence automobile)

Le mogas est une essence automobile conventionnelle (conformément à l’EN 228, ASTM D4814) parfois approuvée pour certains aéronefs certifiés via un certificat de type supplémentaire (STC). Seuls les moteurs et systèmes expressément homologués peuvent l’utiliser, les exigences aéronautiques différant de l’automobile.

Le mogas contient souvent de l’éthanol, ce qui pose problème pour de nombreux avions (absorption d’eau, risque de blocage de vapeur, dégradation des joints). Seul le mogas sans éthanol est généralement approuvé.

Applications :

• Avions légers de sport et expérimentaux
• ULM
• Certains moteurs à pistons certifiés

Carburants d’aviation durables (SAF) et biocarburants

Les SAF sont issus de matières premières renouvelables—huiles de cuisson usagées, algues, biomasse de déchets—et permettent de réduire jusqu’à 80 % les émissions nettes de CO₂. Les SAF sont des carburants « drop-in », certifiés selon l’ASTM D7566 et compatibles avec les moteurs à réaction et infrastructures existants. Ils sont généralement mélangés jusqu’à 50 % avec du Jet A/A-1.

Les filières de production incluent :

• HEFA (esters et acides gras hydrotraités)
• FT-SPK (kérosène paraffinique synthétique Fischer-Tropsch)
• SIP (iso-paraffines synthétiques)
• ATJ-SPK (alcool vers kérosène)

De grandes compagnies aériennes effectuent désormais des vols au SAF, et le dispositif CORSIA de l’OACI encourage son adoption à grande échelle.

Autres carburants et alternatives émergentes

• Carburants d’aviation à base de diesel pour moteurs à pistons modernes à allumage par compression, offrant un meilleur rendement et utilisant le Jet A/Jet A-1 largement disponible.
• Hydrogène et propulsion électrique en développement, promettant un vol sans émission mais confrontées à des défis de stockage, d’infrastructure et de densité énergétique.
• Bio-kérosène et mélanges hybrides en phase de tests préliminaires.

Propriétés clés des carburants d’aviation

Les carburants d’aviation répondent à des critères chimiques et physiques très stricts pour garantir sécurité et performance.

Indice d’octane et de cétane

• Indice d’octane (avgas) : résistance au cliquetis moteur, mesurée pauvre/riche (ex. : 100/130 pour Avgas 100LL).
• Indice de cétane (carburants pour réacteurs) : qualité d’allumage dans les moteurs à compression (diesel/turbine) ; typiquement 40–50 pour les carburants pour réacteurs.

Densité énergétique

Une forte densité énergétique permet une plus grande autonomie et capacité d’emport :

La plus forte densité du carburant pour réacteurs est adaptée aux gros avions commerciaux et militaires.

Volatilité

La volatilité influe sur le démarrage, le risque de blocage de vapeur et l’évaporation :

• Avgas : Volatilité élevée pour démarrer à froid, mais risque de blocage de vapeur par temps chaud/en altitude.
• Carburant pour réacteurs : Volatilité plus faible pour la sécurité et la performance à haute altitude.

Point d’éclair

Température minimale d’inflammation des vapeurs ; critère essentiel de sécurité.

Le point d’éclair plus élevé des carburants pour réacteurs accroît la sécurité incendie lors du stockage/transfert.

Point de congélation

Température à laquelle des composants du carburant solidifient, risquant d’obstruer le système :

Additifs et codes couleur

• Antioxydants, désactivateurs de métaux, dissipateurs d’électricité statique, biocides, agents antigivrage, inhibiteurs de corrosion sont des additifs courants.
• Couleur de l’avgas : 100LL (bleu), 100/130 (vert), 80/87 (rouge).
• Carburant pour réacteurs : non coloré (clair/paille).

Applications & cas d’utilisation

Aviation générale

Utilise principalement l’Avgas 100LL. Les appareils récents peuvent fonctionner à l’avgas sans plomb, au diesel/Jet A-1 ou au mogas avec la certification appropriée.

Aviation commerciale

Dépend du Jet A-1 (monde) et du Jet A (États-Unis) pour tous les avions de ligne à turbine et la plupart des jets d’affaires. Les mélanges de SAF sont de plus en plus utilisés pour réduire les émissions.

Aviation militaire

Utilise Jet A-1, Jet B et des qualités militaires spécifiques (JP-8, JP-5). Les additifs permettent des performances extrêmes et des opérations dans des environnements hostiles.

Aviation expérimentale & spécialisée

Inclut la recherche, les drones et vols de démonstration avec des carburants alternatifs (SAF, hydrogène, électrique) et le mogas pour les avions légers homologués.

Aspects de sécurité

Les carburants d’aviation sont manipulés selon des protocoles de sécurité et environnementaux très stricts :

• Stockage : Cuves dédiées et certifiées, toits flottants, mise à la terre/liaison, systèmes anti-incendie.
• Transfert : Documentation stricte, tests réguliers de contamination/eau.
• Manutention : Personnel formé, EPI, plans d’urgence.

Les cadres réglementaires (OACI, FAA, EASA) imposent des inspections, tests et une traçabilité continue sur toute la chaîne d’approvisionnement pour prévenir les contaminations croisées et erreurs d’avitaillement.

Impact environnemental & perspectives d’avenir

L’empreinte environnementale du carburant d’aviation est importante, ce qui stimule l’innovation et la réglementation :

• Sortie du plomb : Initiatives mondiales pour remplacer l’avgas plombé par des alternatives sans plomb.
• Adoption du SAF : Réduit les émissions de CO₂ et de particules sur l’ensemble du cycle de vie.
• Hydrogène/électrique : Solutions à long terme pour un vol sans émission, avec R&D active.

Le CORSIA de l’OACI et les obligations nationales encouragent une aviation durable, tandis que l’industrie investit dans les carburants et systèmes de propulsion de nouvelle génération.

Résumé

Le carburant d’aviation est la pierre angulaire d’un vol sûr, fiable et efficace. Sa production, certification et manipulation sont encadrées par les normes techniques et réglementaires les plus strictes au monde, avec une innovation continue pour répondre aux défis environnementaux, opérationnels et de sécurité. De l’avgas des avions d’entraînement au SAF de l’aviation mondiale du futur, l’évolution du carburant d’aviation est indissociable du progrès aéronautique lui-même.

Pour des conseils techniques, des mises à jour réglementaires ou un accompagnement sur l’adoption des carburants durables, contactez nos experts carburant d’aviation.

Glossaire révisé pour la dernière fois : juin 2024