Projet européen · Hydrogène liquide · Aéronautique

HYDROLAB

Hydrogen Cryogenic Control Module for Aeronautical Propulsion Systems

Une initiative de recherche industrielle destinée à développer des technologies clés pour la gestion de l’hydrogène liquide (LH₂) dans le secteur aéronautique, avec un focus sur le pompage, la régulation, la sécurité et la validation expérimentale en environnements représentatifs.

Hydrolab
TRL 3–4Maturité technologique
LH₂Carburant cryogénique
−253 °CConditions d’exploitation
TRL 4Validation visée

Synthèse du projet

HYDROLAB vise à réaliser un module intégré de pompage et de régulation de l’hydrogène liquide. Le système est conçu pour transférer le carburant cryogénique de manière sûre, contrôlée et efficace depuis des réservoirs embarqués ou au sol vers l’interface turbine ou vers des systèmes de test équivalents. Les réservoirs et turbines ne font pas partie du périmètre du projet et seront fournis par des partenaires externes ou remplacés par des mock-ups.

Objectifs stratégiques

Intégration opérationnelle du LH₂

Soutenir l’intégration de l’hydrogène liquide dans les systèmes propulsifs des futurs aéronefs zéro émission, avec des solutions scalables et adaptables.

Contrôle dynamique des flux cryogéniques

Développer des technologies cœur pour vannes, pompes et capteurs sous conditions aéronautiques, avec de fortes exigences de fiabilité, sécurité et performance.

Savoir-faire scientifique et ingénierie

Générer des compétences par expérimentation, modélisation numérique et prototypage, afin de les transférer vers des programmes à TRL supérieur, flight test et industrialisation.

Périmètre du programme

Market Trends

Analyse globale des systèmes de distribution d’hydrogène et des besoins des end-users dans les secteurs aerospace et energy.

Cryo Materials

Sélection et développement de matériaux innovants pour pompes, vannes et réservoirs intermédiaires en conditions cryogéniques extrêmes.

Pump Design

Conception de pompes cryogéniques légères, à haut rendement, avec moteurs électriques intégrés et optimisation masse/consommation.

Test Bench

Développement d’un banc d’essai alimenté d’abord au LN₂ puis au LH₂, pour caractérisation expérimentale et validation des prototypes.

Safety Control

Étude des interfaces de sécurité et du monitoring temps réel de pression, débit et température pendant les transferts cryogéniques.

Approche méthodologique et phases opérationnelles

01

Concept et modélisation numérique

Définition de l’architecture système et simulation du comportement fluidodynamique dans différentes conditions opérationnelles.

02

Compatibilité des matériaux

Vérification des métaux, polymères et composites à −253 °C, avec attention à la fragilité, aux contraintes thermiques et aux interactions chimiques.

03

Prototypage et similarity testing

Essais initiaux avec azote liquide pour réduire les risques, puis essais avec hydrogène liquide en scénarios de transfert et régulation.

04

Digital Twin

Réplique numérique du sous-système physique pour soutenir contrôle, diagnostic et maintenance prédictive.

Résultats attendus

  • Solutions d’ingénierie validées jusqu’au TRL 4, prêtes pour des développements en flight test ou démonstrateurs industriels.
  • Rapport complet de compatibilité matériaux avec données expérimentales, analyse de risques et recommandations de conception.
  • Dataset expérimental et modèle numérique validé pour simulations et optimisation du système.
  • Dossier technique pour transfert technologique vers partenaires industriels et projets à TRL supérieur.

Impact attendu

  • Activation technologique de la transition vers l’hydrogène liquide comme carburant aéronautique.
  • Renforcement de la chaîne de valeur européenne de l’hydrogène par compétences, infrastructures et composants aerospace.
  • Réduction des émissions directes de CO₂, avec retombées dual-use et applications de mobilité longue distance.

Consortium et compétences

Le projet est porté par un consortium européen multidisciplinaire réunissant PME high-tech, universités, centres de recherche, parties prenantes industrielles, end-users et OEM aéronautiques. Les compétences couvrent intégration technologique, composants mécaniques, mécanismes rotatifs, bancs d’essai, business plan, digitalisation, technology intelligence, procurement, analyse matériaux et support scientifique sur matériaux et moteurs électriques.

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