MADIT présente à Formnext 2026 un échangeur de chaleur imprimé en 3D de 200 kW pour l’aviation à hydrogène
Un démonstrateur long de près d’un mètre, réalisé en aluminium avec technologie additive, promet des réductions de 33% en masse et de 22% en résistance aérodynamique par rapport aux solutions conventionnelles. Le composant a été développé dans le cadre du projet européen BRAVA pour des systèmes propulsifs à piles à combustible.
MADIT, entreprise spécialisée dans la production métallique par fusion laser sur lit de poudre, présentera à Formnext 2026 un échangeur de chaleur en aluminium qui représente une étape significative vers l’aviation à hydrogène. Le composant sera exposé à Francfort du 17 au 20 novembre 2026.
Le dispositif est conçu pour une capacité de dissipation thermique de 200 kW. Ses dimensions, presque un mètre de longueur, sont inhabituelles pour une application additive avec des canaux internes fins.
Performances du démonstrateur
La comparaison avec les architectures conventionnelles révèle des avantages significatifs en termes de masse, de volume et d’aérodynamique.
Par rapport à une référence conventionnelle examinée dans les mêmes conditions de fonctionnement, le démonstrateur MADIT offre des améliorations mesurables :
- Réduction de la masse de 33%
- Réduction de 11% du volume
- Réduction de 22% de la résistance aérodynamique
Ces chiffres se rapportent à la comparaison entre architectures d’échange thermique, et non à une réduction déjà mesurée de la consommation globale d’un avion. La valeur réelle ressortira de l’intégration dans le système complet.
Le projet BRAVA et la gestion thermique
BRAVA relève le défi de la propulsion électrique aéronautique basée sur des piles à combustible, où la gestion de la chaleur est aussi cruciale que la production d’électricité.
Le problème de la propulsion aéronautique à hydrogène ne se limite pas à la capacité de produire de l’électricité à bord. Les piles à combustible génèrent aussi de la chaleur qui doit être évacuée vers l’extérieur sans compromettre les bénéfices de la nouvelle architecture.
BRAVA, acronyme de Breakthrough Fuel Cell Technologies for Aviation, est un programme de recherche dédié aux systèmes de génération électrique aéronautique avec des piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC). Le projet est coordonné dans le cadre d’une collaboration qui comprend Airbus et de nombreux partenaires européens.
Dans les piles à combustible PEMFC, une partie de l’énergie chimique de l’hydrogène est convertie en électricité, une autre en chaleur à évacuer. La gestion thermique est donc un enjeu d’ingénierie décisif pour les systèmes de puissance élevée.
L’objectif général indiqué par Airbus concerne des architectures de génération électrique au-delà de 2 MW. Le dispositif présenté par MADIT est un démonstrateur unique d’échange thermique de 200 kW, un composant du système global.
Collaboration et compétences
Le développement du démonstrateur a nécessité l’intégration de compétences spécialisées en conception, simulation, fabrication additive et validation expérimentale.
Le composant a été développé avec les contributions de plusieurs partenaires du projet BRAVA :
- MADIT: fabrication et assemblage au moyen de Laser Powder Bed Fusion
- Morpheus Designs: développement de la conception et analyse des passages thermiques et fluidodynamiques
- Airbus: coordination et exigences applicatives
- NLR (centre aérospatial néerlandais) : activités d’essai et vérifications expérimentales
Le dispositif fonctionne comme un échangeur air-liquide, refroidissant un circuit eau-glycol par l’air. Cette configuration est typique des systèmes de gestion thermique aéronautiques, où le fluide réfrigérant collecte la chaleur des piles à combustible et la cède à l’air extérieur.
Défis de production et prochaines étapes
La taille du composant et la complexité des canaux internes représentent un défi significatif pour la fabrication additive métallique.
La réalisation d’un échangeur long de près d’un mètre avec des canaux internes fins au moyen de l’impression 3D métallique nécessite de surmonter les contraintes dimensionnelles typiques de la technologie LPBF. MADIT a dû gérer l’assemblage de plusieurs modules par des procédés de soudage le long des joints.
Le démonstrateur est composé de six modules assemblés. Cette architecture modulaire permet de dépasser les limites dimensionnelles des chambres d’impression et facilite d’éventuelles réparations ou remplacements.
Avant une éventuelle application aéronautique certifiée, il reste à effectuer le passage de la démonstration technologique à la qualification selon les normes de l’industrie aérospatiale. Ce processus exige des validations étendues sur la fiabilité, la durabilité et la sécurité.
La présentation à Formnext 2026 représente une occasion d’évaluer l’intérêt de l’industrie pour cette solution et de recueillir des retours pour de futurs développements.
article écrit à l'aide de systèmes d'intelligence artificielle
Questions & Réponses
Quelles performances offre l'échangeur de chaleur imprimé en 3D de MADIT par rapport aux solutions conventionnelles ?
Par rapport à une référence conventionnelle examinée dans les mêmes conditions opérationnelles, le démonstrateur MADIT réduit la masse de 33 %, le volume de 11 % et la traînée aérodynamique de 22 %. Il s'agit d'une comparaison entre architectures d'échange thermique, et non d'une réduction déjà mesurée sur la consommation d'un avion.
Avec quelle technologie est réalisé l'échangeur de chaleur de 200 kW ?
Le composant est réalisé en aluminium par fusion laser sur lit de poudre, la technologie additive dans laquelle MADIT est spécialisée. Elle permet de créer des canaux internes fins dans un démonstrateur long de près d'un mètre, une dimension inhabituelle pour cette application.
Où et quand l'échangeur de chaleur MADIT sera-t-il exposé ?
MADIT présentera le démonstrateur à Formnext 2026, à Francfort, du 17 au 20 novembre 2026. Il s'agit de l'une des applications présentées pour l'aviation à hydrogène.
Qu'est-ce que le projet BRAVA et quel est son objectif ?
BRAVA (Breakthrough Fuel Cell Technologies for Aviation) est un programme de recherche européen dédié aux systèmes de génération électrique aéronautique avec des piles à combustible à membrane à échange de protons (PEMFC). Le projet est coordonné dans une collaboration qui comprend Airbus et de nombreux partenaires européens.
Pourquoi la gestion thermique est-elle cruciale dans la propulsion aéronautique à hydrogène ?
Les piles à combustible PEMFC convertissent une partie de l'énergie chimique de l'hydrogène en électricité et une partie en chaleur à évacuer. La gestion thermique est donc un enjeu d'ingénierie décisif pour les systèmes de puissance élevée, autant que la génération d'électricité.
