Les moteurs CFM International CFM56 (désignation militaire américaine General Electric F108) sont une série de turboréacteurs à double flux à fort taux de dilution fabriqués par CFM International. La poussée maximale des moteurs de cette gamme s'échelonne de .

Ces moteurs sont issus d'une coopération franco-américaine, engagée au début des années 1970 entre les sociétés SNECMA (devenue Safran Aircraft Engines en 2016) et General Electric. Ils transposent les progrès technologiques qui ont fait leur apparition, dans les années précédentes, sur des moteurs deux à trois fois plus puissants, destinés aux avions gros porteurs. Au moment de leur apparition sur le marché, ils représentent un bond considérable par rapport aux moteurs qui existent dans cette gamme de puissance, que ce soit en matière de consommation de carburant ou de niveau sonore.

Les CFM56 sont sélectionnés pour équiper de nombreux types d'avions. Leurs premiers succès commerciaux concernent la remotorisation de quadriréacteurs utilisant des moteurs devenus obsolètes : les Boeing C-135 militaires (avions ravitailleurs) et les Douglas DC-8 civils. Ils sont ensuite adoptés pour des avions de ligne moyen-courriers biréacteurs, Airbus A320 et Boeing 737, ainsi que sur le quadriréacteur Airbus A340 (sauf dans ses versions allongées).

Jusqu'en 2022, un total de de la famille CFM56 a été produit, ce qui en fait le turboréacteur civil le plus produit. Le CFM International LEAP lui succède désormais dans l'offre commerciale, mais des CFM56 continueront à être produits comme moteurs de remplacement, probablement jusqu'aux années 2040.

Historique thumb|left|Évolution du taux de dilution des réacteurs à double flux pour avions commerciaux.|alt=passé de 1 vers 1960 à 12 vers 2020. Le CFM56 s'inscrit dans cette tendance.

Contexte

La fin des années 1960 a vu naître des réacteurs à double flux de nouvelle génération destinés aux gros-porteurs : le Pratt & Whitney JT9D, le General Electric CF6 et le Rolls-Royce RB.211. Ces réacteurs dépassent de poussée, et présentent des caractéristiques alors révolutionnaires. En particulier, leur taux de dilution, c'est-à-dire le ratio entre le volume d'air utilisé pour les flux froid et chaud, est supérieur à 5, quand il était de moins de 1,5 pour les turboréacteurs à double flux civils de la première génération (Pratt & Whitney JT3D, Rolls-Royce RB.80 Conway par exemple). Leur taux de compression (ratio entre la pression d'air à l'admission et celle dans la chambre de combustion) est de l'ordre de 25, et la température des gaz à l'admission de la turbine dépasse . Cependant, vers 1970, il n'existe pas de réacteur de plus petite taille bénéficiant des mêmes avancées technologiques, et donc d'une consommation spécifique aussi faible. Le Pratt & Whitney JT8D à faible taux de dilution est à cette époque considéré comme la bête de somme du transport aérien, équipant les Boeing 727 et 737 et les Douglas DC-9. Sa conception est déjà ancienne : il a été testé à partir de 1960, et ses parties internes sont directement empruntées à un réacteur militaire à simple flux, le J52, antérieur de cinq ans...

Il apparaît donc qu'il existe une demande pour un nouveau moteur transposant les progrès techniques dont ont déjà bénéficié les moteurs pour gros-porteurs mais dimensionné pour équiper des avions à simple couloir, avec une poussée de l'ordre de ..

Origine Le motoriste français SNECMA est décidé à saisir cette opportunité. À l'époque, SNECMA produit surtout des réacteurs militaires, notamment la famille Atar. L'entreprise a aussi coopéré avec Rolls-Royce pour produire le réacteur du Concorde, l'Olympus 593..

SNECMA esquisse un projet désigné en interne M56. Cependant, investir seul dans un projet d'une telle ampleur représenterait un risque énorme, et l'entreprise française cherche un partenaire. Des démarches sont menées auprès des trois géants : General Electric, Pratt & Whitney et Rolls-Royce. Néanmoins, Rolls-Royce est dans une situation financière trop difficile pour s'engager dans un nouveau développement d'envergure après les déboires du projet RB.207/RB.211, et Pratt & Whitney préfère améliorer son JT8D en développant la série -200. C'est finalement General Electric (GE) qui répond positivement à la proposition de SNECMA et devient le partenaire, choix d'autant plus naturel que la SNECMA avait déjà une part minoritaire dans le programme CF6. Rapidement, les décideurs de General Electric estiment que plutôt que de développer une version réduite du corps haute pression du CF6 pour ce projet, ils peuvent se baser sur le General Electric F101, un moteur très avancé développé pour le bombardier supersonique Rockwell B-1 Lancer.

Tractations politiques thumb|left|Nixon et Pompidou à Reykjavik, en 1973.|alt=photo en plein air, drapeaux français et américain en arrière-plan. Utiliser le corps haute pression du F101 implique d'avoir l'aval du gouvernement américain : en effet, il s'agit d'un équipement classé comme relevant de la sécurité nationale et dont le développement a été financé par les militaires. GE demande une première fois une licence l'autorisant à exporter cette technologie, qui est refusée en 1972..

La question prend une telle ampleur qu'elle finit par être négociée directement entre le président des États-Unis Richard Nixon et le président français Georges Pompidou, à l'occasion d'un sommet en Islande. Nixon consent à l'exportation des parties internes du F101 vers la France, en posant certaines conditions. Les corps haute pression doivent être totalement produits aux États-Unis, et expédiés vers la France pour intégration dans le moteur complet, ce qui limite au minimum le transfert de technologie et alimente des emplois américains. D'autre part, GE et SNECMA remboursent au gouvernement américain une partie du financement accordé pour le développement du F101.

Structure du projet Le nom CFM56, choisi en , fait référence à la fois au moteur civil de General Electric (CF6) et à la désignation interne M56 chez SNECMA. Les accords définitifs créant la coentreprise CFM International dédiée au développement, à la production et à la commercialisation du nouveau moteur sont signés en , mais le travail technique est déjà largement entamé à cette date. Au sein de CFM International, GE Aircraft Engines est chargé de la partie haute pression du moteur, aussi appelée « core » (compresseur haute pression, chambre de combustion et turbine haute pression) et SNECMA de la partie basse pression (la soufflante ou fan, le compresseur basse pression ou booster et la turbine basse pression) ainsi que des auxiliaires et de la tuyère d'éjection..

Le premier CFM56 commence à fonctionner au banc de test en . Le premier vol a lieu à bord d'un McDonnell Douglas YC-15 modifié pour l'occasion, où un prototype remplace un des quatre Pratt & Whitney JT8D en "". Aviation Week & Space Technology. 21 February 1977, ., le second prototype construit est monté sur une Sud-Aviation Caravelle et testé par le centre d'essais en vol français. Le premier vol, en France, a lieu depuis l’aéroport de Bordeaux-Mérignac, le . En 1978, le gouvernement français est le premier client du CFM56 sélectionné pour remotoriser les onze Boeing KC-135 Stratotanker de l'armée de l’air française"GE, French Firm Get Jet Engines Contract". The Wall Street Journal. 8 November 1978, ..

Il existe trois chaînes pour l'assemblage final des moteurs : l'une est en France, sur le site SNECMA (SAFRAN depuis 2016) à l'aérodrome de Melun-Villaroche, au nord de Melun, les deux autres aux États-Unis, à Evendale en banlieue de Cincinnati (Ohio) et à Durham (Caroline du Nord). Le siège de CFM International se trouve aux États-Unis, également à Cincinnati, tandis que le PDG de l'entreprise a toujours été français. Cette coopération, jugée équilibrée et mutuellement profitable, est maintenue depuis les années 1970 sans changement significatif dans la répartition des tâches, elle a ensuite été reconduite pour le LEAP, moteur entièrement nouveau qui succède au CFM56.. Grâce au renouvellement de l'accord en 2008, les deux entreprises restent associées jusqu'en 2040..

Outre les trois sites d'assemblage final, de nombreuses autres usines sont impliquées dans le programme, chez les deux partenaires et chez divers sous-traitants. Les carters sont produits par FAMAT, qui est une division commune de Safran et GE, dans une usine située à Saint-Nazaire, ouverte en 1983.. L'usine Safran Nacelles, au Havre, produit les inverseurs de poussée.. À Liège en Belgique, Safran Aero Boosters, anciennement Techspace Aero, produit le compresseur basse pression..

Côté américain, les principaux sites impliqués dans la production des pièces sont à Greenville (aubes de turbine HP), à Wilmington (arbre HP), à Lynn (chemisage de la chambre de combustion) ou encore à Dayton (conduites internes du moteur). Les essais au sol sont menés à Peebles, Ohio...

Début de la commercialisation Le CFM56 commence des essais au banc en 1974. Les efforts pour le commercialiser visent trois marchés différents. D'un côté, il y a les importantes flottes de DC-8 et de Boeing 707, encore très utilisées pour les lignes long-courriers. Leurs moteurs (Pratt & Whitney JT3D, Rolls-Royce RB.80 Conway) sont des turbofans de première génération, leur remplacement par des CFM56 promet une considérable économie de carburant ainsi qu'une réduction de bruit (de nouvelles normes entrent en vigueur à cette époque) et une réduction de la distance de décollage. Le deuxième marché visé est la remotorisation des ravitailleurs Boeing KC-135 Stratotanker et des autres avions de la famille C-135. Ces appareils volent encore avec des turboréacteurs à simple flux J57, ainsi le gain à attendre est bien plus important que pour les avions civils. Enfin, le troisième débouché espéré concerne les avions biréacteurs civils neufs. CFM démarche les constructeurs pour essayer de placer son moteur sur les prochaines versions de Boeing 737 et de Douglas DC-9. Sont aussi visés le Fokker F29, un avion de la même catégorie développé par Fokker et une deuxième génération du Dassault Mercure, mais ces deux projets ne voient finalement jamais le jour... Aucun engagement de la part d'un client n'est obtenu avant 1978. Ces années sans aucune vente inquiètent les partenaires, au point que l'abandon du projet est évoqué..

Le premier client à se manifester pour le CFM56 est l'armée de l'air française qui, en 1978, décide d'adopter le moteur pour rééquiper ses quatorze ravitailleurs KC-135F . Vient ensuite United Airlines, imitée ensuite par d'autres compagnies pour ses DC-8, et l'US Navy pour ses E-6, autres avions de la famille 707. Enfin, au début des années 1980, l'US Air Force l'utilise pour ses KC-135. La réduction de consommation et la capacité d'emport accrue augmentent considérablement la quantité de carburant que ces ravitailleurs peuvent transférer.. C'est le succès pour le CFM56. En revanche, le marché de modernisation des 707 civils ne s'est jamais concrétisé. Cette conversion a été expérimentée, sous le nom 707-700, mais le prototype n'a pas eu de suite..

Le CFM56-3 est choisi comme moteur exclusif sur les Boeing 737 de deuxième génération (dits 737 Classic), dont le premier vol a lieu en 1984, confirmant le succès désormais remarquable du moteur. Lors de sa mise sur le marché, le CFM56 représente un progrès significatif en matière d'efficacité énergétique : ainsi, la consommation spécifique en croisière d'un CFM56-3C1, disponible sur Boeing 737 Classic en 1984, est de 0,667, c'est-à-dire qu'il consomme de carburant pour produire un kilogramme-force () de poussée pendant une heure, c'est 10 % de moins qu'un JT8D-219, moteur qui est alors son concurrent direct..

Carrière commerciale

Statistiques