A220 ou C Series, histoire d’un exploit technologique

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C’est en 2004 que Bombardier a commencé à travailler sur la définition du CSeries renommé A220 par Airbus. Les ingénieurs ont alors entrepris le travail de consultation auprès des clients. Une fois ce travail complété, il fallait faire des choix quant à la taille et aux technologies à choisir. Plusieurs décisions prises bien avant que le premier appareil ne vole ont eu des répercussions importantes sur l’avenir du C Series. Mais les clients voulaient une révolution technologique et ils l’ont eue.

La configuration

Le débat pour savoir si le C Series serait configuré à cinq ou six sièges de large a été très intense. Du point de vue technique, il était plus logique et économique d’avoir une configuration à cinq de large. Mais la haute direction de Bombardier tenait absolument à ne pas confronter directement Airbus et Boeing sur le marché des monocouloirs. Les hauts dirigeants étaient convaincus qu’avec une configuration à cinq sièges de largeur Airbus et Boeing ne se sentiraient pas menacés. C’est donc la configuration à cinq sièges de largeur qui l’a emportée.

Ce choix fait en sorte que la cabine est plus espacée et offre plus de confort aux passagers. À cinq sièges de front, le fuselage doit être allongé afin de contenir le même nombre de passagers qu’à six de largeur. Cela permet d’augmenter la distance entre les points de services le long du fuselage extérieur. Ainsi, les différents véhicules de services peuvent travailler simultanément sur l’appareil ce qui réduit le temps de service au sol. 

Le choix du moteur

Cette décision était importante car Bombardier a littéralement conçu l’A220-300 autour du moteur PW1500G. Tout sur cet appareil est optimisé en fonction du diamètre de la soufflante et de la puissance disponible. 

Moteur A220
Moteur PW1524G A220 100

Les moteurs de PW1500G s’est avéré un bon choix car ses performances dépassent les attentes. Et ce, malgré des problèmes importants liés au lancement de la production et de l’entrée en service. Sur l’A220, les moteurs contribuent pour un peu plus de la moitié du gain d’efficacité en carburant. Pratt & Whitney s’occupe d’améliorer ses performances maintenant que la plupart des problèmes liés à l’entrée en service sont réglés. 

Lorsque Bombardier a présenté ses besoins aux motoristes, le CS500 faisait partie des prérequis. Pratt & Whitney a donc, cachés quelque part, des plans pour un PW1528G ou similaire et avec la même soufflante. 

Le choix du fuselage

L’une des options qui s’offraient à Bombardier pour le fuselage était d’avoir recours aux matériaux composites. Bien que cette solution offrait la plus grande réduction de poids c’était aussi le plus coûteuse. Pour un avion destiné à des vols courts et moyens courriers, la solution la plus légère n’est pas forcément meilleure; c’est surtout en régime de croisière qu’il est possible de faire des économies de carburant. Or sur un vol de quelques heures, le coût d’une nouvelle technologie peut excéder les économies de carburant. 

Ligne d'assemblage A220 à Mirabel
Ligne d’assemblage A220 à Mirabel

Bombardier a plutôt opté pour un nouvel alliage aluminium-lithium moins léger que les composites mais aussi moins dispendieux à produire. Même s’il s’agissait d’un nouvel alliage pour l’aéronautique, la technique d’assemblage était plutôt conventionnelle. Cela a permis entre autres d’avoir recours à des riveteuses automatisées déjà existantes. L’utilisation de ces machines permet de réduire les écarts dans les standards de production. Le fuselage de l’A220 contribue donc à quelques points de pourcentage des gains en efficacité.

Les ailes

De par leurs fonctions, leur dimension et leur poids, les ailes sont l’élément le plus important d’un avion. Mais pour raison que j’ignore, c’est un sujet qui est peu populaire auprès des lecteurs. 

L’aérodynamicien de Bombardier, M. Fassi Kafyeke, est considéré comme l’un des meilleurs de l’industrie. Cette réputation lui vient en grande partie à cause de la qualité des ailes de l’A220. L’excellent ratio portance trainée des ailes de l’A220 est l’un de ses atouts les plus importants. 

Aile A220
Aile A220

Pour les ailes, Bombardier a opté pour la fibre de carbone tant pour le revêtement que pour la structure. L’utilisation du procédé RTI fait en sorte que le recouvrement de l’aile est d’une seule pièce. L’A220 est le premier avion de ligne à avoir une aile dont toute la structure est en composite. Cela lui confère une souplesse et une résistance inégalée; lors des essais visant à vérifier sa résistance maximale, les ailes de l’A220 n’ont jamais cassé. Bombardier a utilisé la même aile pour les deux C Series sauf pour quelques éléments de structure en plus sur le 300. Les ailes de l’A220-300 pourraient supporter la charge de l’A220-500 sans avoir à subir la moindre modification. De plus, la fibre de carbone a permis de réduire considérablement le poids total de l’avion.

Pour ces raisons, les ailes contribuent pour beaucoup aux gains d’efficacité en carburant de l’A220.

Le premier avion du 21e siècle

L’A220 est le premier avion à avoir été entièrement conçu et fabriqué dans le siècle actuel. Bombardier pouvait donc se permettre d’y inclure toutes les nouvelles technologies qu’elle souhaitait. 

L’avion dispose d’une multitude de capteurs permettant de suivre l’état des systèmes en temps réel. L’avion est doté d’un système de suivi de gestion de l’état de nommé «  Aircraft’s Health Management System » (AHMS). Ce système enregistre les données de 5 000 paramètres afin de savoir la condition exacte de l’appareil. L’AHMS a permis d’éliminer l’inspection quotidienne et l’inspection au 100 heures. Même la quantité d’huile contenue dans les moteurs a été ajustée afin d’éliminer l’inspection quotidienne. 

L’ordinateur de bord est un autre élément qui comporte plusieurs améliorations. Il permet entre autres de grandement faciliter la tâche des pilotes surtout dans les situations critiques; lors d’une panne moteur, c’est l’ordinateur qui s’occupe de relancer le moteur fautif. De plus, si l’avion est en montée, l’ordinateur augmentera automatiquement la puissance du moteur fonctionnel. Après trois tentatives de relance infructueuses le moteur défectueux sera sécurisé automatiquement. Durant la panne, l’ordinateur fournira aux pilotes les bonnes listes de vérification en fonction de la situation. 

Les pilotes sont unanimes, piloter l’A220 s’apprend rapidement et c’est agréable de travailler sur cet avion. 

Le Champion

L’A220-300 est le meilleur appareil disponible dans le segment des avions de 130 à 150 passagers. À lui seul, il cumule plus du double des commandes de l’A319neo, le B737MAX7 et l’E2-195 réunis. Sur des vols de courte durée, il offre des économies de carburant de 21% à 23%. Sur les vols moyen-courrier, c’est près de 26% d’économie qu’il offre. Comme ce programme d’avion est encore jeune, il y a encore beaucoup de possibilité d’améliorer ses performances.

La crise de la COVID19 fait ressortir encore plus les grandes qualités de cet avion très polyvalent et économique. Certain client de l’A220-300 songent même à l’utiliser sur des vols transatlantiques. 

L’exploit

Les pays producteurs d’avions de ligne font partie d’un club très sélect et restreint où il est très difficile d’entrer : le Brésil, le Canada, la Russie et les États-Unis ont leur propre avionneur. Du côté de l’Europe, Airbus est le regroupement de l’Allemagne, l’Espagne, la France, l’Italie et le Royaume Uni. La Chine travaille depuis plus de 10 ans à rejoindre ce club et elle peine encore à y arriver. Le Japon est l’autre pays qui a des aspirations mais qui n’a toujours pas résolu la quadrature du cercle. 

Le simple fait qu’un petit État comme le Québec ait réussi à concevoir un avion de ligne est un exploit. Mais qu’en plus cet avion soit techniquement supérieur aux meilleurs produits d’Airbus et de Boeing, on parle d’un exploit extraordinaire. Qu’on le nomme A220 ou C Series, cet avion est la plus grande prouesse technologique du Québec. Alors que seulement 55% des avions de ligne sont actuellement en service, 81% des A220 sont encore en service actif. La COVID19 démontre à quel point le marché avait besoin de cet avion. L’A200-CSeries est une grande réussite québécoise et en cette journée de la Saint-Jean, je trouvais important de le souligner. Dans un prochain texte, je vous parle des difficultés de l’industrialisation et de la commercialisation. D’ici là, Bonne Saint-Jean!

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34 réflexions sur “A220 ou C Series, histoire d’un exploit technologique

    • juin 24, 2020 à 7:55 am
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      Le Lear 85 a coûté 3 G $ à Bombardier et ne fait que quelques vols, ça c’est un fiasco!. Et il y a le coût de développement du Global 7500. On attribue à tort tous les déboires financiers de BBD et sa dette de 9 G $ US uniquement au C Series.

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      • juin 24, 2020 à 10:19 am
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        Effectivement, en rétrospective, il apparaît que le risque que Bombardier a pris en développant en parallèle trois nouveaux modèles d’avions était excessif. Est-ce qu’Airbus ou Boeing aurait pris un tel risque? Bombardier croyait certainement contenir les coûts et les délais, tout en continuant de réaliser des profits avec la Division Transport. Or, même cette dernière a aussi rencontré des difficultés d’exécution et de rentabilité. La tempête parfaite.

        J’avoue cependant que comme la majorité, j’étais enthousiaste et confiant lors du lancement du développement du C Series.

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      • juin 24, 2020 à 11:03 am
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        Effectivement! Le développement du Lear fut peut être le plus dommageable, et surtout la mal chance provoquée par l’élection de Trump, les tarifs, Boeing, etc.

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    • juin 24, 2020 à 10:05 am
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      FIASCO FINANCIER !!! Boeing 777 et 737 nex gen , A380 et A350 , FINALEMENT tous les programmes sont et ont été subventionnés a plein par leur gouvernement. Ce sont tous des fiasco financier. Le vrai fiasco est le petit peuple braillarre du Québec qui voit l’aide a Bombardier comme une abération. Ce petit peuple qui préfaire des services au gens qui se leve pas le matin, qu’a l’ingéniosité et le travail payant pour nos québecois.

      Bravo petit peuple, bonne st-jean !

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    • juin 24, 2020 à 10:23 am
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      C est le Lear qui a tué bombardier.
      Par contre quand on a livré le premier cseries certains disaient, ca y est, on est tiré d affaire, on va commencer à faire de l argent avec.
      Sauf qu’ on en etait très loin car cela prend des années pour arriver a rentabiliser un nouvel avion, amortir les augmentations de cadences nécessaire pour avoir un prix unitaire compétitif (sans quoi on les vend a perte)…
      Pour financer un nouvel avion cela prend forcément une vache à lait déjà amortie.
      C est bien pour cela que les 320 et 737 sont vitaux pour Airbus et Boeing.
      Pensaient ils financer le cseries avec transport? C est peut être là que ça leur a échappé…

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    • juin 24, 2020 à 11:31 am
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      Six-cent-quarante-deux commandes fermes, cent-quinze appareils livrés, des performances au-delà des prédictions, deux lignes d’assemblage tu appelles cela un fiasco financier? À combien d’appareils changerais-tu le terme fiasco par réussite?

      Bien sûr, on perd de l’argent sur les premières livraisons et c’est normal. Il y a un point d’équilibre et lorsqu’il sera atteint, les profits seront visibles. Le CSeries ou l’A220 est un succès sur toute la ligne malgré les dépassements de coûts. Ce qui a tué BBD est le lancement de trois nouveaux projets simultanément. Un est mort dans l’œuf, les deux autres vont bien et vont aller encore mieux dans quelques années.

      Quand je compare le programme CSeries avec le programme 737MAX, je constate qu’un va très bien et que l’autre est un véritable boulet qui risque de coûter intensément plus cher que ce que BBD et que nous avons mis collectivement dans le projet. Il y aura toujours des gens pour ne voir que le côté négatif et d’avoir une vision à court terme. Dommage que tu en fasses partie.

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      • juin 24, 2020 à 12:09 pm
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        Non le Cseries est ce qui a coulé Bombardier, même si le développement du L85 et du G7500 en simultané a grandement contribué. Le Cseries a coûté le double que ce qui était prévu (3,4 B vs 7B pour la partie Bombardier seulement et n’inclus pas les investissements supplémentaires par Airbus) sans parler des delais. Et aux dernières nouvelles, la division des avions d’affaires existe toujours contrairement aux avions commerciaux. S’il pouvait retourner dans le temps, Pierre Beaudoin n’aurait jamais lancé le Cseries, qui, sur le plan financier (et des affaires), je le répète est un fiasco total. Ceci dit je ne mets pas en doute les qualités techniques de l’appareil.

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        • juin 25, 2020 à 1:33 pm
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          Personnellement, je pense que $7 milliards US pour développer une toute nouvelle plateforme c’est pas exagérer. C’est l’évaluation à 3.4 G$ qui n’était pas dans les clous.

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          • juin 25, 2020 à 8:00 pm
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            En incluant les investissements d’Airbus, ce sera près de 10 milliards, impossible pour Bombardier de faire un sous de profits même sur 30 ans.

          • juin 26, 2020 à 10:25 am
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            Tout est une question de volume …

            La FAL à mobile est une dépense inutile imposée par AIRBUS.

          • juin 26, 2020 à 3:57 pm
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            La majeure partie des investissements d’Airbus sont pour augmenter la capacité de production de Mirabel à 10/appareils par mois, cadence pourtant prévue dès le lancement du programme en 2008…

      • juin 25, 2020 à 8:17 am
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        On en sait rien si c est un fiasco ou pas.
        A court terme il coûte de l argent c est certain.
        Et en phase d augmentation de cadence il en coûtera d autant plus qu’ il aura du succès.

        Il faut dans les 10 an pour amortir un programme et chaque imprévu, sur-coût rajoute du temps.
        Et en attendant il faut sortir du cash.
        Tout ça c est sur du temps long, et c est pas forcément compatible avec un investissement privé.

        Même pour des compagnies comme airbus et Boeing, un nouvel avion est un poids financier et un risque important. C est pas pour rien qu’ on fait durer une cellule parfois 40 an.
        Chaque programme amortis est une brique qui permet de financer un nouveau programme. C est des décennies d investissements à faire.

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  • juin 24, 2020 à 8:30 am
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    Très bonne analyse ! Merci et bonne St Jean M Allard !!

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  • juin 24, 2020 à 10:49 am
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    Excellente idée de publier cette élogieuse rétrospective en ce 24 juin, fête nationale des Québécois.

    Cet avion est extraordinaire, un fleuron technologique. Nous devons en être fiers.

    Sans cette initiative de Bombardier, de quoi aurait l’air Mirabel? Le CRJ et les appareils de la série Q arrivaient au terme de leur carrière. Il n’y avait pas d’avenir pour la division des avions d’affaire. Par conséquent, il n’y avait pas d’avenir non plus pour les travailleurs concernés. Là au moins, malgré la situation exceptionnelle dû à la COVID, le pseudo-développement du Lear et les turpitudes protectionnistes américaines, on a sous la main un avion qui sera utile et pertinent pour de nombreuses années. On planchera sur des améliorations, de nouvelles versions, etc. La chaîne d’approvisionnement tournera… Qui ne risque rien n’a rien.

    Merci André. Bonne Saint-Jean!

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    • juin 24, 2020 à 12:20 pm
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      Avec un projet un peu moins ambitieux (et coûteux) pour remplacer le haut de la gamme CRJ et du E-jet, Bombardier serait probablement dans une excellente posture financière. Boeing n’aurait pas attaqué, Embraer n’aurait pas fait le poids avec le E2 face à un nouveau design optimisé pour le segment, et peut-être même qu’aujourd’hui on parlerait d’une nouvelle famille de turboprop en complément pour s’attaquer au marché des moins de 90 sièges.

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      • juin 26, 2020 à 10:45 am
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        J’aimerais savoir c’est quoi un projet moins ambitieux. AIRBUS avait mentionné qu’un nouvel ATR à partir d’une feuille blanche c’était $5 milliards US ou euros je ne m’en souviens plus. Donc entre 5 et 7 milliards et un projet de niche et un qui aurait pu être très porteur au point de transformer la cie, je prend le CSERIES. C’était ce qu’il fallait faire mais très très très très très très très très mal planifié et exécuté.

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        • juin 27, 2020 à 10:21 am
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          Si Bombardier avait lancé une famille de 90-130 passagers à 4 de front, les coûts auraient été beaucoup plus facile à contenir. C’est ce qui était prévu au départ, je crois que c’est P&W qui a convaincu Bombardier de faire un peu plus gros car leur moteur en développement (le GTF) n’était pas tout à fait optimisé pour le segment 90-130 pax.

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    • juin 24, 2020 à 6:15 pm
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      Dans mon petit commentaire plus haut, j’ai fait une erreur. J’ai dit qu’il n’y avait pas d’avenir pour la division des « avions d’affaire », il fallait plutôt lire « avions commerciaux ».

      En effet, pour Bombardier, il fallait la CSeries pour engager la compagnie dans la pérennité de cette division des avions commerciaux. Bombardier a fait ce qu’il fallait faire; soit innover, se démarquer et être audacieux. Bombardier a perdu cette guerre au niveau financier mais l’a gagnée sur les autres plans. Quel autre appareil de sa catégorie peut rivaliser avec lui? Aucun! Et, surtout pas le 737 poubelle de Boeing!

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  • juin 24, 2020 à 4:01 pm
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    Merci monsieur Allard, toujours intéressant de vous lire! Bonne St-Jean!

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  • juin 24, 2020 à 5:26 pm
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    Super article

    J’aimerais savoir pourquoi vous dites que « L’utilisation du procédé RTI fait en sorte que la section centrale de l’aile est d’une seule pièce. » Ce n’est pas ce je vois ? Les skins et les spar sont reliés par des « Fastener ».

    Oui il y a moins de pièces mais la section centrale n’est pas en un seul morceau.

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    • juin 24, 2020 à 5:58 pm
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      Du point de vue technique je vais devoir creuser pour obtenir la réponse, mais c’est Rob Dewar qui m’avait soulever car aspect afin d’expliquer pourquoi les ailes n’ont pas brisées lors du teste de charge maximum.

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    • juin 24, 2020 à 6:06 pm
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      Voici la réponse plus complète, le recouvrement de l’aile est d’une seule section et la structure de l’aile compte un moins grand nombre de composantes. Merci pour la question qui m’a forcé à relire sur ce sujet. Je vais modifié le texte en conséquence

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  • juin 24, 2020 à 5:30 pm
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    Penser qu’un avion à 5 sièges de large les préviendraient des foudres d’AIRBUS et Bowing, les confère dans la débilité.

    Ce programme devait être payé avant la première livraison pour avoir une chance de faire sa place ainsi qu’un troisième modèle.

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  • juin 24, 2020 à 7:46 pm
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    Il y a zéro avion dans l’histoire de l’aviation qui était payer avant la premiere livraison, Z-É-R-O !!
    Il y a en as meme pas un qui a meme passé proche, meme un gros succès commercial comme 787 ne ferra probablement jamais vraiment d’argent malgré toutes les entourloupettes comptables que Boeing veut nous faire avaler et tu voulais que Bombardier fasse des profits a sa premiere livraison ? Ca fait pas sérieux comme commentaire.

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    • juin 24, 2020 à 9:18 pm
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      La situation était qu’il y a deux mastodontes dans le marché et la seule façon d’y arriver pour BBD c’était d’avoir un programme payé. Avec les dividendes versés aux actionnaires durant le développement du CSERIES et la vente de Learjet, le programme aurait été payé ou presque. Ils ont gaspillé près d’un milliard US $ seulement avec les commandes de vol.

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  • juin 26, 2020 à 12:39 pm
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    Bombardier a commis l’erreur de croire que le meilleur produit survivrait, il a construit un avion moderne et audacieux mais la direction a négligé tout le magouillage politique de cette industrie et au final le meilleur avion a fini dans les mains du concurrent.

    Il ne faut pas oublier que lors de la conception le baril était à 160$, l’avion a été pensé avec le souci d’économie de carburant comme fer de lance, ce qui aurait permis à Bombardier de demander un petit plus sur le prix de vente du aux énormes économie de carburants, mais voilà, à la sortie, le baril était à 55$, la stratégie monétaire à revoir, et la concurrence sur le qui vive, car personne ne s’est laissé leurré, en regardant un CS300 on voyait tout de suite le potentiel pour un CS500 et ce sans même changer les ailes, ce qui était une visée directe dans le portefeuille de Boeing et Airbus.

    Bombardier aéronautique à toujours été innovant dans ses avions, on n’a qu’a penser au Global Express qui fut le réel premier avion de Bombardier, mais Bombardier n’a jamais eu droit au même soutient de son pays que tous ses concurrents, pire en son propre pays et malgré qu’il est un gros employeur de choix, il est pestiféré, c’est triste de voir une compagnie qui innove tant finir en petits morceaux malgré des produits d’excellentes conceptions.

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    • juin 26, 2020 à 6:05 pm
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      Plein de petits constructeurs ont fait cette erreur, surtout en Europe. On n’a penser au Fairchild Dornier 728, qui avait pourtant beaucoup de potentiel.

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      • juin 26, 2020 à 11:10 pm
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        Bowing a fait une MAXI erreur avec le 737 et ils vont survivre sans difficulté. Tout est une question d’accès à l’argent. Si BBD avait eu un prêt sans intérêt de 5 milliards et redonner un million à chaque livraison sur 30-40 ans, il serait encore dans la course.

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        • juin 27, 2020 à 10:16 am
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          Boeing faisait 10-15 milliards de profit par année avant les problèmes du Max et était peu endetté, ce sont les raisons qui font qu’ils vont survivre.

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  • juin 29, 2020 à 10:08 am
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    Excellent article sur le Post Mortem du C Serie!
    Maintenant, souhaitons long vie au A220 avec Airbus qui a et sauvera des milliers d’emplois au Québec!

    Le roi est mort, longue vie au roi!
    Merci M. Allard.

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