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Apprendre de l’aigle

Depuis plus de 20 ans, Liebherr- Aerospace a mis en place un réseau de production mondial dans lequel 13 machines Starrag contribuent à la fabrication de trains d’atterrissage pour atterrir avec une précision d’aigle. Un court clip, visionné 7300 fois : dans une vidéo YouTube de Liebherr-Aerospace, un aigle se pose avec calme et précision sur un rocher - accompagné du slogan : " Les meilleurs trains d'atterrissage sont fabriqués par la nature. Nous travaillons sur cette base".

Une image parlante, mais les exigences dans l’aviation sont incomparablement plus complexes. L’aigle pèse à peine cinq kilos, atteint 160 km/h en piqué – et il ne porte que lui-même. Un train d’atterrissage moderne doit en revanche pouvoir gérer de manière fiable un poids en vol de plus de 300 tonnes, indépendamment des conditions météorologiques, du terrain ou de l’heure de la journée. Le film met néanmoins en avant ce qui compte : un atterrissage sûr dans presque toutes les conditions. En collaboration avec Starrag, Liebherr poursuit donc l’ambition de fabriquer des systèmes de trains d’atterrissage qui fonctionnent de manière sûre, précise et durable, même dans des conditions extrêmes. L’origine de cette philosophie se trouve à Lindenberg dans l’Allgäu, à une vingtaine de kilomètres à l’est du lac de Constance. Ce site est considéré depuis des décennies comme un centre de la technologie aéronautique et de l’usinage précis des métaux. C’est là que Liebherr a fondé en 1960 une entreprise de réparation qui est devenue l’actuelle Liebherr- Aerospace Lindenberg GmbH, un fournisseur de systèmes leader dans le monde pour les commandes de vol et les trains d’atterrissage.

Des charges élevées pour les « pattes » de l’avion

Les composants du train d’atterrissage font partie des pièces les plus sollicitées d’un avion, même si, visuellement, ils ne se remarquent guère par rapport au moteur ou à l’aile. Leur mission est d’absorber en toute sécurité le poids total de l’avion, y compris les passagers, les bagages et le carburant, au moment de toucher le sol : à chaque atterrissage, par tous les temps et sur toutes les surfaces. 

Dès le départ, les exigences en matière de matériau, de géométrie et de qualité de fabrication étaient élevées : plus de 80 % d’usinage, des géométries de pièces complexes, des stratégies d’usinage avec des tolérances au μm, le tout complété par une automatisation garantissant la sécurité des processus. Cela se reflète également dans la fabrication. Les nouveaux trains d’atterrissage sont composés d’alliages de titane ou d’acier très résistants. À l’avenir, des alliages d’acier inoxydable pourraient également faire leur apparition, et Liebherr est parfaitement préparé à leurs caractéristiques d’usinage exigeantes grâce à ses machines Droop+Rein performantes et stables. Il faut jusqu’à 40 étapes de travail pour l’usinage, avec des contours externes complexes, des perçages multiples à tolérances étroites et un traitement thermique. La structure des trains d’atterrissage est particulière. « Dès qu’un élément d’usinage dépasse du corps du cylindre, il n’est plus possible de le mettre en rotation de manière judicieuse sur un tour – il faut alors le fraiser », explique Lee Scott, Director Sales and Applications pour Starrag UK. « Et c’est presque comme la fabrication de moules : des contours externes complexes, des tolérances étroites, de nombreux perçages, le tout en un seul serrage ».

L’assistance couvre l’ensemble du cycle de vie, du développement à la maintenance.

Une grande diversité de production grâce à l’usinage en un seul serrage

Pour pouvoir fabriquer en interne des pièces d’une telle complexité, Liebherr- Aerospace Lindenberg GmbH mise sur une grande flexibilité de fabrication. « Nous accordons une grande importance à la qualité et à la disponibilité, c’est pourquoi nous fabriquons nous-mêmes les principaux composants de nos trains d’atterrissage », déclare Bernd Molinari, Responsable de groupe dans la fabrication des trains d’atterrissage.

En 2004, le choix s’est porté sur la première machine Droop+Rein FOGS M40, qui se distingue par sa stabilité, sa précision et sa flexibilité. La similitude des géométries des pièces avec la fabrication d’outils et de moules a notamment été déterminante. Les contours et les alésages complexes des trains d’atterrissage ont pu être usinés de manière économique et précise en un seul serrage sur la Droop+Rein FOGS. Ils ont ainsi constitué le prélude à un partenariat à long terme.

Entre 2004 et 2014, Liebherr-Aerospace a mis en place un groupement de production dynamique à Lindenberg, avec, entretemps, quatre machines Droop+Rein FOGS comme élément central. Les machines ont été progressivement agrandies, modernisées et automatisées de manière ciblée : avec une manutention robotisée des outils, des systèmes de mesure laser et des magasins d’outils pouvant contenir jusqu’à 250 outils.

Au moins 95 % de disponibilité garantie

Ce groupement de machines n’a pas seulement été axé sur la productivité, mais aussi sur une disponibilité maximale. « Depuis les premières installations, nous travaillons avec une disponibilité technique de plus de 95% garantie par contrat », explique Heiko Quack, Director Sales Large Projects chez Droop+Rein, la division produits de Starrag à Bielefeld. « Nous y parvenons non seulement grâce à la construction de machines de haute qualité bien connue de Starrag, avec une technique à la fois moderne et éprouvée, mais aussi grâce à une étroite collaboration : contrats de maintenance, ateliers de service réguliers, entretien coordonné. Liebherr exploite les machines en anticipant et dans un esprit de partenariat ». Avec succès : les machines des premières années sont toujours en service, toujours avec une disponibilité technique de plus de 95 %. La structure de production du site est ainsi devenue un modèle pour d’autres usines partenaires dans le monde entier. Les bases sont constituées par des processus standardisés et des machines fiables. Jusqu’en 2014, l’époque a été marquée non seulement par le développement du parc de machines interne, mais aussi par le début d’un réseau stratégique à haut niveau d’automatisation, qui constitue la base de la stratégie de production mondiale actuelle. Au plus tard après l’arrêt causé par la pandémie et la reprise du marché qui s’en est suivi, Liebherr- Aerospace a misé sur le développement ciblé de son réseau mondial. Outre les quatre machines Droop+Rein FOGS de Lindenberg, neuf autres machines ont été installées chez des partenaires en Chine, en Inde, en France et même en Russie jusqu’en 2022. « Liebherr a choisi ses partenaires dans le monde entier de manière ciblée », explique Heiko Quack. « Nous avons transféré notre technologie vers ces sites en collaboration avec Liebherr ; nous avons été impliqués dès le début partout où de nouvelles usines ont été construites ou où des usines existantes ont été rendues capables de fabriquer des trains d’atterrissage ». Une autre machine Droop+Rein FOGS est actuellement en route vers le plus récent partenaire de fabrication de Liebherr-Aerospace et devrait entrer en production dans le courant de l’année 2025.

Une collaboration d’égal à égal : un partenariat entre deux leaders du marché

Les machines des premières années sont toujours en service, toujours avec une disponibilité technique de plus de 95 %.

Cette étroite collaboration se fait d’égal à égal, notamment parce que Starrag est considéré comme le premier fournisseur mondial de machines dans le domaine de la fabrication de trains d’atterrissage. Aujourd’hui, environ 60 centres d’usinage de Droop+Rein sont utilisés pour cette tâche. Environ une sur sept travaille directement ou indirectement dans le groupement de production de Liebherr-Aerospace. Heiko Quack souligne : « Dans ce segment de marché, nous sommes le fabricant de choix, non seulement du fait de la technique, mais aussi en raison de notre partenariat global fiable et de notre position dans ce segment exigeant ».

Starrag met pour la première fois le résultat à l’honneur à l’EMO 2025 : un train d’atterrissage avant (Nose Landing Gear, NLG) entièrement monté de l’Airbus A350, fabriqué chez Liebherr-Aerospace à Lindenberg. Cet élément n’est pas seulement une vedette technologique, c’est aussi le plus grand train d’atterrissage que Liebherr ait développé jusqu’à présent. Depuis la mise en service de l’Airbus A350-900 en 2016, Liebherr fournit le système pour toutes les variantes de l’A350. Sur l’Airbus A350-1000, qui a effectué son premier vol le 24 novembre 2016, la conception du train d’atterrissage avant a été revue, notamment en raison de la masse maximale au décollage plus élevée de 308 tonnes. Dans ce contexte, Liebherr a pu mettre à profit de manière ciblée son expérience acquise dans le cadre du programme A350-900. Outre le train d’atterrissage avant, Liebherr-Aerospace fournit également d’autres systèmes pour l’Airbus A350 : par exemple des composants pour la commande des becs et des volets d’atterrissage, pour la mesure de la charge et pour l’absorption des chocs. L’assistance couvre l’ensemble du cycle de vie, du développement à la maintenance. Le boîtier du train d’atterrissage exposé est fabriqué sur une machine Droop+Rein FOGS à Lindenberg. Le train d’atterrissage avant, contrairement au train d’atterrissage principal, nettement plus grand, ne représente certes qu’une petite partie du poids de l’avion, mais il est tout de même critique pour la sécurité. Il est fortement sollicité au décollage et à l’atterrissage et doit pouvoir faire face à des forces de poussées extrêmes ainsi qu’à des changements de direction. Un train d’atterrissage fabriqué avec une grande précision, comme celui exposé, assure donc non seulement un fonctionnement sûr, mais réduit également les coûts de maintenance tout au long du cycle de vie. Avec le train d’atterrissage de l’A350 exposé pour la première fois, la boucle est bouclée : ce qui a commencé symboliquement dans le clip YouTube de Liebherr – le vol et l’atterrissage précis d’un aigle -peut être expérimenté sous une forme technique à l’EMO 2025. Car même si la nature construit toujours le meilleur train d’atterrissage, la technique se rapproche étonnamment du modèle.