Airbus fello’fly : le vol en formation pour économiser du carburant

Plutôt que de miser sur de nouveaux moteurs ou des ailes futuristes, le constructeur européen expérimente une manière de voler inspirée des oiseaux migrateurs, qui promet de substantielles économies de carburant et oblige pilotes comme contrôleurs aériens à repenser la cohabitation de deux gros-porteurs dans le ciel.

Le pari audacieux d’Airbus sur le « vol en formation »

Baptisé fello’fly, le projet cherche à démontrer que deux avions long-courriers peuvent se retrouver au même endroit, au même instant, sur des routes océaniques très fréquentées, sans déroger à la moindre règle de sécurité. Entre septembre et octobre 2025, Airbus a organisé huit vols d’essai au-dessus de l’Atlantique Nord avec plusieurs grandes compagnies aériennes et prestataires de services de navigation aérienne.

L’objectif paraît trompeusement simple : placer un avion dans la zone idéale du sillage créé par un autre afin d’en récupérer une partie de l’énergie. En mécanique des fluides, ce principe est appelé récupération de l’énergie du sillage. Plus concrètement, l’appareil suiveur bénéficie d’une légère portance produite par l’air perturbé derrière l’avion de tête, à l’image des oies volant en V lâche.

« Les premières modélisations suggèrent des économies de carburant pouvant atteindre 5 % sur les liaisons long-courriers, sans modifier la cellule ni le moteur. »

Pour un secteur responsable d’environ 1 % des émissions mondiales de CO₂ et soumis à une pression croissante pour se décarboner, gagner quelques pourcentages de carburant sur chaque vol pourrait éviter la consommation de milliers de tonnes de kérosène chaque année.

Comment deux avions peuvent se retrouver au même point sans risque

Une répétition grandeur nature au-dessus de l’Atlantique

Les essais récents ont réuni Air France, Delta Air Lines, French bee et Virgin Atlantic, ainsi que plusieurs prestataires de services de navigation aérienne : AirNav Ireland, la DSNA française, EUROCONTROL et NATS au Royaume-Uni. Chaque vol a traversé certains des espaces aériens océaniques les plus fréquentés et les plus strictement réglementés au monde, où la couverture radar reste limitée et où les avions empruntent des trajectoires soigneusement espacées.

Les ingénieurs comparent cet exercice à une situation cycliste : deux coureurs veulent se rejoindre au sommet d’un col, tout en échangeant avec des voitures d’assistance différentes. Un vent arrière légèrement différent ou une infime variation de vitesse suffit à déplacer le point de rendez-vous. Il faut alors tout recalculer, valider et exécuter en temps réel.

Pour y parvenir dans les airs, Airbus s’est appuyé sur un module logiciel baptisé Pairing Assistance Tool, ou PAT. Le PAT simule en permanence les trajectoires des deux appareils en intégrant les vents, les altitudes, les vitesses et les contraintes imposées par le contrôle aérien. Il propose ensuite de petits ajustements afin que l’avion « suiveur » converge vers le même point en trois dimensions que l’avion « leader », à une seconde définie.

« Le PAT fonctionne comme un GPS d’une précision extrême : il ne vous indique pas où se trouve l’autre avion à cet instant, mais où il sera quelques minutes plus tard. »

Au sol, la coordination s’est étendue en profondeur aux rouages opérationnels de l’aviation. Les centres de contrôle irlandais, français et britanniques, connectés par une interface conçue pour les essais, ont vérifié chaque modification de route ou d’altitude. Les contrôleurs devaient confirmer que les nouvelles trajectoires restaient compatibles avec les limites de capacité des secteurs, les règles de séparation et les procédures d’urgence.

Cette coopération poussée met en évidence un élément essentiel : la récupération de l’énergie du sillage ne relève pas seulement de l’aérodynamique. Elle concerne également les procédures, la charge de travail humaine et la confiance entre des organisations habituellement indépendantes.

Un protocole en quatre étapes pour préserver les marges de sécurité

La campagne a validé une méthode séquencée visant à réduire les incertitudes tout en conservant les normes de séparation verticale sur lesquelles repose la sécurité commerciale. Le processus se décline en quatre grandes étapes :

• Calcul initial réalisé par le PAT, qui propose des trajectoires optimisées pour les deux avions.
• Examen conjoint des compagnies, des équipages et du contrôle aérien afin d’en vérifier l’acceptabilité en conditions réelles.
• Modification du plan de vol de l’un des appareils pour qu’il converge progressivement vers l’autre.
• Confirmation manuelle dans les deux cockpits, activant une fonction spécifique qui engage chaque avion vers le point de rendez-vous à l’heure convenue.

Cette dernière phase est déterminante. Airbus a maintenu un « droit de veto » humain dans la boucle, plutôt que de laisser le logiciel modifier discrètement le vol sans accord explicite. Les équipages conservent le contrôle ; l’outil ne fait que les conseiller.

À ce stade, les avions respectent encore la séparation verticale standard pendant leur convergence. Les essais n’incluaient pas encore la véritable formation permettant de récupérer l’énergie, dans laquelle l’appareil suiveur vole légèrement décalé dans la zone de courant ascendant des tourbillons marginaux de l’avion de tête.

La physique du vol inspiré des oies

Des tourbillons marginaux à une consommation réduite

Toute aile produisant de la portance génère aussi derrière elle une traînée d’air tourbillonnante, appelée vortex. Ces vortex créent des zones d’air ascendant juste à l’extérieur de chaque extrémité d’aile. Un second avion, placé avec une précision suffisante dans ce flux ascendant, doit fournir un peu moins d’effort avec ses propres ailes pour rester en l’air.

Pour les pilotes comme pour les passagers, l’expérience ne devrait avoir rien de spectaculaire. Il ne s’agit pas d’une formation serrée de type militaire. Le suiveur se place au contraire à une distance sûre, avec un décalage latéral, sous surveillance continue des deux cockpits et des équipes au sol.

L’idée a déjà été étudiée dans les travaux universitaires et l’aviation militaire, mais l’exploitation commerciale impose des contraintes spécifiques : des minima de séparation plus stricts, des horaires rigides et une volonté limitée des compagnies de complexifier la préparation des vols pour des gains modestes.

Pour répondre à ces enjeux, Airbus et ses partenaires doivent démontrer que les outils et les procédures peuvent ramener cette complexité à un niveau qui devienne routinier dans le cockpit et maîtrisable dans les salles de contrôle.

Les partenaires européens font progresser le concept

Les essais fello’fly sont liés à GEESE, un projet de recherche financé dans le cadre du programme SESAR, qui étudie des opérations inspirées du vol en formation avec une large coalition d’acteurs. Aux côtés d’Airbus figurent Boeing, des organismes de recherche tels que DLR et CIRA, des prestataires de navigation aérienne comme Bulatsa et Oro Navigacija, des universités dont l’UCLouvain, ainsi que plusieurs entreprises technologiques.

Cette diversité illustre la difficulté pour un seul constructeur ou une seule compagnie de transformer des procédures transfrontalières. Les économies d’énergie fondées sur le sillage touchent aux normes de navigation, à la formation des pilotes, aux systèmes de surveillance et jusqu’à la manière dont les compagnies planifient leurs flottes entre leurs plateformes de correspondance. Chaque participant apporte des données, des contraintes et parfois du scepticisme, ce qui tend à affiner la conception.

Du rendez-vous sûr à l’exploitation réelle de l’énergie du sillage

Une étape cruciale, mais encore intermédiaire

Les vols récents ne vont pas jusqu’à la récupération effective de l’énergie du sillage. Ils démontrent que deux avions commerciaux peuvent être guidés vers un point de rencontre précis dans un espace aérien chargé, tout en respectant les règles de sécurité actuelles. C’est un peu comme répéter l’attelage de deux wagons avant de les autoriser à circuler ensemble à grande vitesse.

La prochaine phase sera plus délicate. L’avion suiveur se déplacera progressivement vers la zone de courant ascendant du sillage de l’avion de tête, sous une surveillance stricte des charges, de la turbulence et des marges de contrôle. Les ingénieurs compareront alors les données de débit de carburant et d’émissions sur des traversées océaniques complètes, et non plus seulement sur de courts segments.

À une époque marquée par la volatilité des prix du carburant et par un examen climatique de plus en plus visible, une économie stable de 5 % sur certains corridors long-courriers est loin d’être négligeable. Sur une importante flotte de gros-porteurs, elle pourrait influer sur l’économie des lignes, les déclarations carbone et même la manière dont les compagnies commercialisent leurs vols les « plus verts ».

« Les futurs horaires transatlantiques pourraient volontairement associer des vols, l’un étant prévu pour mener et l’autre pour suivre, même si les passagers ne connaissent jamais la chorégraphie qui se joue au-dessus d’eux. »

Comment fello’fly s’intègre aux outils de décarbonation de l’aviation

Une mosaïque de technologies plutôt qu’une solution unique

La récupération de l’énergie du sillage s’ajoute à plusieurs autres axes de travail destinés à réduire l’impact climatique de l’aviation. Compagnies aériennes et constructeurs considèrent désormais ce défi comme un portefeuille de solutions plutôt que comme une réponse miracle.

Du côté des carburants, les carburants d’aviation durables, ou SAF, passent de la démonstration à un déploiement initial. Produits à partir d’huiles usagées, de résidus agricoles ou de procédés de synthèse, ils peuvent fortement réduire les émissions sur l’ensemble de leur cycle de vie par rapport au kérosène fossile, même si l’offre demeure limitée et les coûts élevés.

Les nouveaux moteurs, dotés de taux de dilution plus élevés et de matériaux avancés, diminuent encore la consommation. Les constructeurs de cellules gagnent en efficacité grâce aux composites légers, à une aérodynamique affinée et à des systèmes davantage électrifiés remplaçant d’anciens composants hydrauliques ou pneumatiques.

Sur les segments les plus petits du marché, les avions entièrement électriques et hybrides-électriques visent les liaisons régionales et les vols courts, en particulier dans les pays disposant de réseaux électriques fortement alimentés par des énergies renouvelables. Les travaux sur l’hydrogène, qu’il soit brûlé dans des turbines modifiées ou utilisé dans des piles à combustible, esquissent à plus long terme une voie vers un vol réellement sans carbone sur certains segments.

Dans ce contexte, fello’fly propose une solution pragmatique : réduire la consommation des avions existants sur les routes actuelles en modifiant leurs interactions mutuelles et leur rapport à l’air qui les entoure.

Risques, contraintes et premières applications possibles

Les opérations inspirées du vol en formation apportent leurs propres défis. Toutes les routes et toutes les configurations météorologiques ne se prêtent pas à un positionnement précis dans le sillage. Des vents traversiers forts, une activité convective ou des flux de trafic congestionnés peuvent rendre l’appairage impraticable certains jours. Les régulateurs opérationnels auront besoin de nouveaux outils pour sélectionner les vols adaptés et réagir en temps réel lorsque les conditions évoluent.

Les autorités de sécurité exigeront également des preuves solides que des opérations répétées dans le courant ascendant du sillage n’ont pas d’effet sur la fatigue structurelle ni sur la charge de travail des pilotes. Les simulateurs devraient ici jouer un rôle majeur, en permettant aux équipages de s’entraîner à des situations anormales : turbulences soudaines, pannes radio ou changements urgents de niveau dans une configuration assistée par le sillage.

Le déploiement initial se concentrera probablement sur des corridors long-courriers prévisibles et denses, comme les paires de villes de l’Atlantique Nord, où plusieurs compagnies exploitent des appareils similaires à des horaires comparables. Avec le temps, si les procédures mûrissent et si l’automatisation progresse, le concept pourrait s’étendre à d’autres grandes liaisons entre l’Europe, l’Amérique du Nord, le Moyen-Orient et certaines régions d’Asie.

Pour le moment, le résultat le plus important est plus modeste : Airbus et ses partenaires ont montré qu’il est possible de guider volontairement deux avions commerciaux vers le même point du ciel sans réduire les marges de sécurité, faisant ainsi passer le concept de la théorie à la pratique. Cela suffit déjà à changer la façon dont les acteurs du secteur envisagent le partage de l’espace aérien et de l’énergie entre des avions qui, jusqu’ici, s’ignoraient à l’altitude de croisière.