Né pour les bombardiers britanniques, l’Olympus 593 a propulsé Concorde à Mach 2 et préparé l’essor civil de Snecma.
En résumé
Le Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 n’est pas né sur une feuille blanche. Sa généalogie remonte au Bristol Olympus, étudié dès 1946 pour les bombardiers britanniques à haute altitude. Le moteur entra d’abord en service sur l’Avro Vulcan, pilier de la dissuasion nucléaire du Royaume-Uni. Une version profondément renforcée, l’Olympus 22R, fut ensuite développée pour le bombardier supersonique BAC TSR-2. C’est de cette branche que dériva l’Olympus 593 de Concorde. Le passage du militaire au civil ne fut toutefois pas une simple adaptation. Il fallut concevoir un moteur capable de soutenir Mach 2 pendant plusieurs heures, de respecter des exigences civiles de fiabilité et de fonctionner avec des entrées d’air et des tuyères très sophistiquées. Pour Snecma, le programme constitua une école décisive de coopération internationale, de certification et d’industrialisation civile. Mais il faut être précis : le CFM56 ne descend pas de l’Olympus. Concorde a préparé Snecma à devenir un grand motoriste civil. Il n’a pas fourni le cœur du futur CFM56.
La naissance militaire d’un moteur conçu pour la dissuasion
L’histoire commence en avril 1946. Bristol Aero Engines étudie alors un turboréacteur destiné à un bombardier rapide, capable d’opérer à haute altitude et d’atteindre environ 960 km/h (600 mph). Le premier B.Ol.1 tourne au banc en mai 1950. Cette architecture devient le premier turboréacteur britannique à double corps.
Dans un moteur à double corps, deux ensembles rotatifs concentriques fonctionnent à des vitesses différentes. Le compresseur basse pression est relié à sa propre turbine. Le compresseur haute pression dispose également de sa turbine et de son arbre. Cette solution permet à chaque partie du moteur de tourner dans une plage plus favorable. Elle améliore la stabilité du compresseur, les accélérations et le rendement sur une large plage de fonctionnement.
Le choix de cette architecture n’est pas anodin. Le Royaume-Uni construit alors sa force de bombardement stratégique autour des « V-bombers » : Vickers Valiant, Handley Page Victor et Avro Vulcan. Ces appareils doivent constituer le bras aérien de la dissuasion nucléaire britannique.
L’Olympus équipe le Vulcan B.1 à partir de 1956. Les premières versions de série développent environ 49 kN (11 000 lbf). La famille progresse ensuite rapidement. Les Mk 102 et Mk 104 propulsent différentes séries de Vulcan B.1. Le Mk 201, destiné au Vulcan B.2, atteint environ 76 kN (17 000 lbf). Le Mk 301 porte finalement la poussée à environ 89 kN (20 000 lbf).
Cette progression donne à Bristol une base technologique robuste. Le moteur accumule des milliers d’heures au sein du RAF Bomber Command. Il se forge une réputation de fiabilité et de bonne tenue aux variations de régime. Cette expérience opérationnelle compte davantage que son seul niveau de poussée. Elle ouvre la voie aux programmes supersoniques.
Le TSR-2 transforme l’Olympus en moteur de haute vitesse
En janvier 1959, le Royaume-Uni choisit l’Olympus pour le BAC TSR-2. Cet avion doit pénétrer à très basse altitude, accélérer à vitesse supersonique et emporter une arme nucléaire tactique. Il doit également pouvoir effectuer des missions de reconnaissance à grande vitesse.
Le besoin est radicalement différent de celui du Vulcan. Le moteur doit supporter des accélérations rapides, une température d’entrée très élevée et de longues phases à forte puissance. Il doit aussi recevoir un système de postcombustion modulable.
L’Olympus B.Ol.22R Mk 320 est développé pour cette mission. Il dérive directement du B.Ol.21 utilisé sur le Vulcan B.2. Il ne s’agit toutefois plus d’un simple accroissement de poussée. Les ingénieurs doivent revoir une grande partie du moteur.
Certains roulements sont éloignés des zones les plus chaudes. Les arbres, les matériaux et les systèmes de lubrification sont modifiés. Les circuits d’huile et de carburant doivent fonctionner malgré des températures nettement supérieures à celles rencontrées sur le Vulcan.
À grande vitesse, l’air ne pénètre pas froid dans le moteur. Il est déjà comprimé et échauffé par son ralentissement dans l’entrée d’air. Le TSR-2 impose une température totale d’entrée pouvant approcher 146 °C. Le Vulcan subsonique n’avait jamais confronté l’Olympus à un environnement aussi sévère.
Le système de postcombustion du 22R constitue une autre évolution majeure. Du carburant est injecté derrière la turbine, dans un flux contenant encore suffisamment d’oxygène. Une nouvelle combustion augmente la température et la vitesse des gaz. La poussée progresse fortement, au prix d’une consommation considérable.
Une tuyère variable doit alors adapter sa section au débit et à la pression des gaz. Sans cette variation, l’allumage de la postcombustion perturberait le fonctionnement du moteur et pourrait provoquer une instabilité du compresseur.
Ce travail sur la réchauffe, les matériaux et les hautes températures fournit la base directe de l’Olympus 593. La documentation historique de la Royal Air Force est formelle : le moteur de Concorde est une évolution du 22R.
Le TSR-2 effectue son premier vol en septembre 1964. Le programme est annulé par le gouvernement britannique en avril 1965. Son moteur, lui, ne disparaît pas. Une grande partie du travail accompli trouve une nouvelle utilité dans le programme Concorde.
La filiation avec le bombardier supersonique est donc directe. Celle avec l’Avro Vulcan est plus ancienne, mais tout aussi réelle, puisque le 22R descend de la famille Olympus éprouvée sur le bombardier stratégique.
Le Concorde impose une transformation bien plus profonde qu’une conversion
Dire que Concorde a reçu un moteur de bombardier légèrement civilisé serait faux. La généalogie est militaire, mais l’Olympus 593 devient une machine spécifique. Les exigences d’un avion de ligne volant durablement à Mach 2 n’ont rien de commun avec une accélération supersonique limitée à quelques minutes.
Le traité franco-britannique lançant Concorde est signé le 29 novembre 1962. British Aircraft Corporation et Sud Aviation sont chargés de la cellule. Bristol Siddeley et Snecma se partagent le développement de la propulsion. Snecma participe au financement, aux études, aux essais et à l’industrialisation. Rolls-Royce reprend Bristol Siddeley en 1966.
Le premier prototype de l’Olympus 593 fonctionne au banc de Villaroche en novembre 1965. Les essais en vol débutent l’année suivante sous le ventre d’un Avro Vulcan transformé en banc volant. Cette configuration permet de tester le moteur dans des conditions réelles avant que Concorde soit disponible.
Concorde 001 effectue son premier vol à Toulouse le 2 mars 1969. La certification complète du moteur intervient en 1975, avant l’ouverture des premières liaisons commerciales en janvier 1976.
Le modèle de série Olympus 593 Mk 610 est un turboréacteur à double corps équipé d’une réchauffe. Il comporte deux compresseurs axiaux de sept étages chacun. Le compresseur basse pression et le compresseur haute pression disposent chacun de leur arbre et de leur turbine.
Sa poussée maximale au décollage atteint environ 169 kN avec postcombustion (38 050 lbf). Les quatre moteurs peuvent ainsi fournir près de 676 kN, soit environ 69 tonnes-force.
La postcombustion reste pourtant limitée à certaines phases. Elle est utilisée au décollage, puis pendant l’accélération transsonique, approximativement entre Mach 0,95 et Mach 1,7.
La réchauffe est coupée pendant la croisière. Cette précision est essentielle. Concorde ne traversait pas l’Atlantique avec quatre postcombustions allumées. Une telle utilisation aurait rendu son autonomie impossible.
La réchauffe apporte environ 20 % de poussée supplémentaire lorsqu’elle est nécessaire. Une fois l’avion accéléré, la faible traînée de la cellule et le rendement du système propulsif permettent de maintenir Mach 2 sans postcombustion. Concorde réalise ainsi une forme de supercroisière, bien avant que le terme soit popularisé par les avions de combat modernes.
Le système propulsif dépasse largement le seul turboréacteur
À Mach 2, le moteur ne peut pas avaler directement un écoulement supersonique. Ses compresseurs sont conçus pour recevoir un flux subsonique, stable et correctement réparti. Les entrées d’air de Concorde doivent donc ralentir le flux avant son arrivée sur le premier étage du compresseur.
Elles utilisent des rampes mobiles et des portes auxiliaires. Les rampes génèrent une succession d’ondes de choc. Ces ondes ralentissent l’air et augmentent sa pression. Le système doit fonctionner avec une grande précision. Une mauvaise position des rampes peut entraîner une perte brutale de pression, une distorsion du flux ou un pompage du compresseur.
Cette compression externe est considérable. À environ 15 500 m (51 000 ft) et Mach 2, le rapport de pression total de l’ensemble propulsif peut atteindre approximativement 82 pour 1. L’entrée d’air fournit une part importante de cette compression avant même que les quatorze étages du moteur commencent leur travail.
Le moteur de Concorde doit donc être compris comme un système propulsif complet. L’entrée d’air, le turboréacteur et la tuyère forment un ensemble indissociable. Évaluer l’Olympus 593 seul ne suffit pas à comprendre les performances de l’avion.
Les estimations de poussée en croisière illustrent cette réalité. Environ 63 % de l’effort propulsif résulte des pressions exercées dans l’entrée d’air. Près de 8 % provient directement de la poussée transmise par le moteur à ses attaches. Le reste vient principalement du système d’éjection et de la tuyère.
Ces proportions dépendent des conventions de calcul. Elles révèlent néanmoins une réalité physique : à Mach 2, l’aérodynamique interne de la nacelle compte presque autant que le turboréacteur.
La tuyère de Concorde dispose également de volets mobiles. Ceux-ci adaptent la géométrie de l’éjection aux différentes phases du vol. Ils peuvent aussi fonctionner comme inverseurs de poussée après l’atterrissage.
La chaleur devient l’ennemi permanent de l’Olympus 593
L’air entrant dans le système propulsif dépasse 120 °C en croisière supersonique. Cette température n’est pas encore celle de la combustion. Elle correspond à l’air extérieur déjà échauffé par son ralentissement.
Les premiers étages du compresseur utilisent largement le titane, choisi pour sa résistance et sa faible masse. Les derniers étages du compresseur haute pression exigent toutefois des alliages à base de nickel. Ces matériaux sont normalement réservés aux parties beaucoup plus chaudes des turboréacteurs.
Après la compression, la température augmente encore. Le carburant brûlé dans la chambre de combustion porte les gaz à un niveau que les matériaux métalliques ne pourraient pas supporter durablement sans protection.
Les distributeurs et certaines aubes de turbine sont donc refroidis par de l’air prélevé dans le compresseur. De petits passages internes dirigent cet air vers les zones les plus exposées. Le principe paraît simple. Sa réalisation exige une précision extrême.
Une variation de quelques dizaines de degrés dans le métal peut réduire fortement la durée de vie d’une pièce. Les études menées pendant le développement ont notamment montré l’importance des tolérances de fabrication dans le refroidissement des aubes.
Le carburant participe également à la gestion thermique. Avant d’être brûlé, il absorbe de la chaleur provenant de plusieurs systèmes de l’avion. Cette fonction de fluide caloporteur devient indispensable sur un appareil dont la cellule elle-même s’échauffe en croisière.
Les performances exceptionnelles cachent une économie brutale
L’Olympus 593 est remarquablement adapté à la croisière supersonique. Concorde vole autour de 2 160 km/h (1 350 mph), à une altitude pouvant atteindre environ 18 300 m (60 000 ft).
À cette vitesse, le turboréacteur pur présente plusieurs avantages. Sa surface frontale reste relativement faible. Il peut accélérer une masse d’air limitée à très grande vitesse. Il s’intègre dans une nacelle étroite et supporte mieux un domaine de vol supersonique qu’un moteur à fort taux de dilution.
Un turboréacteur moderne destiné à un Airbus A320 ou à un Boeing 737 fonctionne selon une logique différente. Sa grande soufflante accélère une masse d’air importante, mais avec une variation de vitesse plus faible. Cette architecture est très efficace en vol subsonique. Elle devient encombrante et difficile à intégrer à Mach 2.
L’excellence de l’Olympus reste néanmoins très étroite. À basse vitesse, le moteur consomme énormément et produit un bruit difficilement acceptable. British Airways indiquait une consommation globale d’environ 25 600 litres de carburant par heure pour l’avion. Sa capacité totale atteignait près de 119 500 litres.
Ces chiffres ne décrivent pas précisément chaque phase de vol. La consommation varie fortement entre le roulage, le décollage, l’accélération et la croisière. Ils donnent cependant l’échelle du problème.
Le moteur militaire devenu civil conservait une faiblesse propre à sa mission d’origine. La priorité était donnée à la poussée et à la vitesse, pas à l’économie subsonique. Concorde pouvait être efficace dans sa niche. Mais cette niche était extrêmement réduite.
Le choc pétrolier, les restrictions liées au bang supersonique, le bruit au décollage et les coûts de maintenance ont empêché cette architecture de se généraliser. L’Olympus était brillant là où presque aucun autre avion de ligne ne volait. Il était médiocre dans les conditions où l’aviation commerciale passait l’essentiel de son temps.
La contribution de Snecma dépasse la fabrication sous licence
Pour Snecma, l’Olympus 593 représente une rupture stratégique. L’entreprise française possède déjà une forte culture militaire, notamment grâce à la famille Atar. Elle ne découvre donc ni la turbine à gaz, ni les hautes températures, ni les contraintes des avions rapides.
En revanche, Concorde lui impose les exigences d’un programme civil international. Il faut partager les responsabilités avec un partenaire étranger, coordonner deux appareils industriels, documenter chaque modification et satisfaire des autorités de certification civiles.
La disponibilité opérationnelle devient également centrale. Un moteur militaire peut être maintenu dans un environnement contrôlé, avec des équipes spécialisées et un nombre limité d’appareils. Un moteur civil doit être exploitable quotidiennement par une compagnie aérienne. Les interventions doivent être prévisibles. Les pièces doivent être suivies. Les procédures doivent être répétables.
Snecma et Bristol Aero Engines décident en 1962 de cofinancer le développement à parts égales. Le premier prototype tourne à Villaroche en 1965. Snecma participe à la conception et au développement du moteur. Des entreprises françaises travaillent également sur les éléments de tuyère, les freins, le train d’atterrissage et plusieurs équipements critiques.
Safran considère aujourd’hui le premier vol de Concorde comme le début du développement civil de Snecma. La formule est significative. L’Olympus 593 n’est pas seulement un contrat prestigieux. Il permet à l’entreprise de se confronter directement aux exigences du transport aérien commercial.
Il serait pourtant excessif d’affirmer que Concorde a créé à lui seul cette compétence. Snecma disposait déjà d’un appareil industriel puissant. Elle collabore ensuite avec General Electric et MTU sur le CF6-50 destiné à l’Airbus A300. Concorde est une étape majeure, pas une origine unique.
Le lien avec CFM International doit être raconté sans mythe
La création de CFM International en 1974 prolonge la montée en puissance civile de Snecma. Mais le CFM56 n’est pas une version modernisée de l’Olympus. Son architecture, sa mission et sa filiation technique sont différentes.
Le cœur haute pression du CFM56 provient largement des travaux de General Electric sur le F101. Ce moteur militaire avait été développé pour le bombardier supersonique Rockwell B-1.
Snecma prend en charge le système basse pression. Sa contribution comprend notamment la soufflante, le compresseur basse pression et la turbine basse pression. L’entreprise française joue également un rôle majeur dans l’installation du moteur et la conception des nacelles.
General Electric conserve la responsabilité du cœur haute pression, de la chambre de combustion et de la turbine haute pression. Cette répartition associe deux ensembles de compétences complémentaires.
La continuité avec Concorde est donc industrielle, humaine et stratégique. Snecma a appris à partager un programme transnational, à gérer des interfaces complexes et à répondre aux contraintes du transport commercial. Elle dispose aussi de compétences militaires utiles en aérodynamique, en matériaux et en turbomachines.
Le parallèle est plus intéressant que le récit simplifié. L’Olympus 593 transforme une lignée de moteurs de bombardiers britanniques en propulsion civile supersonique. Quelques années plus tard, le CFM56 associe un cœur issu d’un autre bombardier, le B-1, à un système basse pression français pour conquérir l’aviation subsonique mondiale.
Dans les deux cas, le transfert militaire-civil est profondément sélectif. Il ne suffit pas de retirer la postcombustion ou de changer la nacelle. Les objectifs de consommation, de bruit, de durée de vie et de maintenance imposent une refonte complète.
Le succès du CFM56 est sans commune mesure avec celui de Concorde. CFM International revendique désormais plus de 39 000 moteurs livrés et plus d’un milliard d’heures de vol cumulées pour les familles CFM56 et LEAP.
Le CFM56 puis le LEAP ont motorisé des milliers d’Airbus A320 et de Boeing 737. Concorde est resté un programme à très faible volume. Pourtant, le petit programme supersonique a contribué à former l’un des partenaires du plus grand succès industriel de la motorisation civile.
L’héritage de l’Olympus tient autant à ses limites qu’à ses records
L’Olympus 593 démontre qu’une technologie militaire peut réussir dans le civil lorsqu’elle répond à une mission précise. Il prouve également l’inverse : une architecture exceptionnelle à Mach 2 peut être médiocre sur le reste du domaine de vol.
Sa poussée, sa résistance thermique et son système de réchauffe ont rendu Concorde possible. Sa consommation, son bruit et sa spécialisation ont empêché toute descendance directe.
Son véritable héritage n’est donc pas un moteur moderne qui lui ressemblerait. Il réside dans des méthodes, des équipes et une culture de coopération. Snecma a appris avec Concorde à devenir un acteur civil de premier plan. Elle a ensuite changé d’échelle avec General Electric.
Dire que l’Olympus a engendré CFM International serait historiquement faux. Dire qu’il a préparé Snecma à cette aventure est beaucoup plus juste.
Cette nuance rend l’histoire plus forte. Le moteur de Concorde ne fut pas seulement un vestige de la Guerre froide placé sous un avion de ligne. Il fut un pont entre deux mondes industriels. Un pont coûteux, bruyant et techniquement brillant, mais suffisamment solide pour aider la propulsion française à entrer durablement dans l’aviation commerciale mondiale.
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