La plate-forme PHARE va permettre à chacun des partenaires de réaliser des développements scientifiques qui leur étaient, jusqu’alors, interdits. En effet, l’absence de données expérimentales en liaison avec des configurations de situations extrêmes empêche la construction de modèles numériques fiables. Ce nouvel équipement va permettre à chacun des partenaires de mieux comprendre les mécanismes physiques prenant naissance lors d’une mise en instabilité mécanique ou aérodynamique, d’un processus de rupture ou de tout autre phénomène conduisant à des comportements hors normes. La plate-forme ayant été conçue pour des turbo-machines réalistes, elle fournira des données directement exploitables pour les situations dans lesquelles ces machines sont utilisées.

La plate-forme permettra donc d’alimenter en données l’ensemble des codes numériques en développement chez chacun des partenaires, elle favorisera la mise en place de projets innovants autour de deux axes forts : la réduction des niveaux de consommations (enjeu majeur pour les décennies à venir), et la maîtrise des risques environnementaux.

En effet, le premier axe permettra aux partenaires de développer de façon pluridisciplinaire des nouvelles architectures pour les turbo-machines à consommation énergétique plus faible alliant des nouveaux matériaux (composites, céramiques, polymères, ..), des solutions mécatroniques (contrôle piézoélectrique, contrôle d’écoulement, …), de nouvelles géométries, une meilleure prise en compte des phénomènes aéroélastiques, …

Le deuxième axe, sur la maîtrise des risques environnementaux et la fiabilité des solutions, est, là aussi, de tout premier ordre puisqu’il met en jeu la sécurité des personnes et du matériel, ainsi que l’impact sur l’environnement. L’optimisation extrême des machines nous conduit à nous rapprocher des situations à risques : fermeture des jeux (contact rotor-stator), allègement des structures (plus grande souplesse des organes favorisent des couplages dynamiques et aéroélastiques), chargement aérodynamique plus fort et machines plus compactes (instabilité aérodynamique, risque de rupture). D’autre part, la course au gigantisme observée notamment dans le domaine de la production d’énergie nucléaire ou le rééquipement de centrales existantes avec des matériels plus performants (et donc plus massifs) conduit à accroître l’impact destructeur des avaries. Il faudra donc, à terme, être capable de simuler numériquement l’ensemble de ces situations mécaniques, ce qui suppose de réelles avancées dans le développement des logiciels de simulation actuels. S’il existe certaines solutions favorisant la réduction de consommation, elles peuvent conduire à se rapprocher d’états dynamiques à risque mais aussi générer des niveaux de bruit incompatibles avec le respect des normes environnementales. Par exemple, une architecture de type « open-rotor » va conduire à une forte réduction de consommation, mais engendrera un bruit inacceptable. De même l’interaction entre l’écoulement et la nacelle (pour les avions, les éoliennes) peut être à la source d’un rayonnement acoustique dépassant les normes actuelles. Il s’agira alors de trouver des stratégies de réduction de bruit passives par de nouveaux matériaux aux caractéristiques micro-structurales, par des géométries adaptées, ou par des moyens actifs favorisant le contrôle du déclenchement des instabilités et du niveau de rayonnement acoustique.