Un test du système de freinage sur plusieurs roues Photo : avec l'aimable autorisation d'AVIC Brake
Un disque de frein à base de carbone d'environ un mètre de diamètre, conçu pour le système de freinage de l'Airbus A320, est suffisamment léger pour être soulevé d'une seule main. Cependant, sa production coûtait autrefois aussi cher qu’une voiture de luxe, un prix élevé qui contraste fortement avec son poids.
« Pendant longtemps, ce marché a été contrôlé par des entreprises européennes et américaines. Une fois que nous avons développé notre propre disque de frein et l'avons produit en série, les prix ont baissé », a déclaré Zhou Rui, directeur du studio de modèles de travail appartenant à l'Aviation Industry Corporation of China Xi'an Aviation Brake Technology Co., Ltd. (AVIC Brake), au Chine Direct.
Elle a déclaré que la percée de la Chine ne se limitait pas à un seul matériau ou à une seule technologie, mais qu'elle englobait une chaîne industrielle complète qui rend désormais la technologie abordable et utilisable dans de nombreux secteurs.
Quelle est la différence entre les freins d'un avion et les freins d'une voiture ? L'ingénieur Zhang Xiaoshen a déclaré au Chine Direct que, pour le public, arrêter un avion semble aussi simple que d'appuyer sur la pédale d'une voiture. En réalité, il s’agit d’un système complexe qui convertit en toute sécurité et contrôle avec précision l’énorme énergie cinétique d’un avion à l’atterrissage.
Les pannes des systèmes de freinage ont provoqué des catastrophes aériennes majeures dans l’histoire de l’aviation. Les systèmes de freinage fonctionnent principalement pendant le décollage et l'atterrissage, a déclaré Liu Jinsong, directeur général adjoint et ingénieur en chef d'AVIC Brake, au Chine Direct. Cependant, dans cette fenêtre de moins de 10 minutes, les taux de pannes et d'accidents sont élevés, ce qui fait du freinage l'un des rares systèmes requis pour répondre aux normes de sécurité de niveau A.
Selon les normes de l’industrie, le niveau A signifie qu’il n’y a pas de panne mortelle sur un million d’heures de vol. « Les exigences de fiabilité et de vérification des systèmes de freinage dépassent de loin celles des équipements embarqués ordinaires », a déclaré Liu.
Dans un domaine aussi exigeant, la Chine a atteint une couverture complète des modèles, un support complet et une assurance tous scénarios pour les produits de freinage des avions militaires nationaux. Ils ont également fait des percées majeures sur le marché civil, en fournissant des systèmes de freinage fiables pour les avions de ligne principaux et régionaux ainsi que pour les avions à usage spécial.
Le freinage aéronautique relève essentiellement de la gestion de l’énergie. Lors de l'atterrissage, les disques de frein doivent résister à des températures supérieures à 1 000 °C tout en restant stables en cas de friction élevée, d'impacts et de décollages et atterrissages fréquents. La clé de la conversion énergétique réside dans les matériaux.
« Sans percées dans les matériaux, il n'y a pas de véritable base de sécurité pour le freinage de l'aviation », a déclaré Zhou, qui a vu les matériaux de frein chinois évoluer de la résine au semi-métal, à la métallurgie des poudres et maintenant aux matériaux à base de carbone. « Nous sommes désormais au niveau international avancé. »
La confiance vient des nouveaux matériaux carbone-céramique fabriqués à partir de fibre de carbone et d'une matrice céramique. Ils peuvent résister à des températures supérieures à 1 000 °C tout en restant stables malgré les frottements lors de freinages brusques et répétés. Ils pèsent également un quart des matériaux traditionnels, réduisant ainsi le poids du système de freinage de 30 à 40 pour cent. Il est également important qu’ils durent plus longtemps et fonctionnent de manière plus fiable dans des conditions extrêmes.
Les disques de frein en carbone-céramique sont désormais utilisés sur plus de 10 types d'avions chinois avancés, faisant de la Chine le premier pays à les utiliser à grande échelle sur des avions, a déclaré Zhou.
Cette percée a également permis de réduire les coûts dans l’ensemble du secteur. Le marché mondial des disques de frein civils en carbone était autrefois dominé par trois ou quatre sociétés des États-Unis, du Royaume-Uni et de la France. Un seul ensemble coûtait des centaines de milliers de yuans, la maintenance annuelle pouvait dépasser un million de yuans par avion, la livraison prenait jusqu'à six mois et les services de révision et de revêtement étaient entièrement regroupés, laissant les compagnies aériennes chinoises sans pouvoir de négociation, a déclaré Wang Xuefeng, ingénieur en chef adjoint d'AVIC Brake, au Chine Direct.
Après l'entrée sur le marché des disques de frein nationaux en carbone, les prix des produits importés ont chuté de plus de 70 pour cent et les délais de livraison sont passés de quelques mois à quelques semaines. « L'industrie chinoise du freinage a non seulement retrouvé son pouvoir de fixation des prix, mais a également poussé l'ensemble du marché des consommables de frein de l'aviation civile à une concurrence raisonnable », a déclaré Wang.
La technologie aéronautique se répercute également sur d’autres secteurs. Depuis 2016, les matériaux composites à base de carbone haute température d'AVIC Brake se sont étendus aux transports automobiles et ferroviaires, notamment aux courses de Formule et aux trains à grande vitesse. Dans le domaine des véhicules à énergies nouvelles, l'entreprise a travaillé avec Xpeng et Geely sur des disques de frein en carbone-céramique. Et en 2025, la technologie a été appliquée pour la première fois à un train maglev supraconducteur à haute température de 600 km/h.
La coopération avec les fabricants chinois de véhicules électriques s’effectue dans les deux sens. Liu a déclaré qu'il était particulièrement intéressé par leur freinage entièrement électrique, leurs architectures de sécurité redondantes et leurs systèmes intelligents de gestion de la santé. « Ces technologies aideront les systèmes de freinage à s'adapter aux futurs avions et à devenir la clé d'un fonctionnement sûr et d'une gestion de l'énergie. »
Au-delà des matériaux, AVIC Brake a également atteint le leadership international dans le domaine des systèmes de contrôle. Sa technologie de contrôle de freinage adaptatif développée par lui-même améliore la sécurité à la source, tandis que son système de freinage entièrement électrique, installé pour la première fois en 2013, a été utilisé sur plusieurs plates-formes de drones.
Le freinage entièrement électrique représente l'orientation future des systèmes de freinage, utilisés à l'étranger uniquement sur quelques avions avancés comme le Boeing 787 et le X-37B. La technologie surmonte les principaux défis liés aux surcharges élevées, aux moteurs à haute température, aux architectures redondantes et à l'estimation de la force, a déclaré Liu.
Aujourd’hui, l’IA entre sur le terrain. Le contrôle de mouvement intégré au sol, le décollage et l'atterrissage autonomes, le freinage intelligent et la récupération d'énergie font partie des domaines pionniers que poursuit AVIC Brake, a déclaré Wang.
