Drones et composites : quelle filière industrielle souveraine ?

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Drones et composites : la France doit bâtir une filière souveraine et écologiquement soutenable, du choix des fibres à la production agile, en passant par la transition thermoplastique. Une tribune signée par le Prof. Yves Grohens pour Cosmos Materia.

Un échange récent avec Mike Abidine Alexandre m’a conduit à mettre des mots sur quelque chose que je ressens depuis longtemps dans mon quotidien de chercheur : nous avons une recherche active dans le domaine des matériaux, mais une difficulté à naviguer entre académiques et entreprises, de manière fluide, dans les niveaux de maturité technologiques. Les énormes besoins du secteur des drones sont de potentiels catalyseurs de pratiques innovantes dans l’adoption des innovations par l’industrie et des besoins de productivité par le secteur académique. 

Une filière, pas juste un matériau

La France ambitionne de produire des drones — aériens pour la surveillance et le combat, marins pour la défense des fonds sous-marins — en autonomie stratégique. Ces plateformes exigent des structures légères, résistantes et adaptables : les matériaux composites s’imposent comme la réponse technologique. Mais cette ambition ne peut se concrétiser sans construire une filière industrielle intégrée, impliquant chimistes, fabricants de semi-produits et de préformes, constructeurs de machines-outils et intégrateurs industriels. La dépendance actuelle vis-à-vis des approvisionnements asiatiques en fibres de carbone, en résines et en équipements de mise en forme fragilise toute stratégie de production souveraine.

Peut-on vraiment parler de souveraineté si nous ne maîtrisons pas, en Europe, chaque maillon de la chaîne de fabrication — de la molécule jusqu’à la pièce finie ?

Choisir le bon matériau car disponible de manière souveraine ? 

La fibre de carbone n’est pas une réponse universelle. Pour des drones aériens à charge utile modeste, les fibres de verre ou de basalte offrent un rapport coût/performance très compétitif. Les fibres végétales — lin, chanvre — ouvrent des perspectives prometteuses pour des applications moins exigeantes en rigidité, avec un bilan environnemental nettement favorable. Pour les drones marins soumis à la pression hydrostatique, la conception composite doit intégrer étanchéité, fatigue en milieu humide et tenue chimique. Le choix des fibres et des architectures de drapage doit être dicté par les exigences opérationnelles réelles — pas par des habitudes de spécification héritées de l’aéronautique.

Mais cette question du matériau soulève un paradoxe que je ne veux pas esquiver : un drone abattu en opération, ce sont des composites qui finissent dans la nature, sans recyclage possible. Légers, performants, et pourtant potentiellement polluants dans leur fin de vie. L’écoconception des drones civils et militaires est encore un angle mort de la filière.

Comment concilier la performance opérationnelle avec la responsabilité environnementale ? 

Du thermodurcissable au thermoplastique : une transition incontournable

Les résines thermodurcissables — époxy, polyester, vinylester — dominent encore la fabrication composite, mais leur cycle de polymérisation long (plusieurs heures en autoclave) est incompatible avec une production en série rapide. Les matrices thermoplastiques (PA, PC, PET, PPS) permettent une consolidation par activation thermique en quelques minutes, ouvrant la voie au thermo-estampage et au soudage par induction. Les déchets de production sont recyclables — ce qui change en partie l’équation environnementale. Cependant, cette évolution nécessite une forte évolution des pratiques, souvent artisanales, vers l’automatisation de la production dans les entreprises du composite (hors aéronautique).

Ce changement de paradigme implique d’adapter toute la chaîne de valeur : numérique, outillages, gestion thermique, formation des opérateurs. Mais au-delà de la performance, je suis convaincu que cette transition vers les thermoplastiques est aussi une réponse partielle au défi de productivité attendu par la filière drones.  

L’automatisation raisonnée des procédés de fabrication des composites dans la production des drones est-elle un catalyseur de la montée en compétitivité des entreprises ?

Produire à la demande : un défi autant sociétal qu’industriel

Le besoin en drones militaires est structurellement intermittent : faible en temps de paix, massif et urgent en période de crise. Ce profil de demande — analogue à celui observé depuis 2022 dans le conflit ukrainien — est radicalement incompatible avec les modèles classiques d’investissement industriel, qui supposent des volumes stables pour amortir les équipements. La réponse réside dans une production agile : des lignes modulaires, reconfigurables, capables de monter rapidement en cadence. Cela impose de repenser l’économie du capital industriel, en mutualisant les capacités entre acteurs civils et défense. Les technologies de production doivent être duales pour être viables économiquement. 

Mais derrière l’équation économique, il y a une question de société que je trouve rarement posée frontalement : sommes-nous prêts, collectivement, à maintenir en état de marche des capacités industrielles de défense en temps de paix ? Comment améliorer l’image des technologies de production auprès des jeunes générations ? La notion de besoin de productivité d’une filière est-elle bien comprise par nos décideurs ? 

Quelle place voulons-nous donner à l’industrie de défense dans notre modèle économique et social — et sommes-nous capables d’en assumer le coût en dehors des périodes de crise ?

Ce que je vis chaque jour dans les labos — et ce que j’en conclus

Je travaille depuis des années à l’interface entre la recherche académique et l’industrie, au sein du laboratoire IRDL et de la plateforme ComposiTIC à l’Université de Bretagne Sud. Ce que je constate, c’est que les briques technologiques existent : simulation du drapage, optimisation des cycles thermiques, contrôle non destructif, modélisation de la tenue en pression. Les écoles d’ingénieurs, les universités et les centres techniques produisent des résultats solides. Ce qui me préoccupe, c’est la vitesse à laquelle l’adaptation se fait — et l’insuffisance des passerelles pour accélérer les échanges entreprises-académiques. 

J’ai la conviction que les plateformes technologiques partenariales jouent un rôle irremplaçable ici : tester en conditions réelles, avec des partenaires industriels, des procédés qui sortiront ensuite en production. Mais ces structures manquent encore de moyens pérennes. Les dispositifs de financement publics — ASTRID, RAPID, CPER, ANR — doivent irriguer plus durablement ces écosystèmes productifs. Pas comme un saupoudrage, mais comme un investissement stratégique de long terme.

Comment faire en sorte que la recherche publique ne soit plus perçue comme un fournisseur de publications, mais comme un acteur à part entière de la souveraineté industrielle française ?

Produire des drones souverains avec des matériaux composites, c’est faisable. Je le crois sincèrement. Mais cela suppose de construire une filière cohérente de bout en bout, d’assumer le défi environnemental, souverain et productif, et de donner à l’innovation les moyens de jouer son rôle. Ce n’est pas qu’une question de technologie c’est une question de conviction partagée entre les entreprises, les scientifiques et les pouvoirs publics. 


Références

  1. Mouritz, A.PIntroduction to Aerospace Materials, Woodhead Publishing (2012). Chapitres 6–8 sur les composites fibres-matrice. (2012)
  2. Morin, A. et al.Thermoplastic composites for structural aerospace applications: manufacturing challenges and opportunities. Composites Part A (2023)
  3. DGA / Direction générale de l’armementStratégie drones 2025–2030, Rapport d’orientation (2024)  : https://armement.defense.gouv.fr/innovation/notes-dorientations-industrielles
  4. European Defence Agency (EDA) Composite Materials in Defence: Roadmap for Agile Manufacturing. EDA Report (2023) : https://www.eda.europa.eu
  5. Wielgosz, C. et al. Résistance à la pression hydrostatique des structures composites : modélisation et expérimentation. Revue des composites et des matériaux avancés (2021)

Il était aussi dans le podcast

Retrouver ComposiTIC dans notre base des acteurs matériaux

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ComposiTIC

Plateau technique universitaire spécialisé dans la R&D, le transfert de savoir-faire et la formation autour des matériaux composites et polymères innovants, via des procédés automatisés et robotisés.


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Prof. Yves GROHENS

Professeur de l'Université de Bretagne SUD • Responsable de la plateforme ComposiTIC

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