Solar Impulse
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Cet article ou cette section contient des informations sur un avion prévu ou attendu.
Il se peut que ces informations soient de nature spéculative et qu'elles ne réflètent pas la version finale de l'avion.
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Solar Impulse |
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| Forme juridique : | Société anonyme | |
| Date de création : | 29 juin 2004 | |
| Siège : | Lausanne, Suisse | |
| Fondateurs : | Bertrand Piccard, André Borschberg, Luiggino Torrigiani et Brian Jones | |
| Pilotes : | Bertrand Piccard et André Borschberg | |
| Employés à l'interne : | 65 (en 2009) | |
| Activités : | Aéronautique | |
| Typologie : | Avion solaire avec un pilote à bord | |
| Budget total : | CHF 100 millions | |
| Site web : | [1] | |
Le projet Solar Impulse vise à construire puis à faire voler de nuit comme de jour, sans carburant ni émissions polluantes, un avion monoplace propulsé exclusivement à l'énergie solaire, jusqu’à effectuer un tour du monde.
Deux hommes, pionniers et innovateurs, tous deux pilotes, assurent le développement de Solar Impulse depuis 2003 : Bertrand Piccard et André Borschberg.
Sommaire |
[modifier] Étapes du projet
- 1999 : Premières réflexions de Bertrand Piccard sur le projet.
- 2003 : Rencontre avec André Borschberg, étude de faisabilité à l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et annonce du défi.
- 2004 – 2006 : Développement du concept.
- 2007 – 2008 : Design et fabrication du prototype immatriculé HB-SIA.
- 2009 – 2010 : Présentation du premier avion HB-SIA le 26 juin 2009 puis vols tests.
- 2010 – 2011 : Construction du deuxième avion immatriculé HB-SIB.
- 2011 – 2012 : Traversée de l’Atlantique et tour du monde.
[modifier] Vision
La démarche de Solar Impulse est à la fois scientifique, par toutes les recherches qu’elle implique, et philosophique, par sa volonté d’inciter chacun à réduire sa consommation d'énergie.
[modifier] Défi
Le Solar Impulse n'est pas le premier avion solaire mais à ce jour aucun de ses prédécesseurs avec un pilote à bord n'a réussi jusqu’ici à passer une nuit en vol.
Permettre à un avion de décoller et de voler de manière autonome, de jour et de nuit, entièrement propulsé par l'énergie solaire, sans carburant ni pollution, n'est possible que si les technologies actuelles sont poussées à leurs limites absolues.
[modifier] Avions
[modifier] Prototype
Le prototype du premier avion, HB-SIA, pèse 1 600 kg pour une envergure de 64 mètres. Dépourvu de cabine pressurisée, il a pour mission de vérifier par l’expérience les hypothèses de travail ainsi que de valider la sélection des technologies et procédés de construction.
Des capteurs solaires aux hélices, la chaîne de propulsion du Solar Impulse est optimisée pour consommer le moins d’énergie possible. Son design a été pensé pour résister aux conditions hostiles que subissent les matériaux et le pilote en haute altitude, en intégrant les contraintes de poids aux impératifs de résistance.
| Immatriculation : | HB-SIA |
| Avion : | Prototype |
| Envergure : | 63,40 m |
| Longueur : | 21,85 m |
| Hauteur : | 6,40 m |
| Poids : | 1 600 kg |
| Motorisation : | 4 moteurs électriques de 10 ch chacun |
| Cellules solaires : | 11 628 (10 748 sur l’aile, 880 sur le stabilisateur horizontal) |
| Vitesse moyenne : | 70 km/h |
| Altitude maximale : | 8 500 m |
| Date de présentation publique: | 26 juin 2009 |
- Structure et matériaux
Solar Impulse est construit autour d'un squelette en matériau composite (fibre de carbone et nid d’abeille en sandwich). La surface inférieure des ailes est revêtue d’un film souple et la surface supérieure est couverte de cellules solaires encapsulées.
- Système de propulsion
Sous les ailes sont fixées quatre gondoles, contenant chacune un moteur électrique, une batterie de 70 accumulateurs, un système de gestion de la charge/décharge et de la température. L'isolation thermique a été conçue pour conserver la chaleur émise par les batteries et garantir leur fonctionnement malgré les températures de l'ordre de -40 °C rencontrées à 8 500 m. Chaque moteur a une puissance maximale de 10 ch. Les hélices à deux pales, de 3,5 m de diamètre, tournent à une vitesse de 200 à 400 tr/min.
[modifier] Deuxième avion
En 2011, réalisation d'un deuxième avion, le HB-SIB. Ce dernier aura une cabine pressurisée pour effectuer des missions de longue durée, des traversées sans escale d'un continent et de l'océan Atlantique.
Le décollage de cet avion pour effectuer un tour du monde devrait avoir lieu en 2012. Cinq escales sont prévues, pour changer de pilote et présenter l’aventure au public ainsi qu'aux autorités politiques et scientifiques. Chaque tronçon du vol durera de 3 à 4 jours, ce qui est considéré comme le maximum supportable pour un pilote seul.
[modifier] Efficience énergétique
L’énergie contenue dans les batteries devra durer jusqu’au lever du soleil et permettre à l’avion de poursuivre sa mission.
- Énergie solaire
Les 11 628 cellules photovoltaïques en silicium monocristallin sont ultra-fines (130 µm). Elles ont été sélectionnées pour leur rapport optimal poids/rendement.
- Capacité de stockage
Avec une densité énergétique de 200 Wh/kg, les accumulateurs nécessaires pour le vol de nuit pèsent 400 kg (plus du quart de la masse totale de l'avion). Ce paramètre oblige à réduire drastiquement le poids du reste de l’avion, à optimiser toute la chaîne énergétique et à maximiser le rendement aérodynamique par un grand allongement et un profil d’aile conçu pour les basses vitesses.
[modifier] Équipe
Le projet, qui a commencé il y a plus de 5 ans, occupe à ce jour 65 personnes. La construction du prototype est le fruit d'une intense collaboration entre l’équipe pluridisciplinaire de ses concepteurs, les fournisseurs et les réalisateurs des composants.
- Partenaires
La réalisation du projet est aussi assurée par une cinquantaine de partenaires, instituts de recherche et PME. Les partenaires principaux qui soutiennent l’aventure Solar Impulse sont : Solvay, Omega et Deutsche Bank.
L'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) est sa conseillère scientifique officielle, le groupe Altran son partenaire en ingénierie et Dassault Aviation son consultant aéronautique.
Solar Impulse bénéficie également depuis avril 2008 du parrainage de la Commission européenne.
- Une tradition d'exploration
Combinant exploration, aventure et développement scientifique, le défi Solar Impulse s’inscrit en droite ligne dans la tradition familiale des Piccard. Inventer et explorer sont les maîtres mots de trois générations : la capsule pressurisée et la première ascension stratosphérique en ballon (Auguste Piccard), le record de plongée en bathyscaphe (Jacques Piccard), et le premier tour du monde en ballon sans escale (Bertrand Piccard).
