01/08/2020

Suisse : Dufour Aerospace développe un avion électrique VTOL !

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En ce premier août, Fête nationale suisse, c’est l’occasion de vous présenter une petite « Start-up » qui répond au nom de Dufour Aerospace. Comme tant d’autres, cette société est lancée dans la conception d’un avion léger électrique. Mais la spécificité du Team Dufour est de concevoir un avion électrique de type VTOL (Vertical Take-off and Landing).

Inspiré du Canadair CL-84 :

Les ingénieurs de Dufour Aerospace se sont inspirés du Canadair CL-84 un prototype de VTOL qui a réalisé ses premiers vols dans les années 60, mais qui n'a jamais été commercialisé. Une fois que l'aéronef se trouve à son altitude de mise en croisière, l'aile reprend un plan horizontal pour se transformer en avion en bénéficiant de sa portance.

Pour la directrice technique de Dufour Aerospace, cette architecture avec une aile inclinable permet de conserver un bon rendement, puisque l'air s'écoule toujours de la même façon sur l'aile, ce qui permet de passer d'une configuration de vol à une autre de façon rapide et économique. Le démonstrateur télécommandé vient de réaliser sa première phase d'essais avec 550 vols. Ils ont permis de pousser l'aéronef dans ses retranchements et de vérifier, avec succès ce qui avait été modélisé par l'avionneur.

Inspiré par le travail de pionnier de Canadair il y a cinquante ans avec le CL-84, nos recherches ont montré que les aéronefs convertibles à voilure inclinable offrent un haut degré de sécurité et d'efficacité.


L’aEro VTOL

L’aEro VTOL biplace de Dufour Aerospace a été conçu en collaboration avec l'institut de recherche de l'ETH Zurich. Doté d'une envergure de 4,5 mètres, l'appareil est propulsé par une motorisation 100 % électrique. Le choix de ce type d'appareil parait étrange, lorsque l'on sait que les VTOL ont toujours eu du mal à trouver leur place dans le secteur civil en raison de la consommation excessive d'énergie nécessaire à l'élévation de l'appareil. Mais, dans le cas du démonstrateur, l'architecture du système de vol diffère de ce qu'il se fait actuellement. Plutôt que de faire pivoter les moteurs à la verticale pour décoller, l'appareil incline l'intégralité de son aile pour utiliser les quatre moteurs à hélice pour décoller ou se poser.

Felix Rubin, ingénieur principal pour l'aérodynamique, a déclaré : « À plus grande échelle, les flux d'air de glissement au-dessus des ailes inclinables deviennent plus turbulents et plus difficiles à prévoir et il faut veiller à ce que l'avion reste stable pendant la transition. Avec cet avion sans pilote à grande échelle, nous avons maintenant pu démontrer que nous pouvons atteindre cette stabilité à des nombres de Reynolds élevés. "

Jasmine Kent, directeur de la technologie, a déclaré : « D'après nos simulations, nous nous attendions à ce que notre système exclusif de commande d'aile inclinable, développé au cours des deux dernières années en collaboration avec l'ETH Zurich, fonctionne bien. Mais il est encourageant de voir que ses performances et sa stabilité ont dépassé nos attentes. »

Thomas Pfammatter, PDG, a déclaré : « Je suis fier que l'équipe ait pu s'appuyer sur la technologie de propulsion électrique et les processus de test en vol que nous avons mis au point avec aEro 1. Nous avons maintenant une solide expérience avec les technologies des voilures fixes électriques habitées et eVTOL. En tant que pilote de sauvetage en hélicoptère, j'ai hâte de les réunir. »

Performances de l’aEro VTOL :

Selon ses concepteurs l’aEro VTOL pourra par exemple permettre de décoller de l'aéroport de Zurich pour rejoindre Zermatt en 30 minutes à une vitesse moyenne de 350 km/h au lieu des plus de 3 heures qu'il faut aujourd'hui en train ou en voiture. L’aEro VTOL pourrait donc être une solution simple pour effectuer des trajets de 75 à 500km en utilisant les infrastructures existantes. La capacité VTOL est un avantage certain pour un usage en ville et pour atterrir et redécoller depuis une zone faiblement aménagée. Avec l’aEro VTOL l’équipe de Dufour Aerospace dispose d’une solution simple efficace et adaptée au système aéronautique actuel. Cette vision est réaliste à très court terme en comparaison des drones Taxis autonomes ou non actuellement en réflexions.

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Photos : l’aEro VTOL @ Dufour Aerospace

11/06/2020

Premier avion électrique certifié en Europe !

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L'Agence de la sécurité aérienne de l'Union européenne (EASA) a annoncé la certification du premier électrique, un Pipistrel Velis Electro. Il s’agit de la première certification de type mondiale d'un avion entièrement électrique et une étape importante dans la quête d'une aviation écologiquement durable.

Le Velis Electro est un avion biplace destiné principalement à la formation des pilotes. La société Pipistrel, basé en Slovénie, est l'un des principaux concepteurs et fabricants de petits aéronefs, spécialisé dans les aéronefs haute performance à haut rendement énergétique et abordables. Le Velis Electro rejoint une gamme de produits d'avions similaires, mais à propulsion conventionnelle.

La certification, achevée en moins de trois ans, n'a été possible que dans ce délai en raison de la coopération étroite entre Pipistrel et l'AESA, dans le but commun de garantir que l'avion répondait aux normes de sécurité élevées requises pour la certification. Le projet a également apporté d'importants enseignements qui soutiendront les futures certifications de moteurs et d'avions à propulsion électrique.

L'avion est propulsé par le premier moteur électrique certifié, le E-811-268MVLC, certifié par l'AESA pour Pipistrel le 18 mai 2020. 

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Le projet de certification s'est développé en deux volets, tout d'abord les activités de certification typiques liées à l'avion et en parallèle un programme coordonné d'essais en vol utilisant une flotte d'Alpha-Electros (non certifiés) sous le permis de l'AESA pour voler.

Avoir la capacité d'exploiter un avion similaire signifiait que l'équipe de l'AESA, qui comprenait des membres des Autorités Nationales de l'Aviation (France DGAC FR et Suisse FOCA), avait accès aux données opérationnelles nécessaires à l'activité de certification, tout en mettant en évidence les besoins opérationnels pour permettre à l'électricité aviation.

Au cours de ces projets, l'AESA a acquis une expérience de première main en vol électrique, en apprenant davantage sur les batteries et leurs systèmes de gestion, ainsi que sur les unités de puissance des moteurs électriques. Ces informations ont été utilisées pour développer la condition spéciale E & HPS afin de permettre davantage le vol électrique.

Le Pipistrel Velis Electro :

Le Velis Electro est propulsé par un moteur électrique Pipistrel E-811 de 76 ch (58 kW) développé avec les sociétés d'ingénierie slovènes Emrax et Emsiso, entraînant une hélice composite à trois pales à pas fixe de Pipistrel.

La masse maximale au décollage est de 600 kg (offrant une charge utile de 170 kg, une vitesse de croisière 170 km/h et une autonomie pouvant atteindre 50 minutes.

Le Pipistrel Velis Electro peut être exploité commercialement et est entièrement approuvé pour la formation des pilotes. L’entreprise prévoit de livrer plus de 30 exemplaires cette année à des clients dans sept pays.

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 Photos : 1 Velis Electro 2 le moteur électrique @ Pipistrel

 

 

29/11/2017

Airbus, Rolls-Royce et Siemens préparent l’avion hybride !

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Airbus et Rolls-Royce et Siemens préparent la conception d’un avion à propulsion hybride-électrique l’E-Fan X. La plate-forme d'essai volante, sera basée sur un BAe146 de 100 places, le vol inaugural est prévu en 2020.

Trois grandes entreprises collaborent à la création de l'E-Fan X, une version de démonstration d'un avion à passagers hybride électrique qui devrait décoller en 2020. À cet égard, Siemens est en train de développer un système de propulsion électrique de deux mégawatts. Le système de propulsion prend forme dans le cadre d'un effort collaboratif Airbus-Siemens lancé en 2016. Cependant, l'E-Fan X lui-même sera développé en dehors de ce contexte.

Les trois partenaires entendent explorer les défis des systèmes de propulsion de forte puissance, tels que les effets thermiques, la gestion de poussée électrique, les effets de l’altitude et de la dynamique sur les systèmes électriques et les questions de compatibilité électromagnétique. L’objectif est de faire avancer et rendre mature la technologie, les performances, la sécurité et la fiabilité pour favoriser une progression rapide de la technologie hybride.

En outre, ce programme vise à fixer les exigences de certification future des avions à propulsion électrique tout en formant une nouvelle génération de concepteurs et d’ingénieurs, afin d’aider l’avion commercial hybride à devenir un peu plus une réalité.

Avec leur participation au programme E-Fan X, Airbus, Rolls-Royce et Siemens apporteront chacun leur expérience et leur savoir-faire dans leurs domaines d’expertise respectifs :

 

  • Airbus sera responsable de l’intégration globale ainsi que de l’architecture de contrôle du système de propulsion hybride et des batteries, et de son intégration avec les commandes de vol.

 

  • Rolls-Royce sera en charge du turbomoteur, du générateur de deux mégawatts et de l’électronique de puissance. Avec Airbus, Rolls-Royce travaillera également sur l’adaptation de la soufflante à la nacelle existante et au moteur électrique Siemens.

 

  • Siemens livrera les moteurs électriques de deux mégawatts et leur boîtier de commande électronique de puissance, ainsi que l’inverseur, le convertisseur DC/DC et le système de distribution de puissance. Ceci marquera l’apogée de la collaboration E-Aircraft Systems House entre Airbus et Siemens, lancée en 2016, et qui vise au développement et à la maturation de divers composants de systèmes de propulsion électrique et à leur démonstration avec différentes catégories de puissance.

 

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Photos : le futur E Fan X @ Airbus

 

30/10/2016

Hamilton aeroTwister, l’avion d’acrobatie suisse électrique !

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Développé en partenariat avec Swatch Hamilton, Hangar 55, Siemens, Renata Batteries, Silence Aircraft, Insysta, Tonic et CimArk, le Hamilton AeroTwister est un avion léger de voltige doté d’un moteur entièrement électrique.

L’avion a effectué son premier vol d'essai le 21 septembre dernier à Rarogne en Valais. Ce premier vol a été réalisé par le célèbre pilote de voltige Nicolas Ivanoff membre du Red Bull Air Race. Doté d’un moteur électrique Siemens alimenté par 160 kg de batteries, le Silence Twister est capable d’atteindre les 300 km/h sans consommer une goutte d'essence. Son autonomie en vol est de vingt minutes en mode voltige et de près d’une heure en utilisation normale.

Avec un poid de 310 kg à vide et plus silencieux qu’un appareil de voltige classique, l’avion électrique suisse promet un coût de fonctionnement inférieur de 80% à celui d'un avion de voltige traditionnel.

Pour créer l’Hamilton aeroTwister, il a fallu sélectionner les meilleurs composants disponibles sur le marché, à commencer par l'avion Twister Silence, l'un des avions les plus efficaces de vol aujourd'hui, Siemens moteur électrique, un très performant moteur électrique, les connaissances et la technologie de Hamilton International - une société du Swatch Group et les compétences de gestion de projet de Hangar 55 (une société fondée par Air Zermatt pilote Thomas Pfammatter et champion de parapente acrobatique Dominique Steffen) pour assembler cet avion innovant en un temps record.

 

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L’Hamilton aeroTwister est capable d’effectuer des acrobaties avec une capacité d’encaisser entre +6 et -4 G. La cellule de fibre de verre est rigidifiée et renforcée par des éléments de carbone, alors que le moteur fournit jusqu'à une puissance de 100 KW. Le rapport puissance / poids est 4,2 kg par KW, en fournissant les performances requises nécessaires à la voltige.

L’avion peut être utilisé pour des démonstrations de voltige mais également pour les débutants et la formation de ceux-ci. Le moteur Siemens a prouvé sa capacité et est très fiable. Chaque cellule de la batterie a son propre processeur pour contrôler et surveiller la situation: en cas de surchauffe, jusqu'à 10% des cellules peut être désactivées indépendamment, ce qui permet au pilote de voler de revenir se poser en toute sécurité.

Un autre aspect important est la durabilité et l'écologie. Le plan définit une nouvelle façon de voler en étant neutre en CO2 et en émettant un profil très faible de bruit. Le coût est également plus faible que sur un avion classique de voltige. Pour l’équipe de Swatch Hamilton, il est temps de repenser complètement la voltige avec ce premier appareil électrique.

 

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Photos : 1 & 2 Hamilton aeroTwister @ Michael Portmann 3 Hamilton aeroTwister@ Urlacher Photographies

28/04/2014

Premier vol de l’avion électrique E-Fan !

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Airbus Group a réalisé avec succès le premier vol de son prototype d’avion-école électrique E-Fan, vendredi dernier. Ce premier vol a été réalisé depuis l'aéroport de Bordeaux-Mérignac. l’E-Fan : 

L’E-Fan est un petit biplace de  6,7 m de long et 9,5 m d'envergure, mû par des batteries au lithium-ion-polymère, dont le projet a été lancé en 2011. Une première présentation avait été faite au Salon du Bourget 2013. Il est équipé de deux moteurs électriques alimentés par des batteries de 250 V situées dans les ailes. L'E-Fan atteint une vitesse de 110 km/h au décollage et sa vitesse de croisière s'établit à 160 km/h.

Ce petit avion-école vise un marché mondial en devenir, avec 650.000 nouveaux pilotes professionnels qui devront être formés dans le monde sur les 20 ans à venir, soit 21.000 avions-écoles requis par les écoles de pilotage. 

Le prototype E-Fan 1, avec deux sièges en tandem, qui a volé vendredi, ne sera pas commercialisé : la production en série portera sur l'E-Fan 2, doté de deux sièges côte à côte, et sur l'E-Fan 4, doté de quatre sièges, et à l'autonomie programmée de plus de 3 heures. 

Commentaire :

Cet avion représente une véritable innovation en matière d’écologie, de plus, il se pilote comme n’importe quel avion école traditionnel pour un coût d’exploitation particulièrement réduit. Avec ce prototype, Airbus-Group tient probablement dans sa main le futur des écoles de pilotage.

Photos : E-Fan @ Airbus -Group.