14/06/2021

Airbus prépare les réservoirs de l’avion à hydrogène !

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Airbus a décidé de concentrer ses efforts en matière de réservoirs métalliques à hydrogène en créant deux Centres de Développement Zéro-Emission (ZEDC) complémentaires, sur ses sites de Brême (Allemagne) et de Nantes (France). L'objectif des ZEDC est de fabriquer des réservoirs cryogéniques à des coûts compétitifs afin de réussir le lancement de l’avion ZEROe sur le marché et d'accélérer le développement des technologies de propulsion à l'hydrogène. La conception et l'intégration des réservoirs sont cruciales pour les performances d'un futur avion à hydrogène. 

Les développements technologiques couvriront l'ensemble du produit et des équipements industriels, des pièces élémentaires à l'assemblage, en passant par l'intégration des systèmes et les essais cryogéniques sur les réservoirs d'hydrogène liquide (LH2). Les deux ZEDC seront pleinement opérationnels d'ici 2023 pour construire ses réservoirs LH2, le premier essai en vol étant prévu pour 2025.

Airbus a choisi le site de Brême en raison de sa configuration diversifiée et de ses décennies d'expérience en matière de LH2 au sein de Defence and Space et d'ArianeGroup. Le ZEDC de Brême se concentrera dans un premier temps sur l'installation système ainsi que sur l'ensemble des tests cryogéniques des réservoirs. En outre, ce ZEDC bénéficiera de l'écosystème plus large de la recherche sur l'hydrogène, tel que le Centre pour les Matériaux et les Technologies Éco-efficaces (ECOMAT), et d'autres synergies provenant des activités spatiales et aérospatiales.

Le site d’Airbus à Nantes a été sélectionné en raison de ses compétences approfondies en matière d’intégration de structures métalliques liées au caisson central de voilure, ce dernier servant parfois de réservoir central, critique pour la sécurité des avions commerciaux. Le site de Nantes apportera sa maîtrise dans un large éventail de technologies métalliques et composites et d’intégration. Son expérience en co-design sur les entrées d'air de nacelles, les radômes et les ensembles structuraux complexes du fuselage central est un réel atout. Le ZEDC bénéficiera des compétences et des infrastructures du Technocentre de Nantes, soutenu par un écosystème local innovant tel que l'IRT Jules Verne.

Conformément aux ambitions des régions d'Allemagne du Nord et des Pays de Loire, Airbus encourage la collaboration industrielle pour soutenir la transition globale vers les technologies de propulsion à l'hydrogène, ainsi que les filières associées dans les régions.

Le réservoir est un composant critique pour la sécurité. Une ingénierie système spécifique est nécessaire. L’hydrogène est plus complexe à utiliser que le kérosène car il doit être stocké à -250 °C pour se liquéfier. La liquéfaction est nécessaire pour augmenter la densité. Pour l'aviation commerciale, le défi consiste à développer un composant capable de résister aux cycles thermiques et de pression répétés qu'exige une application aéronautique.

Dans un premier temps, les réservoirs à hydrogène destinés à l’aviation commerciale seront métalliques. Une évolution vers des structures composites carbone est envisageable à plus long terme. 

Photo : Futurs avions à hydrogènes @ Airbus

 

30/09/2020

Premier vol d’un Piper M avec un moteur à l’hydrogène !

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L’information est presque passée inaperçue, pourtant il s’agit là, d’une avancée importante dans le domaine de l’éco-aviation. La société britannique ZeroAvia a réussi le 24 septembre dernier le vol inaugural d’un avion Piper de la série M converti pour fonctionner à l'hydrogène. 

Cette première mondiale s’est déroulée depuis l’aérodrome de Cranwell en Angleterre. Ce vol, qui ne comportait qu'un seul circuit, ne produisait que de la chaleur et de l'eau en tant que sous-produits d'un groupe motopropulseur reliant des piles à hydrogène à un moteur électrique. Au cours du vol de huit minutes, l'avion n'a pas dépassé 100 nœuds.

Pour ZeroAvia, le moteur électrique à hydrogène devrait avoir des coûts d'exploitation inférieurs à ceux des avions traditionnels en raison de la baisse des coûts de carburant et de maintenance. La société prévoit de contrôler la production et l'approvisionnement en hydrogène de ses groupes motopropulseurs. Maintenant la société travaille à l’amélioration des performances du moteur.

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La prochaine et dernière étape du programme de développement est un vol zéro émission de 250 milles au départ d'Orkney avant la fin de cette année. La plage de démonstration prévue équivaut aux routes principales très fréquentées telles que Los Angeles à San Francisco ou Londres à Édimbourg.

Produire l’hydrogène proprement :

Développer un moteur électrique avec une pile à hydrogène est une chose, mais il fallait également produire de manière durable l’hydrogène. Pour ce faire ZeroAvia s’est impliqué dans le développement de l'écosystème de ravitaillement en hydrogène (HARE) à l'aéroport de Cranfield. Pour ce faire la société travail sur une combinaison photovoltaïque et d’éolien, soit une représentation de ce à quoi ressembleront les systèmes aéroportuaires en termes de production d'hydrogène vert, de stockage, de ravitaillement et de vol alimenté par pile à combustible.

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Un énorme marché :

Pour la startup américaine ZeroAvia, le développement d’avion à hydrogène est un fabuleux marché qui va révolutionner le monde de l’aviation et le réconcilier avec la protection du climat. Dans un proche avenir il sera possible de faire voler des avions de tourisme non polluants pouvant transporter jusqu’à 20 passagers.

En direction d’une aviation décarbonisée :

Le Piper M-class modernisé de ZeroAvia est le plus gros avion à hydrogène au monde. La réalisation de ZeroAvia est la première étape vers la réalisation des possibilités de transformation du passage des combustibles fossiles à l’hydrogène zéro émission en tant que principale source d’énergie pour l’aviation commerciale. Finalement et sans aucune nouvelle science fondamentale requise, les avions à hydrogène correspondront aux distances de vol et à la charge utile de l'avion à combustible fossile actuel.

Cette étape majeure sur la voie du vol commercial zéro émission fait partie du projet HyFlyer, un programme de R&D séquentiel soutenu par le gouvernement britannique et fait suite au tout premier vol électrique à batterie à l'échelle commerciale du Royaume-Uni, effectué dans le même avion en juin.  

Photos : 1 Piper M décolle avec son moteur électrique à l’hydrogène 2 Principe du moteur électrique à hydrogène ici sur un bimoteur 3Schéma de production de l’hydrogène @ ZeroAvia

17/07/2020

Une reprise verte pour une aviation durable !

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L’Association du transport aérien international (IATA) a réitéré l’engagement de l’industrie aérienne envers ses objectifs de réduction de ses émissions et demandé que l’Agence internationale de l’énergie (AIE) investisse de façon prioritaire dans les carburants d’aviation durables (SAF) pour favoriser la contribution de l’industrie à la reprise après la crise du COVID-19.

L’appel de l’IATA est lancé à la veille du Sommet sur la transition à l’énergie propre de l’AIE, qui se réunira virtuellement pour débattre de l’avenir faible en carbone. L’AIE est bien placée pour promouvoir la production des SAF puisque ses parties prenantes se trouvent autant au sein des gouvernements que dans l’industrie des carburants.

Le monde doit se reconstruire en mieux après la crise de la COVID-19 et les efforts doivent porter sur les investissements dans les technologies de réduction du carbone et les SAF, ce qui créera des emplois en cette période critique et stimulera les progrès de l’industrie aérienne en vue de son objectif de réduction de moitié des émissions de l’aviation d’ici 2050, par rapport au niveau de 2005.

Le taux actuel de production des SAF est trop faible pour que l’aviation puisse atteindre son objectif, malgré le potentiel avéré des SAF et les efforts des compagnies aériennes consentis àcejour:

  • Les SAF peuvent réduire le cycle de vie des émissions de CO2 de 80 %, par rapport au carburéacteur conventionnel.
  • Les SAF utilisent des sources de carburant durables qui ne menacent pas l’alimentation ou l’eau, et qui ne nuisent pas à la biodiversité.
  • À la suite des essais en profondeur et des investissements des compagnies aériennes, les SAF sont certifiés comme étant sûrs, durables et prêts à utiliser.
  • Plus de 250 000 vols ont déjà été effectués avec des mélanges de SAF.

« Les énormes sommes que les gouvernements investissent dans la reprise économique suivant la COVID-19 représentent une occasion de créer un patrimoine pour la transition énergétique de l’industrie aérienne. Pour cela, les gouvernements, la communauté financière et les producteurs de carburant de toutes tailles doivent travailler de concert avec l’objectif d’augmenter rapidement la production de carburants d’aviation durables et abordables », a déclaré Alexandre de Juniac, directeur général et chef de la direction de l’IATA.

Selon l’IATA, la production actuelle de SAF est de 50 millions de litres par année. Pour atteindre un point de bascule où l’ampleur de la production ferait baisser les coûts des SAF suffisamment pour concurrencer le carburéacteur, la production doit atteindre 7 milliards de litres ou 2 % de la consommation de 2019.

L’IATA et l’ensemble de la communauté de l’aviation sont disposés à collaborer avec l’AIE, les gouvernements et les compagnies de carburant pour réduire les émissions de l’aviation au moyen des SAF.  

Photo : B737 de United Arlines volant avec du biokérosène @ United Airlines

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

 

 

29/05/2020

Premier vol d’un Cessna 208B à moteur électrique !

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Inimaginable, il y a 20 ans, l’électrisation des avions légers est aujourd’hui une réalité. On ne compte plus les modèles d’avions à moteur électrique en développement. Hier, l’envol d’un Cessna 208B « Grand E-Caravan » marque un pas important dans la transition énergétique, car il s’agit du plus grand appareil doté à ce jour de cette motorisation.  

Hier, 28 mai, pour la première fois un Cessna 208B « Grand Caravan » ou E-Caravan » à moteur électrique a décollé de Moses Lake, marquant une nouvelle étape dans un projet qui vise à offrir un vol tout électrique sans rejet de Co2 ni de Nox. En prenant son envol, le « Grand E-Caravan » est devenu, le plus gros avion de transport de passagers ou de fret entièrement électrique à avoir volé.

Porte s’est ouverte :

Le vol commercial tout électrique économiquement réalisable est resté insaisissable pendant des années, entravé en grande partie par la densité d'énergie relativement faible des batteries, qui a limité la portée et la charge utile des avions. Mais la révolution est en « vol » avec les nombreuses initiatives à travers le monde.

La société de propulsion Magnix en collaboration avec AeroTEC, un spécialiste de l'ingénierie et des essais en vol, affirment que leur « Grand E-Caravan » modifié prouve que les petits avions tout électriques peuvent opérer de manière faisable et économique sur de courtes routes que les compagnies aériennes ont abandonnées depuis longtemps.

Le Cessna 208B « Grand E-Caravan » :

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Pour cette réalisation, l’équipe Magnix et AeroTech a remplacé le turbopropulseurs PT6A de Pratt & Whitney Canada générant 867 shp par une motorisation électrique Magni500 de Magnix, un système de propulsion tout électrique de 750 ch. Le Magni500 du « Grand E-Caravan » est alimenté par un système de batterie au lithium-ion de 750 V pesant environ une tonne, Magnix étudie d'autres technologies, notamment les batteries au lithium-soufre et les piles à hydrogène.

« Selon sa configuration, la « Grand E-Caravan » propulsée par Magni500 peut transporter 4 à 5 passagers sur des vols allant jusqu'à 100 miles, en tenant compte du besoin de réserve d'énergie.

Magnix et AeroTEC travaillent à la certification de cet avion d'ici la fin de 2021. Pour les initiateurs de cette technologie, les progrès en matière de batteries permettront bientôt de transporter 9 passagers sur 100 miles.

Pour Magnix et AeroTEC les Cessna 208B « Grand E-Caravan » dotés de moteur électrique Magni500 peuvent être exploités sur des itinéraires de moins de 500 miles qui relient les villes au sein des régions.   

Voler propre est une réalité :

Contrairement aux vols expérimentaux réalisés jusqu’à maintenant, le Cessna 208 Caravan est destiné à transporter des passagers, même si pour son premier vol il n’avait à son bord que son pilote. L’objectif de Magnix et AeroTech est de montrer que des vols commerciaux électriques sont maintenant possibles, même si un avenir plus vert avec des avions de 100 passagers ne deviendra pas réalité avant plusieurs. »

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Photos : Le Cessna 208B « Grand E-Caravan » et son moteur Magni500@ Magnix & AeroTech