Solar Impulse

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Modèle:Lang est un avion solaire. C'est le premier avion à avoir effectué un tour du monde sans carburant ni émission polluante pendant le vol.

Appareil monoplace à moteurs électriques alimentés uniquement par l'énergie solaire, le prototype Solar Impulse 1 (HB-SIA) puis l'avion final Solar Impulse 2 (HB-SIB) ont été construits à partir de 2003 à l'initiative des Suisses Bertrand Piccard et André Borschberg, à l'École polytechnique fédérale de Lausanne. Double défi : aucun avion solaire avec un pilote à bord n'avait jusqu'ici réussi à voler durant une nuit complète. Et la conduite de Solar Impulse nécessite une grande vigilance de la part du pilote en l'absence de pilote automatique.

Modèle:Lang décolle le Modèle:Date d'Abou Dabi avec des escales pour changer de pilote et présenter l’aventure au public ainsi qu'aux autorités politiques et scientifiques. Il achève avec succès son tour du monde le Modèle:Date, en atterrissant à Abou Dabi après avoir parcouru Modèle:Unité en 17 étapes uniquement grâce à l'énergie solaire<ref>Modèle:Lien web.</ref>.

Organisation

Le projet est initié par :

Lancé en 2003, il fonctionne avec une équipe de Modèle:Nombre en 2012, puis de Modèle:Nombre environ en Modèle:Date.

La réalisation du projet est aussi assurée par une centaine de partenaires, instituts de recherche et PME :

L'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) est sa conseillère scientifique officielle, le groupe Altran et Dassault Aviation ses consultants aéronautiques.

Modèle:Lang bénéficie également depuis Modèle:Date du parrainage de la Commission européenne. L'avion a été décrit dans divers ouvrages universitaires<ref>Modèle:Lien web.</ref>.

Technologie

La démarche de Modèle:Lang est à la fois scientifique et technologique, par toutes les recherches qu’elle implique. Ce défi technologique est aussi celui d'une innovation industrielle, sans parler de la prouesse sportive réalisée par les pilotes.

Le Modèle:Lang est fondé sur des technologies devenues matures au début du Modèle:Lien siècleModèle:Vérification siècle, comme les cellules photovoltaïques, les batteries au lithium-polymère et les matériaux ultra léger en fibre de carbone. Pour que le projet aboutisse, chaque élément de l'avion a été conçu et optimisé pour réduire la masse de l'avion, augmenter son aérodynamisme, réduire sa consommation d'énergie et maximiser le rendement des cellules photovoltaïques<ref>Modèle:Lien web.</ref>,<ref>Modèle:Lien web.</ref>,<ref>Livre de Robert Kandel Modèle:Lien web.</ref>.

Bien que ces avions puissent fonctionner sans source d'énergie extérieure, leurs développement, fabrication et maintenance font appel à des énergies fossiles. De plus les faibles performances en termes de charge utile et vitesse des avions solaires rendent les applications pratiques peu probables dans un futur proche.

  • Système de propulsion : Sous les ailes sont fixées quatre nacelles, contenant chacune un moteur électrique conçu par la société ETEL, une batterie de Modèle:Nombre, un système de gestion de la charge/décharge (BMS) et de la température. L'isolation thermique a été conçue pour conserver la chaleur produite par les batteries et garantir leur fonctionnement malgré les températures de l'ordre de Modèle:Tmp rencontrées à Modèle:Unité. Chaque moteur a une puissance maximale de Modèle:Nombre (Modèle:Nombre). Les hélices bipales, de Modèle:Unité de diamètre, tournent à une vitesse de Modèle:Unité.
  • Capacité de stockage: Avec une densité énergétique de Modèle:Unité en 2012 (260 en 2015), les accumulateurs nécessaires pour le vol de nuit pèsent Modèle:Unité (plus du quart de la masse totale de l'avion). Ce paramètre oblige à réduire drastiquement la masse 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.
  • Autonomie : L'autonomie de vol de l'avion Solar Impulse est théoriquement perpétuelle. Elle est néanmoins contrainte par son pilote : nécessité d'emporter des vivres (eau, nourriture) de l'oxygène pour respirer dans les plus hautes altitudes, et le cumul de fatigue (cinq jours de vol) alors qu'une inclinaison de 5° de l'assiette de l'avion risque sa chute. Elle est également contrainte par la météo : Solar Impulse doit éviter au maximum les nuages, la pluie, les turbulences, et sa faible vitesse Modèle:Unité ne lui permet pas de lutter contre un vent contraire. Des conditions météo particulières sont donc requises.
  • Pilotage : Aucun avion solaire avec un pilote à bord n'avait réussi à passer une nuit en vol et, en l'absence de pilote automatique, la conduite de l'appareil nécessite une grande vigilance de la part du pilote. Le prototype ne peut pas effectuer un virage avec une inclinaison supérieure à 5°, du fait de sa très grande envergure et de sa faible vitesse. Si tel était le cas, la voilure pourrait décrocher et la situation serait irrécupérable<ref>Modèle:Article.</ref>. André Borschberg précise qu'il "ne se pilote ni comme un avion traditionnel, ni comme un planeur et est difficilement manœuvrable"<ref>Modèle:Lien web.</ref>. L'avion doit éviter au maximum les nuages, la pluie, les turbulences, et sa faible vitesse Modèle:Unité ne lui permet pas de lutter contre un vent moyen<ref>Modèle:Lien web.</ref>.

Solar Impulse 1 (HB-SIA)

Fichier:Prototype HB-SIA.jpg
Prise de vue de l'avion prototype dévoilé le Modèle:Date à Dübendorf.

Le prototype du premier avion, HB-SIA, pèse Modèle:Unité pour une envergure de Modèle:Unité. 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.

Fichier:Cockpit HB-SIA.jpg
Cockpit du prototype Modèle:Lang HB-SIA.

Des capteurs solaires aux hélices, la chaîne de propulsion de Modèle:Lang est optimisée pour avoir le rendement le plus élevé 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.

Caractéristiques du prototype<ref>Modèle:Lang Modèle:Lien archive.</ref>
Immatriculation HB-SIA
Avion Prototype
Envergure Modèle:Unité<ref>Envergure comparable à celle de l'Airbus A340-500.</ref>
Longueur Modèle:Unité
Hauteur Modèle:Unité
Masse Modèle:Unité
Motorisation Modèle:Nombre de Modèle:Nombre chacun
Cellules photovoltaïques (nombre) 11 628 : (10 748 sur l’aile, 880 sur le stabilisateur horizontal)
  • Rendement : ?
  • Surface totale : ?
  • Production totale maximale par beau temps : ?
Vitesse moyenne Modèle:Unité
Plafond Modèle:Unité (Altitude maximale Modèle:Nombre, soit Modèle:Nombre<ref>Modèle:Lien web.</ref>)
Date de présentation publique Modèle:Date

Solar Impulse 2 (HB-SIB)

Photo de Modèle:Lang, piloté par Bertrand Piccard, décollant de la base aérienne de Payerne, le Modèle:Date-.
Modèle:Lang à Payerne le 13 novembre 2014.

À partir de 2012, réalisation d'un deuxième avion, immatriculé HB-SIB. Ce dernier n'a pas de cabine pressurisée mais les pilotes pourront s'allonger complètement<ref>Modèle:Lang.</ref> et pourront effectuer des missions de longue durée, des traversées sans escale d'un continent et de l'océan Atlantique.

L'appareil, baptisé SI2 et immatriculé HB-SIB, reprend les caractéristiques du prototype, avec des dimensions un peu plus grandes, et reste monoplace, et non biplace comme il avait un temps été envisagé.

Caractéristiques du HB-SIB, l'avion du tour du monde<ref name=futura/>
Immatriculation HB-SIB
Avion Version définitive
Envergure Modèle:Unité<ref>Envergure comparable à celle de l'Airbus A380.</ref>
Longueur Modèle:Unité
Hauteur Modèle:Unité
Masse Modèle:Unité
Motorisation Modèle:Nombre de Modèle:Nombre chacun
Cellules photovoltaïques (nombre) 17 248 :
Vitesse de décollage : Modèle:Unité
Vitesse de croisière : Modèle:Unité de jour, Modèle:Unité de nuit
Plafond Modèle:Unité
Date de présentation publique Modèle:Date

Étapes du projet

Fichier:Flea Hop HB-SIA - Solar Impulse.jpg
Modèle:Lang (HB-SIA) décolle pour la première fois le Modèle:Date à Dübendorf.

Réalisation du Tour du monde

Trajet Date départ Date arrivée Départ Destination Modèle:Tooltip Temps de vol Vitesse moyenne Pilote
1 Modèle:Date 03:12 GMT Modèle:Date 16:14 GMT<ref>Modèle:Lien web.</ref> Modèle:Flagicon Abou Dabi, ÉAU Modèle:Flagicon Mascate, Oman Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité André Borschberg
2 Modèle:Date 02:35 GMT Modèle:Date 17:55 GMT<ref>Modèle:Lien web.</ref> Modèle:Flagicon Mascate, Oman Modèle:Flagicon Ahmedabad, Inde Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité Bertrand Piccard
3 Modèle:Date 01:48 GMT Modèle:Date 15:03 GMT Modèle:Flagicon Ahmedabad, Inde Modèle:Flagicon Varanasi, Inde Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité André Borschberg
4 Modèle:Date 23:32 GMT Modèle:Date 13:21 GMT Modèle:Flagicon Varanasi, Inde Modèle:Flagicon Mandalay, Birmanie Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité Bertrand Piccard
5 Modèle:Date 21:06 GMT Modèle:Date 17:35 GMT<ref>Modèle:Lien web.</ref> Modèle:Flagicon Mandalay, Birmanie Modèle:Flagicon Chongqing, Chine Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité Bertrand Piccard
6 Modèle:Date 22:06 GMT Modèle:Date 15:28 GMT Modèle:Flagicon Chongqing, Chine Modèle:Flagicon Nankin, Chine Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité Bertrand Piccard
7 Modèle:Date 18:41 GMT Modèle:Date 14:49 GMT Modèle:Flagicon Nankin, Chine Modèle:Flagicon Nagoya, Japon Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité André Borschberg
8 Modèle:Date 18:03 GMT Modèle:Date 15:54 GMT Modèle:Flagicon Nagoya, Japon Modèle:Flagicon Hawaï, É.-U. Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité André Borschberg
9 Modèle:Date 16:15 GMT<ref>Modèle:Article.</ref>Modèle:Refins Modèle:Date 06:44 GMT Modèle:Flagicon Honolulu, Hawaï, É.-U. Modèle:Flagicon San Francisco<ref>Modèle:Lien web.</ref>Modèle:Refins, Californie, É.-U. Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité Bertrand Piccard
10 Modèle:Date 12:03 GMT<ref>Modèle:Lien web.</ref>Modèle:Refins Modèle:Date 05:55 GMT Modèle:Flagicon San Francisco, Californie, É.-U. Modèle:Flagicon Phoenix, Arizona, É.-U. Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité André Borschberg
11 Modèle:Date 10:05 GMT<ref>Modèle:Lien web.</ref>Modèle:Refins Modèle:Date 04:15 GMT Modèle:Flagicon Phoenix, Arizona, É.-U. Modèle:Flagicon Tulsa, Oklahoma, É.-U. Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité Bertrand Piccard
12 Modèle:Date 09:22 GMT<ref>Modèle:Lien web.</ref>Modèle:Refins Modèle:Date 01:56 GMT Modèle:Flagicon Tulsa, Oklahoma, É.-U. Modèle:Flagicon Dayton, Ohio, É.-U. Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité André Borschberg
13 Modèle:Date 08:00 GMT<ref>Modèle:Lien web.</ref>Modèle:Refins Modèle:Date 00:49 GMT Modèle:Flagicon Dayton, Ohio, É.-U. Modèle:Flagicon Lehigh Valley, Pennsylvanie, É.-U. Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité Bertrand Piccard
14 Modèle:Date 03:18 GMT<ref>Modèle:Lien web.</ref>Modèle:Refins Modèle:Date 07:59 GMT Modèle:Flagicon Lehigh Valley, Pennsylvanie, É.-U. Modèle:Flagicon New York, New York, É.-U. Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité André Borschberg
15 Modèle:Date 06:30 UTC<ref>Modèle:Lien web.</ref>Modèle:Refins Modèle:Date 05:38 UTC Modèle:Flagicon New York, New York, É.-U. Modèle:Flagicon Séville, Espagne Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité Bertrand Piccard
16 Modèle:Date 04:20 UTC<ref>Modèle:Lien web.</ref>Modèle:Refins Modèle:Date 07:10 UTC Modèle:Flagicon Séville, Espagne Modèle:Flagicon Le Caire, Égypte Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité André Borschberg
17 Modèle:Date 23:28 UTC<ref>Modèle:Lien web.</ref>Modèle:Refins Modèle:Date 00:05 UTC Modèle:Flagicon Le Caire, Égypte Modèle:Flagicon Abou Dabi, ÉAU Modèle:Unité Modèle:Heure Modèle:Unité Bertrand Piccard

Détails :

Autres projets

  • Solar Impulse 3 est un projet qui pourrait prendre la forme d’un tour du monde cette fois sans escale, ou avec deux personnes à son bord au lieu d’une<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
  • Modèle:Lang est un avion cargo dont les ailes sont gonflées à l'hélium est en cours de réalisation. Propulsé grâce à l'énergie solaire à l'image de Modèle:Lang, il serait capable de transporter Modèle:Unité de fret et de se déplacer à une vitesse de Modèle:Unité. À terme, il pourrait notamment être utilisé dans le secteur de l'aide humanitaire<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
  • SolarStratos est un projet d'un avion solaire biplace destiné à battre un record d'altitude, à plus de 25 000 m, jamais réalisé avec un avion à propulsion classique.

Notes et références

Modèle:Références

Voir aussi

Modèle:Autres projets

Bibliographie

Articles connexes

Liens externes

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