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SOLAR IMPULSE – L'avion solaire.
Luc Barry - Mai 2011
Historique
Vendredi 13 mai 2011, l'avion Solar Impulse parti 12h59min plus tôt de Payerne en Suisse
atterrit à Brussels Airport en fin de
soirée devant
une foule enthousiaste, après un vol sans histoire.
Ce premier vol international d'un avion dont les moteurs fonctionnent exclusivement à l'énergie solaire est le fruit d'une longue passion,
débutée en 2003, qui anime ses deux principaux promoteurs Bertrand Piccard et André Borschberg. Tous deux, convaincus que les énergies du futur doivent remplacer les
énergies fossiles polluantes en voie d’épuisement, persuadèrent différents industriels à se lancer dans un projet ambitieux qui se concrétisa, après sept années
d’études et de conception, par la construction d'un prototype immatriculé HB-SIA. Un second prototype, HB-SIB, doté d'une cabine pressurisée et bénéficiant de
l'expérience acquise lors des vols précédents, est en cours de développement et tentera en 2014 un tour du monde.
En 1991, Bertrand Piccard et Brian Jones effectuèrent un tour du monde en ballon
mais celui-ci faillit se terminer prématurément suite à un problème de manque de carburant. Dés lors, Piccard fit la promesse de refaire un tour du
monde mais cette fois sans carburant ni émission de polluants. En 2001, après avoir consulté des spécialistes en aviation solaire aux États -Unis, il parvint à
convaincre l’École Polytechnique de Lausanne (EPL) de mener une étude de faisabilité pour un avion fonctionnant à l'énergie solaire
et en confia la direction à André Borschberg, ingénieur et pilote de chasse. Le projet fut lancé le 28 novembre 2003 suivi
par la création de la société Solar Impulse en 2004 et de la signature des premiers accords de partenariat avec EPL, chargée de l'étude des
structures ultra légères ; l'Agence Spatiale Européenne, en charge des batteries et cellules solaires et Dassault Aviation, avionneur-conseil.
Le lancement se concrétisa par la contribution de plusieurs grandes firmes privées : parmi celles-ci la société belge Solvay, premier
partenaire principal de Solar Impulse, qui s'impliqua notamment dans la recherche de matériaux innovants et la Deutsche Bank qui à partir de 2007 apporta
son soutien financier.
Le design final du premier prototype fut présenté en novembre 2007 : il
s'agissait d'un avion de 63m d’envergure, d'une masse de 1600kg et d'un plafond limité à 8500m pour éviter une cabine pressurisée, limiter la consommation
d'énergie et réduire le tableau de bord à l’essentiel.
En mai 2007, une première simulation de vol démontra la faisabilité d'un vol de
nuit en emmagasinant suffisamment d'énergie solaire dans les batteries pendant la journée pour que les moteurs puissent tourner toute la nuit.
La construction du prototype HB-SIA débuta en septembre 2008, suivie de nombreux tests portant notamment sur la résistance des ailes. Le 3 décembre
2009, un premier saut de puce fut effectué sur l'aérodrome de Dübendorf et le premier vol effectif eut lieu à Payerne le 7 avril 2010 avec aux
commandes le pilote d'essai Markus Scherdel qui vola pendant 87 minutes en atteignant l'altitude de 1600 m. Le 24 mai ce fut au tour d’André Borschberg de
prendre les commandes pour un vol d'une heure et il effectuera dorénavant les vols suivants.
Du 7 au 8 juillet, le premier vol de nuit qui aura duré 26h10 min verra l'homologation de trois records du monde de durée, d'altitude absolue (9235m), et de gain d’altitude (8744m). Du
21 au 22 sept 2010 eut lieu le voyage inaugural Payerne-
Genève et retour suivi le lendemain du vol Payerne
-Zurich-Payerne. Parrainé par la Commission Européenne, il fut logique que la première destination internationale soit Bruxelles siège de cette institution suivie de la
prochaine étape qui est le Salon International de l'Aéronautique et de l'Espace du Bourget, vitrine du monde aérospatial. Malheureusement, la tentative de relier
Paris le 11 juin dut être interrompue en raison de la météo après 5h 13 minutes de vol soit 205 km parcourus et le niveau de charge des batteries ayant
diminué plus rapidement que prévu. Après avoir fait demi-tour au-dessus de la frontière belgo-française, l'avion a finalement atterri à l'aéroport de Bruxelles
à 23h59.
La deuxième tentative du 15 juin pour rallier Paris fut la bonne: l'arrivée à l'aéroport du bourget à 21h35 se fit après un vol de 16h et 5 minutes
qui s'explique par une longue attente au dessus de la région parisienne en raison du trafic aérien et de la météo.
L'avion
La structure est fabriquée en matériaux composites constitués de fibres de carbone
et de nids d'abeilles afin de limiter le poids et d'assurer une solidité suffisante.
Les ailes à grand allongement de longueur comparable à celle d'un Airbus A380 ont un profil aérodynamique favorable aux basses vitesses .L'extrados de
chaque aile (partie supérieure de l’aile) est pourvu de 5374 cellules photovoltaïques assurant une énergie de 250W au mètre carré. Environ
200 mètres carré de cellules solaires occupent la surface totale de la voilure.
Quatre nacelles, sous les ailes, abritent chacune un moteur de 10cv muni d'un réducteur limitant à 400
tours/minute l'hélice bipale de 3,5m de diamètre ainsi qu'une batterie au lithium polymère constituée de 70 accus d'une densité de 240
Wh /kg et d'un poids de 100kg .
La cabine de pilotage, qui a la forme d'une coquille d’œuf,
occupe un volume de 1,3m cube et pour économiser le poids n'est ni pressurisée ni chauffée ; le pilote porte un masque à oxygène et une combinaison dotée de
capteurs pour renseigner sur son état de santé.
L'informatique embarquée assure la gestion du vol, transmet de nombreux paramètres de vol au sol en temps réel et gère de façon optimale la
puissance fournie aux moteurs. Les transmissions se font par satellite, une caméra installée sur le casque du pilote permet de visionner sur un écran
virtuel au sol le déroulement du vol à tout moment et en tout lieu sur la Terre. D'autre part, la firme Omega, a mis au point une instrumentation révolutionnaire qui
informe le pilote de manière très précise sur l'angle d'inclinaison latéral de l'avion ainsi que sa direction de vol réelle. L’installation complète de
navigation et de communication ne pèse que 5kg et consomme à peine 50w.
Envergure 63,4 m Longueur 21,85m Hauteur 6,40m Poids 1600kg dont 400kg de batteries
Vitesse de décollage 44 km/h Vitesse moyenne 70km/h
Le team
Bertrand Piccard
Président et co-fondateur de la société SOLAR IMPULSE.
Il est le descendant d'une lignée de scientifiques de renom puisque son grand-père Auguste, aéronaute, a été le premier à être monté dans la
stratosphère à bord d'un ballon et son père Jacques, océanographe, est recordman mondial de plongée en sous-marin.
Né à Lausanne en 1958, est marié et père de trois enfants.
Diplômé en psychiatrie et en psychothérapie; expert en hypnothérapie.
Champion de voltige en aile delta en 1985.
Pilote de montgolfière, d’avion, de planeur et moto-planeur.
Remporte en 1992 avec l'aéronaute belge Wim Verstraeten la première course transatlantique en ballon.
Effectue le premier tour du monde en ballon sans escale en mars 1999 à bord du « BREITLING ORBITER » avec
l'anglais Brian Jones : ce sera le vol le plus long en distance et durée de l’histoire de l’aviation.
Crée avec Brian Jones la fondation humanitaire WINDS OF HOPE et devient ambassadeur itinérant du Fonds des Nations Unies pour la Population.
André Borschberg
CEO et co-fondateur de la société SOLAR IMPULSE.
Né à Zurich en 1952 est père de trois enfants.
Ingénieur en mécanique et thermodynamique.
Brevet de pilote militaire des Forces Aériennes Suisses pendant 20 ans ; a piloté parmi d'autres le Venom, le Hunter et le Tiger II.
Pilote professionnel avion et hélicoptère ; aime la voltige aérienne.
Possède le certificat de gestion financière et d’entreprise.
Master en science du management obtenu au MIT de Boston.
Pendant 5 ans a été consultant chez Mc Kinsey.
Entrepreneur et administrateur de sociétés dans le domaine des
nouvelles technologies.
Sensible au bien-être et à la condition des autres, il s'est engagé dans le social notamment dans les Restos du Cœur et l'aide aux malades.
Pratique la méditation et le yoga pour améliorer sa résistance à la fatigue et au stress pendant les vols de longue-durée du SOLAR IMPULSE.
Avec mes remerciements à toute l'équipe du Solar Impulse et à Jan Van Der Cruysse Média Relations de Brussels Airport.
