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Le second Solar Impulse prend forme
Malgré une grosse frayeur liée à l’accident d’André Borschberg, partenaire de Bertrand Piccard, aux commandes de son hélicoptère il y a quelques jours, les préparatifs du projet de tour du monde de Solar Impulse progressent. Comme l’indique Bertrand Piccard avant la visite de l’atelier d’assemblage du second prototype, le HB-SIB (SIB pour Solar Impulse B), « il ne s’agit pas là seulement de la construction d’un avion solaire, mais plutôt d’un véritable symbole ; un symbole de technologie et d’efficience énergétique ».
Avec ces moteurs qui afficheront un rendement de 95%, ses batteries lithium-polymère (LiPol) qui pourront stocker 260W par kg, ses cellules photovoltaïques de seulement 135 µm d’épaisseur ou encore son puissant éclairage ne nécessitant que 150 Watts, « Solar Impulse est un véritable laboratoire volant qui dépasse les seules applications aéronautiques ».
HB-SIB, l'avion de la démesure
La pose des cellules photovoltaïques sur l'extrados de la voilure. La structure de l'aile est désormais complètement assemblée.
Pour Javier Soto, Expert Altran en Gestion de Projet sur le Solar Impulse, la mission du second prototype impliquait que « l’appareil devait nécessairement grossir » pour assurer des vols pouvant durer cinq jours et cinq nuits, auxquels s’ajoutent encore 24 heures de temps de réserve « au cas où ». Le HB-SIB voit ainsi son envergure augmenter de 8 mètres et sa masse passer de 1,6 à 2,4 tonnes par rapport au premier prototype.
L’immense voilure (72 mètres d'envergure), déjà complètement assemblée, est actuellement en train de se voir habiller des panneaux équipés des nombreuses cellules photovoltaïques.
Le cockpit, plus spacieux, a quant à lui été complètement redessiné pour pouvoir accueillir un siège entièrement inclinable en position allongée, ainsi que quatre imposantes bouteilles d’oxygène. Javier Soto précise que le manche a été avancé pour pouvoir libérer de l’espace pour le pilote et que le système d’écoutille de secours a été complètement repensé, désormais plus pratique et situé à droite du pilote plutôt qu’en position frontale.
Le poste de pilotage du HB-SIB est aujourd’hui pratiquement terminé et est déjà équipé de son avionique, les systèmes ayant été par ailleurs complètement dupliqués par souci de redondance. Autre nouveauté par rapport au HB-SIA, l’ajout d’un système développé par Altran proche d’un pilote automatique baptisé SAS (Stability Augmentation System) pour réduire la charge de travail du pilote, voire lui permettre de faire des microcycles de sommeil durant le vol.
Le second Solar Impulse sera motorisé par quatre moteurs électriques pouvant fournir une puissance maximale de 13 kW chacun (9,3 kW pour le premier appareil). Cette puissance accrue, qui devrait également permettre à HB-SIB de voir augmenter son plafond opérationnel, est rendue possible grâce à l’augmentation de plus de 50% du nombre de cellules solaires sur l’appareil (17 248 contre 11 268 sur HB-SIA). Les nouvelles cellules ont par exemple pu prendre place sur la partie supérieure du fuselage, désormais plus large, car construite sur une base tubulaire triangulaire explique Philippe Lauper, ancien consultant senior d’Altran sur le programme.
Ces cellules photovoltaïques sont également plus performantes (+22%), plus légères et plus minces que celles utilisées sur HB-SIA mais ont été recouvertes d'une protection les rendant plus tolérantes à l'humidité. Le second Solar Impulse pourra ainsi traverser des couches nuageuses, ce qui était impossible pour le premier appareil qui n'aurait pu subir l'augmentation de poids supplémentaire associée.
Philippe Lauper ajoute également qu’en lieu et place des nacelles tubulaires du HB-SIA, le second appareil sera équipé de nacelles monoblocs en matériaux composites, plus légères et plus facilement accessibles pour une maintenance améliorée. Chaque nacelle accueille une batterie, un moteur électrique et un réducteur. Le rendement des moteurs a été amélioré grâce à l’adoption de réducteurs à roulements planétaires.
Le second Solar Impulse se voit enfin également équipé d’un dispositif de freinage au niveau des réducteurs, qui permettra de bloquer les hélices afin d’améliorer les performances de l’appareil en cas de perte d’un moteur. Les nouvelles hélices, produites en matériaux composites, afficheront une envergure de 4 mètres.
L’US Navy avance dans le ravitaillement en vol des drones
Vue du cockpit du Learjet
Dans le cadre du programme UCAS-D, l’US Navy et Northrop Grumman ont une nouvelle fois expérimenté la capacité de ravitaillement en vol entre un drone et un avion piloté à l’occasion d’une nouvelle campagne d’essais qui s’est achevée le 6 septembre dernier. La précédente avait eu lieu fin 2012.
L’industriel Calspan Aerospace a développé un Learjet transformé en drone, équipé d’une perche de ravitaillement. Les ingénieurs de Northrop Grumman faisant partie de l’équipe du programme UCAS-D ont ensuite installé les équipements de système de navigation et de C2 qui équipent l’X-47B, tandis que les membres « gouvernementaux » de l’équipe UCAS-D se sont chargés d’installer la station de ravitaillement à bord d’un K-707 Omega.
Le 28 août dernier, après des essais de roulage, des essais en vol ont permis de tester les fonctionnalités des interfaces et des systèmes de navigation des deux appareils, en faisant voler le Learjet converti de manière autonome derrière le K-707. Ces essais initiaux ont montré « l’excellente intégration du système et de bonnes performances des systèmes de navigation et de vision », selon le capitaine Jaime Engdahl chef du programme UCAS-D pour l’US Navy. Un essai complet de ravitaillement en vol devrait être effectué d’ici la fin de l’automne, afin de valider la procédure.
L’US Navy, l’US Air Force et la DARPA travaillent de concert avec les industriels depuis 2001 pour développer des technologies et des concepts de ravitaillement en vol de drones. Dans cet objectif, la mission du programme UCAS-D, initié en 2005, est de travailler sur des technologies qui permettront à terme de faire évoluer des drones à partir de plateformes de type porte-avions en toute sécurité et de les faire gagner en autonomie.
Le prototype X-47B de Northrop Grumman a été sélectionné en 2007 pour intégrer le programme UCAS-D. Son vol inaugural avait eu lieu en février 2011. Le drone a effectué son premier catapultage le 14 mai dernier et son premier appontage le 10 juillet.
Premiers essais de conductivité électrique pour l’Airbus A350 à Toulouse
 © Airbus |
Le nouveau biréacteur long-courrier de l’avionneur européen fait en effet appel à une grande quantité de matériaux composites, notamment au niveau de sa structure (cellule, fuselage et voilure), un matériau qui offre une résistance électrique beaucoup plus importante que les alliages métalliques.
Ce problème de conductivité électrique des matériaux plastiques à renfort fibre de carbone (CFRP) ont conduit Airbus à intégrer des feuilles métalliques à l’intérieur des éléments composites de l’appareil afin d’améliorer la conductivité de la structure pour pallier à tout impact de foudre. Ce phénomène est en effet relativement fréquent, mais complètement bénin si l’énergie ne fait que circuler à travers l’appareil et à condition qu’il n’entre pas en contact avec le câblage des systèmes et équipements déjà présents.
Les essais menés sur MSN 3, actuellement en cours d’assemblage final, se sont déroulés durant trois jours dans le bâtiment Clément Ader (FAL A330/A340) de l’avionneur à Colomiers. Le courant utilisé était de faible intensité, mais les résultats seront extrapolés pour atteindre les 200 000 A, l’équivalent du courant généré par un éclair.
Airbus précise qu’une nouvelle campagne d’essais similaire, mais plus longue, sera organisée l’année prochaine sur l’appareil MSN4 dans le cadre de la certification de l’A350-900.
GKN Aerospace dévoile un nouveau procédé de fabrication d’éléments complexes en composite
 © GKN Aerospace |
Ces procédés de fabrication et d’assemblage sont d’ailleurs connus sous l’acronyme OOA (Out Of Autoclave) et devraient permettre de réduire les coûts de fabrication des structures de voilure ou des caissons.
C’est d’ailleurs un démonstrateur de caisson de voilure qui a été produit par GKN Aerospace dans le cadre du programme de recherche « OOA Composite Processing Phase II ».
Le caisson comprend notamment un revêtement intégral renforcé, des contours complexes et quatre formes différentes de longerons.
Le spécialiste britannique des sous-ensembles en matériaux composites a ainsi utilisé une technologie de sac mis sous vide et un outillage à bas coût qui est utilisable lors du durcissement de la structure, désormais assuré hors autoclave.
L’assemblage du caisson ne nécessite aucune fixation, se basant sur l’utilisation de joints polyimides.