Solar Impulse 2, modèle numéro deux de l’avion solaire Solar Impulse devrait décoller ce lundi matin à 5h30 de l’aérodrome de Payerne, dans le canton de Vaud (Suisse)

L’aéronef, approuvé par les autorités est prêt pour les vols tests de cet été. Solar Impulse 2 a été construit pour réaliser le premier tour du monde en avion solaire. Il devra pour réaliser cette performance voler sans aucun carburant pendant cinq jours et cinq nuits d’affilée pour traverser les océans d’un continent à l’autre.

Les chances d’arriver à construire d’emblée un avion solaire capable de faire le tour du monde sans carburant étaient faibles. Il a été décidé de réaliser un premier prototype, le HB-SIA. C’est sur la base de cette expérience que le deuxième avion immatriculé HB-SIB, a été  mis en chantier dès 2011.

Des étapes de quatre à six jours

Le cockpit agrandi permettra au pilote de s’allonger complètement pour des étapes de 4 à 6 jours. La charge utile a été augmentée, les circuits électriques rendus étanches pour pouvoir voler sous la pluie et des systèmes redondants amélioreront la fiabilité.

Le premier tour du monde en avion solaire est un voyage de 35,000km. En plusieurs étapes, Bertrand Piccard et André Borschberg accumuleront 500 heures de vol dans le minuscule cockpit de 3.8 m3. Les étapes dureront jusqu’à 5 ou 6 jours et nuits avec l’obligation d’affronter des températures extrêmes de -40°C à +40°C. La cabine ne bénéficie pas de système de pressurisation, mais le pilote peut utiliser en cas de besoin de l’oxygène stocké dans 6 bouteilles. En, cas d’incident extrême, il peut utiliser un parachute et un canot de sauvetage. L’avion embarque eau et nourriture pour une semaine.

Réduction de la consommation énergétique

Le défi de Solar Impulse a impliqué l’optimisation de nouvelles technologies et une réduction drastique de la consommation d’énergie. Les 80 ingénieurs et techniciens de Solar Impulse, sous le leadership d’André Borschberg, ont dû mettre en oeuvre des solutions révolutionnaires. Le projet Solar Impulse en chiffres a nécessité 12 ans d’études de faisabilité, de conception, design et construction, réuni  50 ingénieurs et techniciens, 80 partenaires technologiques, obtenu le soutien de plus de 100 conseillers et fournisseurs. Le projet est soutenu par des entreprises comme ABB, Solvay, Schindler.

Le dernier né de l’aviation solaire

Solar Impulse n’est pas le premier avion solaire mais aucun de ses prédécesseurs avec un pilote à bord n’a réussi à passer une nuit en vol. L’aviation solaire a débuté avec des modèles réduits dans les années 70, lorsque des cellules solaires abordables sont apparues sur le marché. Ce n’est qu’en 1980 que les premiers vols humains furent réalisés.

Une puissance de 2,2 KW

Aux États-Unis, l’équipe de Paul MacCready a développé le Gossamer Penguin, qui aboutit au Solar Challenger, d’une puissance de pointe de 2.5 kW, qui réussit à traverser la Manche en 1981. L’avion couvrit par la suite des distances de plusieurs centaines de kilomètres avec une autonomie de quelques heures.  A la même époque, en Europe, Günter Rochelt réalisait ses premiers vols avec le Solair 1 dont les 2500 cellules photovoltaïques généraient une puissance de pointe de 2.2 kW

En 1990, l’Américain Eric Raymond parvint à traverser les États-Unis avec le Sunseeker en 21 étapes et 121 heures de vol, sur une durée d’environ 2 mois. L’étape la plus longue fut de 400 km. Le Sunseeker, motoplaneur d’un poids à vide de 89 kg était équipé de cellules solaires en silicium amorphe.

Au milieu des années 90, plusieurs avions furent construits pour le concours “Berblinger” dont l’objectif était pouvoir monter à 450 m/sol à l’aide de batteries puis de réussir un vol horizontal avec une puissance d’énergie solaire de 500 W/m2 au minimum, environ la moitié de la puissance délivrée par le soleil à midi sur l’équateur. Le prix fut gagné en 1996 par l’équipe du Professeur Voit-Nitschmann de l’Université de Stuttgart, avec Icare 2, avion de 25 mètres d’envergure portant 26 m2 de cellules solaires.

Sans pilote, Helios, télécommandé, développé par la société américaine Aerovironment pour  la NASA, d’une envergure de plus de 70 mètres, a établi un record d’altitude à presque 30’000 mètres en 2001. Il fut détruit en vol deux ans plus tard par des turbulences.

En 2005, Alan Cocconi, fondateur de AC Propulsion, fit voler pendant 48 heures non-stop un drone, de 5 mètres d’envergure entièrement solaire. Pour la première fois qu’un appareil de ce type a pu voler pendant toute une nuit grâce à l’énergie collectée par des cellules solaires montées sur l’avion et stockée dans des batteries. Toujours pour les drones, du 9 au 23 juillet 2010, la société anglo-américaine QuinetiQ réalisa une durée de vol non-stop de 336 heures et 22 minutes (14 jours) avec son drone Zephyr (27 kg, pour une envergure de 12 m), à l’altitude de 21’562 mètres.

michel.deprost@enviscope.com