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Tour du monde historique de Solar Impulse 2 : le rôle des composites


Bertrand Picard et André Borschberg ont réussi le premier tour du monde en avion solaire. Leur monoplace Solar Impulse 2 est arrivé à Abu Dhabi le 26 juillet, après un voyage très médiatisé de près de 40 000 km débuté en mars 2015, interrompu de juillet 2015 à avril 2016.

Solar Impulse est équipé de 17248 cellules solaires qui alimentent l’avion en énergie renouvelable. Les cellules rechargent quatre batteries au lithium de 633 kilos chacune. D’après la base de données du site Airframer, une grande partie de la structure de l’avion est constituée divers matériaux composites.

Un des principaux contributeurs au développement de l’avion est Covestro, en charge de la conception de la construction du cockpit. Celui‐ci est composé d’une nouvelle mousse à base de polyuréthane et polycarbonate.
Il est si léger qu’on peut le soulever d’une main, et a permis d’isoler les pilotes des conditions extérieures : l’intérieur du cockpit n’est ni pressurisé, ni climatisé. Cette mousse isolante intéresse aujourd’hui des fabricants de systèmes réfrigérés.
Covestro a aussi travaillé sur les charnières de porte, constituées d’une résine polyuréthane sur mesure, renforcées de fibres de carbone, et moulées en RTM.

Un autre contributeur majeur est Solvay, qui a développé une nouvelle technique hors autoclave pour le longeron d’aile. Des structures pour l’avion et des moules en composites de grande dimension ont été polymérisés à relativement basse température. Solvay a également fourni les stabilisateurs arrière. 15 de ses produits au total ont fait le tour du monde avec Solar Impulse. La plupart étaient déjà commercialisés, mais ils ont été soumis à cette occasion à des environnements particulièrement intenses, pendant de longues périodes.

Les longerons de la voilure, le fuselage et l’empennage ont été fabriqués avec des préimprégnés fins carbone/époxy fournis par North Thin Ply Technology.

Un autre acteur du développement de Solar Impulse est Dassault Systèmes, dont les ingénieurs ont conçu la voilure en composite carbone. L’aile devait être aussi légère que possible, tout en fournissant la portance nécessaire à une vitesse de croisière d’environ 90km/h.

En tout, l’appareil ne pèse que 2300 kg – le poids d’une voiture – pour l’envergure d’un Boeing 747. C’est le plus grand avion jamais construit pour un poids si faible.

Et après ?

Si vous vous demandez à quoi ce tour du monde va servir concrètement – en dehors de la démonstration technologique – je vous recommande la lecture de l’intégralité de l’excellent article de Popular Science, à propos du futur de l’appareil, et de la démarche écologique et pragmatique des fondateurs.

Sources :
“Solar Impulse 2 Historic World Flight Supported by Composites Industry”, Evan Milberg, Composites Manufacturing Magazine, 26 juillet 2016
“What Comes After Solar Impulse?” , Mary Beth Griggs, Popular Science, 18 août 2016

 


A propos de Magalie Castaing

Après 10 ans d’ingénierie mécanique dans le secteur de la défense, j’ai créé une entreprise de développement web : Kasutan. Le Journal du composite est l’intersection de mes différents métiers : ingénierie, langues et internet.