Si vous voulez comprendre comment l’énergie électrique s’inscrit dans l’avenir de l’aviation, soyez attentifs à la progression de l’E-Fan X, le démonstrateur hybride électrique lancé par Airbus, Rolls-Royce et Siemens.
E-Fan X
E-Fan X est un tremplin essentiel vers l’avion hybride
Les objectifs environnementaux techniques de l’Union Européenne contenus dans le rapport Flightpath 2050 Vision for Aviation de la Commission européenne sont ambitieux : réduction des émissions de CO2 de 60 %, réduction des émissions d’oxydes d’azote de 90 % et réduction du bruit de 75 %. L’E-Fan X voudrait être une plate-forme de test de l’avion hybride pour atteindre ces objectifs.
Pourquoi l’avion hybride pourrait être le futur proche de l’aviation
Pourquoi ne pas passer directement à l’avion électrique, plus silencieux et plus économe, et surtout plus écologique? Les voitures électriques sont en train d’atteindre une autonomie de plus de 400 km, rendant la technologie hybride bientôt obsolète, sous quelques années. Pourquoi ne pas faire de même avec les avions, en passant tout de suite à l’avion électrique ? La réponse est simple: l’avion consomme beaucoup plus d’énergie par km et par passager qu’une voiture ou un autocar. Je réfléchis : un autocar à double étage, transportant environ 100 personnes, consomme environ 60 l de gasoil pour parcourir 100 km. Un jet transportant une centaine de personnes consomme environ 900 l de kérosène pour parcourir 100 km. Donc quinze fois de plus qu’un autocar. Or, pour disposer d’une telle énergie, il faudrait des batteries très lourdes. Voilà pourquoi une turbine à gaz, qui génère assez d’électricité pour alimenter les moteurs électriques de l’avion, semble la solution meilleure.
L’E-Fan X : fonctionnement
E-Fan X- architecture
L’E-Fan X remplace l’un des quatre moteurs du biréacteur régional BAe 146 par un moteur électrique de 2 MW entraîné par un turbopropulseur R-R AE2100, qui va générer l’électricité dont les moteurs électriques ont besoin, avec une batterie de secours.
Que signifie ce projet pour Siemens au regard des activités eAircraft existantes de la société?
Frank Anton, dirigeant de Siemens: « Suite au lancement de notre partenariat avec Airbus en 2016, ce grand démonstrateur volant sera une étape majeure pour eAircraft vers un futur hybride électrique. En testant le démonstrateur et son système de propulsion électrique en vol, nous apprendrons comment exploiter cette innovation disruptive pour l’aviation. Nous capitalisons maintenant sur l’expérience que nous avons acquise lors du développement de moteurs avec ces sorties afin de développer la première solution pour un avion commercial: un avion hybride électrique pouvant accueillir de 50 à 100 passagers. Ce développement permettra au transport de passagers de devenir plus silencieux et plus durable.
Notre intention est de remplacer l’un des quatre turbopropulseurs de l’avion d’essai par un système de propulsion électrique de deux MW à temps pour le vol inaugural prévu en 2020. Ce serait la première fois qu’un moteur électrique aussi puissant aiderait à propulser un avion! Nous pouvons imaginer que dans les tests suivants, nous remplacerons une turbine supplémentaire par un système de propulsion électrique. »
Un système d’entraînement aussi puissant ne pèserait-il pas beaucoup et occuperait une place incroyable? Bien que la mobilité électrique présente de nombreux avantages, un tel système d’entraînement peut-il être efficace?
Wulf Roscher, ingénieur électrique de Siemens : « Grâce aux nombreuses recherches que nous avons menées dans le domaine de l’ingénierie légère avancée et des matériaux de haute technologie, nous prévoyons pouvoir réduire considérablement la taille et le poids de nos moteurs. »
Quels sont les rôles des partenaires du projet?
Anton: « Airbus sera en charge de l’intégration globale et des vols d’essai et livrera les systèmes de stockage d’énergie. Rolls-Royce fournira une turbine de 2,5 MW et un générateur intégré qui fournira l’énergie électrique nécessaire à notre système de propulsion électrique. En plus du moteur électrique pour l’onduleur, Siemens fournira le système de distribution d’énergie. Je pense qu’en partenariat, trois acteurs majeurs construisent un démonstrateur volant qui nous rapprochera de ma vision de voler à travers l’Europe dans des avions à passagers hybrides électriques! »
