Solar Impulse : le vol perpétuel

Solar Impulse 2 et ses 17 000 cellules solaires sur les ailes riment avec innovation. Ce premier vol autour du monde à l’énergie solaire a repoussé les limites de la technologie.

Il n’était pas possible de le faire voler comme un avion normal Christian Le Liepvre Altran, responsable du partenariat Solar Impulse

« Il n’était pas possible de le faire voler comme un avion normal », annonce d’emblée Christian Le Liepvre, responsable du partenariat Solar Impulse chez Altran. Et pour cause. Le monoplace qui a défrayé la chronique cet été en réalisant le premier vol sans escale, ni réapprovisionnement, ne fonctionne que grâce aux rayons du soleil. Solar Impulse capte son énergie le jour pour monter en altitude et recharger les batteries. À la tombée de la nuit, il descend en planant de 9 000 à 3 000 mètres, les batteries prennent alors le relais. Résultat : pour planer Solar Impulse a dû tirer sur ses ailes. Il atteint la taille d’un gros porteur, pour un poids de deux tonnes seulement. « Afin de l’alléger au maximum, même la quantité de résine pour réaliser les joints entre les plaques de la structure a été diminuée », dévoile Christian Le Liepvre. Côté matériau, la légèreté prime aussi avec l’utilisation de carbone, d’habitude rencontré dans la construction navale. Et pour les batteries, s’il était difficile de les mettre au régime, leur rendement a été augmenté par une capacité accrue entre le premier périple de Solar Impulse et le second.

Routage de précision pour ouvrir la porte vers le ciel

Les vols aussi sont particuliers. En effet, Solar Impulse est héliophile. Il doit éviter au maximum les nuages, la pluie, les turbulences. Pas question d’atterrir ou de décoller avec un vent latéral, le monoplace ne va pas assez vite – 61,9 kilomètres heure – et son inertie ne suffit pas pour résister aux vents contraires. La solution : trouver un couloir dénué d’obstacles vers le soleil.

Comment ? en dévelopant un modèle numérique de l’avion et en le faisant voler dans le monde virtuel des prévisions météorologiques. Un logiciel explore alors les meilleurs chemins qui permettent d’éviter les nuages, les turbulences, les vents contraires, la fatigue du pilote, le traffic aérien, l’énergie solaire disponible, etc.
Avec cet outil aidant à effectuer ce qu’on appelle le routage, l’équipe Altran est capable de conseiller, ou pas, de décoller, par quelle route arriver au but. Ces données étant réactualisées toutes les six heures. Pour apporter les conditions de sécurité les plus poussées au pilote, ce routage inédit a couvert l’équivalent de quatre années lumière virtuelles de trajets tests avant le décollage de Solar Impulse.

Co-pilote virtuel pour vol perpétuel

Le 3 juillet dernier à Hawaï, André Borschberg a affronté la traversée du Pacifique, rivé pendant cinq jours et cinq nuits aux commandes du Solar Impulse 2 agrafant au compteur le premier vol jour/nuit longue durée et un record du monde en solitaire. Il a donc fallu prévoir un co-pilote virtuel. Comme son pendant réel, il assure le pilotage en relève et la surveillance de paramètres. S’il détecte des anomalies, il avertit le pilote par une légère pulsion électrique sur le bras. Or, pour pouvoir survoler des villes, il fallait rassurer les autorités et décrocher un « permit to fly » qui devient une véritable gageure lorsqu’il est question de s’approcher des tours de New-York. D’où l’importance de démontrer la fiabilité de Solar Impulse en vol et notamment de l’instrumentation reliée au Mission Control Center (MCC) basé à Monaco.

Vers la « dronification » solaire ?

Rien ne laisse encore présager de Solar Impulse 3. Mais le cas échéant, il pourrait prendre la forme d’un tour du monde cette fois sans escale, ou avec deux personnes à son bord au lieu d’une. En attendant pourquoi ne pas imaginer des transferts de ces technologies uniques par exemple dans l’habitat ? A l’heure où les énergies renouvelables s’invitent dans nos maisons, les cellules solaires de Solar Impulse affichent un rendement quatre fois supérieur à celui des installations photovoltaïques qui équipent les toits, et résistent à de vastes amplitudes thermiques pour une plus grande rentabilité.

on peut imaginer la « dronification » de Solar Impulse, en remplacement de satellites plus coûteux Christian Le Liepvre Altran, responsable du partenariat Solar Impulse

Autre piste envisageable : « on peut imaginer la « dronification » de Solar Impulse, en remplacement de satellites plus coûteux, et à condition que ces drones solaires volent plus hauts, dans de bonnes conditions et sans panne de matériel », confie Christian Le Liepvre. A la question de savoir si Solar Impulse pourrait un jour être utilisé en gros porteur solaire à des fins commerciales, le dirigeant répond : « C’est peu probable. Pour autant, avec cet appareil, nous avons prouvé que l’avion solaire vole, qu’il ne tombe pas et nous avons tracé la voie pour d’autres développements », tout en ajoutant sibyllin, « on a souvent pensé que des choses étaient impossibles et elles ont fini par se concrétiser ».