jet liner électrique

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http://www.latribune.fr/entreprises-finance/industrie/aeronautique-defense/20130912trib000784871/airbus-en-piste-pour-un-avion-electrique-de-100-places-en-2030.html

 

'avion électrique est l'un des 34 plans industriels présenté par Arnaud Montebourg. EADS ambitionne de créer un appareil de 90-100 sièges disposant d'un système de propulsion hybride pour le marché régional, qui volerait en 2030. Pour se faire la main, un biplace construit par une nouvelle société, pourrait entrer en service en 2017 avec l'aide de plusieurs écoles ou universités.

L'avion électrique : c'est l'un des 34 plans industriels présenté par le ministre du Redressement productif Arnaud Montebourg à François Hollande pour partir à la reconquête industrielle de la France. Le groupe européen de l'aéronautique et de l'espace (EADS), la maison-mère d'Airbus dont elle va prendre le nom l'an prochain, est évidemment au cœur de ce projet très ambitieux qui vise à créer un avion plus économique en énergie, plus « écologique », et moins coûteux en maintenance. « Les avions électriques sont un élément central de notre recherche pour le futur de l'aéronautique", déclarait au dernier salon aéronautique du Bourget le président d'EADS Tom Enders. Et de rappeler le défi que les constructeurs doivent relever pour les prochaines décennies: « une chose est certaine: l'aéronautique va devoir voler avec toujours moins de carburant et toujours moins d'émissions polluantes et de bruit ».

Partenariat avec Siemens

 Le projet vise à concevoir un avion Airbus de 90-100 places disposant d'un système de propulsion hybride pour le marché régional. « L'objectif est d'effectuer un premier vol en 2030 », explique à La Tribune Jean Botti, directeur général délégué « Technologies et innovation ». Un système hybride impliquerait une turbine fonctionnant au bio-carburant, laquelle fournirait de l'électricité à des batteries lithium-ion qui serviraient à la propulsion. Il y aurait six propulseurs électriques. Pour y parvenir, EADS a signé avec le conglomérat industriel allemand Siemens un mémorandum d'entente pour coopérer dans la recherche de systèmes de propulsion hybride aussi bien pour hélicoptères que pour avions gros porteurs. Le fabricant d'avions autrichien Diamond Aircraft est également partenaire.

Un biplace de 9,50 mètres

Mais avant d'en arriver là, EADS veut apprendre. Et se faire la main sur les petits avions. Le groupe a présenté en juin l'E-fan, un prototype d'avion école à propulsion électrique, alimenté par des batteries au lithium-ion. Ce biplace de 9,50 m d'envergure est particulièrement adapté aux missions courtes, de 30 minutes à une heure, "comme la formation des pilotes. « Il réduira les coûts de l'heure de vol de 50% », assure Jean Botti.  Développé par EADS Innovations Works, Aero Composites Saintonge (ACS), avec le soutient des régions Poitou-Charente et Aquitaine, l'avion doit effectuer son premier vol  cette année pour une mise en service en 2017. EADS compte en vendre "plusieurs centaines".

Création d'une société

Mais si l'avion de 100 places sera industrialisé par Airbus (« ce sera un problème Airbus dans son industrialisation » dit Jean Botti), l'E-fan sera conçu et fabriqué de manière différente en partenariat avec des grandes écoles ou universités (SUPAERO , l'université de Bordeaux l'école des moteurs de Poitiers…). « C'est une première mondiale », souligne Jean Botti. C'est là que l'Etat doit apporter son soutien. Pour réaliser cet appareil Made in France, une nouvelle société va être créée. Elle travaillera avec les « meilleurs partenaires » : Dassault Systèmes pour concevoir notamment l'usine du futur, Saft pour créer des batteries plus performantes (en collaboration avec le CEA), Zodiac pour les parties électriques… 

Des avions de plus de 110 sièges un jour électriques? 

Outre les économies d'énergie et de coûts de maintenance, un tel avion permettrait de répondre aux exigences environnementales draconiennes qui visent à réduire en 2050 l'oxyde d'azote de 90% par rapport aux années 2000, les gaz à effets de serre de 75% et le bruit de 65%. « La révolution technologique des années 2050 commence aujourd'hui », explique Jean Botti. Mais pourra-t-elle s'appliquer à des avions de plus de 100 sièges ? « Jusqu'à 110 sièges, oui, répond le dirigeant d'EADS. Au-delà, je subodore que c'est faisable mais il est trop tôt pour le dire ».

 Aujourd'hui le B787 est l'avion qui est allé le plus loin

Aujourd'hui, le B787 est l'avion qui est allé le plus loin avec non seulement des batteries lithium-ion (qui ont rencontré des surchauffes), mais aussi l'usage d'une manière générale de l'électricité à forte dose comme source d'énergie pour actionner différents équipements ou systèmes. Les systèmes électriques ont l'avantage d'être moins lourds que les systèmes hydrauliques. Pour la première fois, par exemple, le système de freinage est électrique. Ce qui engendre la suppression de circuits hydrauliques, plus lourds. In fine, la puissance électrique du B787 est quasiment deux fois plus importante que celle de l'A380 et quatre fois plus qu'un B767. Elle peut alimenter un village de 1500 foyers. 

 "Green taxiing"

D'autres innovations voient le jour comme le "green taxiing", une technologie pour faire rouler les avions sans solliciter les réacteurs et donc, sans consommer de kérosène. Safran a présenté au Bourget l'EGTS (electric green taxiing system) développé avec Honeywell, qui consiste à intégrer des moteurs électriques au train d'atterrissage principal. L'EGTS, commercialisé en 2016, prévoit une économie de kérosène 3 à 4% par vol malgré un surpoids de 300 kg. "Un seul avion équipé de l'EGTS permet d'éliminer 50% les émissions de NOx et 75% de CO2 pendant le roulage", estime Safran.

[alpacks]

 

"Green taxiing"

D'autres innovations voient le jour comme le "green taxiing", une technologie pour faire rouler les avions sans solliciter les réacteurs et donc, sans consommer de kérosène. Safran a présenté au Bourget l'EGTS (electric green taxiing system) développé avec Honeywell, qui consiste à intégrer des moteurs électriques au train d'atterrissage principal. L'EGTS, commercialisé en 2016, prévoit une économie de kérosène 3 à 4% par vol malgré un surpoids de 300 kg. "Un seul avion équipé de l'EGTS permet d'éliminer 50% les émissions de NOx et 75% de CO2 pendant le roulage", estime Safran.

 

  Sans être un fondu de l'avion électrique (qui cache surtout en fait des avions a "turbines > moteur-hélice électrique") je pense que ces systèmes de roulage électrique pourraient aller bien + loin et faire faire encore + d'économies d'énergies (carburants) si on allait + loin, en ce servant de ce type de technologie généralisée a tout les trains roulant d'un appareil pour réaliser une forte assistance au décollage sur piste :

 

   Cela permettrait de soliciter fortement moins les réacteurs, et avec une gestion sur calculateur, doser la poussée en parallèle de la vitesse acquise grâce a du roulage de puissance sur piste, puis dès que la première roue avant ne touche plus la piste (début d'élévation de l'appareil) > poussée réacteur max

 

   Si on pouvait le faire, les économies de carburants par vol, seraient de l'ordre de plusieurs dizaines de tonnes ! La forte inertie de masse d'un avion, fait que des tonnes de carburants sont cramés juste pour le faire bouger, rouler pas très vite, accélérer fortement et décoller, si au niveau réacteur on pouvait supprimer de la séquence "réacteur plein gaz tout du long de A a Z" sur la piste pour décoller, les économies seraient énormes ...

 

  Mais bon, je ne me leurre pas non plus le problème étant qu'il faudrait une quantité et capacité en batterie encore bien supérieur au 787 pour que ça soit possible un truc pareil, et avec d'énormes super-condo ... Au lieu de cela, il serait probablement + adéquat de simplement motoriser les trains en forte puissance électrique (tous) et l'alimentation se fasse par induction avec un système intégré a la piste pour que l'appareil n'ait pas a fournir la puissance de lui même, mais du réseau national électrique ...

 

   Ou éventuel possibilité, une évolution sur grande distance (1 km) des catapultes vapeur de porte avion, mais a l'échelle des moyens/longs courriers intégré a la piste et un système de patin similaire pour le train avant ... Et se servir par exemple d'un réseau d'excédent vapeur de centrales de prod d'électricité nucléaire ou non (puisé par échange haute températeur sur circuit secondaire d'une CNPE) Après bon y a le problème de refroidissement vapeur, mais si on trouvait un système de conservation de la pression : Peu importe si en bout du tuyau par jeu de caissons de conservation de pression si c'est de la vapeur ou de l'air a haute pression : Tant que ça pousse fort ...

 

   Le décollage d'un avion, est la séquence la + critique en termes d'efficacité énergétique (car son vol en haute altitude un avion globalement y consomme moins qu'une voiture par passager ... Avec le décollage un avion consomme au 100km/passagers s'il est moderne a peu près autant : A380 par exemple environ 3l/100km/passager) si on parvenait a supprimer la consommation de kérozène par poussée max réacteurs au décollage : On obtiendrait un moyen de transport très cheap énergétiquement parlant pour les distances franchies ...

 

   A méditer, ou pourraient évoluer les "roulages" électrique, et alternatives si on allait + loin ...

[Shorr kan]

Autant je plussois à l’usage de l’électrique pour faire voler des avions, et pour cause ; l’appareil est plus profilé et des ouvertures de refroidissements supprimés ce qui induit une moindre perte par trainé. Et le patron de Tesla Motors pense même qu’un A320/737 électrique est parfaitement réalisable ; autant je ne vois pas l’intérêt de l’hybride dans ce domaine. Et dieu sait à quel point je suis un chaud partisan de sa généralisation dans l’automobile.

 

Les turbines utilisées en aéronautique fonctionnent  à des régimes presque stationnaires entre 100% et 75% de leurs puissances où le rendement est presque maximal. Les hybrider ne ferait qu’alourdir le système pour rien. Sauf peut-être pour plus de liberté architecturale  en baladant les moteurs ? Un meilleur design ? Mais j’en doute ; en fait ça ressemble plus à une lubie.

 

Par contre le système de roulage me semble plus prometteur, et si cela pouvait même déboucher sur un système d’assistance au décollage avec source d’énergie externe à l’avion, ce serait encore mieux. Et +1 pour la remarque d’alpack et l’alimentation par induction.

[fool]

Il y a tout de même quelques problèmes avec l'idée de faire la course d'accélération moteurs sur Idle selon l'idée d'Alpacks :

 

- On ne pourrait contrôler les paramètres moteurs (N1,N2,EPR,Oil press,TIT,EGT) en PMC avant V1 donc a la décision on choisirait de poursuivre sans savoir si les turbos fonctionnent correctement.....un pari qui  irait a l'encontre de toutes les règles ; Le délai entre V1 et Vr est bien trop court pour vérifier les paramètres.

 

- Les essais PMC au point fixe ne suffiraient pas car ils ne peuvent tenir compte de problèmes survenant pendant la course d'accélération ( ingestion,pompage) 

 

- Il faudrait afficher la pleine poussée quelques secondes avant la rotation histoire ......d'avoir la pleine poussée a ce moment sinon on va être très très déçu.

 

- La masse du système qui sera loin d'être négligeable sera a trimballer pendant tout le vol et on consommera du carburant pour ce faire.

 

- Au sujet de la masse du système il faudrait du très costaud et donc lourd car un turbo au ralenti c'est un aérofrein très efficace.

 

- Le carburant forfaitaire roulage d'un 747 c'est en général de 3 tonnes et il en reste dans 99% des cas.

 

Il me parait bien plus simple dans l'état actuel des choses et en respectant les procédures de sécurité de tracter les avions jusqu'au holding point si on veut économiser une partie significative de ce carburant.

Modifié le 13 septembre 2013 par fool

[KoV]

L'E-Fan d'Airbus à volé.

[Conan le Barbare]

des catapultes à accélération magnétique sur les pistes sinon.

[prof.566]

http://portail-aviation.blogspot.fr/2014/02/vers-un-futur-plus-vert-des-avions.html bon, il faut vite que je finisse mon article sur clean sky moi...Sinon Bubzy va raler que d autres ecrivent avant moi...
Edit. La premiere partie est la.

Au fait l'info sur le E-Airbus vers 2030 avait déjà été sortie par le blog Aerobuzz et il ne s'agit pas de batteries lithium ion mais air.

Modifié le 19 mars 2014 par prof.566