Accueil » Aviation Générale » Siemens ou une approche pragmatique de l’aviation électrique

Siemens ou une approche pragmatique de l’aviation électrique
premium
libre

Sur la voie de la certification européenne de l’avion de voltige Extra 330LE à moteur électrique de 260 kW, Siemens a prévu de passer par la commercialisation d’un kit avion complet, d’ici 18 mois. En parallèle, l’industriel allemand accumule quotidiennement de l’expérience avec son biplace ultraléger Magnus eFusion. L’objectif que partage Siemens avec Airbus Group est beaucoup plus ambitieux en termes de puissances. Toutefois, il sert, à ce stade, les intérêts de l’aviation générale.

Siemens est parvenu à mettre au point un moteur électrique développant 260 kW et ne pesant que 50 kg, soit un rapport de 1 à 5 jamais égalé. © Gil Roy / Aerobuzz.fr

Dr. Frank Anton est un homme réservé. Cette qualité est suffisamment rare parmi ceux qui ambitionnent de révolutionner l’aviation qu’il est utile de souligner ce trait de caractère. A l’image d’autres, il a, lui aussi, réussi des coups.

Next47, la start up de Siemens

Dr. Frank Anton, la passion de l’aviation. © Gil Roy / Aerobuzz.fr

Mais pour cet ingénieur de formation, chaque réussite valide, avant tout, une étape et permet de se projeter vers la suivante, sans forcément avoir besoin de convoquer la presse. Anton qui est à la tête de l’équipe « next47 » dédiée aux recherches sur l’aviation électrique chez Siemens, n’en est pas moins passionné pour autant.

La passion ; elle s’exprime dans le regard de ce professionnel distingué qui mesure chacun de ses propos. Costume gris clair et chemise blanche impeccable, il se fait pédagogue pour expliquer les progrès accomplis et les objectifs poursuivis. Difficile dans ces moments-là de l’imaginer aux commandes d’un avion de voltige, balançant le manche d’un côté et de l’autre, donnant des grands coups de palonniers . Et pourtant, Dr. Frank Anton est voltigeur et c’est peut-être ce qui explique qu’il ait choisi de lancer « l’électrification » de l’Extra 330, la référence actuelle en matière de voltige de haut niveau.

Extra 330LE laboratoire volant

L’Extra 330LE est d’abord un laboratoire volant sur lequel Siemens étudie notamment les problèmes de transmission de puissances et la gestion des températures. La problématique de l’avion électrique ne se résume pas en effet au poids des batteries ! « En tant qu’avion de voltige, l’Extra 330LE est particulièrement adapté pour emmener les composants dans leurs limites, les tester et améliorer leur conception. », explique Frank Anton.

A ce stade, sur l’Extra 330LE, les packs de batteries Li-Ion occupe d’essentiel de l’espace libéré par le moteur à essence d’origine. © Gil Roy / Aerobuzz.fr

La finalité des travaux que mène actuellement Siemens est la mise au point d’une motorisation hybride destinée à un avion de transport régional susceptible de transporter une centaine de passagers sur une distance de 1.000 km. Siemens et Airbus Group ont mis en place un partenariat, en avril 2016, et se sont fixés 2030 comme échéance.

Une recherche de longue date

En rendant public ce partenariat à Friedrichshafen, dans le cadre du salon Aero, Siemens a envoyé un message à l’aviation générale, considérée comme un laboratoire à ciel ouvert pour réaliser des expérimentations en vraie grandeur. Cette collaboration entre Siemens et Airbus Group s’inscrit dans le prolongement de recherches antérieures menées conjointement entre Siemens et EADS (avant de devenir Airbus Group), au début des années 2010, et qui impliquaient alors Diamond Aircraft et sa filiale Austro Engine.

Le motoplaneur HK-36 doté d’une motorisation hybride. © Diamond Aircraft

En juin 2011, au salon du Bourget, les quatre partenaires ont présenté en vol un motoplaneur HK-36 construit par Diamond Aircraft propulsé par un moteur hybride mettant en œuvre un petit moteur rotatif Austro Engine de 40 ch (30 kW) couplé à un moteur électrique Siemens de 70 kW (94 ch).

Le moteur hybride du Panthera Hypstair de Pipistrel : un Rotax 914 noyé derrière un moteur électrique Siemens. © Gil Roy / Aerobuzz.fr

En avril 2016, au salon Aero de Friedrichshafen, Siemens présentait, sur une cellule de Pipistrel Panthera, une motorisation hybride autour d’un moteur à essence Rotax. Le projet baptisé Hypstair est porté par le constructeur Pipistrel et fait partie des options de motorisations envisagées dès l’origine du programme de quadriplace Panthera.

La solution hybride

Quant à Diamond Aircraft, lui aussi poursuit des développements dans le sens d’un avion hybride. En 2015, le constructeur autrichien a présenté le projet d’un tiltrotor, autrement dit d’un avion à décollage et atterrissage vertical, propulsé par quatre hélices. La version initiale qui a évolué depuis intégrait deux puissants moteurs électriques fournis par Siemens et deux moteurs diesel Austro Engines dont la fonction première était de recharger les batteries de cet avion d’affaires de six places.

En 2016 au salon Aero de Friedrichshafen, Siemens exposait ses différents chantiers en cours. © Gil Roy / Aerobuzz.fr

Au cours de ces dernières années, force est de reconnaître que Siemens n’a pas perdu son temps. Avec la discrétion de Frank Anton à la tête du programme aviation électrique, le groupe allemand progresse méthodiquement. Le biplace électrique eFusion dérivé de l’ULM Fusion du constructeur hongrois Corvus. « Nous volons tous les jours pour accumuler de l’expérience et le tester dans une utilisation quotidienne. Nous totalisons 100 heures de vols et 300 atterrissages », précisait Frank Anton, en juin 2017, au salon du Bourget.

Beaucoup d’intérêt, beaucoup de curiosité, beaucoup d’interrogation autour des travaux de Siemens sur l’aviation électrique. © Gil Roy / Aerobuzz.fr

En démonstration au salon du Bourget

Siemens a profité de la tribune exceptionnelle qu’offre ce rendez-vous biennal, pour présenter à la communauté aéronautique mondiale l’avancement de ses travaux. Auréolé de ses récents records de vitesse, chaque jour, l’Extra 330LE a fait la démonstration de ses capacités en remorquant un planeur et en enchainant, une série de figures de voltige pendant quatre minutes.

Le 24 mars 2017, Walter Extra aux commandes d’un Extra 330 à moteur électrique Siemens a établi un record du monde, en remorquant un planeur LS-8 à 600 m de hauteur en seulement 76 secondes. © Jean-Marie Urlacher

« Le taux de montée est de 8 m/s, soit quatre fois celui d’un DR400. L’altitude de largage à 1.500 m est atteinte en 3 minutes seulement, dans le plus grand silence », résume enthousiaste Luc Guillot, le directeur de la Fédération française de vol à voile. C’est la FFVV qui a eu l’idée de cette démonstration probatoire.

Vélivoles attentifs

Confrontée à la nécessité de renouveler le parc vieillissant des avions-remorqueurs, elle est à la recherche de solutions économiques et écologiques. Elle a fait la promotion des treuils. 70 sont en service dans les 165 centres de vol à voile à travers l’hexagone. Les vieux Rallye bleus et rouges sont remplacés par des ULM. 44 ULM ont été transformés en remorqueurs. Ce sont là des compromis. La solution pourrait venir du côté de Siemens.

Avec l’ULM biplace eFusion, Siemens teste en vraie grandeur la mise en oeuvre d’un avion électrique au quotidien. © Gil Roy / Aerobuzz.fr

Les records établis par Walter Extra aux commandes de son Extra 330LE ont en effet marqué les esprits et ouvert des espoirs pas seulement chez les vélivoles, mais aussi chez les pilotes d’avions légers et en particulier du côté des voltigeurs.

Les voltigeurs aussi

L’avion est conçu pour des vols de 20 minutes : décollage, montée et cinq minutes de vol à plein régime. Cinq minutes sont suffisantes pour « passer » un programme complet de voltige en compétition. Cela donne des idées au président de la Fédération française aéronautique, convaincu que la transition énergétique se prépare aujourd’hui. La voltige pourrait être une vitrine.

Constructeur allemand Extra a établi en mars 2017 deux records du monde de vitesse en catégorie avion électrique : 337,50 km/h (avion de moins de 1.000 kg) et 342,86 km/h (avion de plus de 1.000 kg). © Extra Aircraft

Fin mars 2017, Extra et Siemens ont établi deux records de vitesse, en catégories avion électrique, avec l’Extra 330LE : le premier dans la catégorie moins de 1.000 kg avec 337,5 km/h sur trois kilomètres, et le second dans la catégorie des plus de 1.000 kg avec 342,86 km/h. Ils avaient ouvert le palmarès de l’Extra 330LE avec un record de vitesse ascensionnelle pour avion de moins de 1.000 kg : 3.000 m en 4 minutes et 22 secondes, pulvérisant le précédent record de 1 mn et 10 secondes.

Des moyens expérimentaux

Contrairement à l’ULM eFusion avec lequel Siemens teste la fiabilité dans le cadre d’une utilisation standard, chaque vol de l’Extra 330LE est une nouvelle expérimentation qui fait l’objet d’une minutieuse préparation. Ce fut évidemment le cas avec les vols de record. Siemens a mis au point des bancs tests pour éprouver les équipements et les solutions. Le vol à venir est ensuite simulé. « Nous réalisons le vol pour nous assurer que nous comprenons bien comment cela fonctionne », explique Frank Anton. « Quand on comprends on peut faire évoluer ».

Du côté de la Fédération française aéronautique l’idée d’un championnat international de voltige avec des avions électriques fait son chemin. © Extra Aircraft

Et c’est en suivant cette démarche qu’avec son équipe il est parvenu à réduire la masse du moteur à 50 kg tout en développant une puissance de 260kW. « Ce rapport de un à cinq, est cinq fois supérieur à n’importe quel système de propulsion comparable ». Siemens ne compte évidemment pas en rester là puisque, rappelons-le, l’Extra 330LE n’est pas une finalité, mais un moyen d’aller vers la solution hybride recherchée conjointement avec Airbus.

Siemens qui est arrivé à une puissance de 260 kW avec un moteur de 50 kg est persuadé de pouvoir obtenir un meilleur ratio dans le futur. © Gil Roy / Aerobuzz.fr

Frank Anton s’est fixé comme objectif de certifier l’Extra 330LE. « L’EASA est décidée à nous aider. Elle souhaite réellement établir une certification d’un avion électrique ». D’ici 18 mois, Extra et Siemens espèrent pouvoir proposer l’avion en kit de manière à pouvoir acquérir de l’expérience. Ils se donnent ensuite trois ans pour monter un dossier d’extension de certification (STC, Supplemental Type Certificate).

Walter Extra à bord de l’Extra 330LE en compagnie de Frank Anton (Siemens). © Extra Aircraft

En attendant de pouvoir voyager dans un avion de transport régional hybride, il y a de fortes chances pour que nous assistions à une compétition de voltige électrique. La France pourrait montrer la voie.

Gil Roy

A propos de Gil Roy

Gil Roy a fondé Aerobuzz.fr en 2009. Journaliste professionnel depuis 1981, son expertise dans les domaines de l’aviation générale, du transport aérien et des problématiques du développement durable l’amène à intervenir fréquemment dans diverses publications spécialisées et grand-public (Air & Cosmos, l’Express, Aviasport… ). Il est le rédacteur en chef d’Aerobuzz et l’auteur de 7 livres. Gil Roy a reçu le Prix littéraire de l'Aéro-Club de France. Il est titulaire de la Médaille de l'Aéronautique.
Journaliste chez Aerobuzz.fr

16 commentaires

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

416e0f0f91c093cc37166ebf14ba2218&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&