Philippe Antoine (Aquinea), aux commandes de son hélicoptère électrique Volota, en compagnie de Stéphane Conversy, enseignant-chercheur à l’ENAC. © Aquinea
L’hélicoptère Volta équipé d’une motorisation électrique totalise une quarantaine de vols depuis février 2016. Son éphémère médiatisation relève presque de l’incident de parcours, tant ses promoteurs jouent la discrétion. Pour conserver la maîtrise de leur projet, ils veulent à tout prix rester à l’écart des grands groupes. Craindraient-ils le syndrome de l’E-Fan ?
C’est sous la pluie que le Volta a fait sa première présentation publique, le 19 octobre 2016 sur l’héliport d’Issy-les-Moulineaux, en présence de la ministre de l’écologie. « Nous avions prévu une belle démonstration, mais à cause de la pluie, au lieu de 6 à 7 minutes, la démonstration s’est résumée à 1 minute trente », raconte Philippe Antoine, le porteur du projet. Il a donné rendez-vous à la ministre dans deux ou trois ans, pour un vol de démonstration, cette fois-ci avec le Volta 2, la version biplace avec une demi-heure d’autonomie. Deux ans, c’est loin pour une responsable politique, surtout à l’approche d’une élection présidentielle.
A la recherche de partenaires
Philippe Antoine ne sait toujours pas comment il en est arrivé à présenter son hélicoptère électrique devant la ministre. « Au départ, il s’agissait de le montrer à la DGAC et à la presse ». L’initiative venait de l’ENAC, partenaire du projet Volta. « Nous étions arrivés à un point du développement où il fallait en parler pour trouver des partenaires ».
L’hélicoptère électrique Volta d’Aquinea sur le campus de l’ENAC à Toulouse. © ENAC
Il est néanmoins assez satisfait des retombées ; « il y a des marques d’intérêt ». Il ne change pas d’avis pour autant sur la nature des partenaires qu’il recherche. Il annonce clairement ne pas être intéressé par d’éventuelles propositions de grands groupes aéronautiques. « Nous voulons rassembler des gens intéressés de faire quelque chose, pas pour capter des financements publics ».
Circuits courts de décision
Philippe Antoine ne veut pas perdre le contrôle de son projet. Il ne veut pas non plus se retrouver dans la situation des concepteurs de l’avion électrique E-Fan qui jouent dans la cour des grands, mais qui n’ont plus voix au chapitre depuis que le groupe Airbus à phagocyté leur rêve. « Nous voulons que les circuits de décision soient courts et le financement rapide. Nous voulons travailler avec des petites structures qui chacune dans son domaine de compétence apporte quelque chose. Si nous maîtrisons cela, nous maîtrisions l’ensemble ».
Le châssis du Microcopter a été adapté pour installer en lieu et place du moteur 2 Temps à essence les deux moteurs électriques et leurs batteries. © Aquinea
L’hélicoptère Volta va être utilisé comme banc d’essai notamment pour mettre au point le rotor anti-couple électrique. © Aquinea
Philippe Antoine a prévu d’organiser très prochainement, en région toulousaine, une démonstration en vol pour des industriels locaux. La quarantaine de vols réalisés depuis le début de l’année, a permis de tirer de nombreux enseignements. L’objectif maintenant est de passer à une version biplace de l’hélicoptère proche du modèle de série.
Du Microcopter à Volta
A l’origine, Philippe Antoine voulait construire un hélicoptère économique. C’était dans les années 90. La propulsion électrique n’était pas encore dans les esprits. Il a entrainé dans son projet une dizaine d’élèves-ingénieurs de l’école d’ingénieurs de Nancy (ESSTIN) d’où il était sorti récemment. « Ni moi, ni aucun des étudiants et professeurs n’avions la moindre expérience de la conception d’un aéronef. A l’évidence toute autre école à vocation aéronautique nous aurait pris pour des poètes. Nous avons évidemment fait un nombre incalculable d’erreurs mais au final, année après année, le concept mûrissait. La construction du prototype a pris 3 ans », se souvient-il.
L’ENAC a mis à disposition d’Aquinea des moyens techniques pour la mise au point de l’hélicoptère électrique Volta. © Aquinea
L’aventure s’est arrêtée faute d’avoir trouvé la bonne motorisation. L’appareil qui avait été présenté en statique deux éditions de suite au salon du Bourget est resté une dizaine d’années dans le fond d’un garage jusqu’au jour où l’idée de remplacer le moteur Hirth H-30 2-temps par un moteur électrique a été lancée.
C’est l’abandon par Sikorsky du projet d’« électrification » du S300 qui lui a donné l’idée d’ « électrifier » son Microcopter. « Avec quelques associés passionnés par l’aéronautique, nous avons ainsi créé une société commerciale, Aquinea, dont les profits alimenteraient le projet depuis l’origine ».
L’ENAC dans la boucle
Il a fallu retravailler la cellule, et en particulier le châssis, pour intégrer les batteries et les deux moteurs. La transmission a été également modifiée, le régime n’étant plus de même. « L’innovation réside au niveau de la batterie et de l’interface homme-machine », résume Philippe Antoine. « Du fait du taux de déchargement très élevé, l’hélicoptère est un cas d’école. On décharge la batterie en un quart d’heure d’où la nécessité de surveiller la température ».
L’interface homme-machine de l’hélicoptère Volta a été réalisée par l’ENAC. © Aquinea
L’architecture électrique et le stockage de l’énergie sont devenus la spécialité du porteur du projet. L’interface homme-machine a été réalisée par le Laboratoire d’informatique interactive de l’ENAC (LII) qui est entré dans la boucle au printemps 2015. Le LII a développé les Interfaces Hommes-Machines (IHM) avioniques de Volta, « c’est-à-dire toute la partie informatique qui permet d’interagir avec l’hélicoptère dans le cockpit », explique Stéphane Conversy, enseignant-chercheur à l’ENAC.
L’ENAC apporte aussi un soutien technique sur son centre de Castelnaudary ainsi que sur celui de Muret pour l’organisation des essais de vol. « Contribuer au développement du premier hélicoptère tout électrique piloté et travailler, littéralement, au fond d’un garage [ndlr : celui de l’ENAC Toulouse] a été une expérience particulièrement motivante », reconnaît avec enthousiasme Stéphane Conversy.
« Electrifier » un hélicoptère certifié
Pour Philippe Antoine et ses associés et partenaires, la finalité est le développement d’un hélicoptère électrique biplace dédié à la formation initiale des pilotes. Il s’agit donc de faire voler une machine de 550 à 700 kg équipée d’une motorisation de 90 kW de puissance. Pour aller droit au but, Philippe Antoine compte électrifier un hélicoptère existant déjà certifié.
Les essais en vol du Volta sont réalisés par Edouard Maitre (Heli-Horizon), ici en compagnie de Philippe Antoine, le concepteur de l’hélicoptère, et de Stépane Conversy, du Laboratoire d’informatique interactive de l’ENAC. © Aquinea
Il s’agit non seulement d’aller vite, mais aussi de proposer sur le marché de la formation de base, une machine qui permette la transition vers un hélicoptère classique. C’est la solution retenue par l’américain Tier 1 Engineering qui a fait voler, mi-septembre 2016, un Robinson R44 à moteur électrique. Volta va être utilisé comme banc d’essai pour appliquer des solutions résolument nouvelles, comme le rotor anti-couple électrique.
« Ce développement suppose de réunir un large spectre de compétences et des moyens financiers que nous nous emploierons à rechercher sitôt que les avantages de la formule auront été démontrés par les premiers vols. Mais dans l’immédiat, nous souhaitons démontrer les résultats attendus en termes d’autonomie, de qualités de vol, de sécurité et de performances ».
On l’aura compris, Philippe Antoine veut conserver avec ses associés, le contrôle de son projet.
Gil Roy
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Un projet intéressant qu il va falloir suivre pour les prochaines années.... Avec les nouvelles générations de batteries, type 20700 de panasonic et autres cela nous promets de belles performances d ici 5 ans. À comparer aux automobile électrique: Renault Zoé 2012 150km autonomie 80cv et tesla model s p100d 2017 542km autonomie 700cv.....
je vois un fuselage tubulaire sans intérêt : et si l'on y collait 3 panneaux solaires dessus pour augmenter l'autonomie? Cela ne réduirait en rien l'aérodynamisme et augmenterait même la portance, non? quant au poids des batteries, ça va diminuer très vite sous peu.
De toute facon, "reve" bien peu "raisonnable", sans issue reellement viable ou fiable.
L helico electrique releve bien plus du fantasme que l avion electrique je pense
Le poid etant l ennemi numero 1 de l helico , qui demande bien encore plus de puissance que l avion pour se sustenter, je vois mal comment un appareil deja sous-motorise en version thermique a 550 kg, puisse encore evoluer en securite avec 100 ou 200 kg de surcharge en batteries pour une puissance moindre..
Je ne parle meme pas de l interet question autonomie ni en terme de demande de puissance immediate pour les evolutions et phases de decollage..
Faut arreter les delires inutiles (a la mode) quelques fois. :))
Meme si voler est aussi un superbe loisir, il faut quand meme rester un petit peu serieux a la base pour rester en vie un petit plus longtemps si possible.... :))
Je n'irai pas jusqu'à dire que le développement d'un hélicoptère électrique relève du délire ; l'idée n'est pas mauvaise en soit, mais ça prendra le temps, le temps notamment d'améliorer les batteries (il ne s'agit pas juste de poids, mais aussi d'équilibre, de résistance à la perforation/choc/...)
Comme vous dites, la puissance que l'on peut obtenir d'un hélicoptère électrique n'est pas suffisante pour faire des missions ; déjà le très populaire R22 est parfois très limite en terme de puissance (nos pilotes ont parfois du mal à "sauter" la barrière qui entoure l'héliport), surtout avec deux personnes à bord, alors avec de l'électrique, en l'état actuel des choses...
Et je finirai en répétant ce que j'ai dit précedemment : il faut arrêter de croire que l'électrique, c'est facile, que c'est juste une batterie, un moteur et un interrupteur/variateur entre les deux.
C'est aussi de la compatibilité électromagnétique (un moteur électrique, c'est aussi un gros aimant qui se trouve très près des instruments), c'est de la gestion de consommation assez complexe, et il doit y avoir encore bien des problématiques que j'oublie de mentionner.
Peut être que l'avenir électrique passera plutôt par les piles à combustible à l'hydrogène pour faciliter a la fois le ravitaillement et le suivi de la consommation. Mais les produits pétroliers étant appelés a disparaître par épuisement des stocks ou par le renchérissement des coûts d'extraction, il faudra bien trouver une autre source d'énergie pour les remplacer, a moins de vouloir voler à l'huile de friture ou a l'extrait d'algues ..... ou n'importe quelle autre façon exotique de fabriquer un carburant liquide pour alimenter les turbines !
Philouze
On ne parle pas ici de "vehicule", mais "d aeronef", appele a se deplacer bien loin d une route, d une bande d arret d urgence, d un garage ou autre borne electrique..
Faut etre realiste, pour ne pas finir a Sec sans joker comme le Ba 146 en Colombie recemment malheureusement..
Vu la fiabilite actuelle des indications niveaux de batteries voire sur les etats meme de ces batteries, personellement je n irai pas me promener en tondeuse electrique loin des "aires d autoroute"..Si vous voyez ce que je veux dire.
Meme si vous me dites que l energie electrique a de l avenir, et cela fait deja longtemps qu on nous le dit, l electricite pour l instant n est autre que la transformation d autres energies dynamiques, hydrauliques y compris thermiques.
Le solaire, depuis son espoir initial n est malheureusement reste qu un mythe.
Un helico ca travaille souvent dans des coins non praticables par des "vehicules" ni meme par des avions.. Et c est bien pour cela que ca existe.
Rever c est bien, mais etre realiste c est mieux lorsque l on est en l air.
Pourquoi faire simple quand on peut faire complique?? eh eh
Bon vol
le véhicule électrique démontre que le problème n'est pas la puissance : le ratio poids/puissance est clairement en faveur de l'élec. C'est uniquement un problème de densité énergétique. Or celle-ci double tous les 3 ans environ, et sa limite physique est très loin d'être atteinte
Bonjour Vladimir,
Je voulais juste plaisanter un peu.. Me faisant l avocat du diable.souriire
Mais dans tout progres il y a toujours un nouvel inconvenient quelquepart..
Oui tout a fait d accord avec vous, tout sera dans la technique de stockage et la consomation reelle, en tout cas comme vous le soulignez, bien plus viable pour les dirigables, puisque la sustentation ne depend pas vraiment de la motorisation.
Mais le cas de l helico est bien pire que celui de l avion question bilan puissance consommee pour se sustenter et se propulser. Si la puissance et la consommation necessaires diminuent de maniere significative avec l altitude en avion, ce n est pas vraiment le cas en helico, car la baisse de densite relative due a l altitude ou a la temperature et meme l humidite, est le premier obstacle a la performance de sustentation des helicos apres la surcharge de masse ou de poid, bien sur.. Affectant beaucoup plus l efficacite de la voilure que celle des moteurs.
Et notre pilote d essais d helico electrique devrait le savoir..
Bon vol Vladimir
Porco
@Porco Rosso
Je ne pense pas vous contredire dans ce que j'écris. En fait, je suis plutôt d'accord en fait, ayant connu la même situation avec des amis totalement vendus à Tesla, et qui voulaient me convaincre d'en acheter une.
Or, une Tesla au Canada, c'est le prix d'une Jaguar XJ (par exemple) + 500 000 km d'essence, donc l'argument de l'économie ne tient pas (et en plus, je suis loin d'avoir les moyens pour ça).
Quant à l'écologie, on a fait mieux que l'extraction du Lithium pour protéger la nature. D'immenses mines à ciel ouvert, de l'eau hautement polluée et des mineurs malades dont on ne parle pas parce que dans des pays qui n'intéressent pas la masse... et idem pour le problème de recyclage que vous soulevez.
Cela étant, personne ne sait (en tout cas pas moi), de quoi l'avenir des batteries est fait, et si on arrive un jour à maîtriser correctement le stockage d'énergie électrique, alors pourquoi pas.
En revanche, là où l'électrique a une carte à jouer en ce moment même, c'est avec les ballons dirigeables.
Ok Vladimir,
Pour ameliorer l autonomie et la puissance, on va donc mettre des generateurs ( thermiques), comme sur certain bateaux, pour alimenter tous ces jolis moteurs electriques, juste pour faire plaisir a tous nos pilotes reveurs electro-ecolos..
A moins que l on decide de passer directement au "Nucleaire Aerien" sans passer par la case fantasme "panneaux solaires" ou encore "Eoliennes embarquees"?
Eh eh..Bref ce n est pas tres aeronautiquement serieux tout cela.
Pensent ils vraiment que l electrique soit une solution en soi, et si propre que cela?
Comment rechargent t ils leur batteries? Comment les fabriquent ils? Avec quoi?
Et surtout comment les recyclent t ils? Comment ils s en debarrassent en fin de vie?
Les champs d eoliennes tant attendus qui defigurent desormais nos campagnes en creant des obstacles supplementaires a la navigation aerienne basse altitude, apparaissent doucement aujourd hui comme une belle entourloupe economique, une nouvelle anarque politique, un mensonge de plus pour faire du fric .
Les Allemands qui ne veulent pas de centrale atomique, nous poluent totalement l atmosphere avec leurs super usines a charbon et nous achettent avec grand plaisir notre electricite nucleaire a bas cout..
Eh eh, Je suis mort de rire
Porco
On devait lire le même genre de commentaires péremptoires dans les années 1910 alors que volaient les premiers hélicoptères.
Vous ne semblez pas très qualifié pour parler de véhicules électriques, je me trompe?
Un hélicoptère électrique ayant une demi-heure d'autonomie est aussi lourd que son équivalent à pistons dans l'état des technologies. A leur échelle, les drones nous le rappellent tous les jours: quelle est à votre avis la proportion de modèles thermiques?
La question est alors: Est-ce que 30 minutes de vol permettent à un hélicoptère piloté de remplir certaines missions? Nous sommes nombreux à penser que oui: des opérateurs, des instructeurs, des pilotes privés, des régulateurs...
Le stockage de l'énergie électrique est l'un des domaines les plus bouillonnants de la science moderne mais je suppose que vous n'y croyez pas non plus...
Monsieur le specialiste des vehicules electriques,
Question incompétence en helicoptere, vous semblez me depasser tres largement..
Je vous conseille fortement de pratiquer un peu plus votre pilotage et d elargir votre connaissance sur le sujet avec de (vrais) helicopteres, ailleurs que sur un terrain plat d aeroclub a faire des sauts de puce devant les copains, surtout avant de vous prendre pour un pilote d essais sur votre jouet a batteries en montagne..
Travaillez plus precisemment les autorotations, car vous en aurez surement besoin, surtout si vous voulez encore profiter de la vie avec vos petits enfants..
Bonne chance dans votre reve, mais par pitie, ne faites pas croire aux gens n importe quoi s il vous plait, c est deja assez dur de faire comprendre les contraintes vitales de notre metier au grand public et aux professionels.. Merci
Porco
NB: meme Airbus n a pas donne suite a son essais de moteur electrique d urgence pour reduire la perte de tours rotors en cas d autorotation sur As 350, il y a 3 ans.
Porco Rosso, vous venez juste de démontrer votre incompétence et votre étroitesse d'esprit.
Bien que je doute que vous soyez ouvert à autre chose que la 100LL ou le kérosène, sachez qu'un moteur synchrone équipé de son convertisseur possède une puissance spécifique supérieure à celle d'une turbine d'hélicoptère et peut fonctionner en puissance d'urgence à environ deux fois sa puissance maximale continue...
Monsieur Antoine,
je ne suis peut etre pas tres qualifie en vehicules electriques, mais en helicopteres juste peut etre un petit peu plus que vous.. :)
Vos 30 minutes d autonomie me font beaucoup rire..
On ne parle pas ici de drone sans pilote de quelques kilos, mais bien d un helicoptere pilote qui veut pretendre a faire des "missions" comme vous dites.
Pour info votre compress a moteur thermique rotax ou meme votre robinson a moteur a piston n est pas tres recommande a faire des "missions" de travail..
Simplement parce que le moteur thermique a montre ses limites de rapport poid/puissance dans les annees 50 deja, et ce n est pas votre moteur electrique qui fera mieux que les turbines d aujourd hui.
Alors, a part jouer 20 minutes avec en serant les fesses, je ne vois pas l interet..Bref
Arretez de delirer avec ce fantasme pseudo-ecolo, ca sera plus serieux..
Bonjour Gilles
Etes-vous persuadé que Didier Esteyne (l'inventeur de l'EFAN) a perdu le contrôle de "son" projet en allant jouer dans la cour des grands avec Airbus qui aurait phagocyté son projet ?
Est-ce vraiment son discours ou est-ce le vôtre ?
Etes-vous certain qu'un petit constructeur (ce terme n'est absolument pas péjoratif sous ma plume, il qualifie une dimension économique, pas son génie) soit capable de mener à bien -aujourd'hui- la certification d'un aéronef électrique ?
L'aviation électrique présente la caractéristique de sembler offrir un faible ticket à l'entrée : après un minimum de calcul, il suffit d'acheter des cellules de batteries sur Amazon, d'y commander aussi un contrôleur et un moteur et de faire une jolie intégration mécano-électrique ...
Bref tout technicien bien câblé (jeu de mot facile ...) peut faire son avion-hélicoptère électrique ; la seule limite aujourd’hui est la puissance massique disponible qui obère les autonomies.
N'avez-vous aucun doute que cette apparente simplicité cache une complexité bien plus grande ?
Et que pour démontrer la fiabilité et la safety d'une telle installation, une puissance de feu bien plus importante soit nécessaire ?
Pensez-vous que naturellement les Sony-Panasonic-LG-Samsung (les principaux fournisseurs de batteries Li-On) sont prêts à associer leur nom au premier accident grave ? En faisant confiance à un génial inventeur isolé.
N’ont-ils pas besoin de construire leur confiance sur quelque Big Name ?
Pourquoi Pipistrel qui a été un précurseur génial (respect !) avec l'Alpha-Electro n'en a vendu aucun à ce jour ? (Même si au second degré on peut imaginer que l'accord qu'ils viennent de signer avec un acteur chinois ait été porté par leur image de constructeur électrique).
Ceci étant dit VOLTA est une jolie aventure qui participe à ouvrir des portes, à entretenir des rêves ...
Ils ont raison de viser l'électrification d'un appareil certifié ... (mais lequel dans la gamme 550-700 kg ?) car la tache de la certification de la partie électrique est immense.
A commencer par écrire les codes de certification ...
Alors de là à envisager la formation (PPL ?) sur hélico électrique (donc certifié) le chemin va être long et la pente raide.
C'est vrai sur ce chemin, Didier Esteyne a peut être vendu son âme ...
Mais on le laissera s'exprimer.
Bons vols à tous.
Une autre limite, c'est qu'il n'est peut-être pas aussi facile que cela de gérer la consommation électrique. Regardez, même des colosses comme Samsung ou Apple peuvent se planter ; quand on voit ce que peut devenir un Note 7 ou un iPhone à cause d'un contrôleur mal programmé, immaginez ce que ça donne sur une batterie 20x plus grosse... ah mais pas besoin d'imaginer, Boeing a connu le problème.
Et là, je ne parle même pas du développement du rotor anti-couple électrique (technologie très séduisante, qui va demander énormément de développement, car faire tourner un moteur électrique à vitesses constantes et strictement contrôlées sur toute sa durée de vie, ce n'est pas si simple - moteurs qu'il faudra certifier - et quid du poids du moteur).
Un projet comme ça, c'est beaucoup d'expertises, c'est aussi beaucoup de paperasse et d'argent. Un grand groupe peut effectivement aider, notamment sur ces deux derniers points
C'est effectivement mon sentiment et en aucun cas une confidence de Didier Esteyne. J'ai conscience qu'un groupe comme Airbus peut donner une autre dimension au projet initié par un petit groupe de passionnés dans le fond d'un hangar.
Il n'y a rien de péjorative dans mes propos, ni aucune critique.
Je ne mets pas non plus les deux projets dans les plateaux d'une même balance pour les comparer ou pire les opposer. J'ai trop de respect et d'admiration pour tous ceux qui tentent de concrétiser leurs rêves.
Merci de m'avoir donné la possibilité de levée toute ambiguïté.
"depuis que le groupe Airbus à phagocyté leur rêve": Je veux bien payer (je suis un abonné du premier jour) mais, en échange, je demande qu'il n'y ait pas de faute d'orthographe...