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Solar Impulse

DéfinitionClassé sous :aéronautique , technologie , développement durable
Le HB-SIA survolant la campagne helvétique avant son atterrissage sur l'aéroport de Genève-Cointrin, en septembre 2010, lors d'une navigation à travers la Suisse. © Solar Impulse

Solar Impulse est une entreprise créée en Suisse par Bertrand Piccard, médecin psychiatre, et André Borschberg, responsable d'entreprise, avec l'objectif - atteint - de réaliser un avion mû uniquement par l'énergie solaire, puis d'effectuer un tour du monde avec escales, réalisé entre le 9 mars 2015 et le 26 juillet 2016.

Les pilotes de Solar Impulse

Bertrand Piccard est pilote d'avion et de montgolfière. Il a réalisé en 1999 un tour du monde en ballon sans escale, en compagnie de Brian Jones, à bord du Breitling Orbiter 3. Il est le fils de Jacques Piccard, océanographe, et petit-fils d'Auguste Piccard, physicien, aéronaute et concepteur du premier bathyscaphe. André Borschberg est un ancien pilote de chasse et pilote professionnel d'avion et d'hélicoptère. Il est aussi ingénieur, diplômé de l'EPFL (École Polytechnique fédérale de Lausanne), et entrepreneur.

Le prototype de l'avion solaire HB-SIA, ou SI1

Entre 2003 et 2009, l'équipe a imaginé et construit un prototype d'avion solaire monoplace, immatriculé HB-SIA (HB est l'indicatif des avions helvétiques, SI pour Solar Impulse et A pour premier du genre). Ce monoplace mesure 63,40 m d'envergure (à peu près comme l'Airbus A340), pèse 1,6 tonne (c'est très peu) et porte 11.628 cellules photovoltaïques, réparties sur les ailes (10.748) et sur le stabilisateur horizontal, à l'arrière (880). L'énergie électrique produite est stockée dans 400 kg de batteries lithium-ion et alimente quatre moteurs électriques de 10 chevaux chacun, entraînant chacun une hélice.

Les vols historiques du HB-SIA

L'avion a réalisé son premier test le 3 décembre 2009 et un premier vol d'essai le 7 avril 2010, avec les performances attendues : sous un ciel ensoleillé, l'appareil produit plus d'électricité qu'il n'en consomme. En 2010, il a effectué le premier vol de nuit, de 26 heures 15 mn, entre le 7 et 8 juillet. En 2011, le HB-SIA a réalisé des étapes internationales : Payerne (Suisse)-Bruxelles le 13 mai 2011, Bruxelles-Le Bourget le 15 juin 2011 et Le Bourget-Payerne le 4 juillet 2011. En 2012, entre le 5 juin et le 24 juillet, le HB-SIA, en plusieurs étapes, a rejoint Rabat au Maroc, piloté alternativement par André Borschberg et Bertrand Piccard. L'équipe de Solar Impulse rendait visite à la future centrale thermosolaire du projet Masen (Moroccan Agency For Solar Energy), à Ouarzazate.

En 2013, Bertrand Piccard et André Borschberg ont réalisé la traversée des États-Unis entre le 3 mai et le 16 juin, de San Francisco et Washington.

L'avion solaire du tour du monde, le SI2

En juillet 2011, Solar Impulse a commencé la réalisation du HB-SIB, l'avion de tentative de tour du monde. Le 5 juillet 2012, le longeron d'aile a rompu lors d'un essai en charge, qui a contraint à une nouvelle étude de sa structure et a repoussé le voyage autour de la Terre à 2015. C'est à la suite de ce contre-temps qu'a été organisée la traversée des États-Unis.

Le SI2 reprend les principes techniques du prototype avec des améliorations : envergure plus grande, cellules solaires plus efficaces, plus nombreuses et plus fines, moteurs plus puissants, espace intérieur plus grand (3,8 m3) et avionique améliorée.

  • Envergure : 72,30 mètres
  • Longueur : 22,40 mètres
  • Hauteur : 6,37 mètres
  • Motorisation : 4 moteurs électriques de 17,5 CV (12,9 kW) chacun
  • Batteries : 4 x 260 Wh/kg, 633 kg au total
  • Cellules solaires : 17.248, 135 microns d'épaisseur, 269,5 m2
  • Vitesse de croisière : 90 km/h de jour, 60 km/h de nuit
  • Altitude maximale de croisière : 8.500 mètres (27.900 ft)
  • Poids : 2.300 kg
  • Vitesse de décollage : 35 km/h

Le tour du monde

L'équipe de Solar Impulse a commencé le tour du monde le 3 mars 2015 à Abu Dhabi, dans les Émirats arabes unis. Initialement, le voyage prévoyaient douze étapes, dont deux au-dessus de l'océan Pacifique et une au-dessus de l'Atlantique, avec une distance totale d'environ 35.000 km, sur une durée de cinq mois. Certaines étapes dureront plusieurs jours, plus de cinq pour les plus longues.

Démarré le 9 mars 2015, le tour du monde a finalement comporté 17 étapes et s'est terminé seize mois plus tard, le 27 juillet 2016, après 43.041 km et 23 journées de vol.

  1. Abou Dhabi, Émirats arabes unis - Mascate, Sultanat d'Oman ;
  2. Mascate - Ahmedabad, Inde ;
  3. Ahmedabad - Varanasi (Bénarès), Inde ;
  4. Varanasi - Mandalay, Myanmar;
  5. Mandalay - Chongqing, Chine ;
  6. Chongqing - Nanjing, Chine ;
  7. Nanjing - Nagoya, Japon
  8. Nagoya - Honolulu (Hawaï, États-Unis) ;
  9. Honolulu - San Francisco, États-Unis ;
  10. San Francisco - Phoenix (États-Unis) ;
  11. Phoenix - Tusla (États-Unis) ;
  12. Tusla - Dayton (États-Unis) ;
  13. Dayton - Leyhig Valley (États-Unis) ;
  14. Leyhig Valley - New York (États-Unis) ;
  15. New York - Séville (Espagne) ;
  16. Séville - Le Caire (Égypte) ;
  17. Le Caire - Abou Dhabi, Émirats arabes unis.

L'avion n'a subi aucun incident majeur qui aurait contraint à un atterrissage forcé ou un déroutement pour cause technique. Un déroutement a tout de même eu lieu durant le périple. Parti de Nankin, en Chine, à destination de Hawaï, André Borschberg, face à de mauvaises conditions météorologiques, a dû se dérouter sur Nagoya, au Japon.

En revanche, une température trop élevée a endommagé les batteries lors de la traversée de la première moitié du Pacifique, entre Nagoya, au Japon, et Hawaï. Le vol, de cinq jours et cinq nuits (117 heures et 52 minutes), établit un record de durée pour un pilote seul à bord d'un avion. Dégradées, les batteries ont dû être changées et, surtout, il a fallu comprendre la cause du problème et apporter une solution. La saison avançant, le tour du monde a dû être interrompu et n'a repris qu'en mars 2016.

Après la traversée de la seconde moitié du Pacifique (par Bertrand Piccard), l'avion a sillonné les États-Unis et a pu survoler la statue de la Liberté à New York. Le SI2 a ensuite traversé l'Atlantique (Bertrand Picard), ue première pour un avion électrique, et s'est posé en Espagne, à Séville. Le tour du monde a ensuite été bouclé, via Le Caire.