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Construction et tests : Solar Impulse prend vie avec le prototype HB-SIA

Dossier - Solar Impulse, l'incroyable avion solaire
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Après des années de conception, de construction et de tests, après les vols historiques du prototype HB-SIA (ou SI1), qui l'ont emmené en Europe et au Maroc, avant la traversée des États-Unis en 2013, Solar Impulse s'est lancé dans la tentative de tour du monde avec le SI2 en 2015. Revivez les exploits de cet avion solaire, au fil des grandes étapes.

  
DossiersSolar Impulse, l'incroyable avion solaire
 

Au fil du temps, l'avion prend vie. La construction du prototype de Solar Impulse, HB-SIA, se fait en parallèle à des tests afin d'éprouver la fiabilité de l'engin.

La halle de construction de Solar Impulse. © Solar Impulse, Stéphane Gros

Début de l'assemblage du prototype HB-SIA de Solar Impulse : 2008

Dès septembre 2008, après l'assemblage du cockpit et de la queue (« tail boom ») du prototype HB-SIA, la construction de l'aile peut commencer. Pièces maîtresses, les longerons centraux réalisés par Décision SA, poutres de section rectangulaire en fibre de carbone et sandwich nid d'abeille, dont la plus grande mesure allégrement 20 mètres de long, sont mises bout à bout pour constituer la colonne vertébrale de l'aile - d'une envergure de 63 mètres.

Le projet Solar Impulse vit ensuite deux phases de tests importants. En décembre, le Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) de Göttingen, institut spécialisé dans les calculs d'aéroélasticité, effectue durant une semaine des tests de vibrations. Leurs buts : évaluer les risques d'entrée en résonance de l'appareil, définir ses fréquences propres et vérifier par l'expérimentation physique la correspondance entre le modèle calculé par les ingénieurs et les caractéristiques techniques réelles de l'avion.

Le fuselage, le longeron de l'aile, les stabilisateurs horizontal et vertical du HB-SIA sont assemblés pour la première fois. Comparés avec le modèle informatique développé par les ingénieurs, les résultats obtenus n'affichent que quelques minimes différences. Ils révèlent un module d'élasticité de l'ensemble un peu moins élevé que prévu, traduisant une plus grande rigidité de la structure de l'avion - ce qui est plutôt favorable.

La halle de construction. © Solar Impulse, Stéphane Gros

Mi-février 2009, une série de tests plus musclés met à l'épreuve le longeron de l'aile. Ils visent à éprouver directement sa résistance à des charges élevées. Concluants, ces impressionnants tests de charge se déroulent dans un silence quasiment religieux. D'une part pour permettre de percevoir le moindre craquement, d'autre part pour favoriser la concentration extrême et la coordination indispensable des intervenants. Le groupe électrique et de propulsion fait aussi l'objet de mises à l'épreuve approfondies. Les quatre moteurs, avec leurs hélices de 3,50 mètres de diamètre, les batteries lithium-polymère, les circuits d'optimisation et de régulation, le câblage, les commandes de puissance... tous les composants de l'avion sont testés sans exception.

Fin de la construction du HB-SIA : juin 2009

Les efforts conjugués de chaque membre de l'équipe ont permis de terminer la construction de l'avion en juin 2009. Après sa présentation au public et aux médias, les travaux d'intégration ont été achevés à l'automne. Le prototype HB-SIA a effectué ses premiers essais au sol en novembre, jusqu'à réussir son premier « saut de puce » le 3 décembre 2009 sur l'aérodrome de Dübendorf.