Le HY4 au décollage de l'aéroport de Stuttgart, le 29 septembre 2016. Ce prototype est un outil de recherche pour étudier la possibilité d'avions à motorisation électrique alimenté par une pile à combustible fonctionnant à l'hydrogène embarqué et l'oxygène de l'air. © H2Fly, DLR
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Nouveau record d'altitude pour un avion à hydrogène

En dépassant une altitude de 7.000 pieds, l'entreprise H2FLY vient d'établir un nouveau record mondial avec son avion à hydrogène. Il s'agit également du premier avion doté d'une pile à combustible alimenté par de l'hydrogène à effectuer un vol entre deux aéroports commerciaux.

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7.230 pieds (2.204 mètres) ! C'est le nouveau record d'altitude pour un avion à hydrogène. Cet exploit a été réalisé le 13 avril par le constructeur allemand H2FLY et son avion à quatre places HY4. L'appareil a également établi un second record, celui du premier vol d'un avion à hydrogène entre deux aéroports commerciaux. Le 12 avril, le HY4 a voyagé 124 kilomètres entre les aéroports de Stuttgart et Friedrichshafen.

H2FLY travaille sur des systèmes à hydrogène depuis 2015, et son avion HY4 a volé pour la première fois en 2016. L'appareil est doté d'un système hybride, avec un moteur électrique de 80 kilowatts alimenté par une pile à combustible. Cette dernière utilise de l’hydrogène maintenu à une pression de 5.800 PSI (400 bars) et réparti dans deux réservoirs.

Un avion à hydrogène de 40 places d’ici quelques années

L'avion est également équipé de batteries lithium-ion qui fournissent une puissance supplémentaire pendant les pics de consommation, et notamment lors du décollage. Le HY4 a une vitesse de croisière de 145 km/h avec une autonomie qui peut atteindre 1.500 kilomètres avec une charge minimale et des conditions optimales.

Avec ce nouveau record, l'entreprise souhaite démarrer « l'ère du voyage aérien zéro émission et durable ». En se basant sur les performances de son HY4, H2FLY compte équiper un avion Dornier 328 à 40 places avec un moteur à hydrogène au plus tard en 2025. « D'ici quelques années », le constructeur espère pouvoir transporter 40 passagers sur une distance pouvant atteindre 2.000 kilomètres.

Pour en savoir plus

Le HY4, un avion électrique à hydrogène étonnant, a pris son envol

Alimenté par une pile à combustible, l'avion électrique HY4, mis au point par des chercheurs allemands, affiche une autonomie de plus de 750 km. Ce quadriplace, à l'allure étrange, a effectué son premier vol. L'objectif est de concevoir un avion de transport régional de 19 places « zéro émission ». Derrière ce projet : Airbus, Siemens et 20 universités...

Article de Jean-Luc Goudet, publié le 06/10/2016

Un drôle d'engin a décollé le 29 septembre 2016 de l'aéroport de Stuttgart. Cet appareil à deux fuselages ressemble à deux avions qui, tels des frères siamois, seraient raccordés entre eux par une aile commune, portant un moteur et une hélice. Le HY4 fait peu de bruit : la motorisation, de 80 kW, est électrique. Au décollage, phase où la consommation est importante, c'est une batterie lithium-ion qui fournit l'électricité. Mais en vol, une pile à combustible, puisant de l'hydrogène dans un réservoir maintenu à basse température, produit un courant électrique par réaction avec l'oxygène de l'air et rejette de la vapeur d'eau. Résultats annoncés mais à valider : 145 km/h en croisière, 200 km/h en pointe et une autonomie de 750 à 1.000 km.

Certes, l'avion électrique n'est pas une nouveauté. De nombreux constructeurs, petits ou grands, s'y essaient depuis des années et on ne présente plus l'expédition Solar Impulse qui a bouclé un tour du monde grâce à l'énergie solaire. L'utilisation d'une pile à combustible pour fournir de l'électricité à un aéronef n'est pas nouvelle non plus. En 2007, nous présentions le SmartFish, un modèle réduit devenu « HyFish » une fois doté d'un moteur électrique et d'une pile à combustible. La transformation avait déjà eu lieu à Stuttgart, dans les ateliers de la DLRDeutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, un institut de recherche aéronautique.

L'équipe autour de son HY4, un avion à quatre places dont le « carburant » est l'hydrogène. L'engin ne rejette que de l'eau dans l'atmosphère, mais il faut au préalable produire cet hydrogène. © H2Fly, DLR

L'avion électrique à hydrogène, enjeu d'un grand programme de recherche

Les ingénieurs allemands se sont obstinés. Des chercheurs de l'université d'Ulm ont mis la main à la pâte et la DLR s'est engagée dans un vaste programme de recherche sur l'aviation électrique, avec comme partenaires industriel Airbus et Siemens et comme appui scientifique l'aide de 20 universités et des centres de recherche de l'association Helmotz. Le HY4 est basé sur un avion électrique du commerce, le Taurus Electro de l'entreprise tchèque Pipistrel. Ce Taurus est en fait un « motoplaneur », c'est-à-dire un planeur, avec une grande envergure de 14,97 m et un moteur de faible puissance (30 kW en croisière, en l'occurrence). L'équipe de H2Fly, qui mène ce projet, a réuni deux Taurus, pour porter la motorisation, la pile à combustible et la batterie, parvenant à une masse totale de 1.500 kg. Le procédé est ingénieux et a évité de construire un avion de A à Z, comme l'a fait l'équipe de Solar Impulse.

Le résultat est un quadriplace, ce qui est exceptionnel pour un avion électrique. L'objectif final n'est cependant pas de proposer un motoplaneur de loisir. Airbus et Siemens travaillent le sujet de l'aviation électrique depuis plusieurs années. Airbus a par exemple réalisé le prototype E-Fan, présenté au dernier salon du Bourget, étudie la pile à combustible pour son A320 Neo et affirme toujours travailler sur le projet d'un avion de transport de faible capacité. DLR dit la même chose dans son communiqué, estimant que la motorisation électrique conviendrait à des petits avions taxis pour des courtes distances, à l'échelle régionale, jusqu'à « 19 places ». Restera alors à trouver les moyens de produire de larges quantités d'hydrogène, si possible autrement qu'avec des centrales à énergies fossiles. Ces avions seraient alors vraiment « zéro émission ».

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