Les avions à hélice pourraient être sur le point de devenir électriques : La Nasa prépare le premier vol d’essai de son avion expérimental tout électrique X-57 dans le courant de l’année, un avion alimenté non pas par de l’essence d’aviation, mais par les mêmes batteries lithium-ion que l’on trouve dans un ordinateur portable.
Le projet de démonstrateur de vol X-57 a été lancé en 2016 dans le but d’explorer la propulsion tout électrique dans l’espoir de développer des avions plus efficaces et plus respectueux de l’environnement. L’aviation représente environ deux pour cent des émissions mondiales de CO2, selon l’Organisation de l’aviation civile internationale, et la Nasa note que, contrairement à l’essence automobile, l’essence d’aviation contient toujours du plomb, bien qu’à des niveaux plus faibles, et est l’une des principales causes de la pollution au plomb dans l’environnement.
Le X-57 est actuellement prévu pour effectuer son premier vol d’essai en juillet.
Les avions expérimentaux portant la désignation “X”, les avions X, remontent aux années 1940, lorsqu’un effort conjoint de la marine américaine et des précurseurs de la Nasa et de l’armée de l’air américaine a parrainé le programme X-1, centré sur l’avion Bell X-1 en forme de balle, propulsé par une fusée, que Chuck Yeager a utilisé pour franchir le mur du son en 1948.
Les entrées ultérieures dans la série comprenaient le X-15 à la fin des années 1950, et le X-51 dans les années 2010, qui exploraient tous deux le vol hypersonique à haute altitude, c’est-à-dire le vol à une vitesse supérieure à cinq fois la vitesse du son.
Le cœur du X-57 est loin d’être aussi exotique que certains de ses prédécesseurs, mais la Nasa teste néanmoins de multiples technologies de pointe avec cet appareil. Les technologies employées dans ce cas ne visent pas à voler plus haut ou plus vite, mais plus silencieusement et plus efficacement.
L’agence spatiale a pris un Tecnam P2006T disponible dans le commerce, un avion d’aviation générale bimoteur de fabrication italienne, et a ensuite commencé à y apporter des modifications.
Les deux moteurs à piston Rotax 912S3 à quatre cylindres et quatre temps montés près du fuselage le long de l’aile ont été remplacés par deux moteurs électriques de 60 kilowatts entraînant des hélices de 5 pieds de diamètre montées près des extrémités des ailes. Le long des bords d’attaque des ailes sont montés 12 rotors plus petits, de 1,9 pieds de diamètre, entraînés par des moteurs électriques.
La Nasa a reconfiguré les ailes du X-57 pour qu’elles ne représentent que 42 % de leur taille précédente, une conception qui, selon l’agence spatiale, réduit la traînée pour rendre le vol plus efficace.
Les 12 rotors plus petits aident à atténuer la perte de portance due à la petite aile, doublant ainsi la portance disponible pour l’avion. Il s’agit d’une évolution d’une technologie que la Nasa appelle Leading Edge Asynchronous Propeller Technology, ou Leaptech, que l’agence spatiale a testée sur une aile modèle montée sur un camion conduit à grande vitesse dans le désert en 2015.
Les moteurs électriques et l’électronique d’aviation sont alimentés par deux packs de batteries lithium-ion de 400 livres montés dans la cabine de l’avion X-57 qui fournissent une puissance combinée de 23 kilowattheures. La Nasa a consacré beaucoup de temps et d’efforts pour s’assurer qu’elles ne pouvaient pas surchauffer et prendre feu.
Si le X-57 peut démontrer sa capacité à voler en mode tout électrique au-dessus du désert californien, près du centre de recherche sur les vols Armstrong de la Nasa, il pourrait ouvrir la voie à des avions électroniques 40 % plus efficaces que ceux qui volent aujourd’hui. Et comme aucun moteur à combustion n’est impliqué, ces vols pourraient être plus silencieux, même si ce n’est pas le cas – même les hélices électriques font du bruit, comme l’ont constaté tous ceux qui ont vu voler un drone grand public.
