La Suisse construit le premier avion de course électrique

Ce premier avion de course électrique suisse est un modèle léger et puissant à l'aérodynamique parfaite. Marc Umbricht, Directeur général de Pie Aeronefs SA, veut aller encore plus haut, mais il mise pour le moment sur la rapidité : dès l'automne 2022, cet ingénieur et aviateur passionné souhaite financer deux avions de course, et ainsi battre le record mondial de vitesse des avions électriques. Ce dernier est enregistré à 340 kilomètres par heure en septembre 2021. À l'occasion de l'Air Race E, huit équipes au total voleront sur un circuit en boucle pendant quatre à cinq minutes.

Un nouveau chapitre pour l'aviation

Depuis le premier envol du Solar Impulse en 2009 (nous nous souvenons encore de cet appareil volant assez lentement à 70 km/h), de nombreux efforts ont été faits dans le domaine des systèmes de propulsion alternatifs destinés aux avions. En 2017, le planeur à moteur électrique suisse SolarStratos a effectué son premier vol et, l'année dernière, le premier avion à entraînement exclusivement électrique a été approuvé en Europe : le Velis Electro, du fabricant slovène Pipistrel, est un avion ultraléger à deux places, qui peut voler 50 minutes à environ 170 km/h.

Pie Aeronefs poursuit d'autres objectifs et se concentre pour l'instant sur la conception du premier avion de course électrique suisse. Avec une envergure de 6,6 mètres, l'UR-1 est conçu spécifiquement pour les courses aériennes et peut atteindre une vitesse maximale de 500 km/h grâce à ses 200 ch. Pour réaliser ce rêve, Marc Umbricht s'est entouré d'une équipe dynamique. Outre les pilotes, navigateurs et techniciens aéronefs, l'équipe est également composée d'ingénieurs possédant des compétences en aérodynamique, statique ou matériaux composites.

Système de batterie innovant

Tandis que d'autres projets préfèrent modifier des modèles d'avions existants en les équipant de propulsions électriques, les pionniers vaudois ont conçu l'UR-1 de bout en bout. Pour maximiser les performances, ils ont doté leur bolide aérien d'un empennage en « V » qui produit moins de résistance à l'air qu'une gouverne avec ailes arrière.

Mais la véritable innovation réside dans les batteries stockées dans les ailes depuis le fuselage. Leur conception dépend de différents facteurs : si les batteries sont lourdes, elles doivent être refroidies intensivement ; si elles sont petites, la tension s'avère plus haute et provoque beaucoup de chaleur. Les développeurs ont trouvé le juste milieu avec un système de batterie composé de douze modules plats de 60 centimètres de longueur. Du jamais vu, mais aussi une affaire complexe : les ailes ne doivent pas se courber dans l'air.

Les batteries lithium-polymère ont une capacité de 1,15 kilowattheure et sont entourées d'un matériau résistant à la chaleur. Le refroidissement s'effectue avec un mélange d'eau glycolée. Un système de protection anti-feu spécialement conçu contrôle en permanence la température de toutes les batteries et, si des valeurs critiques sont constatées, il peut découpler automatiquement les modules concernés. Si un incendie devait malgré tout se déclarer, la fumée et les gaz seraient évacués par les tuyaux d'échappement.

Deux autres modèles électriques prévus

Si l'UR-1 n'effectuera son premier vol d'essai qu'en avril 2022, Pie Aeronefs travaille déjà au développement des prochains modèles. En plus de l'UR-2, sur lequel sera testé un nouveau concept de propulsion, les vaudois poursuivent un autre objectif à long terme : un avion électrique pour quatre passagers ayant la même puissance qu'un avion classique de la même catégorie. Il devrait pouvoir voler à une vitesse de croisière de 200 km/h pendant quatre à cinq heures.

Les ingénieurs aériens suisses souhaitent équiper l'UR-2, mais aussi le futur modèle à quatre places, d'une propulsion électrique distribuée (DEP). Ce nouveau système de propulsion se compose de plusieurs « propulsions électriques réparties » sur le bord des ailes et comprend trois à dix hélices par aile. Ainsi, Pie Aeronefs considère spécifiquement le développement d'un système de propulsion pour un avion d'affaires. On ne sait pas encore si ce système sera entièrement électrique ou plutôt développé en formule hybride, alliant un système thermique à l'électrique. Si la technologie de propulsion et de stockage d'énergie devait un jour être assez sophistiquée, les petits avions électriques présenteraient plusieurs avantages par rapport aux modèles à combustion : la perte de puissance en altitude appartiendrait au passé, l'entretien serait moins coûteux et il ne serait plus nécessaire de faire chauffer les moteurs.