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Un avion électrique révolutionnaire, sans pièces mobiles, a effectué son premier vol

Même si de nombreuses années de recherche seront encore nécessaires pour mettre au point un tel avion, on peut dire que l'aviation vient d'entrer dans une nouvelle ère, avec le premier vol expérimental, en laboratoire, d'un nouveau type d'appareil volant utilisant la  propulsion électroaérodynamique (Voir article et vidéo Technology review).

Dans un article publié dans la prestigieuse revue "Nature", des chercheurs du MIT viennent en effet de révéler qu'ils ont conçu et développé le premier avion ne nécessitant aucune pièce mobile. Cet avion expérimental de 2,45 kilogrammes n'a pas fait tourner les aubes de turbines pour se propulser sur 60 mètres : il utilisait directement de l'électricité.

Si cette technologie doit encore être améliorée - et les ingénieurs du MIt sont convaincus qu'elle peut l'être -, les futurs aéronefs seraient beaucoup plus sûrs, plus silencieux et plus faciles à entretenir. Plus important encore, ce nouveau mode de propulsion entièrement électrique éliminerait les émissions de polluants et de CO2.

Ce récent vol inaugural a été rendu possible grâce à un processus appelé propulsion électroaérodynamique, une idée qui existe depuis plus de 50 ans. Le concept lui-même est beaucoup plus difficile à visualiser qu'une hélice en rotation et tire parti d'un phénomène physique appelé "vent ionique".

Utilisant de très hautes tensions (40 000 volts dans le cas de ce prototype), le propulseur génère des ions dans l'air autour de deux électrodes. Le champ électrique créé entre ceux-ci transfère alors un flux ionique d'une électrode plus petite à une plus grande. Dans leur déplacement, ces ions entrent en collision avec des molécules d’air, créant le vent ionique et poussant l’avion vers l’avant. Comme les ions produits se déplacent entre deux électrodes fixes, aucune pièce mobile n'est nécessaire pour faire fonctionner ce type d'avion.

Alors pourquoi cette technologie n'est-elle pas utilisée depuis longtemps dans l'aviation ? Parce que, lors de sa conception dans les années 1960, les chercheurs en sont venus à la conclusion qu'ils ne pouvaient obtenir en continu la puissance électrique nécessaire pour qu'un tel avion puisse voler. Mais lorsque Steven Barrett, professeur d'aéronautique et d'astronautique au MIT, a repris ces recherches en 2009, il n'a pas été découragé par ces résultats et a senti qu'il y avait là un immense potentiel à exploiter. "J'ai été inspiré par les idées de science-fiction sur les avions et les vaisseaux spatiaux", déclare Barrett.

Neuf ans plus tard - et de nombreux échecs- , Barrett et son équipe peuvent être fiers de l'immense travail accompli : ils viennent en effet de réussir, contre toute attente, le premier vol en milieu fermé d'un petit avion à propulsion ionique. Barrett reste cependant prudent et modeste et déclare "N'oubliez pas que l'avion d'essai ne comportait personne à bord et, qu'à ce stade, il peut à peine se tenir dans les airs pendant quelques secondes".

Ces scientifiques sont donc tout à fait conscients du chemin qu'il reste à parcourir pour rendre cette technologie révolutionnaire utilisable à grande échelle. Mais il n'en reste pas moins vrai que ce premier vol constitue une véritable rupture et démontre la faisabilité de ce saut technologique majeur.

"Il  reste encore beaucoup de chemin à parcourir avant que votre voyage de Los Angeles à New York puisse se faire sans pièces mobiles, mais même si elle est encore loin de la phase  commerciale, la propulsion électroaérodynamique pourrait changer la donne pour les vols de drones et de petits appareils à courte portée et à faible charge utile", explique Priyanka Dhopade, chercheuse à l'Oxford Thermofluids Institute.

Ce nouveau mode de propulsion n'a de toute façon pas vocation, dans un avenir prévisible, à être appliqué aux gros avions de ligne. Barrett pense que, dans un premier temps, il pourrait en revanche venir s'intégrer dans certains avions, en complément des moteurs à réaction. Selon lui, ces systèmes de propulsion électroaérodynamique pourraient être intégrés dans les ailes et le fuselage de certains appareils  pour redynamiser l'air qui circule dans l'avion. Actuellement, cet air se retrouve derrière l'avion, se déplaçant lentement et le traînant vers l'arrière. Mais l'ajout de nouveaux systèmes de propulsion pourrait éliminer cette traînée et augmenter l'efficacité énergétique.

Incorrigible optimiste, Barrett rappelle que "Nous avons réussi en moins de dix ans à démontrer la viabilité de cette technologie de propulsion, alors que l'aviation a plus d'un siècle ; nous avons donc un énorme retard à rattraper. Mais je suis persuadé qu'avant le milieu de ce siècle, nous verrons une multitude de drones et de petits avions électrodynamiques voler au-dessus de nos têtes !".

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

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