Solar Impulse - Exhibition (FR)

An idea born in Switzerland Follow us on :

EXPLORER POUR CHANGER LE MONDE

> Comment gérer des vols de longues distances et prévoir tous les scénarios?

> Comment évoluer dans des météos changeantes et trouver la trajectoire favorable?

> Comment le pilote arrivera à passer la nuit en vol sur l’énergie de ses batteries et atteindre le lever de soleil suivant pour continuer sa route?

> Comment le pilote réussira à traverser les océans quand on ne peut pas prédire les conditions de vol sur la fin l’étape?

> Comment se comporteront les systèmes de cet avion aussi novateur?

A CHAQUE ETAPE, UN NOUVEAU SUSPENSE…

Un avion capable d’approcher le vol perpétuel, pour

accomplir le premier tour du monde sans carburant

Un challenge pour démontrer la puissance de l’esprit pionnier

Une aventure pour inspirer les générations futures et se projeter dans un avenir durable

Une grande première dans l’Histoire de l’aviation, réécrivant

à l’énergie solaire les grands exploits aériens

Un ambassadeur des technologies propres pour encourager à économiser les ressources naturelles de notre planète

L’émotion et le suspense au cœur de l’aventure scientifique

Une épopée par étapes

autour du monde

L’avion solaire du tour du monde

LES

PIL

OTE

S

LEPILOTEDUFUTUR,danssacabinenonpressuriséeetnonchauffée,soumisàdesconditionsextrêmes,devrafairepreuved’uneenduranceetd’unevigilancehorsnormeslorsdesvolsdetrèslonguedurée.

LES PILOTES

SEUL DANS LE CIEL

Pilotage automatique conçu sur mesure

avec un système de surveillance du domaine

de vol capable d’alerter le pilote par des vibrations

sur ses bras

Besoins alimentaires journaliers

2.4 kg de nourriture, 2.5 l d’eau et 1 l de boissons vitaminées

Gestion de la fatigue à travers des techniques

d’auto-hypnose et de méditation techniques

Espace vital de 3.8 m3

équipé d’un siège couchette avec toilettes intégrées

Vêtements en fibres nylon qualifiées d’« intelligentes »

car elles stabilisent la température corporelle

du pilote

Connection satellite directe au Centre de Mission

Stratégie de repos environ 12 x 20 min

sur un cycle de 24 h au-dessus des zones non peuplées

Tests de vigilance réalisés 4 x par jour

Endurance pour un vol de 5 jours et 5 nuits

consécutives


Auguste PiccardL’invention de la cabine pressurisée et la première ascension dans la stratosphère en 1931, atteignant une altitude de 16’000 mètres. Premier homme à voir la courbure de la terre, il ouvre la voie à l’aviation moderne.

Jacques PiccardL’invention du bathyscaphe et la plongée record au fond de la Fosse des Mariannes. Digne successeur du Capitaine Nemo, pionnier de l’écologie scientifique, dévoué à la protection des mers et des lacs.

Bertrand PiccardPremier tour du monde en ballon sans escale, vol le plus long en distance et en durée de toute l’histoire de l’aviation. Un explorateur à la vision humaniste qui s’attache à promouvoir l’esprit pionnier et l’innovation dans la vie de tous les jours.

Jamais encore une seule famille n’a autant marqué le monde de l’exploration qu’Auguste, Jacques et Bertrand Piccard : la conquête de la stratosphère et des abysses, le premier tour du monde en ballon.

LES PILOTES

TRADITION D’EXPLORATION SCIENTIFIQUEDepuis plus d’un siècle, cette famille suisse, concernée par le souci de protection de notre planète, s’emploie à repousser les limites du connu et du possible, dans un subtil alliage de rigueur scientifique, de goût de l’innovation et de soif d’exploration.


LES PILOTES

André BorschbergIngénieur de formation et titulaire d’un Master en science du management du Massachussetts Institute of Technology (MIT), André Borschberg dispose d’une solide expérience de créateur et d’administrateur d’entreprises ainsi que de pilote. Sa passion pour l’aviation et son intérêt pour les solutions nouvelles l’ont amené à diriger le projet et a constituer son équipe technique.

Bertrand PiccardDescendant d’une dynastie de pionniers et de scientifiques, Bertrand Piccard, médecin psychiatre, explorateur et conférencier, accomplit le premier tour du monde en ballon sans escale. Initiateur et fondateur de Solar Impulse, il convainc les partenaires financiers à soutenir ce défi. Désireux d’allier science et aventure pour promouvoir les technologies propres, il développe la philosophie du projet et en définit la portée symbolique et politique.

Deux hommes, pionniers et innovateurs, tous deux pilotes, se sont associés pour assurer le développement de Solar Impulse. Bertrand Piccard y apporte sa vision avant-gardiste et André Borschberg, son expérience d’entrepreneur et de manager.

TANDEM AUX COMMANDES


L’AVI

ON

LAPUISSANCEDEL’INNOVATIONLepremieravionàl’enduranceperpétuelle,capabledevolerjoursetnuitssanscarburant.

Le poids d’une voiture familiale 2300 kg

Un cockpit non-chauffé et non-pressurisé pour un seul pilote

Une puissance maximale

de 13,5 kW pour chacun des 4 moteurs

Une vitesse maximale indiquée de 90 km /h

Une altitude maximale de croisière de 8500 m

L’AVION

UN PROTOTYPE REVOLUTIONAIRE

La puissance moyenne sur 24 h d’un scooter

17’248 cellules photovoltaïques

aussi fines qu’un cheveu (135 microns)

L’envergure d’un Boeing 747

Jumbo Jet 72 m


L’AVION

2010Solar night flightswiss flightsRéalisation du premier vol solaire jour/nuit.

2011European flightsPremier vol solaire international (Payerne – Bruxelles) sur invitation de l’Union Européenne. Invité d’honneur au Salon International Aéronautique du Bourget, réunion mythique et incontournable des professionnels de l’aviation.

2012Destination MoroccoPremier vol solaire intercontinental sur invitation du Roi du Maroc pour soutenir le programme national de construction de la plus grande centrale thermo-dynamique solaire du monde.

2014vols tests de SI2pour s’assurer que l’avion du tour du monde sera capable de remplir sa mission.

First to fly day and night on solar power

16 records du monde en aviation

2013Across America Traversée en 6 étapes des 5’650 km entre San Francisco et New York, l’occasion pour les pilotes de présenter leur projet à l’ONU. La réussite de la mission en dépit des nombreux obstacles et imprévus survenus lors des vols démontra la fiabilité des technologies utilisées ainsi que la détermination et la compétence de toute l’équipe.

LES GRANDS MOMENTS

2015En vol autour tour du mondeParti d’Abu Dhabi en mars, Solar Impulse a accompli 8 étapes jusqu’à Hawaii, réalisant environ la moitié du tour du monde et le plus long vol en avion solaire jamais réalisé de 5 jours et 5 nuits consécutives.


L’AVION

Solar Impulse rassemble toute une famille d’entreprises et de particuliers qui partagent l’esprit pionnier du projet, garantissent sa faisabilité et participent à la diffusion du message.

UNE VISION PARTAGÉE

Soutien de personnalités prestigieuses, toutes engagées en faveur des énergies propres et de l’environnement, promo-teurs enthousiastes de cette aventure porteuse d’avenir.

Comité de parrainage Joseph Ackermann Buzz AldrinYann Arthus-Bertrand Sir Richard BransonJames CameronPaulo CoelhoPeter DiamandisJean-Louis ÉtienneAl Gore Nicolas HulotErik R. Lindbergh SAS le Prince Albert II de MonacoHubert Reeves Robert SwanJean Verne Don WalshRichard WieseElie Wiesel

« Une arme efficace […] démontrant l’impor-tance des technologies propres pour répondre aux besoins énergie de la planète. » Sir Richard Branson

« Une façon percutante d’attirer l’attention sur les solutions énergétiques durables comme le solaire. »James Cameron

« Un pas de géant adressant un message fort au monde entier. » Ban Ki-Moon

Parmis eux : Solvay Omega Schindler ABB Google Swiss Confederation Altran Bayer Swiss Re Corporate Solutions MoetHennessy Swisscom Nestlé Research Masdar Principauté de Monaco Semper Clarins Victorinox Air Liquide Dassault Systemes Mc Kinsey & Company EPFL (Swiss Federal Institute

of Technology)

80 partenaires et 100 conseillers s’investissent pour la réussite du projet. En apportant le soutien financier et l’expertise nécessaire à sa réalisation, ils ont joint leurs forces au projet, faisant naître de cette collaboration, des solutions technologiques nouvelles.


L’AVE

NTU

RE

L’ESPRITPIONNIERAUSERVICEDUPROGRÈSETDELADURABILITÉUneexplorationtournéeverslefuturpourdémontrerl’efficacitédestechnologiespropresetdesénergiesrenouvelables,etréaliserl’impossible.

L’AVENTURE

LA ROUTE

Vols de 4 à 5 jours lors des traversées du Pacific et de l’Atlantic dans le cockpit de 3.8 m3

36’000 kilomètres à parcourir

Obligation de voler par météo favorable sans trop de vent, avec un

minimum de précipitations et avec une possibilité d’une porte de sortie en cas

d’évènements inattendus

Près de 500 heures en avion sans aucune émission

polluante

Une épopée autour du monde en plusieurs étapes

Une équipe de soutien de 60 personnes

Relais des pilotes d’un vol à l’autre

Échange et confrontation permanente des données

entre météorologues, mathématiciens, contrôleurs aériens et ingénieurs de planification pour définir

une trajectoire intégrant toutes les contraintes

Un trajet vers l’est dans l’hémisphère nord : Golfe Arabique – Mer d’Arabie –

Indes – Myanmar – Chine – Océan Pacifique – États-Unis – Japon – Océan Atlantique – Europe du Sud ou Afrique du Nord pour revenir au point de départ


L’AVENTURE

En contact permanent avec le cockpit par liaison satellite, l’équipe est l’« ange gardien » du pilote.

Afin de définir la route optimale pour les étapes du tour du monde, des milliers de vols ont été simulés en tenant compte des conditions météorologiques depuis 2005.

La Principauté de Monaco aux côtés de la Fondation Prince Albert II accueille le centre de contrôle de mission. Pendant les vols, les données de vol sont recalculées deux fois par jours, en tenant compte de la situation météorologique et des conditions d’ensoleillement. Le profil et la route du vol sont optimalisés afin de s’assurer que l’avion solaire ait suffisamment d’énergie pour voler tout la nuit.

Les mathématiciens calculent les paramètres de vol en tenant compte des données météorolo-giques, des conditions d’ensoleillement et des restrictions du contrôle aérien.

CENTRE DE MISSION

Une vingtaine de spécialistes anticipent tous les scénarios possibles et transmettent au pilote toutes les informations nécessaires pour le suivi du plan de vol afin de garantir la réussite de la mission.

Capcomest en charge de la liaison radio directe avec le pilote.

Les ingénieurs établissent le plan de vol en tenant compte de toutes les informations données par l’équipe.

Les contrôleurs aériens coordonnent la trajectoire du vol avec les centres de contrôle régionaux.

Le directeur de vol dirige l’équipe et prend, avec le pilote, les principales décisions stratégiques.

Les météorologues analysent les prévisions météo-rologiques afin de trouver une fenêtre permettant le vol, ainsi qu’un parcours favorable.


L’AVENTURE

Configuration et structureIngénieurs en mécanique ou en aéro-nautique, physiciens, spécialistes de structure, d’aérodynamique et d’outils de design et de calcul, au top des techniques des matériaux composites ont uni leurs forces pour concrétiser la structure de l’avion solaire.

L’équipe de Solar Impulse rassemble des professionnels de tous horizons partageant une vision commune, celle de croire au pouvoir des technolo-gies propres pour assurer un avenir durable.

L’ÉQUIPE

Energie et propulsionPour gérer, transformer, emmaga-siner et réguler l’énergie des cellules solaires, développer des moteurs et des batteries de haute performance, les ingénieurs électriciens ont relevé le défi de l’efficacité maximale pour le poids le plus faible et assuré l’opti-misation de l’utilisation des énergies.

Atelier de production Dans ce projet pointu et futuriste, l’empirisme n’est pas de mise. Chaque pièce de l’avion solaire doit passer plusieurs tests pour être certifié « apte à voler ». Une petite équipe hautement qualifiée préside à tous ces tests incontournables.

Coordination de projetCes ingénieurs maîtrisent plusieurs disciplines telles que les techniques de construction les plus avancées, l’aérodynamique, la thermodynamique, la gestion de projet, l’ingénierie des systèmes et la simulation numérique.

Vols d’essaisPour les tests au sol, puis en vol, un pilote d’essai rejoint les ingénieurs afin de certifier le prototype - qui doit répondre aux exigences de l’aviation civile en matière de sécurité – et de préparer l’appareil pour ses futures missions de vol.

Logistic & ground crewPour chaque étape du tour du monde, toute une équipe s’affaire pour organiser l’acheminement du matériel et des collaborateurs sur les diffé-rents aéroports. A chaque mission de vol, leur responsabilité est de préparer l’avion et le pilote, d’assurer le maniement de l’appareil au sol ainsi que de garantir l’effi-cacité opéra-tionnelle et la sécurité des décollages et des atterrissages.

Take-off team L’équipe partenariat et les cellules communication, presse et multimédia font partager ce défi au public et infor-ment les médias du monde entier. La direction des finances et le secrétariat assurent les bases indispensables au décollage de l’aventure.


« Solar Impulse n’a pas été construit pour transporter des passagers, mais pour transporter des messages. Nous voulons démon-trer l’importance de l’esprit de pionnier, encourager les gens à remettre leurs certitudes en ques-tion. Notre monde a besoin de nouvelles solutions pour améliorer la qualité de vie de l’humanité. Les technologies propres et les éner-gies renouvelables en font partie. »

Bertrand Piccard

Les pilotes de Solar Impulse croient en la force de l’esprit pionnier pour réaliser l’impossible.

Les technologies propres disponibles aujourd’hui permettraient de diviser par deux la consommation énergé-tique de l’humanité. Sortons-les des laboratoires et des start-ups pour les utiliser massivement dans notre société. C’est le message de cette aventure à la fois scientifique et philosophique qui cherche à inciter chacun à économiser les ressources naturelles de notre planète.

Chaque nuit, pour tenir en vol jusqu’au lever du soleil et pouvoir poursuivre sa mission autour du monde, le pilote devra optimiser la gestion de l’énergie solaire accumulée dans ses batteries. Un symbole pour chacun de nous.

GUIDÉS PAR UNE VISION, PORTÉS PAR LA PASSION

LES PILOTES


Le système d’alerte et de surveillance contrôle en permanence le fonctionnement du

pilotage automatique et détecte toute anomalie ou dépassement des limites de sécurité.

PILOTAGE ET SÉCURITÉ

Un cockpit de 3.8 m3 permet d’embarquer les réserves d’oxygène, la nourriture et

l’équipement de survie tout en offrant l’ergonomie nécessaire pour des vols de plusieurs jours.

Un siège polyvalent sert à la fois de couchette

et de toilette. Un parachute et un canot de sauvetage sont intégrés dans le dossier. En position allongée, il permet au pilote d’effectuer des exercices physiques.

En l’absence de chauffage, le cockpit et le pilote sont protégés des -40 degrés extérieurs par

une isolation thermique de haute densité.

Des techniques d’auto-hypnose

et de méditation permettent au pilote de conserver ses facultés de vigilance et de concentration.

Un simulateur de vol spécialement développé

pour Solar Impulse permet d’entrainer les pilotes pour des missions de longue durée et le maniement délicat de leur avion.

Dispositif de communication avec

le centre de mission : transmission permanente

par satellite de centaines de données techniques, visuelles et sonores permettant au public

de suivre l’aventure.

LES PILOTES

Un interface homme-machine

donne une alerte senso-rielle au pilote si l’angle d’inclinaison dépasse la limite de 5 degrés.

Vêtements en fibres nylon qualifiées d’« intelligentes »

car elles stabilisent la température du corps.

Masque à oxygène au-dessus de 3’600 m.


«Imaginez les réserves d’énergie qui augmentent au cours du vol ! Pour réussir ce défi , il a fallu tirer un profit maximum de chaque watt mis à notre disposition par le soleil et le stocker dans nos batteries. Toutes les formes d’efficience énergé-tique ont été recher-chées. C’est en confrontant les expé-riences de chaque membre de l’équipe et en additionnant leurs potentiels que nous avons trouvé les solutions.»

André Borschberg

Solar Impulse 2 est un concentré de technologies propres, véritable laboratoire volant.

D’une qualité aérodynamique inégalée à ce jour, il peut, malgré sa légèreté, résister à de terribles contraintes. Des capteurs solaires aux hélices, chaque maillon de la chaîne de propulsion a été opti-misé. La construction a fait appel aux technologies les plus avancées et a permis de stimuler la recherche scientifique dans le domaine des structures composites, des matériaux légers, de la propulsion électrique et des moyens de gestion et de stockage de l’énergie.

« Tout ce qui ne casse pas en test est potentiellement trop lourd ! », tel a été le leitmotiv des ingénieurs pendant leurs 10 ans de calculs et de construction.

Son efficience énergétique est telle qu’il peut se contenter du rayon-nement solaire pour rester en vol plusieurs jours et nuits d’affilée sans carburant.

Au final, bien plus qu’un avion, une démonstration de ce que l’on peut atteindre avec des énergies renouvelables.

L’AVION ZÉRO CARBURANT

L’AVION


Mousse aux pores très fins pour isoler le cockpit des

températures extrêmes en vol.

L’AVION

Structure en matériaux composites

ultralégers (fibre de carbone et nid d’abeille assemblés en sandwich).

Extrados de l’aile recouvert d’une peau de cellules solaires

encapsulées et intrados entoilé d’un film flexible

et hautement résistant.

Energie stockée dans des batteries lithium polymère dont la densité a été optimisée à 260 Wh/kg. Les batteries

sont isolées par une mousse haute densité et montées dans les 4 nacelles avec un système contrôlant leur niveau de charge et leur température. Leur masse totale atteint 633 kg soit un peu plus du quart du poids total de l’avion.

4 moteurs à courant continu sans balais

et sans capteurs d’une efficience exception-

nelle génèrent jusqu’à 13,5 kW chacun. Ils sont munis d’un engrenage de réduction qui limite la rotation d’une hélice bipale de 4 m. de diamètre à 525 tours/min. Tout le système offre une effica-cité record de 94 %, produisant une perte de 6 % seulement, contre 70 % dans un moteur thermique classique.

140 nervures en fibre de carbone réparties tous les 50 cm donnent à l’aile son profil

aérodynamique tout en garantissant sa rigidité.

17’248 cellules solaires de 135 microns offrant le

meilleur compromis en termes de légèreté, de flexibilité et d’efficacité (23 %).

Un fuselage ultraléger et incroyablement résistant

grâce à un processus révo-lutionnaire de fabrication du carbone permettant de ne renforcer que les zones soumises à des forces importantes. Cette innova-tion a réduit de ¾ le poids de certaines couches en carbone permettant une diminution conséquente

du poids de chaque pièce.

UN LABORATOIRE VOLANT


Solar Impulse - Exhibition (FR)

Technology

Transcript of Solar Impulse - Exhibition (FR)