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Posté par Adrien le Mercredi 25 Novembre 2009 à 00:00:27
Solar Impulse: un projet de planeur solaire
Le 6 novembre 2009, le prix de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de...) de Brunswick a été attribué aux chercheurs Dr. Bertrand Piccard (Bertrand Piccard, né le 1er mars 1958 à Lausanne, est un psychiatre et aérostier suisse, connu pour avoir réussi, avec...) et André Borschberg afin de récompenser les efforts de recherche des deux équipes internationales pionnières dans le domaine du vol solaire. Leur projet (Un projet est - dans un contexte professionnel - une aventure temporaire entreprise dans le but de créer un produit ou...) Solar Impulse (Le projet Solar Impulse vise à faire décoller et voler de façon autonome, de jour comme de nuit, un avion propulsé...), un avion alimenté uniquement avec de l'énergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de manière diffuse à travers...), sans carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant...) ni émissions de déchets, établit de nouveaux critères pour un avenir mobile durable basé à partir de sources d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la...) alternatives. L'appareil de démonstration (Cet article ou cette section doit être recyclé. Sa qualité devrait être largement améliorée en le réorganisant et en le...) est en construction depuis juin 2009. L'objectif ultime du projet est un tour du monde (Le mot monde peut désigner :) d'ici 2011 ou 2012, sans aucune autre énergie que celle du soleil, recueillie par les 200 mètres carrés de cellules photovoltaïques recouvrant les ailes. Le Centre allemand de recherche aérospatiale (L'aérospatiale (nom commun féminin singulier) rassemble les techniques de l'aéronautique (déplacement dans...) DLR a contribué grandement au développement de cet avion visionnaire.

L'avion Solar Impulse représente, de par sa large envergure (63,4m) et sa construction légère, (1.600 kg) un important défi en termes de manoeuvrabilité et de capacité de charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de...). Pour sonder les limites de maniabilité (La maniabilité désigne la plus ou moins bonne aptitude d'un véhicule terrestre, naval ou aérien à réagir aux...) de Solar Impulse, une simulation a été effectuée à l'institut DLR de technique d'écoulement à Brunswick dans la plus grande unité centrale de traitement en aérodynamique (L'aérodynamique est une branche de la dynamique des fluides qui porte sur la compréhension et l'analyse des écoulements...) d'Allemagne. Les chercheurs ont déterminé entre autres la portance et les efforts latéraux susceptibles d'opérer sur l'avion.


Distribution de la pression (La pression est la force exercée sur une surface donnée.) à l'aide de lignes de courant
sur la surface du prototype de Solar Impulse

La grande envergure de la voilure représente le principal défi. Dans une simulation numérique, l'écoulement de l'air sur l'avion devait être calculé avec 30 millions de points. A cause de la grande envergure et de la vitesse en vol réduite à 70 km/h, les rafales de vent jouent un rôle plus important que pour les avions commerciaux classiques, plus rapides. En cas de rafale, l'avion peut plus facilement être amené en position inclinée, position à partir de laquelle il se doit d'être de nouveau rapidement manoeuvrable. L'avion étant dirigé sans commande (Commande : terme utilisé dans de nombreux domaines, généralement il désigne un ordre ou un souhait impératif.) hydraulique (L'hydraulique désigne la branche de la physique qui étudie les liquides. En tant que telle, les champs d'investigation...) ou électrique, donc au seul effort au manche du pilote, il est particulièrement important de conserver des efforts de commande faibles tout en gardant l'effort de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) nécessaire.

L'institut DLR d'aéroélastique à Göttingen compte parmi les instituts phares dans le domaine des tests de mécanique vibratoire, partie intégrante du programme de tests des prototypes d'avions. A cause de l'extrême légèreté de l'avion Solar Impulse, les tests de vibration ont été menés de façon originale: l'avion était posé sur une rotule, et les ailes et les unités de commande maintenues avec des câbles en caoutchouc, afin de stabiliser le positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre (produit, marque ou...).

L'extrême légèreté représente aussi un défi particulier pour les scientifiques de Göttingen, surtout à cause de l'envergure des ailes: 63,4 mètres, comparable à celle des avions commerciaux. Les fréquences de vibration sont nettement inférieures à celles des appareils classiques, à la limite du mesurable: elles sont nettement inférieures à 1 Hz, alors que pour les avions commerciaux elles sont presque 2 fois plus élevées. Selon le Dr. Marc Böswald, qui mène les tests de vibration, les institutions de recherches capables de mener ce genre de mesures sont rares - l'Institut d'aéroélastique de Göttingen se trouve être lui-même la seule en Europe.

Le DLR continuera à l'avenir à soutenir le projet Solar Impulse. Un essai de vibration supplémentaire sera mené au cours de l'année à venir. Ensuite, les chercheurs étudieront entre autres l'influence des nombreuses cellules solaires et du contrôle des propriétés de vibration. Ces cellules solaires n'étaient pas installées lors des premiers essais de vibration. Si les tests sont un succès, un vol d'essai devrait être effectué au printemps (Le printemps est l'une des quatre saisons des zones tempérées. Elle se place entre l'hiver et l'été.) 2010. L'appareil et son pilote devrait rester 36 heures (L'heure est une unité de mesure  :) en l'air. L'énergie solaire accumulée durant la journée, emmagasinée dans des batteries au lithium-ion (Les accumulateurs à base de lithium utilisent des technologie en cours de mise au point, présentant un très important...), assurera l'alimentation des moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par...) durant la nuit. Après un premier vol à succès, l'Institut DLR de technique des systèmes de vol de Brunswick pourrait soutenir le projet grâce à une identification des systèmes et des analyses dynamiques. Ainsi les connaissances des propriétés de vol et de la manoeuvrabilité de cet appareil volant inhabituel pourraient être approfondies.

Source: BE Allemagne numéro 460 (19/11/2009) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /61283.htm
Illustration: DLR
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