Avion solaire

Avion solaire - Définition et Explications

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Introduction

Avion solaire Helios (NASA)

Un avion solaire est un avion dont la propulsion électrique est alimentée, complètement ou en partie, par de l'énergie qu'il capte du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et...) grâce à des panneaux photovoltaïques. Disposés habituellement sur la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa...) de l'aile, ils convertissent l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) lumineuse de notre étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) en énergie électrique (Un apport d'énergie électrique à un système électrotechnique est nécessaire pour qu'il effectue un travail : déplacer une charge, fournir de la lumière, calculer. Ce travail est proportionnel à la...). Connecté aux panneaux, un circuit électronique (Un circuit électronique est un ensemble de composants électroniques interconnectés sur un circuit imprimé dans le but de remplir une fonction. C'est pour cela qu'un circuit électronique est souvent considéré comme une boîte noire...) appelé MPPT (Maximum Power Point Tracker) assure une utilisation optimale de cette énergie afin d'alimenter le moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou travail.[réf. nécessaire]) qui transforme cette énergie électrique en énergie mécanique (L'énergie mécanique est une quantité utilisée en mécanique classique pour désigner l'énergie d'un système emmagasinée sous forme d'énergie cinétique et...) au travers de l'hélice (Hélice est issu d'un mot grec helix signifiant « spirale ». Un objet en forme d'hélice est dit hélicoïdal.). Dans la majorité des cas, une batterie est utilisée pour stocker l'énergie supplémentaire afin de pallier un manque de Soleil.

Par rapport aux ressources fossiles comme le kérosène (Le kérosène est un mélange d'hydrocarbures contenant des alcanes (CnH2n+2) de formule chimique allant de C10H22 à C14H30. Issu du raffinage du pétrole, il résulte du soutirage pendant la distillation d'une coupe...), l'énergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de manière diffuse à travers l'atmosphère. Sur Terre, l'énergie solaire est...) est inépuisable, gratuite et non polluante mais présente une variation importante liée à la rotation de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande...) (cycle jour-nuit) et une instabilité imprévisible liée aux nuages. Elle n'est pas utilisée pour les transports (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre.) aériens. Les cellules photovoltaïques ont un coût élevé, sont fragiles et difficiles à mettre en œuvre sur une aile courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du plan, de l'espace usuels. Par exemple, les droites, les segments, les lignes polygonales et les cercles...). En raison de leur rendement maximum situé actuellement à environ 30 %, une surface importante est nécessaire pour obtenir une puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) convenable et les batteries nécessaires au stockage (même issues de la technique de pointe Lithium (Le lithium est un élément chimique, de symbole Li et de numéro atomique 3.) Polymère) sont lourdes.

Projets

Sunrise ( Sunrise (studio d'animation) est un studio d'animation japonais, Sunrise (télécom) est une société suisse de télécommunication, Sunrise est le titre original du film L'Aurore du...) I et II

Le premier avion solaire (Un avion solaire est un avion dont la propulsion électrique est alimentée, complètement ou en partie, par de l'énergie qu'il capte...) était le Sunrise I qui a effectué son premier vol (Le premier vol ou vol inaugural d'un avion est la première occasion pour celui-ci de prendre les airs par ses propres moyens. C'est...) le 4 novembre 1974 à Camp Irwin, en Californie. Réalisé par R.J. Boucher de la compagnie Astro Flight Inc., il avait une envergure (L'envergure est la distance entre les extrémités des ailes. Le terme est valable pour définir un oiseau, un chiroptère, un avion (ou...) de 9,76 m pour 12,25 kg.

Solar One

Avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air,...) construit principalement sur fonds propres par Frederick To et David Williams entre entre 1976 et 1978. Dessiné par ses inventeurs sur le modèle d'un planeur (Un planeur est un aérodyne qui est, par définition, dépourvu de moteur. Il existe toutefois des versions dotées d'un moteur d'appoint escamotable appelées motoplaneur. La pratique du planeur...) de l'époque, l'avion fut construit en matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) les plus légers possibles (bois d'épinette, fibre (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) de verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué d’oxyde de silicium (silice SiO2) et...), résine, aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un élément important sur la Terre avec...) et du solar film thermo formable). Par manque de financement, de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) et face à la difficulté de trouver un sponsor, les inventeurs décidèrent de réduire le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de cellules solaires à un tiers du nombre prévu. Pour amorcer le décollage (Le décollage est la phase transitoire pendant laquelle un aéronef passe de l'état statique - au sol - vers le vol.), ils utilisèrent une batterie chargée avec les cellules de l'avion avant le décollage. La présence de cette batterie, sera à l'origine d'une polémique : les détracteurs du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration...) affirmant que cela ne faisait pas de cet avion un avion à propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l'énergie fournie par le milieu...) solaire pur.

Le premier vol d'essais avec propulsion solaire eut lieu sur l'aérodrome (Un aérodrome est une surface (sur terre ou sur l'eau) destinée à être utilisée (en totalité ou en partie) pour l'arrivée, le...) de Lasham, (Hampshire, UK) le 21 décembre 1978.

Le premier vol officiel devant la presse eut lieu le 13 juin 1979 avec Ken Stuwart comme pilote.

L'histoire (Les Histoires ou l'Enquête (en grec ancien Ἱστορίαι / Historíai) sont la seule œuvre connue de l'historien grec Hérodote. Le titre signifie...) de la fabrication du Solar One fut l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est défini par les...) d'un documentaire dans la série Histoires oubliées de l'aviation (L'aviation est une activité aérienne définie par l'ensemble des acteurs, technologies et règlements qui permettent d'utiliser un aéronef dans un but particulier. Ces...) intitulé L'avion à énergie solaire de Karin Leuthy et Philip Osborn en 1994.

Gossamer Penguin

Le 18 mai 1980, le Gossamer Penguin, un modèle Albatross modifié, fut le premier avion habité à voler propulsé uniquement par l'énergie solaire. Construit par la société AeroVironment Inc., fondée par Dr. Paul McCready, il avait une envergure de 22 m pour un poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à l'opposé de la résultante des...) de seulement 31 kg. Le pilote pour ce premier test fut le fils de P. McCready, âgé alors de 13 ans.

Une évolution nommée Solar Challenger (14,3 m d'envergure pour 90 kg) traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de la voie, sous les rails, pour en maintenir l'écartement et l'inclinaison, et transmettre au...) la manche en 1981.

Helios

Helios est un projet d'avion solaire de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA,...).

Solar Impulse (Solar Impulse est un projet d'avion solaire. Il vise à construire puis à faire voler de nuit comme de jour, sans carburant ni émissions polluantes, un avion monoplace à propulsion électrique alimentée uniquement par...)

Solar Impulse est un projet conduit par les Suisses Bertrand Piccard (Bertrand Piccard, né le 1er mars 1958 à Lausanne, est un psychiatre et aéronaute suisse, connu pour avoir réussi, avec le pilote britannique Brian Jones, à effectuer le premier tour du monde en...) et André Borschberg (André Borschberg, né le 13 décembre 1952 à Zurich, est un pilote professionnel suisse d'avion et d'hélicoptère.). Il s'agit d'un avion solaire monoplace avec lequel ils envisagent de faire le tour du monde (Le mot monde peut désigner :) en cinq escales à partir de 2012.
L'avion est composé de deux grandes ailes qui seront recouvertes d'environ 200 m2 de panneaux solaires (soit 12 000 cellules photovoltaïques). Le dispositif permet de propulser quatre moteurs électriques de 10 chevaux chacun, et permet de recharger les 400 kg de batteries lithium-polymère embarqués par l'appareil. Son envergure totale est de 63,4 mètres. Il a effectué son premier vol d'essai avec succès le 7 avril 2010, à 8 h 28 GMT (10 h 28 heure (L'heure est une unité de mesure  :) française). Celui-ci a duré plus d'une heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y compris en sciences (« heure...). Solar Impulse avait décollé de la base militaire de Payerne, à l'ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).) de la Suisse.

Le 8 juillet 2010, après 26 heures de vol, à 7 h 01 GMT, avec une personne à bord - le pilote, André Borschberg -, Solar Impulse a atterri à la base militaire de Payerne d'où il avait décollé.

Au total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme. Exemple : "Le total des dettes". ...), ce sont 70 personnes qui ont consacré sept ans de leurs vies à travailler à ce projet.

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