Solar Impulse - Définition
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Efficacité énergétique
L’énergie contenue dans les batteries devra durer jusqu’au lever du Soleil et permettre à l’avion de poursuivre sa mission.
- Énergie solaire
Les 11 628 cellules photovoltaïques en silicium monocristallin sont ultrafines (130 μm). Elles ont été sélectionnées pour leur rapport optimal poids/rendement.
- Capacité de stockage
Avec une densité énergétique de 200 Wh/kg, les accumulateurs nécessaires pour le vol de nuit pèsent 400 kg (plus du quart de la masse totale de l'avion). Ce paramètre oblige à réduire drastiquement la masse du reste de l’avion, à optimiser toute la chaîne énergétique et à maximiser le rendement aérodynamique par un grand allongement et un profil d’aile conçu pour les basses vitesses.
Avions
Prototype
Le prototype du premier avion, HB-SIA, pèse 1 600 kg pour une envergure de 64 mètres. Dépourvu de cabine pressurisée, il a pour mission de vérifier par l’expérience les hypothèses de travail ainsi que de valider la sélection des technologies et procédés de construction.
Des capteurs solaires aux hélices, la chaîne de propulsion du Solar Impulse est optimisée pour avoir le rendement le plus élevé possible. Son design a été pensé pour résister aux conditions hostiles que subissent les matériaux et le pilote en haute altitude, en intégrant les contraintes de poids aux impératifs de résistance.
| Immatriculation : | HB-SIA |
| Avion : | Prototype |
| Envergure : | 63,40 m |
| Longueur : | 21,85 m |
| Hauteur : | 6,40 m |
| Masse : | 1 600 kg |
| Motorisation : | 4 moteurs électriques de 10 ch chacun |
| Cellules photovoltaïques : (nombre) | 11 628 : * 10 748 sur l’aile ; * 880 sur le stabilisateur horizontal |
| Vitesse moyenne : | 70 km·h-1 |
| Plafond : | 8 500 m |
| Date de présentation publique : | 26 juin 2009 |
Source : le site de Solar Impulse : challenge
Structure et matériaux
Solar Impulse est construit autour d'un squelette en matériau composite (fibre de carbone et nid d’abeille en sandwich). La surface inférieure des ailes est revêtue d’un film souple et la surface supérieure est couverte de cellules solaires encapsulées.
Système de propulsion
Sous les ailes sont fixées quatre gondoles, contenant chacune un moteur électrique, conçus par la société ETEL , une batterie de 70 accumulateurs, un système de gestion de la charge/décharge et de la température. L'isolation thermique a été conçue pour conserver la chaleur émise par les batteries et garantir leur fonctionnement malgré les températures de l'ordre de -40 °C rencontrées à 8 500 m. Chaque moteur a une puissance maximale de 10 ch. Les hélices bipales, de 3,5 m de diamètre, tournent à une vitesse de 200 à 400 tr/min.
Deuxième avion
En 2011, réalisation d'un deuxième avion, le HB-SIB. Ce dernier aura une cabine pressurisée pour effectuer des missions de longue durée, des traversées sans escale d'un continent et de l'océan Atlantique.
Le décollage de cet avion pour effectuer un tour du monde devrait avoir lieu en 2013. Cinq escales sont prévues, pour changer de pilote et présenter l’aventure au public ainsi qu'aux autorités politiques et scientifiques. Chaque tronçon du vol durera de 3 à 4 jours, ce qui est considéré comme le maximum supportable pour un pilote seul.
