Commentaires sur : Le défi industriel de l’avion électrique

Par : Delpseudo

Delpseudo — Sat, 09 Nov 2013 15:49:32 +0000

Bonjour, J’ai lu de nombreux textes très intéressants, voire admirables dans certains cas. Voici une alternative qui pourrait répondre à de nombreuses préoccupations existantes dans le domaine des transports ariens : L’AEROSTAT-PLANE, version dirigeable du DELPLANE, hypothèses MAXIMALES L’ossature du dirigeable est en bois, de qualité aviation, réceptionné par le Bureau Véritas. L’invention s’inscrit donc dans un processus de développement durable. Cette ossature, esquissée très schématiquement par le croquis ci-dessus, comporte : · Des baguettes de spruce (variété de bois résineux léger aux fibres longues, serrées, rectilignes, parallèles et pratiquement sans nœud) de différentes sections qui jouent le rôle de poutrelles (voir page 12). Le spruce, stratifié naturel, est (à masse égale) le matériau le plus solide au monde, ne subit aucune déformation permanente et possède de bonnes qualités de résistance en traction, flexion et compression. De surcroît, sa densité est faible : 0,389, arrondi à 0,5 afin de tenir compte des goussets et de la colle. Les matériaux composites peuvent être plus légers mais n’offrent pas les mêmes qualités mécaniques pour les présentes applications et leur densité varie de 1,0 à 2,0. · Des cales structurales en bois dur (frêne), insérées dans l’ossature, qui permettront le montage des équipements nécessaires au vol (turbopropulseurs, circuits et systèmes, atterrisseurs, etc.). · Des goussets et panneaux de jonction en bois contreplaqué trois plis de bouleau de 20/10 mm ou d’okoumé (acajou) de 30/10 mm, collés aux intersections des poutrelles et des cales en bois dur. · Des colles (résines synthétiques), de qualité aviation, réceptionnées par le Bureau Véritas. · Des «composites» liège-carbone-époxy, recouverts d’élastomère marouflé, enduit et peint. Les dirigeables sont construits de plusieurs façons : à structure rigide, souple ou semi-rigide. L’invention présentée est une synthèse de ces différentes façons et situe l’aéronef entre l’aérostat et l’avion, d’où son appellation d’AEROSTAT-PLANE. La structure rigide est composée de 76 larges nervures en spruce, toutes de même dimension, formant 75 réservoirs individuellement étanches qui sont remplis d’un gaz moins lourd que l’air, chimiquement neutre et ininflammable : l’hélium. L’intrados, l’extrados et les flancs sont constitués de revêtements rigides et étanches, car ils sont composés de sandwiches de CoreCork (liège) avec peaux carbone (pages 12 & 13). Ces revêtements rigides, collés aux 76 nervures, sont ensuite recouverts d’un élastomère étanche, marouflé, enduit et peint. Cette imbrication originale de constructions assure une étanchéité maximale quasi absolue. L’AEROSTAT-PLANE, allégé par l’hélium, demeure cependant un aéronef légèrement plus lourd que l’air et se comporte comme un avion classique en raison du concept DELPLANE qui est d’être en forme de profil d’aile d’avion. Ainsi, grâce à sa bonne pénétration dans l’air, l’aéronef atteint des vitesses jusqu’à 300 kts (555 km/h) selon la puissance installée et se manœuvre aisément au cours des procédures d’approche, de décollage et d’atterrissage. Cependant, si besoin est, l’aéronef devient moins lourd que l’air par un déballastage approprié prévu à cet effet et il décolle alors verticalement. Les AEROSTAT-PLANE 1, 2 et 3sont ainsi dimensionnés : 300 m de long dont 262 m pour la partie aérostatique, 150 m de large et 30 m de hauteur moyenne estimée pour les surfaces latérales en forme de profil d’aile, soit 1.179.000 m3, correspondant à 1.524.447 tonnes de capacité de charge pouvant s’élever dans l’air selon le principe de la poussée d’Archimède, ramenées à 1.179 tonnes, soit 1 kg par m3 d’hélium. Chaque nervure est composée de deux demi-nervures en spruce qui prennent en sandwich une ou de deux membranes en Tyvek de chez Dupont de Nemours (ou d’une autre matière déterminée par le bureau d’études) ce qui élimine tous risques de flambage (voir pages 14 & 17). La masse totale des nervures est de 228 tonnes et les ossatures spruce de contreventement entre nervures comptent pour 114 tonnes. Enfin, des renforts structuraux en bois dur (frêne) plus plaques, visserie et boulonnerie métalliques interviennent pour 20 tonnes et supportent l’adjonction des équipements nécessaires au vol (35 t) ainsi que l’habitacle avant intégré (54 t) ou rapporté (64 t). Les empennages de direction et ceux de profondeur et de gauchissement dits « élevons » sont constitués de nervures en nids d’abeilles composées de fibres aramides et de résine phénolique avec peau carbone (voir Annexes page 13). En option, des flotteurs (pneumatiques gonflables à coque rigide) peuvent être fixés à cheval sur 2 nervures de chaque côté du dirigeable, ce qui permet à l’aéronef de glisser sur toutes surfaces planes même légèrement accidentées, tels herbe, sable, neige, glace, fleuve, lac, lagune ou mer peu agitée. Un atterrisseur quadricycle escamotable à roues tirées avec jambes de force à grand débattement est également installé. Les roues sont à motricité électrique. Un réservoir anti-incendie totalisant 100 tonnes d’eau et de « retardant » ou 9 containers chargés chacun de 10 tonnes de fret prennent place dans un logement approprié situé à l’intrados de l’AEROSTAT-PLANE (FIG 18). La motorisation est assurée par 5 turbopropulseurs PW127F de 2750 SHP chacun (2052 kW). Ce sont ces mêmes moteurs qui équipent les ATR 72, reconnus pour leur fiabilité et leur pollution modérée. Des motorisations de 1 à 7 turbopropulseurs PW127F sont prévues. L’AEROSTAT-PLANE à motricité électrique (brevetée) Une surface de 30.000 m² sur l’extrados est recouverte d’un revêtement développé par Dupont de Nemours intégrant des cellules photovoltaïques (voir Annexes page 18). Durant l’effet diurne, cette surface énergétique alimentent 6 moteurs électriques à hélices contrarotatives carénées qui sont montés par groupes de trois sur les flancs de l’aéronef et qui sont orientables sur environ 270°, ce qui permet à l’appareil en équilibre aérostatique de monter ou de descendre verticalement sans les contraintes du ballastage ou du déballastage. La nuit, les cellules photovoltaïques sont relayées par des batteries lithium-ion et/ou polymères-lithium déjà pré-chargées, assistées par 6 groupes électrogènes, également installés sur les flancs de l’appareil afin d’en faciliter le fonctionnement et l’entretien, d’une puissance unitaire de 120 à 150 kVA appelés «e-APU», développés par Microturbo du groupe Safran et nommés « électric jet set » pour l’AEROSTAT-PLANE (photo ci-dessous). Tel 0033139977159

Par : Delpseudo

Delpseudo — Sat, 09 Nov 2013 15:19:45 +0000

Bonjour, J’ai lu beaucoup de documents intéresants, voire admirables. Voici une alternative qui pourrait répondre à nombre de préoccupations actuelles dans le domaine des transports par aéronefs : L’AEROSTAT-PLANE, version dirigeable du DELPLANE, hypothèses MAXIMALES L’ossature du dirigeable est en bois, de qualité aviation, réceptionné par le Bureau Véritas. L’invention s’inscrit donc dans un processus de développement durable. Cette ossature, esquissée très schématiquement par le croquis ci-dessus, comporte : · Des baguettes de spruce (variété de bois résineux léger aux fibres longues, serrées, rectilignes, parallèles et pratiquement sans nœud) de différentes sections qui jouent le rôle de poutrelles (voir page 12). Le spruce, stratifié naturel, est (à masse égale) le matériau le plus solide au monde, ne subit aucune déformation permanente et possède de bonnes qualités de résistance en traction, flexion et compression. De surcroît, sa densité est faible : 0,389, arrondi à 0,5 afin de tenir compte des goussets et de la colle. Les matériaux composites peuvent être plus légers mais n’offrent pas les mêmes qualités mécaniques pour les présentes applications et leur densité varie de 1,0 à 2,0. · Des cales structurales en bois dur (frêne), insérées dans l’ossature, qui permettront le montage des équipements nécessaires au vol (turbopropulseurs, circuits et systèmes, atterrisseurs, etc.). · Des goussets et panneaux de jonction en bois contreplaqué trois plis de bouleau de 20/10 mm ou d’okoumé (acajou) de 30/10 mm, collés aux intersections des poutrelles et des cales en bois dur. · Des colles (résines synthétiques), de qualité aviation, réceptionnées par le Bureau Véritas. · Des «composites» liège-carbone-époxy, recouverts d’élastomère marouflé, enduit et peint. Les dirigeables sont construits de plusieurs façons : à structure rigide, souple ou semi-rigide. L’invention présentée est une synthèse de ces différentes façons et situe l’aéronef entre l’aérostat et l’avion, d’où son appellation d’AEROSTAT-PLANE. La structure rigide est composée de 76 larges nervures en spruce, toutes de même dimension, formant 75 réservoirs individuellement étanches qui sont remplis d’un gaz moins lourd que l’air, chimiquement neutre et ininflammable : l’hélium. L’intrados, l’extrados et les flancs sont constitués de revêtements rigides et étanches, car ils sont composés de sandwiches de CoreCork (liège) avec peaux carbone (pages 12 & 13). Ces revêtements rigides, collés aux 76 nervures, sont ensuite recouverts d’un élastomère étanche, marouflé, enduit et peint. Cette imbrication originale de constructions assure une étanchéité maximale quasi absolue. L’AEROSTAT-PLANE, allégé par l’hélium, demeure cependant un aéronef légèrement plus lourd que l’air et se comporte comme un avion classique en raison du concept DELPLANE qui est d’être en forme de profil d’aile d’avion. Ainsi, grâce à sa bonne pénétration dans l’air, l’aéronef atteint des vitesses jusqu’à 300 kts (555 km/h) selon la puissance installée et se manœuvre aisément au cours des procédures d’approche, de décollage et d’atterrissage. Cependant, si besoin est, l’aéronef devient moins lourd que l’air par un déballastage approprié prévu à cet effet et il décolle alors verticalement. Les AEROSTAT-PLANE 1, 2 et 3sont ainsi dimensionnés : 300 m de long dont 262 m pour la partie aérostatique, 150 m de large et 30 m de hauteur moyenne estimée pour les surfaces latérales en forme de profil d’aile, soit 1.179.000 m3, correspondant à 1.524.447 tonnes de capacité de charge pouvant s’élever dans l’air selon le principe de la poussée d’Archimède, ramenées à 1.179 tonnes, soit 1 kg par m3 d’hélium. Chaque nervure est composée de deux demi-nervures en spruce qui prennent en sandwich une ou de deux membranes en Tyvek de chez Dupont de Nemours (ou d’une autre matière déterminée par le bureau d’études) ce qui élimine tous risques de flambage (voir pages 14 & 17). La masse totale des nervures est de 228 tonnes et les ossatures spruce de contreventement entre nervures comptent pour 114 tonnes. Enfin, des renforts structuraux en bois dur (frêne) plus plaques, visserie et boulonnerie métalliques interviennent pour 20 tonnes et supportent l’adjonction des équipements nécessaires au vol (35 t) ainsi que l’habitacle avant intégré (54 t) ou rapporté (64 t). Les empennages de direction et ceux de profondeur et de gauchissement dits « élevons » sont constitués de nervures en nids d’abeilles composées de fibres aramides et de résine phénolique avec peau carbone (voir Annexes page 13). En option, des flotteurs (pneumatiques gonflables à coque rigide) peuvent être fixés à cheval sur 2 nervures de chaque côté du dirigeable, ce qui permet à l’aéronef de glisser sur toutes surfaces planes même légèrement accidentées, tels herbe, sable, neige, glace, fleuve, lac, lagune ou mer peu agitée. Un atterrisseur quadricycle escamotable à roues tirées avec jambes de force à grand débattement est également installé. Les roues sont à motricité électrique. Un réservoir anti-incendie totalisant 100 tonnes d’eau et de « retardant » ou 9 containers chargés chacun de 10 tonnes de fret prennent place dans un logement approprié situé à l’intrados de l’AEROSTAT-PLANE (FIG 18). La motorisation est assurée par 5 turbopropulseurs PW127F de 2750 SHP chacun (2052 kW). Ce sont ces mêmes moteurs qui équipent les ATR 72, reconnus pour leur fiabilité et leur pollution modérée. Des motorisations de 1 à 7 turbopropulseurs PW127F sont prévues. L’AEROSTAT-PLANE à motricité électrique (brevetée) Une surface de 30.000 m² sur l’extrados est recouverte d’un revêtement développé par Dupont de Nemours intégrant des cellules photovoltaïques (voir Annexes page 18). Durant l’effet diurne, cette surface énergétique alimentent 6 moteurs électriques à hélices contrarotatives carénées qui sont montés par groupes de trois sur les flancs de l’aéronef et qui sont orientables sur environ 270°, ce qui permet à l’appareil en équilibre aérostatique de monter ou de descendre verticalement sans les contraintes du ballastage ou du déballastage. La nuit, les cellules photovoltaïques sont relayées par des batteries lithium-ion et/ou polymères-lithium déjà pré-chargées, assistées par 6 groupes électrogènes, également installés sur les flancs de l’appareil afin d’en faciliter le fonctionnement et l’entretien, d’une puissance unitaire de 120 à 150 kVA appelés «e-APU», développés par Microturbo du groupe Safran et nommés « électric jet set » pour l’AEROSTAT-PLANE (photo ci-dessous). Didier Delmotte 0033139977159

Par : Global202

Global202 — Mon, 03 Sep 2012 17:28:58 +0000

Pourquoi n’est-il pas fait appel à une remorque lorsque l’avion doit rouler sur le tarmac ? Ne serait-ce pas plus économique ?

Par : an391

an391 — Mon, 03 Sep 2012 14:22:13 +0000

Le green taxiing est de fait le poste principal d’économie possible, mais comme bien caractérisé dans l’article, beaucoup de jeux de mots dans le « branding de cette affaire », et de toute manière le traffic aérien va selon toute vraisemblance baisser dans le futur, si ce n’est déjà la cas, il faut surtout se préparer à ça (entre autres).

Par : gcb

gcb — Mon, 03 Sep 2012 14:21:18 +0000

« Le « green taxiing » peut alors faire économiser 3% ou 4 % de kérosène. Alors que gagner 0,5 % en efficacité sur un turboréacteur actuel relèverait de l’exploit. » Pourquoi alors n’a-t-il pas été développé plus tôt, compte tenu de l’économie collosale prévue ? L’électronique de puissance explique-t-elle cet intérêt tardif ?

Par : Equideus

Equideus — Mon, 03 Sep 2012 14:11:39 +0000

Nous avons des propositions par exemple : en vol utiliser « une partie » de l’air comprimé à 300°C qui vient du réacteur pour : – alimenter notre turbine pour le comprimer à 300 bars dans des réservoirs pour ensuite utiliser ces volumes au sol pour faire rouler sur le tarmac. ceci aurait également l’avantage de refroidir l’air par la détente pour s’en servir pour la pressurisation – pour fabriquer l’électricité pour les alimentations en vol en continu avec la même double turbine. Comme les explications prendraient trop de place, nous vous invitons à consulter le site : htpp://equideus.free.fr pour plus de détails suivre le lien sur facebook. Quant à l’avenir, si vous regardez ce qui est possible avec les nouvelles turbines Equideus vous comprendrez que le passage par l’hydrogène peut être reporté aux calendes grecques.

Par : Samivel51

Samivel51 — Mon, 03 Sep 2012 12:07:28 +0000

Merci pour cet article tres interessant. On aimerait savoir dans quelle mesure l’A350 prends en compte cette conception « tout electrique », en particulier comparer au B787.

Par : alain94800

alain94800 — Mon, 03 Sep 2012 08:12:34 +0000

La nas a commissioner une étude avec Boeing pour les technologies d’avion sans CO2. L »horizon est 2040. il y a des technologie variées. J’ai retrouvé une étude sur une variante électrique avec des cables supracondusteurs et des moteurs placés différemments (nacelle de queue large, ou de bout d’aile). dans Sugar ils étudient diverses sources d’énergie, GPL, électrique, et même fusion froide (LENR). les ratios minimums qu’il ont obtenus, laisse enterndre qu’avec les réacteurs Defkalion un peu allégés, et des turbines top innovantes actuelles, des batteries innovantes actuelles, ou pourrais faire un avion Hybride electrique/LENR… évidemment on peu penser que ca commencera par des avions légers, et des applications spécifiques : – d’abord drones, vue l’autonomie de plusieurs mois – ensuite parachutisme vu la tension sur les prix de l’énergie, et la petite taille.