Dübendorf : l’avion électrique e-Sling débute ses premiers essais en vol
Des étudiants de l’ETH Zurich présentent les résultats très stimulants de leurs travaux de recherche et développement. L’avion électrique e-Sling, immatriculé HB-STU, construit par des étudiants de l’ETH Zurich, a décollé pour la première fois le 19 septembre à Dübendorf. Entre-temps, l’avion à aile basse a déjà effectué plusieurs essais en vol. L’appareil, dont la masse maximale au décollage est de 950 kilogrammes, est certifié dans la classe expérimentale. C’est donc l’Experimental Aviation of Switzerland (EAS) qui en a la charge. Les étudiants vont poursuivre leurs travaux en procédant à un programme d’essais en vol élaboré conjointement par l’EAS et l’Office fédéral de l’aviation civile (OFAC). En effet, la technique de propulsion électrique associée à des accumulateurs constitue un terrain technique vierge pour l’EAS, raison pour laquelle l’OFAC accompagne cette partie des essais.
Le pilote d’essai suisse expérimenté Damian Hischier fait en outre bénéficier les essais de sa grande expérience dans le pilotage d’avions nouveaux. Selon ce dernier, les cinq premiers vols avec l’e-Sling n’ont pas montré d’anomalies. Il faut toutefois accorder une attention constante à la température du moteur électrique et à celle de la batterie. Au total, 20 étudiants en génie mécanique ou électrique de l’ETH Zurich sont impliqués dans le projet. Ils ont démarré la construction de l’avion électrique équipé d’un nouveau système de batterie modulaire en 2021 et ont utilisé cette opportunité pour leurs travaux de bachelor respectifs.
La base de l’appareil est un kitplane de type Sling TSI d’Afrique du Sud, disponible depuis 2018. Au lieu du classique quatre cylindres Rotax, le quadriplace baptisé « e-Sling » a été doté d’une propulsion électrique développée en interne. L’objectif est une réduction de 100 pour cent des émissions de CO2 et une réduction de 75 pour cent du bruit. En ce qui concerne le programme d’essais en vol, il y a encore du pain sur la planche pour l’EAS, mais aussi pour l’OFAC. En effet, les avions électriques constituent jusqu’à présent l’exception absolue dans le ciel. Comme de nombreuses technologies ont été développées par les étudiants eux-mêmes, il n’existe pas de modèle sur lequel s’appuyer. Ainsi, les batteries modulaires installées dans l’aile métallique, avec leur système spécial de refroidissement par glycol liquide, sont un système complexe qui nécessite des tests précis dans des conditions pratiques. Chaque pack d’accumulateurs situé dans les deux moitiés d’aile modifiées pèse 112 kilogrammes. Au total, plus de 2300 cellules d’accumulateur individuelles sont installées dans l’aile avec une capacité de 44 kWh délivrant une tension de 720 volts. Le moteur refroidi par air a également été conçu par les étudiants en collaboration avec des spécialistes de l’entreprise argovienne e+a-Elektromaschinen und Antriebe AG de Möhlin. De plus, l’e-Sling est équipé d’une quantité importante d’électronique de régulation.
Le programme d’essai prévoit environ 40 heures de vol. Ensuite, l’avion recevra une certification expérimentale de l’EAS. En vol de croisière, l’avion à aile basse devrait atteindre une vitesse d’environ 90 nœuds avec une autonomie de 100 miles nautiques. Le moteur électrique de l’ETH produit jusqu’à 110 kW au décollage, mais ne fonctionne qu’à 75 kW en régime de croisière. Le Rotax 915iS du Kitplane Sling TSI délivre quant à lui un maximum de 104 kW.
Les coûts élevés de l’électricité modifient la facture
L’élément décisif pour une plus large diffusion de l’aviation électrique sera, outre le respect de l’environnement, de savoir si l’on parvient à maintenir le prix d’achat et les coûts d’exploitation à un niveau compétitif, voire plus avantageux, par rapport aux avions traditionnels à moteur à combustion. C’est ce que pensaient les étudiants au début du développement de l’e-Sling en 2020. Mais entre-temps, l’augmentation extrême du prix de l’électricité a probablement considérablement changé la donne. Le fabricant d’avions Sling Aircraft de Johannesburg soutient le projet et échange activement avec les étudiants sur les progrès des essais en vol. La création de leur association, baptisée Cellsius, montre que les étudiants de l’ETH Zurich veulent poursuivre leurs recherches même après avoir achevé un premier projet ciblé. Leurs travaux devront promouvoir les innovations dans le domaine de l’aviation électrique et à hydrogène à l’ETH Zurich. Le nouveau projet Cellsius des étudiants, baptisé « H2 », a été présenté le 1er octobre dernier lors d’une autre manifestation, organisée également sur l’aérodrome de Dübendorf : une propulsion à l’hydrogène doit permettre à un avion à hélice de deux à quatre places de disposer à l’avenir d’une autonomie nettement supérieure à celle que permettent les accumulateurs électriques à ce jour.
Jürgen Schelling
