L’aviation, avec le transport maritime, sont les deux sujets en suspens de l’électrification que l’on connaît déjà dans les environnements terrestres. Les besoins énergétiques importants des deux secteurs nous obligent à mettre de côté – du moins pour le moment – le format batterie au lithium. Cependant, Il existe d’autres alternatives dans le monde de l’hydrogène qu’ils peuvent résoudre leurs problèmes d’émissions.
L’industrie aéronautique est également l’une des plus exigeantes en matière de mesures de sécurité. Par conséquent, chaque mouvement et nouvelle technologie Il est soigneusement analysé et testé avant de franchir le pas à son intégration dans un avion commercial. Un processus dans lequel Airbus et son équipe ZEROe sont immergés.
Fin 2023, ZEROe a allumé pour la première fois le iron pod, le système de propulsion à hydrogène conçu par Airbus pour votre avion électrique qui rassemble tout ce dont vous avez besoin dans une seule capsule. En plus de la pile à combustible, il contient les moteurs électriques essentiels pour faire tourner l’hélice et les systèmes qui les contrôlent et les maintiennent refroidis.
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Un concept qui a prévu pour arriver sur le marché avant 2035 dans le cadre de la nouvelle voie de l’entreprise aéronautique pour la fabrication de plates-formes zéro émission. Outre ce modèle de pile à combustible à hydrogène, Airbus dispose également d’autres modes de propulsion électrique, en fonction des besoins opérationnels et des itinéraires pour lesquels les avions sont conçus.
L’hydrogène dans les avions
Les quatre modèles d’avions électriques sur lesquels Airbus travaille ont vu le jour en 2020. Tous basés sur l’hydrogène, trois d’entre eux prévoient d’utiliser les moteurs à combustion hybrides et à hydrogène comme source d’énergie, tandis que le quatrième s’engage dans un schéma totalement électrique grâce à des batteries du même élément du tableau chimique.
Avion ZEROe avec moteurs à capsule Airbus
Ces piles à combustible fonctionnent en transformant l’hydrogène en électricité grâce à une réaction chimique, n’émettant que de l’eau. Cette alternative à la combustion s’est imposée comme la mieux placé pour les avions avec des routes régionalescomme celles qui unissent les îles d’un archipel.
Même si la technologie des piles à combustible à hydrogène n’était pas vraiment nouvelle cette année-là, Airbus indique qu’à cette époque il n’existait aucun système capable de générer suffisamment d’énergie pour alimenter le moteur d’un avion. Fin 2020, Airbus a créé une nouvelle société afin de « développer des piles à combustible à hydrogène » spécialement conçues pour l’aviation.
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L’un des tests les plus importants de la courte histoire du programme a eu lieu en juin 2023, lorsque la pile à combustible de qualité aéronautique a été testée dans les installations de l’entreprise. L’examen a été une réussite : atteint une puissance maximale de 1,2 mégawattsouvrant la voie à son intégration avec le reste des composants du moteur.
Et c’est ainsi qu’arrive le dernier test réalisé fin 2023, qu’Airbus a récemment communiqué. « Les moteurs électriques de la capsule alimenté pour la première fois par des piles à combustible à hydrogène« , comme ils le soulignent.
Airbus A380 avec le moteur intégré au fuselage de l’Airbus
« C’était un grand moment pour nous car l’architecture et les principes de conception du système Ce sont les mêmes que nous verrons dans la conception finale« , a déclaré Mathias Andriamisaina, responsable des tests et de la démonstration chez ZEROe. » L’ensemble du canal de puissance fonctionnait à 1,2 mégawatts, la puissance que nous avons l’intention de tester dans notre démonstrateur A380. «
Airbus dispose d’une unité de ce modèle d’avion – le plus grand avion commercial au monde – comme banc d’essai ; Son intégration dans le fuselage sera la prochaine grande étape de l’entreprise. Avec cette démarche, ils entendent observer comment les nombreux systèmes interagissent pendant les tests, ce qui leur permettra d’avancer une fois ceux-ci terminés avec succès.
« Ce processus nous permet d’apprendre quels changements doivent être apportés pour rendre la technologie apte au vol », a déclaré Hauke Peer-Luedders, directeur des systèmes de propulsion à pile à combustible chez ZEROe. « Nous mesurons le fonctionnement du système de propulsion dans son ensemble tester la puissance nécessaire aux différentes phases de vol« , souligne-t-il. Par exemple au décollage, où une puissance maximale est requise, et en croisière, où il en faut moins mais plus longtemps.
moteur amovible
L’approche d’Airbus avec ce système consiste à équiper la nacelle en fer d’un avion régional à voilure haute. Chacun des avions devrait notamment embarquer 6 nacelles – 3 sur chaque aile –, dotées chacune d’une hélice à 8 pales.
Là où réside réellement l’innovation, c’est dans le concept de possibilité de retirer et de remplacer le pod. « Chaque capsule peut être démontée et remontée en un temps record », a souligné l’entreprise lors de sa présentation. « Cette approche pourrait constituer une solution pratique et rapide pour la maintenance et, potentiellement, le ravitaillement en hydrogène dans les aéroports. »
Chacune des capsules est, par essence, un système de propulsion à hélice indépendant. D’où la facilité de le retirer sans affecter le reste des systèmes de l’avion. Ils sont constitués de l’hélice elle-même, de moteurs électriques, de piles à combustible, d’un réservoir d’hydrogène liquide, d’un système de refroidissement et d’un ensemble d’équipements auxiliaires.
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« De l’hydrogène et de l’air sont fournis aux piles à combustible pour générer du courant électrique », expliquent Airbus. « L’électronique de puissance transforme et alimente le moteurs électriques qui font tourner l’arbre fixé à l’hélice » et une poussée vers l’avant est produite, avec laquelle l’avion décolle et reste dans les airs.
Autres notions
En plus du fer à repasser qui vient d’être testé, la société européenne compte 3 autres modèles de fer à repasser dans son portefeuille. avions fonctionnant à l’hydrogène et au carburant d’aviation traditionnel. Le plus grand de tous est le ZEROe Turbofan, doté d’un moteur à réaction semblable à celui présent dans la plupart des avions commerciaux conventionnels. Selon Airbus, ce modèle pourrait transporter moins de 200 passagers sur plus de 3 700 km.
Reste de l’avion de la famille ZEROe Airbus
L’hélice ZEROe Turboprop utilise une technologie similaire. La principale différence entre celui-ci et la nacelle en fer est qu’elle brûlera de l’hydrogène pour générer le mouvement des pales, au lieu d’utiliser une pile à combustible. Pourrait accueillir moins de 100 passagers sur une distance de plus de 1 800 km.
Le dernier des concepts présentés par Airbus est le Blended-Wing-Body (BWB), qui présente la conception la plus révolutionnaire de toutes. « L’intérieur exceptionnellement large du fuselage du BWB ouvre de multiples options pour le stockage et la distribution d’hydrogène », note la société. « Ici, les réservoirs sont situés sous les ailes et deux turboréacteurs à hydrogène assurent la poussée. »
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