Avions propulsés par un moteur électrique/énergie solaire

[Bechar06]

Zarbi le hors-centrage des réservoirs !   ATR-42 et DASH-8 avec Hydrogène ! 

https://www.air-cosmos.com/article/universal-hydrogen-veut-convertir-les-dash-8-et-atr42-lhydrogne-23635

[clem200]

il y a 10 minutes, Bechar06 a dit :

Zarbi le hors-centrage des réservoirs !   ATR-42 et DASH-8 avec Hydrogène ! 

De mémoire la masse volumique de l'hydrogène est 10x inférieur au kérosène  Pas bien lourd donc. 

[Bechar06]

Ok, pas vu les proportions  HYDROGENE  :  https://energies.airliquide.com/fr/mediatheque-planete-hydrogene/comment-stocker-lhydrogene

Sous pression

"La méthode la plus simple permettant de diminuer le volume d’un gaz, à température constante, est d’augmenter sa pression.

Ainsi, à 700 bar, l’hydrogène possède une masse volumique de 42 kg/m3 contre 0.090 kg/m3 à pression et température normales. À cette pression, on peut stocker 5 kg d’hydrogène dans un réservoir de 125 litres.

Aujourd’hui la majeure partie des constructeurs automobiles a retenu la solution du stockage sous forme gazeuse à haute pression. Cette technologie permet de stocker la quantité d’hydrogène nécessaire à une voiture alimentée par une pile à combustible pour parcourir de 500 à 600 km entre chaque plein."

Sous forme liquide

Une technique de pointe pour stocker un maximum d’hydrogène dans un volume restreint consiste à transformer de l’hydrogène gazeux en hydrogène liquide en le refroidissant à très basse température.

L’hydrogène se liquéfie lorsqu’on le refroidit à une température inférieure de -252,87°C.

Ainsi, à -252.87°C et à 1,013 bar, l’hydrogène liquide possède une masse volumique de près de 71 kg/m3. À cette pression, on peut stocker 5 kg d’hydrogène dans un réservoir de 75 litres.

Afin de pouvoir conserver l’hydrogène liquide à cette température, les réservoirs doivent être parfaitement isolés.

Le stockage de l’hydrogène sous forme liquide est pour l’instant réservé à certaines applications particulières de très hautes technologies comme la propulsion spatiale. Par exemple, les réservoirs de la fusée Ariane, conçus et fabriqués par Air Liquide, contiennent les 28 tonnes d’hydrogène liquide qui vont alimenter son moteur central. Ces réservoirs sont une véritable prouesse technologique : ils ne pèsent que 5,5 tonnes à vide et leur paroi ne dépasse pas 1,3 mm d’épaisseur.

Sous forme solide 

Le stockage de l’hydrogène sous une forme solide, c’est-à-dire conservé au sein d’un autre matériau, est aussi une piste de recherche prometteuse.

[g4lly]

11 hours ago, clem200 said:

De mémoire la masse volumique de l'hydrogène est 10x inférieur au kérosène  Pas bien lourd donc. 

Dans quelle condition?! Liquide ... le problème est alors le contenant en général. Certes il ne se consomme pas pendant le voyage.

[Bechar06]

Encore un candidat au renouveau  ( fortement optimiste ? )  : https://www.air-cosmos.com/article/un-avion-rgional-lectrique-sudois-lt-2026-23651

Heart Aerospace, un avionneur suédois, a dévoilé le 23 septembre le système de propulsion électrique qui motorisera l’avion de ligne régional quadrimoteur ES-19, qui devrait être exploité à l’été 2026.... Le programme ES-19 est déjà bien avancé, puisque les essais au sol ont déjà débuté avec un prototype du système de propulsion grandeur nature. Une maquette à l’échelle 20% de l’avion devrait commencer les essais en vol avant la fin de 2020. Un prototype à l'échelle 1 débutera les essais en vol à la mi-2024.

[seb24]

il y a 29 minutes, Bechar06 a dit :

Encore un candidat au renouveau  ( fortement optimiste ? )  : https://www.air-cosmos.com/article/un-avion-rgional-lectrique-sudois-lt-2026-23651

Heart Aerospace, un avionneur suédois, a dévoilé le 23 septembre le système de propulsion électrique qui motorisera l’avion de ligne régional quadrimoteur ES-19, qui devrait être exploité à l’été 2026.... Le programme ES-19 est déjà bien avancé, puisque les essais au sol ont déjà débuté avec un prototype du système de propulsion grandeur nature. Une maquette à l’échelle 20% de l’avion devrait commencer les essais en vol avant la fin de 2020. Un prototype à l'échelle 1 débutera les essais en vol à la mi-2024.

Vu les performances et caractéristiques c'est pas non plus particulièrement fou. Bon ça reste une startup on connait leur calendrier optimistes. Mais je serais pas surpris de voir voler ce genre d'avion d'ici la fin de la décennie.

[Bechar06]

@alexandreVBCI  va peut-être devoir changer son titre de FIL puisque l'Hydrogène monte en ligne ! 

https://www.journal-aviation.com/actualites/45189-airbus-devoile-ses-concepts-d-avion-a-hydrogene-zeroe    les 3 concepts ZEROe proposés par AIRBUS

Monocouloir à turboRéacteurs  successeur potentiel de l' A320, à 3500 km de 120 à 200 pasaggers

Version régionale à TurboPropulseurs , genre ATR  prononcé, à 100 places  sur  1800 km

Aéronef à fuselage intégré ( aile volante )  équivalent au premier

 

[seb24]

Il y a 11 heures, Bechar06 a dit :

@alexandreVBCI  va peut-être devoir changer son titre de FIL puisque l'Hydrogène monte en ligne ! 

https://www.journal-aviation.com/actualites/45189-airbus-devoile-ses-concepts-d-avion-a-hydrogene-zeroe    les 3 concepts ZEROe proposés par AIRBUS

Monocouloir à turboRéacteurs  successeur potentiel de l' A320, à 3500 km de 120 à 200 pasaggers

Version régionale à TurboPropulseurs , genre ATR  prononcé, à 100 places  sur  1800 km

Aéronef à fuselage intégré ( aile volante )  équivalent au premier

 

C'est ce qui semble le plus logique pour les jets. Même si il reste tout le problème de autour de la production de l'hydrogène à résoudre.

 

[Bechar06]

Air & Cosmos papier du 25/09/2020 complète les infos de ces 3 projets de AIRBUS

2 sont dans le plan gouvernemental : 

Monocouloir à turboRéacteurs  successeur potentiel de l' A320, à 3500 km de 120 à 200 passagers

Version régionale à TurboPropulseurs , genre ATR  prononcé, à 100 places  sur  1800 km

Le 3-ème : Aéronef à fuselage intégré ( aile volante )  équivalent au premier

Modèle volant Maveric  ( cf. fil Airbus, page 13, 11 février 2020 )

Défi général du mode de stockage e de distribution des réservoirs aux moteurs :  l'hydrogène liquide stocké à  -253°C  vers Moteurs de  + 800°C à +1500 °C 

Echangeurs .. Toute fuite de l'hydrogène  liquide chauffe  ( cheminées ) ...  

Objectif 2025 d'abord pour mûrir les 2 premiers concepts, mais c'est bien d'un avion à hydrogène qu'il s'agira in-fine  pour 2035

2021 modèle de propulsion au sol

2023 lancement d'un démonstrateur en vol

2024 vol du démonstrateur 

2028/29 : lancement du programme choisi

L'hydrogène ( volume * 4 vis à vis du Kérosène )  en réservoir remplace des passagers => Limites de longueur des fuselages 

D'où la préférence probable future pour l'aile volante ( concept  3 ) ( grâce au Volume offert !  Stockage Hydrogène + facile  ), mais...

Passagers sans hublots ! 

Pb d'évacuation rapide des passagers  

Airbus + Safran tous 2 concernés et au défi :! mais pas qu'eux  => Toute l'aéronautique et ses métiers 

Modifié le 8 octobre 2020 par Bechar06

[Toto2]

Et hop, un petit déterrage...

C'est beau de rêver mais les machines qui volent bien sont conçues par des gens sérieux...

Le passage d'une énergie à l'autre, ou plutôt à un vecteur, tout d'abord. C'est une perte de rendement et un gain de poids à chaque étape.

Les canards ensuite : si cette solution était efficace, nul doute que les "grandes plumes" auraient adopté la formule. Il y a bien eu quelques expériences dans les années 30-40 mais qui peut me citer un modèle de planeur de performance de type "canard" ?

Personne, bien entendu, et pour cause.

[Toto2]

Le 01/04/2014 à 00:44, Conan le Barbare a dit :

http://www.aerobuzz.fr/spip.php?article4934

 

En prélude à son vol New York-Paris sans escale prévu en juin 2015, Jean-Luc Soulier va relier Saint-Auban-sur-Durance à Oshkosh (juillet 2014) en motoplaneur Etlantic à énergie solaire (Aeroskylux). En 2017, le suisse Raphaël Domjan visera la stratosphère (80.000 pieds) aux commandes du Solar Stratos, un avion solaire conçu par PC Aero. Solar Impulse fait des émules…

Ah ! Ah ! Ah ! MORT DE RIRE !

Jean-Luc Soulier est-il posé ou bien est-il toujours en l'air ? Un vol de cinq ans avec des piles à oxygène, sans pressu et sans chauffage au FL 380, c'est un peu long, je trouve... J'espère qu'il a au moins emmené un sandwich !

Un peu de sérieux, que diable. Ce sont des projets farfelus comme celui-là qui discréditent la recherche de solutions électriques viables.

[Toto2]

L'aile volante... Voilà encore une belle lubie. Bien que j'aie eu l'occasion de voler sur une Fauvel AV22, et que j'aie beaucoup apprécié le côté un peu vicelard du pilotage de cette machine, il faut bien se rendre à l'évidence. Le gain, suppression de la partie arrière du fuselage et de la profondeur (qui travaille en portance négative sur un empennage classique), ne compense en effet pas les inconvénients. A ma connaissance, le concept nécessite un profil dit "auto-stable", c'est à dire dont la partie arrière de l'aile sur un cinquième de la surface à partir du bord de fuite, travaille aussi en portance négative (ce qui explique que le CG n'est pas situé au premier tiers de l'aile mais plus en avant, au premier quart).

Où est le bénéfice ? Pour supprimer la profondeur classique, on s'encombre d'une surface travaillant en portance négative encore plus importante...

Je suis consterné de voir de grands groupes de construction aéronautique envisager des solutions aussi stupides. Encore une fois, ce qui fonctionne, c'est le modèle monoplan avec fuselage et empennage, aussi bien pour les planeurs que pour les liners en passant par l'aviation légère.

Quand à l'hydrogène, le jour où un modèle expérimental explosera en vol à cause d'une toute petite fuite de rien du tout...

Modifié le 29 novembre 2020 par Toto2
correction d'une fôte ;)

[Patrick]

Il y a 2 heures, Toto2 a dit :

mais qui peut me citer un modèle de planeur de performance de type "canard" ?

Le motoplaneur Farner HF Colibri 1 SL arrivait à 42 de finesse en 1982. C'était plutôt pas mal pour l'époque. Le motoplaneur allemand à formule conventionnelle Schempp-Hirth Nimbus-4 arrivait certes à 60 de finesse à la même époque... mais avec une aile de 26 mètres d'envergure contre 17.5 au Colibri.

[Toto2]

Il y a 8 heures, Patrick a dit :

Le motoplaneur Farner HF Colibri 1 SL arrivait à 42 de finesse en 1982. C'était plutôt pas mal pour l'époque. Le motoplaneur allemand à formule conventionnelle Schempp-Hirth Nimbus-4 arrivait certes à 60 de finesse à la même époque... mais avec une aile de 26 mètres d'envergure contre 17.5 au Colibri.

Bof, 82 c'est pas non plus la préhistoire, d'ailleurs les techniques de construction n'ont pas tellement évolué depuis.

42 de finesse pour un 18 mètres, même en 82, c'était plutôt moyen : pour un standard, ce serait pas mal.

De mémoire, il me semble qu'il y a un anachronisme : le Nimbus 4 date des années 90, je crois. Voilà une machine rationnelle : dans sa version motorisée, le GMP est monté sur un pylône rétractable. C'est quand même une machine que je n'aurais pas souhaité poser aux vaches...

[Toto2]

Toujours à propos de l'hydrogène, il ne faudrait pas oublier qu'il s'agit d'un vecteur et non d'une énergie, tout comme l’électricité d'ailleurs.

Le seul vrai progrès, la seule technique qui permettra une avancée écologique, c'est le gazogène : brûler du bois, énergie renouvelable par excellence, pour faire tourner nos avions, autos, motos et bateaux, voilà l'avenir.

Save the Earth: it's the only planet that has chocolate

Modifié le 30 novembre 2020 par Toto2
correction d'une fôte ;)

[ogo]

Il y a 10 heures, Toto2 a dit :

Quand à l'hydrogène, le jour où un modèle expérimental explosera en vol à cause d'une toute petite fuite de rien du tout...

Je ne comprend pas cette lubie de voir l'hydrogène exploser partout. Il n'est guère plus dangereux que des vapeurs d'essence, du GPL ou tout ce que tu peux imaginer comprimé à minima dans un réservoir. Avec des normes associées et une soupape de sécurité lambda, l'hydrogène n'a pas plus de danger d'explosion que n'importe quel vecteur.

 

Où voyez vous une explosion ? 97 personnes à bord, 35 morts (de trop). Si explosion il y avait eu, il n'y aurait eu personne pour en parler...

 

[Toto2]

Simple question de physique. Dans l'enveloppe du Zeppelin, l'hydrogène n'est pas comprimé alors que dans le réservoir de la navette challenger, par exemple, l’inflammation a été explosive. Parce que, au départ, une explosion, c'est une combustion rapide sous certaines conditions, de pression et de température.

La différence avec d'autres gaz, ce sont les conditions de stockage : soit il faut refroidir presque jusqu'au zéro absolu, soit il faut comprimer à des pressions hallucinantes.

Ceci dit, tous les carburants sont dangereux, même le carburéacteur qui ne s'enflamme pourtant pas très facilement.

[Teenytoon]

Le 30/11/2020 à 10:06, ogo a dit :

Je ne comprend pas cette lubie de voir l'hydrogène exploser partout.

L'hydrogène a une plage d'inflammabilité et donc d'explosivité bien plus importante que celles des gaz combustibles commun comme le propane, le méthane ou les hydrocarbures liquides.

Hydrogène : 4 à 74 %

Kérosène : 0,6 à 4,9 %

Méthane : 5 à 15 %

Il n'y a guère que l'acétylène pour le dépasser : 2,5 à 82 % (et bizarrement on ne prévoit pas de véhicule à l'acétylène, tu iras demander aux soudeurs ce qu'ils en pensent...)

Et le monoxyde de carbone pour le talonner : 12,5 à 74,2 %

Bref, une belle merde à gérer au quotidien quand tu veux l'utiliser en mode grand public (voitures) ou dans un domaine dont la sécurité est censée être la première priorité (aéronautique).

A notre grand dam, c'est un des rares gaz dont la combustion ne produit pas de polluants. Avantages/inconvénients, balance bénéfices/risques, tout ça, tout ça...

Un peu de lecture

https://www.aria.developpement-durable.gouv.fr/wp-content/files_mf/1373986645SYHydrogene2008.pdf

https://www.automobile-propre.com/explosion-dune-station-dhydrogene-en-norvege-premiers-resultats-de-lenquete/

https://www.afhypac.org/documents/tout-savoir/fiche_7.1_inflammabilite_explosivite_rev._fev_2015_ineris_bwe_pm.pdf

https://fr.wikipedia.org/wiki/Limite_d'explosivité

Modifié le 7 décembre 2020 par Teenytoon

[Toto2]

Sans compter, rappelons-le, que l'hydrogène n'est qu'un vecteur, ce qui veut dire qu'avant de l'utiliser, il faut le produire avec un rendement médiocre et par des moyens plus dégueulasses les uns que les autres.

Non. Le gazogène : il n'y a que ça de vrai, une fois

Un jour on y viendra : on fabriquera de superbes gazos profilés, design, modernes, contrôlés électroniquement et qui alimenteront aussi bien les moteurs à explosion que les turboréacteurs et les turboprops avec une énergie que l'on gaspille bêtement aujourd'hui en n'entretenant pas les forêts, raison pour laquelle elles crament en été...

Bûcheron ? Voilà un métier d'avenir.

[Shorr kan]

Il existe un moyen très efficace de stocker l'hydrogène : lier les atomes d'hydrogène avec un nombre variable d'atomes de carbone. On appel ça les hydrocarbures je crois

 

Le 29/11/2020 à 21:22, Toto2 a dit :

Et hop, un petit déterrage...

C'est beau de rêver mais les machines qui volent bien sont conçues par des gens sérieux...

Le passage d'une énergie à l'autre, ou plutôt à un vecteur, tout d'abord. C'est une perte de rendement et un gain de poids à chaque étape.

Les canards ensuite : si cette solution était efficace, nul doute que les "grandes plumes" auraient adopté la formule. Il y a bien eu quelques expériences dans les années 30-40 mais qui peut me citer un modèle de planeur de performance de type "canard" ?

Personne, bien entendu, et pour cause.

 

J'en connais un qui a lu et a été marqué comme beaucoup par l'article "des couacs chez les canards" écrit par deux membres de l'association  inter.action.free.fr/  qui vulgarise l'aérodynamique et la conception aéronautique. 

L'article en question à la fois très critique vis à vis des canards et du travail de Burt Rutan : http://inter.action.free.fr/publications/canards/canards.htm

 

 

Le 29/11/2020 à 23:01, Toto2 a dit :

...

Je suis consterné de voir de grands groupes de construction aéronautique envisager des solutions aussi stupides. Encore une fois, ce qui fonctionne, c'est le modèle monoplan avec fuselage et empennage, aussi bien pour les planeurs que pour les liners en passant par l'aviation légère.

...

Je me suis souvent demandé aussi comment des hommes du métier pouvait l'envisager. Pour ma part il y a trois possibilité ( qui ne sont pas exclusives les unes aux autres) :

- C'est souvent des études prospectives et des recherches exploratoires. Explication la plus charitable.

- La captation des subventions qui accompagnent souvent ces projets qui se veulent innovant. Ethiquement douteux, mais rationnel.

- De la communication. 

Modifié le 16 décembre 2020 par Shorr kan

[Toto2]

+1

Burt Rutan est un imposteur. Ses "solutions" n'apportent rien du tout côté performances. Pire : si le centrage n'est pas parfait, le vol peut se terminer par un piqué vertical sous l'effet de la destruction du profil par la pluie. Certains se sont déjà fait peur comme ça, quand le plan canard décroche, c'est bien plus difficile de s'en sortir que d'arrêter une vrille avec un avion normal.

Je ne vois qu'une appli où le procédé est utile, l'aile delta. C'est ce qui fait la maniabilité du Rafale, conçu pour voler avec un centrage arrière important. L'inconvénient, c'est que ça rend impossible le pilotage "direct", ce sont des calculateurs qui transforment les ordres du pilote en action des gouvernes. Il y a aussi les moustaches du "Concordski" (TU144) qui assuraient un meilleur contrôle de l'assiette à l'atéro. Je crois même qu'il s'agissait de la seule innovation intéressante sur ce piège.

[Patrick]

il y a une heure, Toto2 a dit :

Je ne vois qu'une appli où le procédé est utile, l'aile delta. C'est ce qui fait la maniabilité du Rafale, conçu pour voler avec un centrage arrière important. L'inconvénient, c'est que ça rend impossible le pilotage "direct", ce sont des calculateurs qui transforment les ordres du pilote en action des gouvernes.

Les canards du Rafale sont presque exclusivement fixes même durant ses présentations en meeting, sauf aux très basses vitesses. Ils n'agissent plus en tant que gouvernes au-delà d'une certaine vitesse. La raison de l'autorité en tangage du Rafale est à chercher ailleurs.

De même, si on veut aller par là, les commandes de vol électriques sont également une nécessité sur tous les chasseurs depuis les années 70 qui sont tous naturellement instables. Ils ne pourraient pas voler sans, particulièrement en transsonique. Pas besoin d'être un delta pour avoir cette contrainte.

[Toto2]

il y a 3 minutes, Patrick a dit :

Les canards du Rafale sont presque exclusivement fixes même durant ses présentations en meeting, sauf aux très basses vitesses. Ils n'agissent plus en tant que gouvernes au-delà d'une certaine vitesse. La raison de l'autorité en tangage du Rafale est à chercher ailleurs.

De même, si on veut aller par là, les commandes de vol électriques sont également une nécessité sur tous les chasseurs depuis les années 70 qui sont tous naturellement instables. Ils ne pourraient pas voler sans, particulièrement en transsonique. Pas besoin d'être un delta pour avoir cette contrainte.

Oui, c'est évident, l'instabilité augmente avec la diminution de la vitesse en cas de centrage arrière. Aux grands angles, c'est impressionnant de voir bouger les moustaches du Rafale qui ne sont d'ailleurs pas synchronisées, il me semble.

[Bechar06]

https://www.avionsmauboussin.fr/    Mauboussin se lance dans l'Hydrogène 

Avions à propulsion hybride et hydrogène, à atterrissages et décollages courts répondant aux exigences de la mobilité moderne

Dans la foulée de son biplace hybride électrique Alérion M1h, Avions Mauboussin lance le projet d’un avion de transport régional de 6 places à hydrogène, l’Alcyon M3c. ( https://www.aerobuzz.fr/breves-aviation-generale/lhydrogene-donne-des-ambitions-aux-avions-mauboussin/ )

L'avionneur français Mauboussin mise sur l'hydrogène pour commercialiser à l'horizon 2026 l'Alcyon M3c, un avion de ligne régional de six places. Doté d'une motorisation hybride, il aura la capacité de décoller et d'atterrir sur de courtes distances et pourra parcourir 1.500 kilomètres à 370 km/h.  ( https://www.futura-sciences.com/tech/actualites/transport-avion-ligne-hybride-made-in-france-2026-84410/ )

Ce sera ce qu'on appelle un Hydrogen Short Take-Off & Landing aircraft ou HSTOL. Sur le côté technique, Mauboussin ne livre pas beaucoup de détails, sinon que la structure est composée de bois et de fibres et résines biosourcées. Les volets qui servent à la fois à assurer un décollage et un atterrissage courts seront dotés de becs et volets à double fente pour augmenter l'hypersustentation. Sur les images de synthèse on peut voir que les moteurs contrarotatifs sont placés au bout des ailes, une architecture très étonnante que n'explique pas le constructeur.

Au niveau du dièdre de l'aile, est placé ce qui semble être des réservoirs à hydrogène. La certification et la commercialisation de l'avion sont prévues pour 2026.

https://www.avionsmauboussin.fr/technologie/

[Toto2]

L'hydrogène est une infection à produire. Cette infection capte l'attention parce qu'à la consommation, ça ne produit que de l'eau après "combustion" avec l'oxygène de l'air.

Il faut arrêter d'être con : ce vecteur, d'une dangerosité extrême, est sans intérêt.

Que l'on utilise des véhicules électriques en ville pour éviter les émissions polluantes, d'accord. C'est utile. Mais en aéronautique, ça n'a aucun sens.

Aussi longtemps que le système de propulsion efficient pour les avions sera celui du turbo-moteur, la seule piste intéressante restera celle de la conception d'un carburéacteur respectueux de l'environnement et du développement durable.

C'est là-dessus que travaillent les gens sérieux : l'huile de palme, de coco ou d'autres plantes que l'industrie agro-alimentaire utilise pour nous empoisonner, voila des ingrédients qui, utilisés à bon escient, pourraient faire diminuer le gaspillage des énergies non renouvelables .