La start-up néerlandaise Elysian Aircraft affirme que des recherches récemment publiées soutiennent son projet ambitieux de développer un avion entièrement électrique de 90 places qui entrerait en service en 2033, arguant que le potentiel des avions alimentés par batterie avait auparavant été considérablement sous-estimé.
Créée l’année dernière, Elysian affirme que le travail effectué par son équipe – le co-directeur général et directeur de la technologie Rob Wolleswinkel et le directeur de la conception et de l’ingénierie Reynard de Vries – aux côtés du personnel de l’Université de technologie de Delft, signale un « changement de paradigme dans le domaine ». potentiel de vol électrique ».
Contenu dans deux articles de recherche – Une nouvelle perspective sur l’aviation électrique à batterie, parties I et II – les résultats montrent que « les gros avions électriques à batterie peuvent transporter beaucoup plus d’énergie et sont aérodynamiquement plus efficaces qu’on ne le pensait initialement », explique Wolleswinkel.
L’analyse précédente reposait sur « plusieurs idées fausses », affirme-t-il, conduisant à la conclusion que les avions propulsés par batterie ne conviendraient qu’aux avions à court rayon d’action de la classe navette de moins de 19 sièges.
Mais la réévaluation des données par Elysian suggère qu’un avion entièrement électrique peut offrir des niveaux de performances significatifs, transportant 90 passagers sur des routes allant jusqu’à 430 nm (800 km), sur la base de cellules avec une densité énergétique de 360 Wh/kg au niveau du sac.
« Ces résultats indiquent que, pour réussir à réduire l’impact climatique du secteur de l’aviation, les avions électriques à batterie ne doivent pas être conçus comme un produit de niche opérant à partir de petits aérodromes, mais comme des avions de transport commercial en concurrence avec les avions régionaux et à fuselage étroit fonctionnant au carburant », a déclaré le rapport. affirme le deuxième article.
En particulier, tout avion proposé doit être capable de rivaliser, sur la base des coûts d’exploitation, avec l’Airbus A320neo ou le Boeing 737 Max « tout en atteignant une autonomie utile aussi élevée que possible », affirme-t-il.
Le concept d’Elysian qui en résulte, l’E9X, envisage un avion à ailes basses avec un fuselage mince – à peu près de la même taille que l’Embraer E-Jet de 3 m (9 pieds 11 pouces) de large – doté de quatre sièges de front.
Il dispose également d’une grande aile de 42 m d’envergure, balayée à un modeste 7,5°, avec des extrémités rabattables comme celles du 777X pour permettre le respect de la limite de 36 m pour les portes d’aéroport de catégorie C. En comparaison, l’A320neo, qui peut accueillir 180 passagers, a une envergure de 35,8 m.
Les batteries sont situées dans le caisson de l’aile pour réduire le moment de flexion des racines, permettant ainsi de réduire le poids structurel de l’aile, selon l’étude. Ou, comme le note Wolleswinkel : « Nous plaçons la charge là où se trouve l’ascenseur ».
Un allongement « modeste » aide à maintenir une envergure faible et laisse « plus de volume pour les batteries et autres composants du groupe motopropulseur à l’intérieur de l’aile », tout en conduisant à « des charges aéroélastiques et d’atterrissage moins critiques ». Le train d’atterrissage principal est également fixé à l’aile plutôt qu’au fuselage.
La poussée provient de huit hélices de 3,7 m de diamètre propulsées par des moteurs électriques à entraînement direct. Un turbogénérateur situé à l’arrière du fuselage assurera une réserve de 45 minutes. Bien que techniquement, cela fasse du E9X une conception hybride-électrique, Elysian insiste sur le fait que la turbine est là uniquement comme réserve, et non comme prolongateur d’autonomie.
L’avion est également lourd pour sa taille : la masse maximale au décollage est d’environ 76 t – dont 35 t de batteries et leur emballage, soit 46 % du total – soit globalement la même chose qu’un A320neo mais avec une autonomie et une capacité à peu près équivalentes à celles d’un A320neo. gros bi-turbopropulseur.
Mais Wolleswinkel affirme que plutôt que tout équivalent moderne, l’inspiration pour la conception de l’E9X vient des fuselages étroits de première génération tels que le 707 ou le Douglas DC-8. « Bien que ces avions soient économes en carburant, ils étaient conçus pour de longues distances et transportaient une masse d’énergie élevée par rapport à la masse totale de l’avion. »
Même si Elysian est jusqu’à présent confiant dans la robustesse de la conception, il a identifié 10 problèmes critiques – ce que Wolleswinkel appelle des « patates chaudes » – qui doivent être surmontés si l’E9X doit être mis en production.
Celles-ci incluent la capacité des batteries à être rechargées en 30 à 45 minutes pour répondre aux exigences de rotation des compagnies aériennes. Les producteurs de cellules estiment que cela devrait être réalisable : « Nous ne parlons pas encore de victoire, mais je pense que nous en sommes assez proches », dit-il.
Elysian réfléchit également à la manière de conditionner et d’intégrer les cellules dans l’aile de manière à ce qu’elles puissent être remplacées en 12 heures environ lors de la maintenance de la base.
Autres questions clés à résoudre : la gestion thermique, l’architecture haute tension, l’intégration hélice-aile, ainsi que la conception et la certification du système de réserve d’énergie.
Des travaux visant à surmonter ces obstacles sont menés en collaboration avec les universités de Twente et de Delft, ainsi qu’avec les instituts nationaux de recherche aérospatiale des Pays-Bas et d’Allemagne.
Elysian est soutenu par la société financière française Caravelle et Panta Holdings – une société d’investissement néerlandaise qui possède également les fournisseurs de MRO et de finitions Fokker Techniek et Fokker Services, ainsi que Fokker Next Gen – une société qui tente de relancer l’ancienne marque d’avions, bien qu’en utilisant une propulsion à hydrogène.
Le directeur de l’aérospatiale de Panta, Daniel Rosen Jacobsen, est également directeur commercial et co-directeur général d’Elysian aux côtés de Wolleswinkel. Il estime qu’il faudra entre 8 et 10 milliards de dollars pour mettre le E9X en production ; à ce jour, il a levé 10 millions de dollars.
Selon la feuille de route de 10 ans de l’entreprise, l’étape de l’examen préliminaire de la conception devrait être atteinte vers 2027-2028, le gel de la conception intervenant « assez rapidement après cela », explique Wolleswinkel, conduisant finalement à une entrée en service en 2033.
Elysian étudie toujours toutes les options pour la production d’avions, y compris un éventuel partenariat avec des équipementiers établis, a déclaré Jacobsen. Mais en attendant, elle cherche à conclure des accords avec des fournisseurs aéronautiques de premier rang pour divers systèmes tels que l’avionique ou les trains d’atterrissage.
« Une fois que nous aurons obtenu le feu vert raisonnable pour ces projets brûlants, ce sera la prochaine étape logique pour réellement évaluer le marché et travailler avec ces fournisseurs de premier rang pour voir qui pourraient être des partenaires pour ce type de systèmes », ajoute Wolleswinkel.
S’il parvient à offrir les performances promises, notamment en termes de compétitivité par rapport aux fuselages étroits existants, Elysian est convaincu qu’il y aura un marché substantiel pour l’E9X. Des discussions sont déjà en cours avec des compagnies aériennes clientes potentielles, indique Jacobsen.
