Le British Antarctic Survey (BAS) se prépare à lancer au début de l’année prochaine un essai de trois mois d’un nouveau véhicule aérien sans équipage (UAV) destiné aux missions d’arpentage, alors que l’organisation s’efforce de « faire plus de science à moindre coût ».
Faisant partie d’un projet de 4,7 millions de livres sterling (5,7 millions de dollars) appelé Swarm – financé à 65 % par le Future Flight Challenge (FFC) du gouvernement britannique – l’initiative verra BAS exploiter un drone Windracers Ultra depuis la station de recherche de Rothera de janvier à mars 2024.
Capable de transporter une charge utile de 100 kg (220 lb) sur des distances allant jusqu’à 540 nm (1 000 km), l’Ultra à voilure fixe sera équipé d’une suite de capteurs modulaires pour permettre à BAS d’effectuer un large spectre de recherches.
« Chez BAS, nous modifions notre approche de la science en augmentant l’utilisation de plates-formes autonomes, telles que les drones et les véhicules sous-marins autonomes, pour collecter des données », a déclaré le Dr Dominic Hodgson, directeur scientifique par intérim, lors d’un événement le 30 octobre à Cambridge. quartier général.
« En déployant des plates-formes non pilotées, telles que les Windracers Ultra, BAS a le potentiel de développer la science aéroportée et d’accélérer la recherche, étant donné l’augmentation spectaculaire du temps de vol et de la couverture géographique que celles-ci permettent. »
BAS effectue actuellement des missions d’arpentage aérien à l’aide d’une petite flotte de De Havilland Canada DHC-6 Twin Otters. Mais l’entreprise estime que l’introduction de l’Ultra offrira des avantages significatifs en termes de coûts et d’environnement.
« Nous espérons prouver que cette plate-forme est vraiment capable de prendre en charge une partie du gros travail d’observation scientifique en Antarctique », déclare le Dr Tom Jordan, responsable scientifique du projet Swarm.
« Nous pensons que nous serons en mesure de faire plus de science à moindre coût, avec une empreinte carbone et une empreinte logistique moindres. »
La consommation de carburant de l’Ultra à moteur essence est d’environ 11 litres par heure, contre 300 litres par heure pour un Twin Otter propulsé par Pratt & Whitney Canada PT6, ce qui entraîne une réduction des émissions de CO2 par heure de vol d’environ 90 %, calcule BAS.
Mais les économies de CO2 ne sont pas uniquement dues à la moindre consommation de carburant : l’Ultra volera de manière autonome – surveillé depuis le Royaume-Uni par un pilote superviseur – et nécessitera moins d’entretien que les Twin Otters. Tout cela signifie « moins de déplacements sur de longues distances » pour le personnel ou les pièces, explique Carl Robinson, responsable des drones/UAV chez BAS.
Bien que l’organisation exploite de petits drones multicoptères depuis plusieurs années, l’arrivée de l’Ultra est la « première chance pour BAS d’utiliser un avion sans équipage très performant », ajoute Robinson.
Conçu à l’origine pour les missions de secours humanitaire, l’Ultra d’une envergure de 10 m (32 pieds) est doté d’une configuration à double flèche avec un empennage en T haut pour permettre un accès facile au compartiment à bagages de 700 litres.
L’Ultra est construit en aluminium plutôt qu’en composite car il est « très tolérant aux dommages et très efficace à fabriquer », déclare Stephen Wright, co-fondateur de Windracers et président de l’entreprise.
« C’est aussi beaucoup moins cher : plus nous dépensons pour l’avion, moins nous devons dépenser pour la science ou la fourniture de l’aide. »
Wright affirme que le prix de l’Ultra coûte environ un dixième de celui des produits concurrents, ce qui peut coûter jusqu’à 8 millions de dollars.
Les systèmes sont doubles ou triples redondants et l’avion est suffisamment robuste pour fonctionner sur des pistes en terre ou en glace d’une longueur allant jusqu’à 100 m, ajoute Rebecca Toomey, responsable de la navigabilité chez Windracers.
Le système de contrôle de vol autonome de l’Ultra a été développé par la société sœur de Windracers, Distributed Avionics, et comprend une capacité de décollage et d’atterrissage automatisés. La puissance provient d’une paire de moteurs à quatre temps de 627 cm3 de la société américaine Briggs & Stratton.
Bien qu’il ne dispose actuellement pas d’un système d’antigivrage, l’Ultra est équipé de capteurs pour détecter les conditions de givrage, explique Toomey.
Cependant, les opérations en Antarctique sont moins susceptibles de rencontrer ce problème en raison de son climat sec et froid, note-t-elle. « Pour être honnête, il y avait un plus grand risque de givrage sur les vols en provenance des Orcades. »
Ces vols, effectués depuis l’aéroport de Kirkwall et des Shetland en 2021 et 2022, faisaient partie de projets antérieurs soutenus par le FFC visant à prouver la viabilité de l’utilisation de drones pour les services logistiques dans les îles écossaises.
À ce jour, Windracers a construit 10 avions Ultra – le deuxième exemplaire est actuellement en route vers l’Antarctique – mais envisage de créer une usine de production au Royaume-Uni capable de produire 10 unités par mois.
Sa structure métallique est construite en Inde par un partenaire anonyme, avant d’être expédiée au Royaume-Uni pour l’assemblage final.
