PioneerLab progresse alors qu'Airbus Helicopters envisage un avenir hybride

Airbus Helicopters continue d'accélérer les vols de son démonstrateur PioneerLab basé sur le H145, dans le but de valider les dernières technologies de contrôle autonome avant l'installation d'un groupe motopropulseur hybride-électrique début 2025.

Dévoilé en septembre 2023, l'hélicoptère bicylindre léger est conçu pour servir de banc d'essai pour trois principaux courants technologiques : les commandes de vol autonomes, les mesures visant à améliorer la consommation de carburant de 30 % et l'application de matériaux biosourcés à faible impact.

Jusqu'à présent, l'avionneur s'est concentré sur le premier de ces piliers, a déclaré Johannes Plaum, responsable de la recherche et de la technologie chez Airbus Helicopters Deutschland, s'exprimant à côté du PioneerLab au salon aéronautique ILA de Berlin le 6 juin.

Une version du système d'alerte de collision de rotor (RSAS) basé sur radar de la société, conçu pour les hélicoptères bimoteurs, a été installée sur la ligne de toit de la cabine, tandis qu'un capteur Lidar monté sur le nez et des caméras optiques sur le train de glissement, combinés avec une base de données numérique de terrain, permettent de se faire une idée de l'environnement de l'avion.

« Mais l'astuce consiste en réalité à traiter et à fusionner toutes les données générées par ces caméras pour créer un champ (de vision) synthétique autour de l'hélicoptère qui vous permet de prendre conscience de tout obstacle », explique Plaum.

Ces données sont ensuite introduites dans l’ordinateur de commande de vol et le système de pilote automatique pour permettre des vols autonomes « du décollage à l’atterrissage ».

Pour obtenir la précision requise, un capteur de pression supplémentaire a été intégré au patin afin de détecter avec précision le moment de contact avec le sol, quel que soit le terrain ou l'angle de la pente.

Les tests des commandes de vol autonomes se poursuivront tout au long de cette année et au premier semestre 2025, avant que le PioneerLab ne soit mis en service au second semestre pour recevoir son groupe motopropulseur hybride-électrique.

Plaum offre peu de détails sur l'architecture, mais indique que la partie électrique de la batterie du système sera dimensionnée pour fournir 500 kW, soit le double de la puissance du groupe motopropulseur hybride-électrique du démonstrateur DisruptiveLab de l'avionneur.

« C'est proche de la puissance d'un moteur thermique », ajoute-t-il. « C'est vraiment très ambitieux. »

Tout en révélant que le groupe motopropulseur va au-delà du simple système de secours d'urgence précédemment testé à bord de l'avion FlightLab basé sur le H130 du constructeur, Plaum ne donne pas plus de détails.

« Ce sera une combinaison d’une turbine à gaz classique et d’un moteur électrique », dit-il. « Mais ce sera une configuration différente de tout ce qui se passe ici aujourd'hui. »

Il note que la popularité des hélicoptères légers bicylindres en Europe a été stimulée par les réglementations régissant l'exploitation commerciale des giravions en environnement urbain. Mais l’exigence de deux moteurs ajoute du poids, du coût et de la complexité – et fait fonctionner les groupes motopropulseurs à des niveaux d’efficacité inférieurs.

« Notre idée est de changer cela pour avoir de l'énergie électrique lorsqu'il est nécessaire de compléter le moteur à turbine (et) de faire tourner le moteur à un point plus efficace. » Cela pourrait-il entraîner la suppression d’un moteur thermique de l’architecture existante ? Plaum refuse de le dire.

Le travail de conception des modifications est « plus ou moins terminé » et Airbus Helicopters prépare le matériel pour une future installation.

Plaum est également réticent à discuter du fournisseur du groupe motopropulseur hybride. Le H145 d'origine est équipé de deux moteurs Safran Helicopter Engines Arriel 2E, chacun d'une puissance de 667 ch (894 kW).

Les tests en vol du système hybride devraient commencer en 2026 et se poursuivre jusqu'à la fin du projet en 2027.

Pendant ce temps, l'avionneur prépare une série d'améliorations aérodynamiques pour le PioneerLab, principalement concentrées sur la partie arrière de l'hélicoptère. Ceux-ci réduiront la traînée en vol vers l'avant et réduiront l'interaction du souffle du rotor sur la cellule en vol stationnaire.

Dans ce dernier cas, cela pourrait inclure une poutre arrière asymétrique – similaire à celle vue sur le démonstrateur à grande vitesse Racer – utilisant une forme de profil aérodynamique pour réduire la quantité de puissance nécessaire au contrôle anti-couple.

Enfin, Airbus Helicopters étudie l'utilisation de matériaux biosourcés sur les avions. Le premier composant produit grâce à cette initiative – un panneau avant fabriqué à partir de biofibre synthétique dérivée de l'acrylonite – a commencé les essais en vol au PioneerLab en mai pour prouver la navigabilité du matériau.

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