Le constructeur d’hélicoptères légers Robinson Helicopter et la société de biotechnologie United Therapeutics ont récemment testé au sol un R44 modifié avec des piles à combustible à hydrogène, et les sociétés affirment que des vols d’essai sont imminents.
Le R44 équipé d’hydrogène doit effectuer son premier vol dans les installations d’essai d’United Therapeutics près de Montréal, bien que les partenaires ne divulguent pas de date cible pour la sortie.
Les dirigeants des deux sociétés ont déclaré à FlightGlobal qu’en vertu d’un accord signé le 14 août, ils sont prêts à accélérer le développement d’hélicoptères à hydrogène, notamment un R66 à hydrogène « sans pilote ». United Therapeutics a l’intention d’utiliser cet appareil pour livrer des organes transplantables dans toute l’Amérique du Nord.
Le R44 est équipé d’un moteur à pistons tandis que le R66 est équipé d’un turbomoteur.
« La première phase cible essentiellement le système de propulsion à hydrogène », explique Mikael Cardinal, vice-président de la gestion des programmes chez Unither Bioelectronic, une filiale de United Therapeutics qui travaille à l’utilisation de nouveaux avions, notamment des types à décollage et atterrissage verticaux électriques (eVTOL), pour transporter des organes.
« Le développement de l’hélicoptère, qu’il soit piloté ou plus autonome, se déroule en parallèle. À terme, nous prévoyons de fusionner ces deux capacités – le vol à zéro émission et un certain niveau d’autonomie », a déclaré Cardinal à FlightGlobal le 26 août.
Robinson apporte son expérience en matière d’ingénierie et de certification, en s’appuyant sur plusieurs années de travail d’Unither. En 2022, cette dernière société a fait voler avec succès une variante électrique à batterie d’un hélicoptère R44 développé en collaboration avec Tier 1 Engineering. Unither avait livré des poumons transplantables avec un drone l’année précédente.
Désormais, Unither travaille directement avec Robinson sur une stratégie visant à moderniser le plus grand R66 et à obtenir la certification auprès de Transports Canada et de la Federal Aviation Administration.
« Nous sommes honorés de travailler avec l’un des plus grands fabricants d’hélicoptères au monde alors que nous continuons à étendre notre expérience en matière de sauvetage de centaines de vies grâce à des poumons transplantés livrés par voie aérienne », a déclaré Martine Rothblatt, directrice générale de United Therapeutics, le 14 août.
Cardinal est chargé de superviser la collaboration de l’entreprise avec Robinson et le développement interne d’Unither du système de pile à combustible à hydrogène actuellement testé sur l’article d’essai R44.
« Nous sommes très enthousiastes à propos de l’accord avec Robinson Helicopters sur l’hydrogène », déclare Cardinal. « Grâce à cette collaboration, nous serons en mesure de faire avancer toutes ces questions de certification, compte tenu de l’héritage de Robinson en matière de certification des véhicules de détail. »
AMBITIONS À LONG TERME
Robinson soutenait le projet d’hélicoptère à hydrogène d’Unither, mais n’y était pas directement impliqué avant cette année, a déclaré David Smith, directeur général de Robinson, à FlightGlobal.
Le fabricant d’hélicoptères légers pionnier a de plus en plus adopté les technologies de propulsion et de contrôle de vol de nouvelle génération depuis que Smith – après une carrière de près de 20 ans chez Textron Aviation – succède à Kurt Robinson en tant que PDG en février. Il est seulement la troisième personne à diriger l’entreprise depuis sa création fondée par feu Frank Robinson en 1973.
Smith a déclaré qu’il conduisait Robinson vers un nouveau territoire avec la bénédiction de son prédécesseur. « Nous disposons de ressources internes qui se concentrent sur le vaste sujet de l’électrification. Tout, des batteries aux moteurs, en passant par les unités de contrôle des moteurs (et) le développement de logiciels nécessaires à la certification des commandes, des batteries et des moteurs. »
« Désormais, avec United Therapeutics, nous nous impliquons dans l’hydrogène et les piles à combustible et dans tous les défis que cela peut présenter du côté de la certification », ajoute Smith.
La plateforme R66 se prête bien à l’équipement d’une propulsion à hydrogène, explique Smith. Ce type d’appareil est doté d’une « énorme soute à bagages » qui pourrait être adaptée pour contenir de l’hydrogène liquide, en plus des réservoirs à carburant de l’avion. « Il y a toute cette section qui se trouve directement sous le mât, et qui pourrait être un très bon endroit pour le confinement primaire de l’hydrogène. »
Ingénieur de formation, il apprécie le travail technique déjà accompli par le nouveau partenaire de Robinson.
« United Therapeutics s’est lancé dans les essais en vol et a continué à développer ses produits en vol », explique Smith. « Un travail très important a été réalisé : ils ont fabriqué des cellules de batterie et des packs de batteries à partir de cellules standard. Ils ont intégré plusieurs variantes de moteurs et ont réalisé de nombreux développements logiciels pour les commandes des moteurs et des batteries. »
En tant que sceptique du segment des hélicoptères à décollage et atterrissage verticaux électriques (eVTOL), Smith affirme qu’une flotte d’hélicoptères Robinson modifiés représente une voie plus économique vers la décarbonisation.
« Je pense que nous allons offrir un rapport qualité-prix vraiment intéressant », déclare-t-il. « Nos produits coûteront un tiers ou un quart de ce que proposent les leaders du marché des eVTOL, et je pense qu’il sera très difficile de justifier un produit quatre fois plus cher. »
Smith suggère également que maintenir les eVTOL sera un plus grand défi que de maintenir en vol les simples hélicoptères à deux pales de Robinson.
« Si l’on considère le nombre de pales individuelles, le nombre de moteurs individuels, les contrôleurs de vitesse, les alimentations électriques – tout ce qui est nécessaire pour un eVTOL haute tension avec 12 à 16 piles de moteurs – cela représente une grande complexité à gérer et il sera difficile de les maintenir en état de vol. »
Cardinal affirme que le choix de modifier un avion existant – plutôt que de miser sur une conception entièrement nouvelle – était une décision motivée par le pragmatisme de United Therapeutics.
« La certification est difficile, donc exploiter une cellule bien connue qui est déjà certifiée et ajouter ce petit « s » pour la certification de type supplémentaire est un bon moyen de réduire les risques liés aux défis de certification pour les nouvelles technologies », dit-il.
Les avantages sociétaux du transport d’organes pouvant sauver des vies pourraient inciter les régulateurs de l’aviation à considérer le projet d’un œil plus favorable, suggère Cardinal. United Therapeutics prévoit également de voler sur des itinéraires fixes, plutôt que de se contenter d’une « opération de vol de mobilité complexe à la demande », ce qui pourrait contribuer à minimiser la complexité de la certification.
Le système de livraison d’organes envisagé par United Therapeutics nécessite un rayon d’action d’environ 250 nm (463 km), la première phase du déploiement étant axée sur la côte est du Canada et des États-Unis. Cardinal s’attend à ce que la technologie des piles à combustible devienne « de plus en plus légère » à mesure qu’elle mûrit, ce qui pourrait permettre une plus grande portée.
Aucune des deux entreprises ne précise quand elle prévoit que le R66 équipé d’hydrogène obtiendra la certification et entrera en service. Mais les travaux sont déjà en cours, a déclaré Cardinal : « Nous pensons que cela peut être réalisé avec la cellule Robinson. »
