Dans un hall d’usine surbaissé, à deux pas de la plus grande zone de nidification et de chasse aux cigognes blanches d’Europe, un nouvel oiseau prend vie sous les yeux vigilants et les mains expertes d’un groupe de pilotes et d’ingénieurs suisses ambitieux.
Le SF-1 de Smartflyer – un avion monomoteur à pistons, élégant, à ailes hautes, à train tricycle – cherche à révolutionner la formation au pilotage, en réduisant les coûts, tout en réduisant la pollution sonore et les émissions de combustibles fossiles.
Au premier coup d’œil, ce qui ressort est le nez proéminent et allongé, le fuselage en composite de fibres lisse et léger, les larges fenêtres enveloppantes et l’hélice orientée vers l’avant sur l’empennage.
«C’est à cause de la physique», explique Rolf Stuber, cerveau, fondateur, directeur général et responsable du design chez Smartflyer. Lui aussi admet que le SF-1 demande un certain temps d’adaptation.
Stuber dit qu’il a vu pour la première fois la configuration sur E-Genius, un projet d’avion léger né de l’Institut de conception aéronautique de l’Université allemande de Stuttgart il y a environ 15 ans. Son vol inaugural a eu lieu en 2011.
« Au début, j’ai pensé : « Ce sont des idiots. Tellement stupide. Une hélice sur la construction de la queue est l’idée la plus stupide. Mais ensuite ils me l’ont expliqué, et j’ai pensé, hm, peut-être qu’ils ont quelque chose à voir.
Il s’inspire également du prototype Poeschel P300 Equator : un avion amphibie dont trois exemplaires furent construits dans les années 1970.
« J’ai fait quelques dessins et croquis, et j’ai pu piloter l’E-Genius, puis je me suis dit : ‘D’accord, c’est tout, c’est à ça que ça doit ressembler, il doit être construit de cette façon’. »
Le SF-1 constitue un changement assez radical par rapport à la plupart des entraîneurs à pistons monomoteurs actuellement sur le marché, mais il ne s’agit pas simplement d’un autre produit de ce type. Il s’agit du premier avion électrique conçu dès le départ pour le moteur électrique, plutôt que pour remplacer un moteur à combustion.
Stuber, ancien pilote de l’armée de l’air suisse et de Swiss International Air Lines, s’est inspiré du monde du planeur.
« Un planeur ne nécessite pratiquement aucun entretien », dit-il. « Vous n’avez rien à faire avec ça. Sur un avion, la seule chose qui nécessite un entretien est le moteur à combustion. C’était ça le problème. Il fallait s’en débarrasser. »
RÊVE ÉLECTRIQUE
Il a été attiré par le vol électrique tout en gagnant sa place sur le siège gauche des Airbus A340 de Swiss. Le pilotage du géant forestier, souvent ridiculisé par les voyageurs fréquents pour son taux de montée anémique, a payé les factures. Mais pendant son temps libre, il a commencé à rêver et à bricoler sa contribution à « l’Aviation 3.0 », la révolution de l’aviation électrique.
Le SF-1 a l’air vif et léger, avec sa construction entièrement en carbone, son intérieur futuriste et son avionique intuitive qui s’intègre parfaitement dans les conceptions aéronautiques avancées d’aujourd’hui. Mais Stuber affirme que la véritable innovation se trouve sous le capot.
« Dès le début, nous savions que le système de propulsion hybride était la pièce maîtresse de tout cela », dit-il.
Il a fondé Smartflyer en 2016 et, avec une poignée de collègues pilotes, s’est lancé dans la construction du moteur de l’avion. Il a fallu quatre ans d’essais, d’erreurs et de tests pour perfectionner le concept.
Le moteur électrique pur, alimenté par des batteries de haute capacité, offrira une autonomie sans émissions de 2,5 heures à 120 kt (222 km/h). La puissance au décollage est de 160 kW, ce qui correspond à 215 ch. L’ajout d’un prolongateur d’autonomie – un petit moteur à combustion qui entraîne un générateur pour charger les batteries en vol – portera l’autonomie à environ 432 nm (800 km).
À terme, Stuber prévoit une variante alimentée par une pile à combustible avec une autonomie de vol supérieure à 5 heures. L’équipe promet une réduction de 25 % des émissions et des coûts d’exploitation de 50 % inférieurs aux clients potentiels des écoles de pilotage.
PLUG-AND-FLY
Stuber envisage un concept « plug-and-fly ». Des cônes de nez échangeables contenant des unités de propulsion purement électriques ou à prolongateur d’autonomie seront disponibles et utilisés en fonction du type de vol prévu. Les vols d’entraînement dans l’environnement aéroportuaire, comme pour les touch-and-gos, seraient effectués uniquement avec le moteur électrique, étant donné que la sensibilité au bruit est toujours un problème. Des vols de cross-country seraient effectués avec le prolongateur d’autonomie. La recharge peut se faire avec une prise européenne classique de 220V.
Il dit qu’après quelques instructions de base, n’importe quel pilote peut éteindre les modules en toute sécurité en moins de 15 minutes. Une école de pilotage pourrait, par exemple, acheter deux moteurs électriques et un prolongateur d’autonomie par cellule, ce qui permettrait à l’avion d’être opérationnel et de générer des revenus toute la journée.
L’emplacement de l’hélice sur la queue est frappant, mais son positionnement joue un rôle important. Stuber explique que le moteur électrique est « environ cinq fois plus léger qu’un moteur à combustion conventionnel » et que les concepteurs ont donc pu reconsidérer la provenance de la poussée.
« Nous avons pensé qu’il serait préférable de placer l’hélice à l’arrière, car la masse d’air accélérée peut s’écouler librement et n’est pas bloquée par la large section transversale du fuselage si l’hélice était à l’avant. »
Les commandes et affichages du cockpit seront maniables et intuitifs, et les larges fenêtres offriront une visibilité adéquate dans toutes les directions, y compris au-dessus de l’avion.
La flotte actuelle de formation continue, dit-il, est vétuste, coûteuse (en raison de son âge croissant et des coûts de maintenance associés) et largement inaccessible en raison du lourd fardeau financier de la formation au pilotage – trois facteurs qui contribuent à la pénurie critique de pilotes dans le monde. .
Il compare un Beech Bonanza de 1968 à un Cirrus Aircraft SR-22 de 2024 – tous deux équipés du même moteur Continental IO-550 – qui servent à des fins similaires.
« L’avancée en 50 ans, c’est que le Cirrus dispose d’un port USB et d’un climatiseur », dit-il.
Alors pourquoi les autres équipementiers ne l’ont-ils pas encore compris ?
« Ils ne peuvent pas simplement prendre un avion ordinaire et y installer un moteur électrique. Nous optimisons toutes sortes de choses et construisons à partir de zéro », dit-il.
Cependant, cette optimisation n’est pas bon marché.
SOUTIEN FINANCIER
L’entreprise basée à Selzach a reçu le soutien d’un fonds gouvernemental financé par les taxes sur le carburant d’aviation, qui a promis au démarrage jusqu’à 72 % de sa proposition budgétaire initiale de 4,1 millions de francs (4,5 millions de dollars). Les fonds étaient liés à des étapes importantes – c’est là que les innovateurs se sont affrontés durement avec les fonctionnaires suisses.
« Dès le début, la conversation a été difficile », dit-il. « Il a fallu quelques années avant que nous parlions la même langue et qu’ils comprennent ce que nous représentions et ce dont nous avions besoin. »
Stuber n’est pas le seul à exprimer ce mécontentement. Avant lui, d’innombrables PDG de start-up européennes ont bénéficié des avantages du soutien de l’État, mais ont également été confrontés aux aggravations et aux limites de la bureaucratie gouvernementale. À maintes reprises, à travers le continent, les entrepreneurs et les innovateurs se sont plaints de directives rigides et d’un manque de compréhension d’un nouveau produit, d’une nouvelle conception ou d’un nouveau type.
À la mi-2024, Volocopter, développeur allemand de décollages et d’atterrissages verticaux électriques (eVTOL), s’est heurté au même problème lorsqu’on lui a refusé une garantie de prêt du gouvernement. Dirk Hoke, alors directeur général, envisageait l’insolvabilité et se plaignait du fait que le manque de soutien aux start-ups en phase avancée de développement en Europe pourrait conduire les entrepreneurs à déplacer leurs projets vers des endroits plus favorables à l’innovation.
Cette lenteur a brisé le concurrent de Volocopter, Lilium, qui a été contraint de se déclarer insolvable en octobre 2024 et de chercher des repreneurs pour recoller les morceaux.
« Nous avons fourni des milliers de pages d’informations aux autorités et respecté de nombreuses étapes réglementaires », explique Stuber. «Les processus bureaucratiques au sein de l’Office fédéral rendent impossible la gestion d’un projet complexe qui s’étend sur plusieurs années.»
Le fonds a suspendu son soutien à Smartflyer en 2023. Sur les 2,95 millions de francs promis, l’entreprise a jusqu’à présent reçu 1,4 million de francs et a intenté une action en justice pour récupérer le reste.
Un investisseur externe, Invero AG, a fourni 1 million de francs suisses, et Smartflyer est désormais à la recherche de plus d’un million de francs supplémentaires dont il aura besoin pour terminer sa première phase de vol d’essai.
La certification selon les règles CS-23 de l’Agence de la sécurité aérienne de l’Union européenne nécessitera probablement 25 millions de francs supplémentaires et cinq années supplémentaires – une somme modeste par rapport au plus d’un demi-milliard auquel les développeurs d’eVTOL sont généralement confrontés.
« Nous construisons un avion conventionnel, avec des commandes conventionnelles, mais avec l’énorme avantage d’un système de propulsion électrique », dit-il.
Mais si rassembler le dossier de 4 500 pages pour satisfaire le régulateur de l’aviation civile suisse était au mieux fastidieux et au pire exaspérant, Stuber sait désormais que la conception de son avion est solide.
« La compilation de tous les documents nous a coûté du temps, mais nous avons maintenant prouvé que tout est certifiable, nous avons déjà franchi cette étape », dit-il. «C’est très précieux. Tous les processus et informations, nous avons tout ce que n’importe quel autre constructeur aéronautique possède.
Le calendrier de la société prévoit que la production d’avions en série débutera en 2028 et que les premières livraisons auront lieu au début de la prochaine décennie.
Stuber est convaincu que le potentiel du marché est énorme. Il cite une récente prévision d’Airbus Global Services selon laquelle au cours des 20 prochaines années, l’industrie aéronautique aura besoin de 680 000 techniciens, 590 000 pilotes et 920 000 membres d’équipage de cabine supplémentaires, soit un total de plus de 2,2 millions de nouveaux professionnels qualifiés de l’aviation.
« Le besoin en avions d’entraînement est énorme, notamment en Asie », explique-t-il. « C’est de là que viendra la croissance, et ils auront besoin d’équipements modernes. »
PRÊT À VOLER
L’équipe Smartflyer a présenté son SF-1 au monde en novembre, lors d’un dévoilement scintillant à l’aéroport de Granges, retransmis en direct à la télévision nationale suisse.
« Nous avons dû planter un pieu dans le sol et dire : « d’accord, nous sommes prêts à partir » », explique Stuber. « Le but était de montrer qu’on est au-delà des rendus, on est au-delà des études de concept, on a un vrai prototype d’avion à montrer, avec tout installé. Cet oiseau est prêt à voler.
Le plus gros problème désormais concerne les cellules de batterie haute tension, dont l’acquisition est coûteuse car elles seront fabriquées sur mesure pour l’avion. L’équipe a déjà réalisé une série de tests thermiques d’emballement, ainsi que des tests de structure et de charge sur la construction de l’aile et de la queue.
En juin prochain, Smartflyer exposera son prototype sur la piste du salon aéronautique de Paris au Bourget, pour tenter d’attirer l’attention des grands constructeurs.
« Notre priorité maintenant est de faire décoller cet avion, de faire les premiers tests, afin que nous puissions prouver qu’il peut fonctionner », dit-il. «C’est notre objectif. Après cela, lorsque nous aurons un package et que nous pourrons dire : « voici le prototype, le développement initial est sécurisé, les performances sont atteintes », c’est à ce moment-là que nous espérons faire appel à des partenaires industriels.
À la fin de l’année prochaine, une campagne d’essais débutera sur l’aérodrome militaire de Payerne, à mi-chemin entre Lausanne et Berne, qui comprend une piste de 9 000 pieds de long dans une région relativement peu peuplée du centre-ouest de la Suisse. La première sortie du SF-1 est prévue pour « l’automne ».
Huit ans après le début des travaux, Stuber affirme que le voyage de Smartflyer a été une aventure et qu’il est toujours amusant. Il est convaincu que l’industrie est à la veille d’une percée dans l’aviation électrique, les problèmes techniques ayant été résolus les uns après les autres.
« L’aviation électrique est notre avenir, et quand les gens verront à quel point il est plus amusant de voler, elle décollera », dit-il.
Résoudre ces défis techniques a été difficile, l’intégration de la batterie étant l’un des défis les plus difficiles à résoudre. Mais le plus difficile pour la start-up aujourd’hui est celui qui a déconcerté les entrepreneurs et les visionnaires depuis des temps immémoriaux.
«Trouver l’argent», dit Stuber en riant.
