Premier hélicoptère conventionnel 100 % électrique

(17/02/2016)

En coopération avec l’Ecole Nationale de l’Aviation Civile

Mme Ségolène ROYAL

Ministre de l’Ecologie et de l’Energie

10/2016

AQUINEA a conçu et fabriqué le premier hélicoptère conventionnel 100% électrique

 

  • Conception et fabrication française
  • 115kg de charge utile, monoplace
  • 15 minutes d’autonomie en vol stationnaire
  • Partenariat ENAC (Ecole Nationale de l’Aviation Civile)

L’hélicoptère VOLTA a été financé, conçu et fabriqué par AQUINEA avec le support de partenaires industriels et institutionnels.

VOLTA a effectué le premier vol attesté d’un hélicoptère 100% électrique conventionnel en février 2016.

VOLTA est le seul hélicoptère électrique immatriculé dont le vol piloté est autorisé dans l’espace aérien civil.

 

LES AVANTAGES DEMONTRES

  •  Nuisances sonores réduites
  • Empreinte écologique minimale
  • Coûts réduits: énergie et maintenance
  • Pilotage simplifié: régime rotor stabilisé, centrage invariant
  • Performances moins sensibles à l’altitude et à la température
  • Fiabilité mécanique : pas d’embrayage, pas de courroies…
  • Puissance d’urgence disponible immédiatement
  • Faible niveau vibratoire, couple moteur stable
  • Signature infrarouge réduite: pas de point chaud, pas de gaz de combustion

 

VOLTA2

LE PROCHAIN DEFI, Volta2

  • Hélicoptère biplace
  • 30 minutes de vol de croisière hors réserve
  • Doubles commandes : formation au pilotage
  • Bimoteur double batterie : sécurité et autorisation de survol urbain
  • Batteries interchangeables: vols successifs
  • Charge rapide : 2h à 100%
  • Indépendance énergétique totale : couplage avec panneaux photovoltaïques
  • Applications dérivées : drone, véhicule optionnellement piloté (OPV)…

 

Un hélicoptère 100 % électrique, manœuvrable … et immatriculé !

 

Le stockage de l’énergie électrique et la mobilité durable figurent parmi les grands enjeux de la décennie. Les travaux sur l’éco-mobilité et les innovations qui en découlent aideront à réduire notre empreinte écologique et notre dépendance aux énergies fossiles.

Les véhicules électriques sont aujourd’hui une réalité, ils font partie de notre environnement. Cette industrie a trouvé ses repères, son marché, ses leaders, ses équipementiers et ses standards.

Ce n’était pas encore le cas en 2009 alors que nous réfléchissions à ce concept.

Jusqu’à VOLTA l’hélicoptère restait le seul véhicule piloté à ne pas avoir été électrifié de façon exploitable.

 

Les Partenaires de Volta

 

Le projet Volta n’aurait pas abouti sans les compétences, le soutien matériel et l’implication de nos partenaires.

Ces résultats sont le fruit d’une passion commune et d’expériences variées dans des domaines techniques complémentaires.

 

 

 Remerciements

 

AQUINEA n’a sollicité aucune aide publique pour financer Volta et une grande partie des résultats de l’activité ont été investis dans le projet.

Nous remercions donc nos clients qui, par leur confiance dans nos produits d’éclairage, de chauffage et de traitement d’eau de piscines, ont contribué à la réussite de ce projet innovant 100% Français.

Nous remercions enfin la société MPC Aéro, l’ESSTIN, l’ENSICA, André LEONARD, Yves GERMAIN et les frères CARDINA pour leur engagement dans les projets Microcopter puis Volta.

 

 

Volta reprend la base technique d’un petit hélicoptère, appelé Microcopter MC1, qui était équipé d’un moteur à pistons.

MC1 était un modèle unique : chaque pièce avait été dessinée, calculée et fabriquée par les concepteurs de Volta entre 1994 et 2004.

Aucune pièce ne provenait d’un autre hélicoptère : même les pales du rotor principal avaient été fabriquées spécialement pour Microcopter.

 

1998-2008

Philippe Antoine, André Léonard et Yves Germain, avec le soutien industriel et financier de la société SOFIZ INDUSTRIE (54) et le support technique de l’Ecole Supérieure des Sciences et Technologies de l’Ingénieur de Nancy (ESSTIN) développent et mettent au point un prototype d’hélicoptère monoplace qui intègre des solutions innovantes permettant notamment de transformer l’appareil en drone ou d’y greffer une cabine biplace.

 

Malheureusement le moteur qui avait été choisi n’a pas donné satisfaction. Les essais en vol se sont poursuivis dans des conditions délicates et des mois de réglage et de nombreuses modifications n’ont pas permis de résoudre ces problèmes. Le projet a été finalement abandonné en 2006 faute d’avoir pu réunir le financement nécessaire à la poursuite de son développement et à l’installation d’une nouvelle motorisation.

 

 

6 août 2004 – Premier vol de Microcopter à Muret (31)

 

Juin 2003 et Juin 2005 – Microcopter au Salon International

de l’Aéronautique et de l’Espace, Le Bourget

 

 

 


2005 Essai en vol à Muret (31)

Pilote : Yves Germain

 

 

 

 

2009-2016

2009 est une année importante dans l’histoire des véhicules électriques.

L’invasion de l’Irak en 2003 a marqué le début d’une hausse continue des prix du pétrole qui a culminé sur des records en juin 2008. Ce choc pétrolier (le troisième) a bouleversé les économies et nous avons pris conscience de notre extrême dépendance aux énergies fossiles.

Par une conjonction favorable, c’est en 2009 que Tesla a mis sur le marché ses premières voitures électriques. Cette même année on découvre la Leaf de Nissan et Renault annonce l’arrivée de la Zoé.

Les prix du pétrole expliquent cette intense activité mais elle a été rendue possible par l’apparition de batteries au Lithium performantes et à un intérêt croissant de la population pour la mobilité durable. Les consciences étaient prêtes et la technologie aussi. Dans la période 2009-2012, on a vu apparaître une quantité incroyable de nouveaux véhicules électriques, du vélo à l’avion.

Dans le même temps, les moteurs électriques et l’électronique de puissance faisaient des progrès importants. Les rendements de conversion se sont améliorés et de nombreux fabricants d’équipements ont émergé.

 

Les pionniers de l’aviation électrique remontent aux années 1970 avec quelques prototypes équipés de batteries au cadmium-nickel mais il a fallu attendre la fin des années 2000 et les batteries au lithium pour voir les premières démonstrations convaincantes. Concernant les hélicoptères, aucun prototype n’avait volé avant 2011 même si Sikorsky travaillait depuis 2009 au projet Firefly visant à électrifier son hélicoptère léger S-300.

Le retard de l’hélicoptère électrique n’est pas étonnant. A charge utile égale, il demande deux fois plus de puissance qu’un avion pour décoller.

Paradoxalement Microcopter était plutôt lourd et n’était sans doute pas le meilleur choix pour l’« électrification » d’un hélicoptère mais AQUINEA disposait de l’appareil, de ses comptes rendus d’essais et de ses modèles de performances… et nous n’avions pas le budget pour en acquérir un autre. Malgré sa surcharge pondérale, les calculs démontraient que Microcopter, une fois transformé, pouvait effectuer un vol stationnaire de 15 à 20 minutes.

AQUINEA a donc décidé d’engager le développement de Volta début 2011.

 

En 2015, Volta était totalement assemblé à l’exception du tableau de bord et de l’interface homme-machine (IHM) pour lesquels l’équipe projet ne disposait plus des compétences nécessaires après le retrait pour cause de santé d’un partenaire essentiel.

 

04/2015  Journée Hélicoptère ENAC – Ecole Nationale de l’Aviation Civile (Rangueil)

 

A ce stade, nous communiquions très peur sur nos travaux mais l’ENAC en a eu connaissance et AQUINEA a été invité le 29 avril 2015 à exposer Volta à l’occasion de la première journée Hélicoptère organisée par l’école dans ses locaux de Toulouse. Cet évènement a été décisif pour le projet. AQUINEA a pu rencontrer une équipe de professeurs et de chercheurs du Laboratoire d’Ingénierie Interactive qui se sont passionnés pour le projet et ont immédiatement apporté leur aide. En moins de 3 mois, une IHM performante et robuste avait été développée et le pilote était en mesure de superviser les systèmes de l’hélicoptère. Volta pouvait commencer ses essais au sol.

 

Les essais au point fixe ont débuté en août 2015 et se sont achevés en décembre 2015.

Il s’agissait essentiellement de tests fonctionnels de la chaîne motrice, des systèmes de sécurité et des alarmes, de la vérification des performances de la chaîne motrice et des conditions de fonctionnement des équipements, avec une surveillance particulière des températures.

Compte-tenu de l’autonomie de l’hélicoptère, il n’était évidemment pas possible d’effectuer des essais d’endurance. Nous avons donc répété des dizaines de fois les séquences de démarrage, de vol simulé et d’arrêt en conditions réelles.

 

11/2015 Essais fonctionnels – Ecole Nationale de l’Aviation Civile

              

 

En décembre 2015 AQUINEA obtient de la DGAC les autorisations nécessaires au vol pour les pilotes et pour Volta.

 

17/02/2016  Premier vol – Castelnaudary

Après quelques modifications et réglages, Volta réalise son premier vol le 17 février 2016 aux mains de Edouard Maitre, Pilote professionnel et Instructeur chez Héli-Horizon (Toussus-le-Noble). Le vol a eu lieu sur l’aérodrome de Castelnaudary, port d’attache de Volta.

 

 

19/10/2016 Présentation officielle

Mme Ségolène Royal – Ministre du Développement Durable et de l’Energie (Issy-les-Moulineaux)

 

Depuis cette date, Volta a enchaîné des dizaines d’essais et de démonstrations publiques. Plusieurs heures de vol ont été accumulées.

Volta reste à ce jour le seul hélicoptère électrique au monde à effectuer des vols pilotés

de manière régulière.

 

 

 

             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LES PRECURSEURS

Le premier vol d’un hélicoptère électrique a eu lieu en France en août 2011. Pascal Chrétien effectue un vol stationnaire de 2min 10s aux commandes d’un hélicoptère coaxial contrarotatif qu’il a conçu et fabriqué avec le soutien de la PME Française Solution F.

Le second est le prototype allemand Volocopter VC1, composé de 16 rotors de modèles réduits qui a volé 70 secondes en Octobre 2011.

VOLTA n’est donc pas le premier hélicoptère électrique piloté toutes catégories confondues.

Ces deux démonstrateurs ne sont cependant pas des hélicoptères conventionnels et il est difficile de leur imaginer une application pratique tant les vols étaient courts et leur capacité de manœuvre limitée. Ils n’ont pas été homologués dans une classe officielle ni enregistrés par l’administration.

AQUINEA et l’ENAC vont engager le développement d’un hélicoptère électrique biplace dédié à l’instruction du pilotage et au vol privé. Cet appareil utilisera des technologies développées pour Volta.

Les caractéristiques clés de Volta 2 sont les suivantes :

VOLTA2

  • 100% électrique
  • Biplace
  • Doubles commandes
  • Endurance 30min à 45min plus réserve
  • Masse maximale 640kg
  • Puissance maximale continue 90kW
  • Vitesse économique 120km/h
  • Vitesse maximale 160km/h
  • Batteries amovibles
  • Bimoteur avec chaînes de puissance redondées 

 

Nous recherchons des partenaires, apporteurs de compétences et de moyens industriels et financiers, pour lancer ce programme qui pourrait modifier profondément le paysage de l’aviation de loisir des prochaines années.

 

Contacts :

  • Stéphane Conversy       ENAC            05 62 17 42 21
  • Alexandre Fouet            ENAC            05 62 17 40 00
  • Philippe Antoine            AQUINEA     05 34 66 00 00