Plus silencieux et écologiques ? À quoi ressembleront les avions du futur ? Les Curionautes te répondent !
De nos jours, les constructeurs cherchent à fabriquer des avions plus silencieux et écologiques. Leur but est de construire un engin volant capable de consommer moins de carburant et de réduire son émission en gaz à effet de serre. Les ingénieurs misent beaucoup sur les avions hybrides.
C’est quoi, un avion hybride ?
Les avions hybrides mêlent deux énergies différentes, par exemple de l’essence et de l’électricité. Ce serait une alternative pour réduire l’émission de gaz à effet de serre et limiter leur impact sur l’environnement. Airbus a par exemple imaginé un prototype d’avion hybride-électrique, appelé « Bird of prey », pour inciter les constructeurs à adopter l’hybride. Les ailes du « Bird of prey » ressemblent aux ailes d’aigles sur le point d’attaquer sa proie. Majestueux !
Le 10 mars 2020, une entreprise française a effectué le premier vol d’essai de son prototype hybride thermique électrique. Il fonctionne grâce à deux moteurs électriques, situés à l’avant de l’avion ainsi qu’un moteur électrique et un moteur thermique à l’arrière.
L’entreprise vise, avec cet avion hybride, une autonomie de trois heures et demie sur un rayon de 1 200 kilomètres. Ambitieux !
Les vols en patrouille
Autre solution pour consommer moins de carburant : s’inspirer des vols en « V » des oiseaux migrateurs. Les scientifiques ont remarqué que le vol en « V » permet aux oiseaux de réduire leurs efforts.
Dans le cas des avions, un premier engin ouvre la voie, un deuxième le suit en profitant du courant d’air créé par le premier. Le second avion subit alors une résistance de l’air inférieure à celle du premier, ce qui lui permet de réduire la poussée des moteurs et de consommer moins de carburant. Il bénéficie aussi d’une aide à la portance grâce à un flux d’air le soulevant.
Plusieurs avions peuvent se suivre, à l’image des vols d’oiseaux migrateurs. On appelle cette façon de voler la « formation en V » ou « vol en patrouille ». Mais attention, ces vols sont compliqués à mettre en place car le pilote doit maintenir, en permanence, une bonne vitesse et une bonne position par rapport à l’avion leader sinon l’effet du courant d’air peut être très dangereux !
Actuellement, ce type de vol est surtout utilisé par les militaires. Par exemple, pendant les cérémonies de la Fête nationale française, le 14 juillet, tu peux voir des vols en patrouille.
Le constructeur européen, Airbus, envisage de tester les formations en V pour les avions de lignes, c’est-à-dire les avions que l’on prend pour voyager. Dans le futur, tu auras peut-être l’occasion de voyager dans une formation d’avion en patrouille !
La forme des avions de demain
Les constructeurs imaginent aussi des formes d’avions différentes. Changer l’apparence d’un avion permet de modifier sa résistance de l’air. On appelle ça l‘aérodynamisme.
Par exemple, on sait que plus la forme de l’aile est biseautée, c’est-à-dire légèrement courbée, plus la résistance de l’air est faible. Au contraire, une surface plane face à l’air créera beaucoup de trainée.
C’est le cas de l’aile volante, Maveric, testée par Airbus ou encore Icon II imaginé par le constructeur américain Boeing.
La puissance du soleil !
En 2016, l’avion Solar Impulse, imaginé par le pilote Bertrand Piccard, a réussi le premier tour du monde sans une goutte de carburant ! L’avion a parcouru, en tout, près de 43 000 kilomètres pendant 23 jours complets et s’est posé dans 17 villes différentes. Une première !
Comment fonctionne-t-il ? Les ailes de l’avion captent l’énergie des rayons solaire grâce à des panneaux solaires. Cette énergie solaire est ensuite convertie en énergie électrique grâce aux cellules photovoltaïques qui tapissent les panneaux solaires afin de faire fonctionner les moteurs.
Le surplus d’énergie collecté dans la journée est ensuite stocké dans des batteries. Enfin, l’énergie présente dans les batteries est redistribuée au moteur pour assurer les vols de nuit. Malin !
En réalisant ce tour du monde, Bertrand Piccard a relevé un grand défi : voyager à bord d’un avion respectueux de l’environnement. Mais, la commercialisation des avions solaires reste encore compliquée à réaliser. Patience !
Ce mois-ci, dans ton magazine préféré, la bande de héros enquête sur le fonctionnement des avions. Découvre-vite ton récit-docu !
Merci à Lucas Billon, ingénieur en aéronautique et expert du récit-docu sur les avions, pour sa relecture.
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