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Helix, une entreprise britannique spécialisée dans les moteurs électriques, a dévoilé une nouvelle architecture destinée à réduire considérablement la consommation de carburant des vols à très courte distance. Grâce à une approche novatrice combinant un système hybride électrique, des moteurs à haute densité et des ventilateurs canalisés, l’entreprise promet une réduction de la consommation de carburant de près de 90 %. Cette innovation, détaillée dans leur dernier livre blanc, pourrait transformer l’industrie de l’aviation régionale en offrant une voie immédiate vers une réduction des émissions et une plus grande efficacité.
Un avenir pour des vols plus efficaces
Dans le secteur de l’aviation, le carburant représente près de 30 % des coûts d’exploitation, un chiffre encore plus élevé pour les opérateurs de vols courts. Alors que les réglementations poussent l’industrie à adopter des carburants d’aviation durables (SAF), dont le coût est prévu pour dépasser celui des carburants conventionnels, les dépenses devraient augmenter. Les vols courts, représentant plus de 26 % du trafic aérien mondial, sont un marché en pleine croissance estimé à atteindre 115 milliards d’euros d’ici 2035. Cependant, ces routes ont des coûts fixes élevés et une consommation de carburant par kilomètre importante.
Helix propose une électrification hybride comme solution plus viable. En remplaçant une partie de la batterie par un générateur compact et du carburant liquide, l’avion atteint une portée de 463 kilomètres avec seulement 59,5 kg de carburant, réduisant la consommation de 74,3 % par rapport aux avions conventionnels. Cette configuration permet une exploitation entièrement électrique pendant les phases critiques comme le décollage et l’atterrissage, avec une recharge des batteries alimentée par le carburant pendant la croisière. Ce système représente un pas en avant majeur vers une aviation court-courrier économique et à faibles émissions, utilisant des technologies déjà disponibles.
Propulsion de nouvelle génération
La réduction de la masse du groupe motopropulseur est essentielle pour diminuer encore la consommation de carburant dans les avions hybrides-électriques. En remplaçant le système moteur de base MagniX650 par le moteur plus léger Helix SPX417-200, des économies significatives sont réalisées. Ce moteur délivre 568 kW de puissance continue pour seulement 90 kg. Avec une configuration d’onduleur plus légère, l’ensemble du groupe moteur pèse 124 kg, économisant 162 kg sur les deux hélices. Cette réduction de poids permet d’ajouter 36,7 kWh d’énergie de batterie, diminuant la consommation de carburant de 11,1 %, passant de 59,5 kg à 52,9 kg.
Des gains supplémentaires sont obtenus avec une configuration de moteur à engrenages, réduisant la masse du groupe motopropulseur de 222 kg et permettant une capacité de batterie supplémentaire de 45,5 kWh. Cela réduit la consommation de carburant à 50,2 kg, soit une diminution totale de 15,7 %. En utilisant seulement 21,7 % du carburant requis par un avion conventionnel, ces optimisations du groupe motopropulseur améliorent considérablement l’efficacité de l’avion tout en préservant les avantages de la propulsion hybride-électrique.
Le rôle des ventilateurs canalisés
La dernière amélioration de l’efficacité énergétique provient du passage à un système de propulsion à ventilateurs canalisés. Contrairement aux hélices ouvertes, les ventilateurs canalisés enferment les pales dans un boîtier cylindrique, réduisant les pertes de pointe et améliorant l’efficacité de la poussée statique. Ce système permet de générer la même poussée avec 25 % de moins de puissance de l’arbre moteur.
Bien qu’il ajoute 91,2 kg de masse de nacelle et augmente légèrement la traînée, abaissant la vitesse de croisière optimale de 81 m/s à 77 m/s, les gains d’efficacité sont substantiels. Associé à un moteur à haute densité et une transmission à engrenages, le système permet 33,2 kWh supplémentaires d’énergie de batterie et réduit considérablement le carburant requis pour la croisière. Cette configuration améliore la conversion énergétique et réduit le bruit global ainsi que le risque de dommages aux pales, ce qui est crucial pour les aéroports régionaux sensibles au bruit.
Potentiel de transformation de l’aviation
Helix revendique une réduction de 60 % de la consommation de carburant par rapport au modèle hybride de base et seulement 10,3 % par rapport à un avion conventionnel sur une route de 463 kilomètres, marquant une avancée majeure dans l’aviation durable. Avec l’intégration de moteurs légers et de systèmes de transmission innovants, l’entreprise propose une architecture qui non seulement réduit les émissions, mais améliore également l’efficacité globale des avions régionaux.
Cette initiative pourrait bien révolutionner la façon dont nous envisageons les vols courts, ouvrant la voie à une aviation plus verte et plus rentable. La question demeure : comment cette technologie influencera-t-elle les politiques industrielles et l’adoption mondiale au cours des prochaines décennies ?
