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10 000 mètres au-dessus du niveau de la mer - Moteur en marche

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Dans les avions de ligne, de nombreux moteurs électriques prennent en charge des tâches qui étaient auparavant effectuées mécaniquement ou hydrauliquement. Il s'agit d'une tendance qui ne cesse de croître. Bienvenue à bord ! 

Nous avons vérifié, l'odeur du kérosène est dans l'air, un rapide coup d'œil à la carte d'embarquement confirme le numéro de la place. Les passagers se tiennent debout dans l'allée et placent leurs bagages cabine dans les compartiments supérieurs. Invisibles à l'œil nu, de puissants micromoteurs assistent un membre de l'équipage de cabine pour la fermeture des compartiments à bagages. Bienvenue à bord et bienvenue dans le monde invisible des systèmes d'entraînement électrique.

 

Systèmes d'aviation automatiques

Le pilote dirige l'avion vers la piste, pousse la manette des gaz vers l'avant et tire sur le manche pour faire décoller l’avion. Ce manche (sidestick) est équipé de petits moteurs électriques qui génèrent un retour de force. Cela permet au pilote de ressentir précisément et en temps réel le comportement de l’avion durant son vol. L'époque où la manette de commande était reliée directement aux gouvernes par des câbles est révolue depuis longtemps. Lorsque l'altitude de croisière est atteinte et que le pilote automatique est activé, la manette des gaz se déplace automatiquement selon les retours des ordinateurs de bord, contrôlée par un moteur DC.

A l'arrière de la cabine, la climatisation de l'avion fonctionne efficacement pour que les passagers se sentent bien à une altitude de 10 000 mètres. La température, l'oxygène et l'air sont contrôlés par de nombreuses petites vannes et actionneurs, dont la plupart sont des moteurs plats sans balais. Le système de climatisation d'un Boeing Dreamliner contient par exemple près de 50 moteurs plats maxon EC 45.

 

Les actionneurs électriques sont partout à bord - par exemple dans le système de climatisation, où ils assurent des températures agréables et de l'air frais (en haut). Ils sont également utilisés comme assistance à la fermeture pour les compartiments à bagages supérieurs.

 

 

Quand la nature appelle

Tôt ou tard, les passagers peuvent être amenés à aller aux toilettes. Des systèmes d'entraînement électriques permettent d’améliorer l’hygiène au sein de ces toilettes, régulant par exemple l'alimentation en eau et son évacuation. A l'avenir, des fonctions sans contact sont prévues pour encore plus de confort (ouverture / fermeture de porte…).

En quittant les toilettes, on jette souvent un regard envieux sur les espaces des classes business et premières classes. Nous avons compris l'idée : plus il y a de moteurs électriques, plus le niveau de confort est élevé. Dans la pratique, on peut en faire l'expérience avec les sièges. Ils peuvent être électriquement réglés et même allongés pour former un lit, par simple usage d’une télécommande. Une caractéristique récente est la possibilité d'ajuster la dureté du coussin du siège en modifiant la pression d'air à l’intérieur pour gagner en confort. Si la lumière du soleil à travers le hublot nous dérange, le store peut être abaissé électriquement comme à la maison en appuyant simplement sur un bouton.

 

Une connexion Internet sans coupure

De retour en classe économique, les passagers n'ont au moins pas à se passer de divertissement. Les écrans au-dessus des sièges sont dépliés simultanément pour afficher les instructions de sécurité ou les films. Pour ceux qui préfèrent surfer sur Internet, un nombre croissant d'avions de ligne sont équipés d'antennes de communication dirigés en permanence et automatiquement pour capter le meilleur signal satellite. Chaque antenne nécessite trois entraînements EC-4pole avec les réducteurs HD correspondants.

L'avion descend enfin pour l'atterrissage et le train d'atterrissage est sorti. Pour s'assurer qu'il reste déployé, la combinaison d'un moteur maxon DCX 22 et d’un réducteur GP 32 HD actionne une goupille de verrouillage. Comme de nombreuses autres fonctions à bord d'un avion qui sont alimentées par des moteurs électriques, cela demeure invisible pour les passagers. Les avions moyen et long-courriers en contiennent plusieurs centaines, et leur nombre ne cesse d'augmenter car les normes de qualité plus élevées permettent le remplacement des systèmes hydrauliques ou pneumatiques par des actionneurs électriques. Dans le même temps, les entraînements électriques utilisés dans de nouvelles applications améliorent le confort des passagers.  

Les systèmes électriques permettent d'économiser beaucoup de poids par rapport à des systèmes hydraulique. C'est pourquoi ils jouent un rôle important pour rendre les avions de ligne plus respectueux de l'environnement et plus rentables pour les compagnies. D'autres approches comprennent des moteurs plus écoénergétiques et des techniques de construction de fuselage léger.

 

Le long chemin vers les avions tout électriques

Il faudra probablement des décennies avant que nous voyagions dans des avions à propulsion entièrement électrique. Alors que les grands constructeurs et les start-ups du monde entier travaillent sur des concepts et des prototypes d'avions électriques, il n'existe pas encore de machine sur le marché qui puisse transporter plusieurs passagers.

Une densité énergétique insuffisante des batteries est généralement la contrainte principale. Il faudrait qu'elle soit cinq fois plus élevée pour faire décoller ne serait-ce qu'un petit avion de ligne. C'est pourquoi de nombreux développeurs se concentrent sur les moteurs hybrides qui sont alimentés par des batteries d'une part et par des turbines à gaz ou à carburéacteur d'autre part. 

Néanmoins, il existe des projets entièrement électriques pour les micro-avions, comme ceux de Joby Aviation ou d'Ampaire. Les deux sociétés ont annoncé des prototypes et des vols d'essai pour les deux années à venir.

 

Les moteurs de maxon dans l'aviation

maxon dispose d'une grande sélection de produits standard de haut niveau, faciles à intégrer dans une grande variété d'applications aérospatiales. Parallèlement, l'entreprise propose des solutions sur mesure et des systèmes mécatroniques complets. maxon est certifié selon la norme aéronautique EN 9100 depuis 2012. Nos moteurs et réducteurs sont testés dans nos laboratoires internes pour l’ensemble des environnements rencontrés lors d’un vol : la vibration, les chocs, le froid, la chaleur et l'humidité...

 

Notre ingénieur d'affaires expert en aéronautique reste à votre écoute pour tous vos projets d'actionneurs aéronautiques:

« Nous sommes spécialisés dans la conception d’actionneurs mécatroniques répondant aux normes aéronautiques. Nous répondons à vos demandes du produit standard jusqu’au développement et à la fabrication de systèmes complets motorisés pour l’aéronautique ou le spatial.»

Michael Niemaz
Ingénieur d’Affaires Aéronautiques
+33 (0)4 72 01 83 00
aerospacefrance@maxonmotor.com