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blog | Aéronefs eVTOL : défis techniques, applications possibles et rôle du mouvement |
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Temps de lecture : 2 minutes

 Aéronefs eVTOL

Le secteur de l'aviation a récemment fait parler de lui à travers les taxis aériens électriques, le covoiturage aérien, le fret aérien sans pilote et bien d'autres sujets. Ces concepts ont tous recours à une catégorie d'aéronefs connue sous le nom d'eVTOL, abréviation de « electric vertical takeoff and landing » (décollage et atterrissage verticaux électriques).

Semblables à des hélicoptères, mais sans le bruit ni les émissions de CO2, les eVTOL peuvent décoller, se maintenir en vol stationnaire et atterrir sans piste d'atterrissage, ouvrant ainsi la voie à de nouveaux moyens de transport polyvalents. Actuellement en phase de conception et de validation, ces aéronefs légers et durables n'ont pas encore décollé, mais lorsqu'ils le feront, ils ne manqueront pas de révolutionner le secteur de l'aviation.

Le marché des aéronefs eVTOL devrait connaître une croissance très rapide. Les eVTOL offrent en effet de nouvelles possibilités en matière de mobilité aérienne urbaine, d'efficacité de la chaîne d'approvisionnement, d'intervention d'urgence et bien plus encore. C'est pourquoi de nombreux fabricants d'eVTOL rivalisent déjà pour conquérir les marchés commerciaux, civils et militaires.

Défis techniques

L'eVTOL est un nouveau type de véhicule. Grâce à l'utilisation de moteurs électriques, la conception des eVTOL est beaucoup plus souple que celle des hélicoptères dont les rotors sont alimentés par des moteurs à combustion interne. Par exemple, de nombreux modèles d'eVTOL intègrent des moteurs permettant aux ailes de bouger afin que les hélices soulèvent d'abord le véhicule du sol, puis pivotent vers l'avant pour propulser le véhicule jusqu'à sa destination. Le mouvement est essentiel dans la conception de ce type d'aéronef, car la structure des ailes change pour déplacer le véhicule verticalement ou horizontalement.

Outre les moteurs qui alimentent les hélices, les eVTOLs requièrent un type de moteur électrique très spécifique pour orienter le système de propulsion électrique et faire bouger les ailerons, les gouvernes de direction et les gouvernes de profondeur qui contrôlent le cap et le comportement de l'aéronef. Plus d'une douzaine de moteurs peuvent ainsi être nécessaires, d'où l'importance de choisir des moteurs compacts, légers et puissants qui n'alourdissent pas l'aéronef et ne compromettent pas son aérodynamisme. Pour répondre à ces exigences, il convient d'utiliser des moteurs sans boîtier à très haute densité de couple qui sont adaptés aux spécifications exactes de chaque application en termes de performances et d'ajustement.

Lorsque les fabricants seront en mesure de concevoir un modèle fiable et de le produire en série, ils auront besoin de partenaires en ingénierie capables de prototyper et de produire des moteurs électriques optimisés pour alimenter les systèmes d'actionnement qui contrôlent l'orientation des ailes et des hélices, les gouvernes et d'autres systèmes. Une fois la conception finalisée, les fabricants d'eVTOL devront également pouvoir compter sur la capacité de leur fournisseur de solutions de mouvement à augmenter rapidement et de manière rentable la production de ces moteurs spécialisés afin de répondre à la demande.

Applications possibles

Les eVTOL seront probablement couramment utilisés pour transporter des personnes et des marchandises de manière souple et écoénergétique, en complément des aéronefs à voilure fixe et des modes de transport terrestre. Les grandes compagnies aériennes, les transporteurs de marchandises et des dizaines de start-up investissent actuellement dans ces petits aéronefs électriques qui ne nécessitent ni pistes ni routes. Ces entreprises espèrent ainsi mieux répondre aux besoins de leurs clients tout en respectant l'environnement, en réduisant le trafic routier, en travaillant de manière plus efficace et en générant de nouvelles sources de revenus.

Imaginez, par exemple, pouvoir transporter des personnes entre les aéroports de Roissy-Charles de Gaulle et Paris-Orly, un trajet qui prendrait environ une heure en transports en commun ou sur des routes encombrées, mais une quinzaine de minutes en eVTOL. Ou encore, imaginez pouvoir livrer des produits de détail, des pièces détachées ou d'autres marchandises directement de l'entrepôt à n'importe quel point d'une grande ville en quelques minutes, sans ralentissement dû à la circulation.

Si l'objectif premier des eVTOL est de transporter des personnes et des marchandises rapidement et en toute sécurité, leur efficacité constitue un autre avantage majeur. En effet, la plupart des modes de transport terrestre utilisent encore des énergies fossiles et continueront à le faire pendant plusieurs années. Les embouteillages aggravent de manière exponentielle la pollution engendrée par les véhicules terrestres. Les turboréacteurs, turbopropulseurs et autres aéronefs reposant sur les énergies fossiles nécessitent non seulement des pistes d'atterrissage, mais sont également coûteux à produire, bruyants et émetteurs de gaz nocifs pour la qualité de l'air au niveau local et pour le climat de manière générale.

Les aéronefs électriques, quant à eux, offrent aux entreprises une occasion nouvelle et unique de gagner en vitesse et en efficacité sur des trajets beaucoup plus flexibles, jusqu'à 150 kilomètres, sans nuire à l'environnement.

Le rôle du mouvement et la contribution de Kollmorgen

Les possibilités offertes par les eVTOL suscitent l'intérêt des fabricants, mais les principales autorités internationales de l'aviation n'ont pas encore publié de réglementation définitive à leur sujet. Les eVTOL ne devraient par conséquent pas faire leur apparition dans l'aviation commerciale avant 2025 ou survoler les zones urbaines avant 2028. Toutefois, pour pouvoir proposer ces aéronefs d'ici là, les fabricants doivent œuvrer dès aujourd'hui à leur conception et renforcer leur capacité de fabrication de manière efficace et rentable. C'est là que Kollmorgen intervient.

Pour pouvoir commercialiser les eVTOL, les fabricants doivent prouver que ces appareils peuvent fonctionner en toute sécurité. Ils recherchent alors des produits et des méthodes de production fiables, notamment des moteurs sans boîtier spécialement conçus pour minimiser le poids et la taille afin de s'adapter à des espaces spécifiques tout en maximisant la densité de couple et la fiabilité opérationnelle dans toutes les conditions de vol. Les concepteurs et les fabricants d'eVTOL doivent également s'assurer que leurs fournisseurs de moteurs proposent des produits d'une qualité et d'une fiabilité constantes, des capacités de production à long terme et une assistance technique durable et pérenne.

Fournissant depuis 20 ans des moteurs à l'armée américaine pour ses programmes de drones, Kollmorgen est un fabricant réputé de moteurs sans boîtier parfaitement adaptés à l'aviation électrique. En raison de leurs caractéristiques complexes de commandes de vol, les eVTOL peuvent nécessiter de nombreux moteurs sans boîtier, dont les performances et les spécifications de format sont souvent très variables. Le prototypage, la fabrication et la mise à l'échelle de la production pour cette quantité et cette variété de moteurs est loin d'être une tâche aisée, mais Kollmorgen dispose des moyens nécessaires pour la mener à bien.

Si l'eVTOL apparaît comme un nouveau véhicule pour beaucoup, la conception et la fabrication de moteurs aéronautiques font partie des spécialités et des passions de Kollmorgen. Sur ce marché émergent où la concurrence est rude, l'expertise de Kollmorgen dans le domaine de l'ingénierie aérospatiale et son savoir-faire en matière de fabrication peuvent faire la différence en matière de réduction des risques et d'accélération du développement de modèles innovants d'eVTOL. Kollmorgen optimise ses moteurs sans boîtier pour offrir un ajustement et des performances idéales pour chaque application, tout en fournissant un prototypage rapide, un passage rapide à la production à grande échelle, ainsi qu'un approvisionnement et une assistance sans faille.

Les moteurs sans boîtier ultra fiables de Kollmorgen sont inégalés en termes de densité de couple dans un format compact, d'efficacité électromécanique et de qualité constante. L'expertise en ingénierie de Kollmorgen, ses processus de fabrication optimisés, sa capacité à livrer dans le monde entier et son assistance à long terme sont les garants de votre succès. Nous offrons tous ces avantages sur le marché adjacent des drones militaires depuis des décennies, et nous sommes prêts à répondre aux besoins de la prochaine génération d'aéronefs électriques afin de concrétiser la promesse d'un transport de personnes et de marchandises plus sûr, plus propre et plus efficace.

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