Des recherches d’avions du futur SOLAIRE HYBRIDE conduisent à certaines avancées, particulièrement la voilure fermée à deux niveaux du type “rhomboédrique” (afin d’augmenter la surface de capteurs solaires sans une envergure démesurée) telle que donnée sur la première des 17 photos de ce lien :
- http://www.futura-sciences.com/sciences/photos/univers-top-17-avions-futur-688/
- bientôt des capteurs solaires efficients à 85% ? https://cleantechnica.com/2018/09/13/golden-sandwich-solar-cell-converts-85-of-sunlight-to-electricity/
Cependant, pour toutes ces conceptions d’avions du futur classiques, le problème reste le bruit des réacteurs et turbo-fans, à cacher au dessus des ailes pour diminuer le bruit lors du décollage et la pollution…!§!
Cacher les moteurs au dessus des ailes entraîne un travail surélevé assez difficile pour la maintenance de ces réacteurs aux ensembles lourds et fragiles !
Dans le concept rhomboédrique d’ailes fermées, dont j’avais également imaginé le principe, il paraît nécessaire de mettre plutôt des moteurs électriques sur la partie basse d’ailes arrière (mieux situés si raccordées sous le dessous des ailes AR, puisque moins bruyants dans l’habitacle)…
Et donc, à l’inverse, d’avoir la partie haute d’ailes fermées en partie avant fixée sur le dessus de la carlingue (l’inverse de ce qui est représenté sur la photo 1 de cette page ci-dessus, ce qui donne plus de visibilité aux pilotes).
Cette disposition permet un rendement de portance supérieur à l’avant si l’on choisi un dièdre de voilure négatif sur la voilure avant (genre Tupolev), et, un autre positif sur la partie de voilure arrière (là où la carlingue est proche des réacteurs situés sur le dessus des ailes (presque comme jadis sur les Caravelles).
Ce qui poussera sur les jumbos avec beaucoup de passagers à placer le maximum de charges à l’avant (fret et passagers) pour mieux équilibrer l’ensemble de l’avion.
A ce moment-là, si la carlingue de l’avion est assez haute, la partie cylindrique de bouts d’ailes reliant voilure avant et arrière peut se trouver presque en prolongement, donc en traînée moindre et même profiter des vortex engendrés naturellement en bout d’ailes pour accroître le rendement d’hélices mises à cette place !
Ces améliorations de concepts sont données en Open Source sur les dessins ci-joint :
Cette configuration : ailes avant haute et ailes arrière basse, permet d’éviter que la voilure avant crée des turbulences vis à vis de la voilure arrière. D’autre part, il est possible de concevoir des moteurs à hélice en bout des ailes aux cylindres de liaison, pour profiter des vortex intrados/extrados d’extrémités avec moins de pertes par traînées parasites.
UNE VARIANTE HYDRAVION SOLAIRE HYBRIDE pour Fermes solaires d’épurations des océans :
LA QUESTION D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE EMBARQUÉE POURRAIT BIENTÔT NE PLUS SE POSER !!!
APPLICATION UTILE D’AVIONS à OSMOSE EAU SALÉE : LES BOMBARDIERS D’EAU POUR LUTTE CONTRE LES INCENDIES !
Combinée à la solution d’avions solaires à voilure double fermée, l’osmose à eau salée, en propulsion hybride serait l’idéal : https://www.01net.com/actualites/une-supercar-electrique-qui-fonctionne-avec-de-l-eau-salee-624386.html Cette propulsion propre à osmose à l’eau salée serait l’idéal au dessus des océans, moyennant des filtres ; et également, pour rendre quasiment automatisables, autonomes, des avions propres pour la LUTTE des INCENDIES !
La flotte des Canadairs ayant à être renouvelée, il serait temps d’adopter un plan moderne d’envergure pour un autre type de flotte européenne plus propre, avec le concours d’AIRBUS (qui a conçu l’E-fan en avion électrique, et de Solar Impulse suisse pour le know-how solaire) !
Ces avions gagneraient en efficacité à avoir des hélices orientables permettant des vols stationnaires ou semi-stationnaires à proximité de feux de forêts (en évitant les turbulences induites).
Heureusement, il pourrait y avoir un autre changement important en énergies renouvelables, même au sujet de batteries totalement propres :
Exemple d’avancée remarquable sur les batteries – en juillet 2016, des chercheurs de l’EPFL de Lausanne en Suisse ont ainsi publié une étude qui montre qu’il est possible, en utilisant un nouveau type de nano-membrane composée de Disulfure de molybdène, de multiplier par un facteur 1000 le rendement énergétique de l’énergie osmotique, qui résulte d’une différence de concentration ionique entre l’eau douce et l’eau salée.
Ces recherches montrent qu’on peut espérer, avec une membrane d’un mètre carré, dont 30 % de la surface serait couverte de nanopores, produire 1MW, soit de quoi alimenter 50 000 ampoules économiques standard (20 W)….Si ce type de membrane peut être produite à un coût suffisamment bas, l’énergie osmotique pourrait jouer un rôle majeur dans la production d’énergie renouvelable d’ici une dizaine d’années, car, contrairement à l’éolien et au solaire, elle peut être produite par tout temps. …”
(source : https://actu.epfl.ch/news/de-l-eau-du-sel-et-une-membrane-de-3-atomes-font-d/ ou RT-flash)
Voilà une forme “d’énergie LIBRE“ idéale, totalement propre, inépuisable ‘surtout en bord de mer si filtrée), et qui ne pose aucun problème de recyclage !
Une autre avancée qui pourrait y être couplée est celle faite par l’Université de Floride sur des SUPERCONDENSATEURS super… performants :
VARIANTE D’AVION ÉLECTRIQUE AVEC FINESSE DE PLANEUR POUR APPAREILS DE LOISIR à DÉCOLLAGE VERTICAL, pourvu de CELLULES SOLAIRES ?
Comme l’électricité transportée en batteries est encore à faible autonomie…, il serait peut-être judicieux, pour les avions de loisir, d’étudier la conjugaison des planeurs électriques à grande finesse (rapport altitude/ distance parcourue) et faible traînée, qui disposerait de rotors inclinables verticalement pour des décollages et atterrissages verticaux (c’est la tendance, même pour des voitures volantes !).
En exploitant cette finesse en mode planeur, l’avion pourrait gagner en autonomie, une partie du vol ascendant, l’autre plané. Et même, si besoin est, de chercher à récupérer de l’énergie via les hélices en vol descendant et via des capteurs solaires posés sur ces voilures doubles plus imposantes.
ROTORS MULTIPLES PÉRIPHÉRIQUES D’UN CENTRAL POUR BRASSER PLUS DE VENT ?
Autre idée, pour les fans (à hélices carénées), l’on sait que le maximum de vitesse et de déperdition en traînée se fait par vortex est créé en bout des pales d’hélices.
Imaginons une double enveloppe de carénage avec une flopée d’hélices entraînées par les flux tourbillonnaires des extrémités de pales de l’hélice centrale (voir dessin ci-dessous, éventuel…). N’y aurait-il pas là matière à augmenter la puissance de l’ensemble ?
Ou d’inventer des hélices spéciales sans bout de pales ?
Je verrais bien ce système en queue d’une carlingue d’avion électrique à aile delta…, le gros rotor central en bout de l’arrière pointu et les hélices périphériques autour…, mais ces dernières à quelle distance… derrière ?
Si l’ensemble était placé à l’avant, il serait plus possible de recycler l’air le plus rapide sur le haut de la voilure pour faire dépression à l’extrados à condition d’avoir un double ensemble et donc un bi-moteur !
Qui a assez de souffle pour le tester en soufflerie sans trop faire de pollutions résultantes…???
L’avez-vous remarqué, que plus on veut allez vite (pour rien !), plus l’on produit de pollutions résiduelles ?
PROGRÈS DES CELLULES SOLAIRES ALLÉGÉES
L’on sait faire des cellules solaires imprimables (http://theweek.com/articles/702581/are-printable-solar-panels-future-solar-power). Reste donc à savoir les adapter sur les structures d’avions y compris sur la cellule centrale pour le soleil rasant à capter le matin et le soir en début et fin de parcours.
Donc, d’étudier un revêtement de surface de peinture en céramique transparente permettant de protéger ces cellules solaires imprimées de l’érosion des poussières aériennes durant les voyages.
___________________
CONCEPTION PARTICULIÈRE DES PROTOTYPES D’AVIONS ÉLECTRIQUES LÉGERS
Des grandes précautions s’imposent pour concevoir des avions légers électriques afin d’éviter les crashs mortels de ce genre : http://www.automobile-propre.com/breves/crash-mortel-pour-lavion-electrique-de-siemens/
Voici quelques précautions essentielles qui me viennent à l’esprit :
- augmentation importante de la surface de voilure et finesse (capacité de planeur) ;
- minimum de batteries car trop lourdes, et à bien répartir (au profit de cellules solaires);
- étude poussée de refroidissement des cellules de batteries (sur banc avec ventilateurs, et en vol d’abord téléguidé…) et de réchauffages l’hiver, si comme les Li-ion sensibles à la température :
- répartition des cellules de batteries dans chaque aile en trois secteurs séparés avec refroidissements propres, branchement parallèle, puis parallèle/série en chaque secteur, le tout séparé de la carlingue et à la place des anciens réservoirs :
- multiplications de petits moteurs au moins 2 / si possible trois, tous tournés vers l’arrière (poussée plus performante), celui de queue servant surtout au décollage et à l’atterrissage (sinon de secours, hélice mise en drapeau) ;
- complément d’autonomie en hybride avec pile à combustible au biogaz / bioéthanol ou à l’hydrogène stocké en liquide d’acide formique…,
- précautions de vol en montant rapidement en altitude vers 600 m (ce que permet l’électrique) :
- Pour soulager les batteries, voler comme les tourterelles, avec des séries de montées et de légers plongeons (moteur au ralenti), etc.
safeearthsolutions 