10 000 mètres au-dessus du niveau de la mer – le moteur tourne

Dans les avions de passagers, un grand nombre de petits moteurs électriques assurent des tâches mécaniques ou hydrauliques. Et leur nombre augmente rapidement. Bienvenue à bord!

Enregistrement effectué, une odeur de kérosène flotte dans l'air, un coup d'œil suffit à vérifier le numéro du siège. Les passagers se tiennent dans le couloir et rangent leurs bagages à main dans les compartiments. Invisibles à l'œil, des micro-moteurs puissants aident les membres de l'équipage à ouvrir et à fermer les capots des compartiments. Bienvenue à bord – et dans tout un monde invisible de systèmes d'entraînement électriques.

Systèmes automatiques pour l'aviation

Le pilote amène l'avion sur la piste, pousse le manche vers l'avant et la machine décolle. Ce manche est équipé de petits moteurs électriques qui créent un retour d'effort. Ce dispositif informe le pilote efficacement et en temps réel de ce qui se passe sur les ailes, à l'extérieur de l'avion. L'époque où le manche était connecté directement par des câbles aux surfaces de commande de vol est révolue depuis longtemps. Lorsque l'altitude de croisière est atteinte et que le pilote automatique est enclenché, le levier des gaz (accélérateur automatique) bouge automatiquement, contrôlé par un moteur DC.

À l'arrière de la cabine, la système de conditionnement d'air de l'avion donne tout ce qu'il a pour que les passagers se sentent à leur aise à une altitude de 10 000 mètres. La température, l'oxygène et l'air sont contrôlés par de nombreuses vannes et un grand nombre d'actionneurs dont la plupart sont des moteurs plats sans balais. Le système de conditionnement d'air d'un Boeing Dreamliner, par exemple, contient environ 50 moteurs maxon EC 45 flat.

L'appel de la nature

Les lois de la nature veulent que, tôt ou tard, chaque passager se rende aux toilettes. Les systèmes d'entraînement électrique assurent en arrière-plan les opérations de nettoyage et régulent par exemple l'arrivée d'eau et la chasse d'eau. Des fonctions sans contact sont prévues à l'avenir pour améliorer leur convivialité. Lorsqu'un passager quitte les toilettes, il ne peut s'empêcher de jeter un regard envieux dans la classe business et la première classe. Nous sommes partis de l'idée suivante: plus les moteurs électriques sont nombreux, plus le niveau de confort est élevé. Les sièges en sont un très bon exemple pratique. Ils sont réglables et peuvent se transformer en lit en appuyant sur un bouton, automatiquement et via un entraînement électrique. Une fonction récente permet de régler la dureté de l'assise du siège en modifiant la pression de gonflage, afin de rendre agréables même les vols long courrier. Le fabricant Lantal utilise des moteurs maxon sans balais pour piloter la vanne concernée. Si le soleil en plein visage dérange la sieste, il suffit d'appuyer sur une touche pour baisser le store de la fenêtre. Cette opération est assurée, comme vous pouvez l'imaginer, par des moteurs de précision maxon.

Connexion permanente à Internet

Revenons dans la classe économique, dont les passagers ont accès aux programmes de divertissement. Les écrans surplombant les sièges de déploient tous en même temps pour afficher les consignes de sécurité ou les films. Un nombre croissant d'avions sont équipés d'antennes de communication à orientation continue et automatique qui permettent aux passagers de naviguer sur Internet en profitant du meilleur signal satellite. Chaque antenne est équipée de trois entraînements EC à 4 pôles et des réducteurs HD appropriés.

Lorsque l'avion descend pour atterrir, le train d'atterrissage sort. Pour qu'il reste en position, une combinaison moteur-réducteur DCX 22 et GP 32 HD actionne une goupille de blocage. Comme dans de nombreuses fonctions d'un avion pilotées par des moteurs électriques, celle-ci est également invisible aux yeux des passagers. Les avions moyen et long courrier contiennent plusieurs centaines de ces entraînements – un nombre qui ne cesse d'augmenter étant donné que les standards supérieurs de qualité permettent de remplacer les systèmes pneumatiques par des actionneurs électriques. Dans le même temps, des entraînements électriques se trouvent dans de nouvelles applications qui améliorent le confort des passagers.  

Les systèmes électriques sont bien plus légers que les systèmes hydrauliques, c'est pourquoi ils jouent un rôle prépondérant dans la transformation des avions de passagers, pour les rendre moins polluants et plus économiques. Les moteurs plus économes en énergie et les techniques de construction de fuselages légers sont également des pistes explorées. Nous n'aurons pas de moteurs électriques de si tôt à disposition, et la circulation aérienne augmente constamment, d'environ 5 % par an. Pour empêcher que la pollution augmente dans les mêmes proportions, les avions de demain devront être rapides, silencieux et respecter l'environnement. Les ingénieurs y travaillent.

Des actionneurs électriques se trouvent partout à bord, par exemple dans le système d'air conditionné, où ils garantissent une température agréable et l'alimentation en air frais (en haut). Ils aident également à fermer les compartiments à bagages.

Un long parcours vers l'avion électrique

Des décennies vont probablement s'écouler avant que nous puissions voyager dans des avions entièrement électriques. Alors que les deux constructeurs majeurs et des jeunes pousses du monde entier travaillent sur des concepts et des prototypes d'avions électriques, aucune machine du marché n'est en mesure aujourd'hui de transporter plusieurs passagers.

La limite principale est généralement la densité énergétique des batteries, encore insuffisante. Il faudrait qu'elle soit cinq fois supérieure pour faire voler un avion de passagers, même de petite taille. Voilà pourquoi de nombreux développeurs se concentrent d'une part sur des moteurs hybrides alimentés par des batteries et d'autre part sur des turbines à réaction à carburant ou à gaz. 

Mais de nombreux projets de micro-avions entièrement électriques existent, comme chez Joby Aviation ou Ampaire. Les deux entreprises ont annoncé des prototypes et des vols d'essai pour les deux années à venir.

Des entraînements maxon dans l'aviation

maxon dispose d'une gamme importante de produits standard de haut niveau qui s'intègrent facilement dans des applications aérospatiales très diverses. Dans le même temps, la société aide à élaborer des solutions personnalisées et des systèmes mécatroniques complets. Le groupe maxon est certifié selon la norme aérospatiale ISO 9100 depuis 2012. Les caractéristiques suivantes des entraînements sont testées dans les laboratoires internes: vibrations, chocs, froid, chaleur et vide.

Pour plus d'informations, rendez vous sur le site: aerospace.maxongroup.com

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Aérospatial

Les moteurs DC de maxon entraînent les rovers sur Mars.
Sur Terre, la qualité unique de nos systèmes d'entrainement fiables, efficients et puissants garantit la satisfaction de nos clients.

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