Outre Bell, le projet est également financé par le gouvernement d'Ottawa. Selon l'avionneur, cette technologie pourrait faire partie composante des futurs systèmes de mobilité électrique verticale-décollage et atterrissage (eVTOL). © Bell
Développé par l’hélicoptériste Américain Bell, ce nouveau concept de rotor anti-couple consiste en un fenestron avec 4 rotors entrainés électriquement.
Le banc d’essai de cette technologie est un hélicoptère Bell 429 modifié, tandis que les moteurs remplaçant le rotor de queue conventionnel sont fournis par Safran. Baptisé « EDAT », ce projet répond principalement « à une demande clients en faveur d’une réduction des niveaux de bruit et d’une plus grande sécurité », explique Eric Sinusas, chef du programme. En pratique, l’installation de ce multi-rotor « Quadfan » permet de limiter l’interaction entre le rotor principal et le rotor de queue. Il en résulte une réduction des nuisances sonores.
L’électrification de ce rotor atypique réduit encore plus ces niveaux, même si aucune valeur chiffrée n’a été communiquée à ce jour. En cas de défaillance de l’un des fans, l’indépendance de fonctionnement de chaque rotor apporte une sécurité supplémentaire, en comparaison aux hélicoptères classiques. Un bon point également en terme de réduction des temps de maintenance puisque ce système permet, de par sa conception, l’élimination des boîtes de vitesses et des arbres complexes du rotor de queue.
Au moment où nous écrivons, le projet cumule plus de 30 heures d’essais au sol et en vol aux alentours des installations du constructeur, à Mirabel au Québec. Les prochaines étapes verront l’expansion de l’enveloppe de vol de l’EDAT ainsi que l’optimisation, en particulier en termes de poids. » Nous y voyons un tremplin vers l’entièrement électrique « , ajoute Eric Sinusas. Aucun prévisionnel n’a été annoncé quant à une possible mise en service de cette technologie.
Jean-François Bourgain
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Ne pas confondre les genres en matière de moteurs électriques. La façon dont sont alimentés les moteurs brushless (sans balais, en français) en modélisme n'a rien à voir avec celle utilisée pour alimenter les mêmes moteurs dans l'industrie. Cela se ressent d'ailleurs dans les vitesses de rotation des moteurs. On voit cette différence facilement en comptant le nombre de fils entre les "drivers" et les moteurs dans les deux cas.
Rien à voir ? La théorie est la même pour tous. L'application dépend ensuite de la taille du moteur, de sa géométrie. Forcément un moteur de petite taille, genre modélisme, ne tourne pas du tout au même régime ni au même couple qu'un moteur électrique d'ULM.
La façon dont ils sont, non pas "alimenté", mais en fait il faut dire "contrôlés", est la même : il faut hacher le courant pour envoyer l'impulsion dans la ou les bonnes bobines du moteur, au bon moment. On gère ainsi le régime moteur, en hachant (fréquence de rotation) et en jouant sur l'avance (comme un allumage thermique).
Pour ce faire il y a plusieurs câblages possibles, en triangle, en Y, avec juste trois phases (3 fils), ou en dédoublant ces phases ( donc 6 fils en entrée moteur, voire 9...). Tout cela dépend aussi du nombre de bobines, d'aimants, donc du nombre de "pôles" du moteur. Dans tous les cas, ces moteurs "sans balais" restent "triphasés".
Il y a des voitures qui poussent fort avec un petit moteur qui tourne très vite, d'autres qui poussent tout aussi fort avec un gros moteur qui tourne doucement, mais sur le couple...
Vu autrement, les moteurs de 1 litre de cylindrée ne tournent pas au même régimes utiles que ceux de 3.5L, même s'ils sont tous des 4 cylindres en ligne...
C'est pareil en électrique !
Pourquoi dès qu'il s'agit de rotor électriques on multiplie les moteurs ? Je connais des moteurs électriques qui ont plus de 100 ans et qui fonctionnent encore comme s'ils étaient neufs, si en plus on utilise des moteurs "brushless" il n'y a aucune pièce d'usure, même avec un seul moteur la sécurité serait bien plus grande qu'avec le système actuel mécanique. Enfin si, il y a un argument en faveur d'un système mécanique, si le rotor de queue ne tourne plus c'est parce que la boite de transmission est morte, dans ce cas là la panne de rotor anti-couple est certainement le dernier soucis des passagers !
Il y a plusieurs raisons. D'une part, c'est très facile à faire, et d'autre part, les pilotes aiment bien que les systèmes aussi vitaux qu'un anticouple soient redondants...
Le problème, ce ne sont pas les moteurs, mais l'électronique de contrôle des moteurs, qui, elle, est bien moins fiable qu'un bon vieil arbre de transmission en acier... Il est donc obligatoire de redonder ces équipements.
En effet, un moteur bruschless, c'est mécaniquement très simple, et les seuls points d'usures sont les roulements... L'électronique de contrôle, ben c'est de l'électronique... Ça aime pas les orages et l'électricité statique par exemple...
Problème : que se passe t'il en cas de panne électrique à bord de l'hélico ? On perd l'anticouple ?
Comment fait-on en autorotation ?
Le sujet est intéressant et à essayer en vraie grandeur, pour voir et juger de la pertinence.
Bonjour Stanloc, et les autres...
Si vous m'avez bien lu, je suis d'accord avec vous sur le fait qu'un moteur bruschless est très fiable car il n'y a rien de plus simple. Mais ils sont pilotés par une électronique numérique très sensible. Demandez aux constructeurs de multirotors et aux modélistes.
Il y a quantité d'électronique dans nos avions, et en particulier moult solutions "numériques" dans transmission et de traitement de l'information. Mais...
Soit ce ne sont pas des éléments primordiaux, soit ils sont sérieusement redondés.
Et redondé veut généralement (et heureusement) dire avec des solutions alternatives différentes de la solution primaire.
Car si le primaire à flanché, il n'y a pas de raison que la même solution juste à coté ne flanche pas.
Donc le système redondé utilise généralement une autre solution en back-up, voire plusieurs. Solution analogique par exemple en back-up du numérique. Moins performante, mais moins sensible. Ou tout simplement une solution de secours mécanique, peut être sans assistance aux efforts mais qui marche même quand la machine est éteinte...
Sur l'anticouple proto dont on parle, par de solution mécanique au pilotage du moteur bruschless. On peut difficilement brancher deux contrôleurs sur un même moteur, et il ne peuvent pas être de techno différentes... Il ne reste donc que la solution de multiplier les rotors d'anticouple...
Jean-Mi a écrit ,
" L’électronique de contrôle, ben c’est de l’électronique… Ça N'aime pas les orages NI l’électricité statique par exemple…"
Parce que de l'électronique il n'y en n'a pas dans les aéronefs ?
Les moteurs électriques brushless sont d'un usage courant partout dans l'industrie et j'imagine que les véhicules électriques sont motorisés par ce type de moteur.
Je pense que le souci dans cette application ce ne sont pas les moteurs électriques mais dans la source de leur alimentation. J'ai cru comprendre que l'A400M innovait en ce sens, que le générateur de secours entraîné par une hélice et qui se déploie en dernier recours, fournissait directement de l'électricité alors que la pratique courante jusqu'ici est de fournir de la pression hydraulique en premier et ensuite d'utiliser un moteur hydraulique pour générer de l'électricité. Ce serait que l'on donne une priorité à l'électricité maintenant.
Au fil des années, on a vu progresser de façon importante la puissance des alternateurs sur nos voitures, aussi.