Solar Impulse 2 : du soleil et des data
Solar Impulse 2 a fait 150 milliards de fois le tour de la Terre virtuellement avant de réussir son exploit. Un projet unique pour Altran.
17 vols et plus de 40.000 kilomètres parcourus pour Solar Impulse 2. Dernier atterrissage à Abu Dhabi, c’était le 26 juillet. Les pilotes Bertrand Piccard et André Borschberg ont bouclé le premier tour du monde dans un avion propulsé uniquement grâce à l’énergie solaire. Copilote : Altran.
Le projet est unique : l’avion Solar Impulse 2 est le premier avion à vol potentiellement perpétuel, c’est-à-dire qui puisse voler jour et nuit sans nécessité de ravitailler; il n’utilise aucune énergie fossile. Pour y arriver, outre la technologie des matériaux utilisés, dont ceux de Solvay, les ingénieurs Altran ont conçu un système qui fonctionne comme un vrai co-pilote, aidant le pilote à bord afin qu’il puisse se reposer ou se concentrer sur d’autres tâches.
Ainsi, le SAS (Stabilisation Augmentation System), un pilote automatique simple qui maintient l’altitude et la trajectoire de l’avion. Et le MAS (Monitoring and Alerting System), un équipement inédit, qui compare la trajectoire que devrait suivre le pilote automatique à la trajectoire réelle de l’avion -en cas de divergence détectée, le MAS alerte le pilote par un vibreur posé sur son bras afin qu’il reprenne le contrôle de l’avion.
40 ingénieurs Altran
Altran était aussi en charge de l’analyse de sécurité destinée à garantir que l’avion satisfasse les exigences des autorités pour obtenir les certifications et autorisations de vol. Etant donné qu’aucun autre aéronef de ce type n’existe, les méthodes d’analyse classiques ont être adaptées au cas unique de Solar Impulse.
La contribution d’Altran la plus cruciale pour Solar Impulse est certainement l’expertise en modélisation et simulation de ses consultants (40 ingénieurs internationaux impliqués au cours des 13 dernières années, dont une équipe de 6 membres permanents au Centre de Contrôle Mission (MCC) à Monaco et en Espagne). Ainsi, pour chaque vol, l’équipe a simulé toutes les trajectoires possibles afin de prendre les décisions les plus appropriées. De fait, à cause des variations météorologiques, l’avion n’était jamais exactement là où il était attendu; l’équipe et les consultants Altran ont donc été amenés à améliorer les méthodes de calcul en temps réel afin de consommer le moins possible et d’optimiser le routage.
Une contrainte a été de préparer les vols entre six mois et un an plus tôt, sans que les météorologues ne puissent prévoir quoi que ce soit à cette échéance -un impératif de prévisibilité qui s’explique par les innombrables demandes d’atterrissage à effectuer aux aéroports, les besoins d’insertion dans l’espace aérien et le calendrier à respecter pour assurer une bonne promotion de l’appareil.
150 milliards de fois le tour de la Terre
Le défi semblait impossible à tenir pour l’équipe simulation d’Altran. D’un côté, les paramètres à prendre en compte semblaient innombrables (conditions météo, niveau d’oxygène pour les pilotes, force des vents, charge des batteries…), de l’autre, la légèreté de l’appareil (2,3 tonnes pour l’envergure d’un Boeing 747) le rendait sensible à la moindre variation de son environnement. Comment prévoir le niveau de charge des batteries lors de la tombée de la nuit ? Le vent en altitude serait-il suffisant ? Alors que certains vols pouvaient durer cinq jours sans escale, les réponses à ces questions étaient absolument cruciales.
Côté météo, impossible de faire des prévisions. Altran a donc travaillé sur base des relevés météo historiques. Autrement dit, Altran a fait voler un modèle numérique du Solar Impulse dans les conditions météo passées afin d’élaborer les scénarios futurs des plans de vol pour son tour du monde. C’est comme cela que Solar Impulse a réalisé pas moins de 150 milliards de fois le tour de la Terre -un travail qui a permis de détecter les points de passage optimum et de préconiser les routes aériennes les plus sûres.
En plein vol, les imprévus ont obligé aussi à revoir en temps réel la stratégie de vol. De quoi faire naître dans le MCC des moments de frénésie… qui ont assuré un peu de sérénité dans l’étroit cockpit du Solar Impulse 2.
