Les autorités russes ont récemment affirmé que le premier avion national équipé d’un moteur électrique supraconducteur sera présenté au public lors du salon aéronautique MAKS 2021, qui se tiendra en juillet à Moscou. Si ce programme reste encore bien mystérieux, la Russie semble vouloir développer ses futurs avions « verts » en s’appuyant sur son avance théorique en matière de supraconductivité et de technologies cryogéniques.
Mais la concurrence, notamment chez Airbus, souhaite également maîtriser rapidement ces technologies prometteuses.
Un démonstrateur révolutionnaire
À l’automne dernier, l’Institut central de motorisation aéronautique (CIAM) basé à Moscou avait dévoilé un nouveau démonstrateur de moteur électrique lourd. Installé dans le nez d’un avion Yak-40, modifié en banc d’essai, ce moteur à hélice est destiné à équiper de futurs avions régionaux de 9 à 18 places.
Développé par le spécialiste en matériaux SuperOx, ce nouveau moteur de 500 kW s’appuierait sur des technologies particulièrement innovantes, exploitant des matériaux supraconducteurs à haute température. Les matériaux supraconducteurs ont la particularité de ne présenter aucune résistance électrique (ou très peu), permettant de transporter de l’électricité sans déperdition énergétique.
En théorie, un moteur électrique supraconducteur pourrait voir ses pertes électriques divisées de moitié, permettant d’exploiter au mieux la densité énergétique embarquée à bord des batteries ou des piles à combustible, selon le mode de propulsion choisi. Mieux encore, la tension électrique pourrait être baissée bien en dessous des 500 volts. Enfin, la masse des composants, notamment des câbles électriques, pourrait être grandement abaissée, améliorant d’autant la charge utile de l’avion.
Reste, toutefois, à évaluer la nature exacte des ruptures technologiques implantées par SuperOx sur ce nouveau moteur. A priori, ce dernier ferait appel à des supraconducteurs à haute température, autrement dit opérant au-dessus de 30 K, soit -243°C tout de même, nécessitant donc un système de refroidissement complexe. Il convient également de déterminer l’ampleur de leur utilisation à bord de ce moteur et dans les systèmes en amont, notamment dans les câblages vers les batteries et/ou générateurs.
Quelle place pour les moteurs aéronautiques supraconducteurs ?
Le premier vol du Yak-40 modifié devrait intervenir rapidement, l’ensemble ayant déjà été testé abondamment au sol. A priori, l’approvisionnement du moteur en énergie ne se fera pas par le biais de batteries, mais via une génératrice à gaz installée à la place d’un des trois réacteurs du Yak-40.
Pour l’instant, les déclarations concernant une présentation à MAKS 2021 sont donc encore floues. S’agira-t-il de présenter en vol le moteur à bord du Yak-40 ? Ou bien est-ce que les autorités russes comptent dévoiler le design d’un avion 100 % électrique propulsé par ce nouveau moteur, ou l’un de ses dérivés ? La Russie étant particulièrement en avance en matière de moteurs supraconducteurs et cryogéniques, cette possibilité ne doit pas être écartée.
À terme, toutefois, le ministre russe du Commerce et de l’industrie, Denis Doutov, évoque le fait que « l’utilisation de technologies hybrides dans l’aéronautique réduira de 70 % la consommation de carburant ». La supraconductivité serait alors utilisée pour optimiser (très largement) les performances des moteurs hybrides utilisant des carburants traditionnels. Un choix qui diverge de celui adopté par Airbus dans le cadre de son projet ASCEND, qui vise à développer un moteur supraconducteur cryogénique exploitant les très basses températures imposées par le choix d’une propulsion hydrogène. Affaire à suivre donc.
Source : RT
