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17.06.15Campus
Solar Leap, le BWB au service de l’aviation
solaire habitée
↳ Solar Leap est un projet d’ingénierie simultanée qui s’est déroulé de février à juin 2015 au sein du
département de génie mécanique de l’EPFL. Six étudiants de 3ème année ont participé à ce projet sous
la houlette de Bertrand du Couëdic, chef du projet.
Bertrand du Couëdic
Chef du projet Solar Leap
Le projet a eu pour objet l’explo-
ration d’une solution permettant
à un avion purement solaire de
faire le tour du monde sans escale
en moins de 10 jours avec deux
pilotes à bord disposant d’une
cabine pressurisée et chauffée
ainsi que de toutes les commodités
du confort moderne.
L’étude a reposé principale-
ment sur l’utilisation des logiciels
CATIA pour la CAO (Conception
Assistée par Ordinateur) et ANSYS
Fluent pour les simulations aéro-
dynamiques (Computational Fluid
Dynamics).
La solution retenue pour satis-
faire le cahier des charges se base
sur le BWB, pierre angulaire du
projet. BWB est un acronyme pour
«Blended Wing Body», «Fuselage
et ailes intégrées» en français. Ce
concept selon lequel le fuselage et
les ailes ne font qu’un, fait rêver
les acteurs de l’industrie aéronau-
tique depuis plusieurs décennies.
En effet, cette forme permettrait
aux avions de transport d’embar-
quer plus de passagers à un coût
moindre grâce aux performances
aérodynamiques globalement amé-
liorées d’un tel avion. Selon ce
concept, c’est l’ensemble de
l’avion qui génère la portance et
non pas seulement les ailes comme
sur un avion conventionnel.
Pour un avion solaire, l’avan-
tage saute aux yeux : une immense
surface est disponible pour la
pause de cellules photovoltaïques
tant sur l’extrados que l’intrados
de l’avion. Dans notre étude, en
considérant une envergure maxi-
male de 80 mètres (envergure de
l’A380), certaines formes étudiées
présentaient jusqu’à 1’800 m2 de
surface alaire susceptible d’être
couverte de cellules. Une telle sur-
face pourrait produire en moyenne
600 kW tout au long de la phase
diurne d’une journée.
Le crédo de Solar Leap : miser
non seulement sur la finesse
mais aussi sur la puissance. «Lift
requires power» dit-on com-
munément dans le monde de
l’aéronautique.
L’étude a montré que le BWB
permet d’accéder à une finesse de
15 au maximum. Tant que la puis-
sance propulsive est disponible,
cette finesse est suffisante. Par
contre, elle ne permet pas à l’avion
de planer suffisamment bien la
nuit lorsque le soleil et son rayon-
nement énergisant disparaissent.
C’est là qu’intervient la seconde
clé du projet: des ailes exten-
sibles et télescopiques. Par un
mécanisme de vérin hydraulique ou
pneumatique, l’avion sera capable
d’allonger ses ailes en plein vol et
se transformera en planeur géant
doublant sa finesse et lui permet-
tant de rester dans les airs sans
courir le risque de se retrouver
au sol pendant le vol de nuit. De
jour, l’avion pourra rétracter ces
extensions d’ailes afin d’augmen-
ter sa vitesse et boucler le tour du
monde en un minimum de temps.
D’après nos simulations et
calculs, l’avion pourrait avoir un
poids maximal de 5 ou 6 tonnes. Ce
poids devra comprendre une struc-
ture en treillis conférant la rigidité
et la robustesse nécessaire à l’en-
semble, les équipements de pres-
surisation et renouvellement de
l’air, la cellule de vie, l’avionique,
les batteries, le système d’ailes
extensibles et les vivres pour un
vol de 10 jours.
Cette première étude indique
une voie à suivre pour continuer
l’aventure du vol solaire habité
initiée par Bertrand Piccard et
Solar Impulse. Après l’exploit
technologique et sans pareil de
Solar Impulse, Solar Leap a pour
vocation de susciter la réflexion
sur les moyens technologiques à
disposition aujourd’hui et dans les
prochaines années pour un bond
en avant dans le domaine du vol
solaire habité. 
→→ Site web : http://
www.solarleap.ch
→→ Facebook : http://www.
facebook.com/solarleap
Illustration du mécanisme d’ailes télescopiques extensibles.
Illustration d’une première forme étu-
diée dans le cadre du projet.
Illustration d’une seconde forme étu-
diée dans le cadre du projet.