Solar Impulse - Exhibition (FR)

An idea born in Switzerland Follow us on :
EXPLORER
POUR CHANGER
LE MONDE
> Comment gérer des vols de longues distances et prévoir
tous les scénarios?
> Comment évoluer dans des météos changeantes et trouver
la trajectoire favorable?
> Comment le pilote arrivera à passer la nuit en vol sur
l’énergie de ses batteries et atteindre le lever de soleil
suivant pour continuer sa route?
> Comment le pilote réussira à traverser les océans quand on
ne peut pas prédire les conditions de vol sur la fin l’étape?
> Comment se comporteront les systèmes de cet avion
aussi novateur?
A CHAQUE ETAPE, UN NOUVEAU SUSPENSE…
Un avion capable
d’approcher le vol
perpétuel, pour
accomplir le premier
tour du monde
sans carburant
Un challenge pour
démontrer la puissance
de l’esprit pionnier
Une aventure pour
inspirer les générations
futures et se projeter
dans un avenir durable
Une grande première
dans l’Histoire de
l’aviation, réécrivant
à l’énergie solaire les
grands exploits aériens
Un ambassadeur des
technologies propres pour
encourager à économiser
les ressources naturelles
de notre planète
L’émotion et le suspense
au cœur de l’aventure
scientifique
Une épopée
par étapes
autour du monde
L’avion solaire
du tour du monde

LESPILOTES
LE PILOTE DU FUTUR,
dans sa cabine non pressurisée
et non chauffée, soumis à des
conditions extrêmes, devra faire
preuve d’une endurance et d’une
vigilance hors normes lors des
vols de très longue durée.

LES PILOTES
SEUL DANS
LE CIEL
Pilotage automatique
conçu sur mesure
avec un système de
surveillance du domaine
de vol capable d’alerter
le pilote par des vibrations
sur ses bras
Besoins alimentaires
journaliers
2.4 kg de nourriture,
2.5 l d’eau et 1 l de boissons
vitaminées
Gestion de la fatigue
à travers des techniques
d’auto-hypnose et de
méditation techniques
Espace vital de 3.8 m3
équipé d’un siège couchette
avec toilettes intégrées
Vêtements en
fibres nylon
qualifiées d’« intelligentes »
car elles stabilisent la
température corporelle
du pilote
Connection
satellite directe
au Centre de Mission
Stratégie de repos
environ 12 x 20 min
sur un cycle de 24 h
au-dessus des zones
non peuplées
Tests de vigilance
réalisés 4 x par jour
Endurance
pour un vol de
5 jours et 5 nuits
consécutives

Auguste Piccard
L’invention de la cabine pressurisée
et la première ascension dans la
stratosphère en 1931, atteignant une
altitude de 16’000 mètres. Premier
homme à voir la courbure de la terre,
il ouvre la voie à l’aviation moderne.
Jacques Piccard
L’invention du bathyscaphe et la
plongée record au fond de la Fosse
des Mariannes. Digne successeur du
Capitaine Nemo, pionnier de l’écologie
scientifique, dévoué à la protection des
mers et des lacs.
Bertrand Piccard
Premier tour du monde en ballon sans
escale, vol le plus long en distance
et en durée de toute l’histoire de
l’aviation. Un explorateur à la vision
humaniste qui s’attache à promouvoir
l’esprit pionnier et l’innovation dans
la vie de tous les jours.
Jamais encore une seule famille
n’a autant marqué le monde
de l’exploration qu’Auguste,
Jacques et Bertrand Piccard :
la conquête de la stratosphère
et des abysses, le premier tour
du monde en ballon.
LES PILOTES
TRADITION
D’EXPLORATION
SCIENTIFIQUE
Depuis plus d’un siècle, cette famille
suisse, concernée par le souci de
protection de notre planète, s’emploie
à repousser les limites du connu et
du possible, dans un subtil alliage
de rigueur scientifique, de goût de
l’innovation et de soif d’exploration.

LES PILOTES
André Borschberg
Ingénieur de formation et titulaire d’un
Master en science du management du
Massachussetts Institute of Technology
(MIT), André Borschberg dispose
d’une solide expérience de créateur
et d’administrateur d’entreprises
ainsi que de pilote. Sa passion pour
l’aviation et son intérêt pour les
solutions nouvelles l’ont amené à
diriger le projet et a constituer son
équipe technique.
Bertrand Piccard
Descendant d’une dynastie de pionniers et de scientifiques,
Bertrand Piccard, médecin psychiatre, explorateur et
conférencier, accomplit le premier tour du monde en ballon
sans escale. Initiateur et fondateur de Solar Impulse, il
convainc les partenaires financiers à soutenir ce défi.
Désireux d’allier science et aventure pour promouvoir les
technologies propres, il développe la philosophie du projet
et en définit la portée symbolique et politique.
Deux hommes, pionniers et
innovateurs, tous deux pilotes,
se sont associés pour
assurer le développement
de Solar Impulse. Bertrand
Piccard y apporte sa vision
avant-gardiste et André
Borschberg, son expérience
d’entrepreneur et de manager.
TANDEM AUX
COMMANDES

L’AVION
LA PUISSANCE DE L’INNOVATION
Le premier avion à l’endurance
perpétuelle, capable de voler
jours et nuits sans carburant.

Le poids
d’une voiture familiale
2300 kg
Un cockpit
non-chauffé et
non-pressurisé
pour un seul pilote
Une puissance
maximale
de 13,5 kW pour chacun
des 4 moteurs
Une vitesse
maximale indiquée
de 90 km /h
Une altitude
maximale de croisière
de 8500 m
L’AVION
UN PROTOTYPE
REVOLUTIONAIRE
La puissance moyenne
sur 24 h d’un scooter
17’248 cellules
photovoltaïques
aussi fines qu’un cheveu
(135 microns)
L’envergure
d’un Boeing 747
Jumbo Jet 72 m

L’AVION
2010
Solar night flight
swiss flights
Réalisation du
premier vol
solaire jour/nuit.
2011
European flights
Premier vol solaire
international
(Payerne –
Bruxelles) sur
invitation de l’Union
Européenne. Invité
d’honneur au Salon
International
Aéronautique du
Bourget, réunion
mythique et
incontournable
des professionnels
de l’aviation.
2012
Destination
Morocco
Premier vol solaire
intercontinental
sur invitation
du Roi du Maroc
pour soutenir
le programme
national de
construction de
la plus grande
centrale thermo-
dynamique solaire
du monde.
2014
vols tests de SI2
pour s’assurer
que l’avion du
tour du monde
sera capable
de remplir
sa mission.
First to fly day and
night on solar power
16 records du monde
en aviation
2013
Across America
Traversée en
6 étapes des
5’650km entre
San Francisco
et New York,
l’occasion pour
les pilotes de
présenter leur
projet à l’ONU.
La réussite de la
mission en dépit
des nombreux
obstacles
et imprévus
survenus lors des
vols démontra
la fiabilité des
technologies
utilisées ainsi que
la détermination
et la compétence
de toute l’équipe.
LES GRANDS
MOMENTS
2015
En vol autour
tour du monde
Parti d’Abu
Dhabi en mars,
Solar Impulse a
accompli 8 étapes
jusqu’à Hawaii,
réalisant environ
la moitié du tour
du monde et le
plus long vol en
avion solaire
jamais réalisé de
5 jours et 5 nuits
consécutives.
An idea born in Switzerland Follow us on:

L’AVION
Solar Impulse rassemble toute
une famille d’entreprises et
de particuliers qui partagent
l’esprit pionnier du projet,
garantissent sa faisabilité
et participent à la diffusion
du message.
UNE VISION
PARTAGÉE
Soutien de personnalités prestigieuses,
toutes engagées en faveur des énergies
propres et de l’environnement, promo-
teurs enthousiastes de cette aventure
porteuse d’avenir.
Comité de parrainage
Joseph Ackermann
Buzz Aldrin
Yann Arthus-Bertrand
Sir Richard Branson
James Cameron
Paulo Coelho
Peter Diamandis
Jean-Louis Étienne
Al Gore
Nicolas Hulot
Erik R. Lindbergh
SAS le Prince Albert II de Monaco
Hubert Reeves
Robert Swan
Jean Verne
Don Walsh
Richard Wiese
Elie Wiesel
« Une arme efficace […]
démontrant l’impor-
tance des technologies
propres pour répondre
aux besoins énergie de
la planète. » Sir Richard Branson
« Une façon
percutante
d’attirer l’attention
sur les solutions
énergétiques
durables comme
le solaire. »
James Cameron
« Un pas de géant adressant un message
fort au monde entier. » Ban Ki-Moon
Parmis eux :
Solvay
Omega
Schindler
ABB
Google
Swiss Confederation
Altran
Bayer
Swiss Re Corporate Solutions
MoetHennessy
Swisscom
Nestlé Research
Masdar
Principauté de Monaco
Semper
Clarins
Victorinox
Air Liquide
Dassault Systemes
Mc Kinsey & Company
EPFL (Swiss Federal Institute
of Technology)
80 partenaires et
100 conseillers
s’investissent
pour la réussite
du projet. En
apportant le
soutien financier
et l’expertise
nécessaire à sa
réalisation, ils ont
joint leurs forces
au projet, faisant
naître de cette
collaboration,
des solutions
technologiques
nouvelles.

L’AVENTURE
L’ESPRIT PIONNIER AU SERVICE
DU PROGRÈS ET DE LA DURABILITÉ
Une exploration tournée vers le
futur pour démontrer l’efficacité des
technologies propres et des énergies
renouvelables, et réaliser l’impossible.

L’AVENTURE
LA ROUTE
Vols de 4 à 5 jours
lors des traversées du
Pacific et de l’Atlantic
dans le cockpit de 3.8 m3
36’000 kilomètres
à parcourir
Obligation de voler
par météo favorable
sans trop de vent, avec un
minimum de précipitations
et avec une possibilité
d’une porte de sortie en cas
d’évènements inattendus
Près de 500 heures
en avion
sans aucune émission
polluante
Une épopée autour du
monde en plusieurs
étapes
Une équipe de soutien
de 60 personnes
Relais des pilotes
d’un vol à l’autre
Échange et confrontation
permanente des données
entre météorologues,
mathématiciens, contrôleurs
aériens et ingénieurs de
planification pour définir
une trajectoire intégrant
toutes les contraintes
Un trajet vers l’est
dans l’hémisphère nord :
Golfe Arabique – Mer d’Arabie –
Indes – Myanmar – Chine –
Océan Pacifique – États-Unis –
Japon – Océan Atlantique –
Europe du Sud ou Afrique du Nord
pour revenir au point de départ

L’AVENTURE
En contact permanent avec
le cockpit par liaison satellite,
l’équipe est l’« ange gardien »
du pilote.
Afin de définir la route
optimale pour les étapes du
tour du monde, des milliers
de vols ont été simulés en
tenant compte des conditions
météorologiques depuis 2005.
La Principauté de Monaco aux côtés
de la Fondation Prince Albert II
accueille le centre de contrôle de
mission. Pendant les vols, les données
de vol sont recalculées deux fois par
jours, en tenant compte de la situation
météorologique et des conditions
d’ensoleillement. Le profil et la
route du vol sont optimalisés afin
de s’assurer que l’avion solaire ait
suffisamment d’énergie pour voler
tout la nuit.
Les mathématiciens
calculent les paramètres de vol en
tenant compte des données météorolo-
giques, des conditions d’ensoleillement
et des restrictions du contrôle aérien.
CENTRE DE
MISSION
Une vingtaine de spécialistes
anticipent tous les scénarios possibles
et transmettent au pilote toutes
les informations nécessaires pour
le suivi du plan de vol afin de garantir
la réussite de la mission.
Capcom
est en charge
de la liaison
radio directe
avec le pilote.
Les ingénieurs
établissent le plan
de vol en tenant
compte de toutes
les informations
données par
l’équipe.
Les
contrôleurs
aériens
coordonnent la
trajectoire du vol
avec les centres
de contrôle
régionaux.
Le directeur
de vol
dirige l’équipe
et prend, avec
le pilote, les
principales
décisions
stratégiques.
Les
météorologues
analysent les
prévisions météo-
rologiques afin de
trouver une fenêtre
permettant le vol,
ainsi qu’un parcours
favorable.

L’AVENTURE
Configuration et structure
Ingénieurs en mécanique ou en aéro-
nautique, physiciens, spécialistes de
structure, d’aérodynamique et d’outils
de design et de calcul, au top des
techniques des matériaux composites
ont uni leurs forces pour concrétiser
la structure de l’avion solaire.
L’équipe de Solar Impulse
rassemble des professionnels
de tous horizons partageant
une vision commune, celle de
croire au pouvoir des technolo-
gies propres pour assurer
un avenir durable.
L’ÉQUIPE
Energie et propulsion
Pour gérer, transformer, emmaga-
siner et réguler l’énergie des cellules
solaires, développer des moteurs et
des batteries de haute performance,
les ingénieurs électriciens ont relevé
le défi de l’efficacité maximale pour
le poids le plus faible et assuré l’opti-
misation de l’utilisation des énergies.
Atelier de production
Dans ce projet pointu et futuriste,
l’empirisme n’est pas de mise. Chaque
pièce de l’avion solaire doit passer
plusieurs tests pour être certifié
« apte à voler ». Une petite équipe
hautement qualifiée préside à tous
ces tests incontournables.
Coordination de projet
Ces ingénieurs maîtrisent plusieurs
disciplines telles que les techniques
de construction les plus avancées,
l’aérodynamique, la thermodynamique,
la gestion de projet, l’ingénierie des
systèmes et la simulation numérique.
Vols d’essais
Pour les tests
au sol, puis en
vol, un pilote
d’essai rejoint
les ingénieurs
afin de certifier
le prototype -
qui doit répondre
aux exigences
de l’aviation
civile en matière
de sécurité –
et de préparer
l’appareil pour
ses futures
missions de vol.
Logistic &
ground crew
Pour chaque
étape du tour du
monde, toute une
équipe s’affaire
pour organiser
l’acheminement
du matériel et des
collaborateurs
sur les diffé-
rents aéroports.
A chaque mission
de vol, leur
responsabilité
est de préparer
l’avion et le
pilote, d’assurer
le maniement
de l’appareil au
sol ainsi que de
garantir l’effi-
cacité opéra-
tionnelle et la
sécurité des
décollages et des
atterrissages.
Take-off team
L’équipe partenariat et les cellules
communication, presse et multimédia
font partager ce défi au public et infor-
ment les médias du monde entier. La
direction des finances et le secrétariat
assurent les bases indispensables au
décollage de l’aventure.

«Solar Impulse n’a
pas été construit
pour transporter
des passagers, mais
pour transporter
des messages. Nous
voulons démon-
trer l’importance de
l’esprit de pionnier,
encourager les gens
à remettre leurs
certitudes en ques-
tion. Notre monde a
besoin de nouvelles
solutions pour
améliorer la qualité
de vie de l’humanité.
Les technologies
propres et les éner-
gies renouvelables
en font partie. »
Bertrand Piccard
Les pilotes de Solar Impulse croient
en la force de l’esprit pionnier pour
réaliser l’impossible.
Les technologies propres disponibles
aujourd’hui permettraient de diviser
par deux la consommation énergé-
tique de l’humanité. Sortons-les des
laboratoires et des start-ups pour
les utiliser massivement dans notre
société. C’est le message de cette
aventure à la fois scientifique et
philosophique qui cherche à inciter
chacun à économiser les ressources
naturelles de notre planète.
Chaque nuit, pour tenir en vol
jusqu’au lever du soleil et pouvoir
poursuivre sa mission autour du
monde, le pilote devra optimiser
la gestion de l’énergie solaire
accumulée dans ses batteries.
Un symbole pour chacun de nous.
GUIDÉS PAR
UNE VISION,
PORTÉS PAR
LA PASSION
LES PILOTES

Le système d’alerte
et de surveillance
contrôle en permanence
le fonctionnement du
pilotage automatique et
détecte toute anomalie ou
dépassement des limites
de sécurité.
PILOTAGE
ET
SÉCURITÉ
Un cockpit de 3.8 m3
permet d’embarquer
les réserves d’oxygène,
la nourriture et
l’équipement de survie
tout en offrant l’ergonomie
nécessaire pour des vols
de plusieurs jours.
Un siège polyvalent
sert à la fois de couchette
et de toilette. Un parachute
et un canot de sauvetage
sont intégrés dans le
dossier. En position
allongée, il permet au
pilote d’effectuer des
exercices physiques.
En l’absence de chauffage,
le cockpit et le pilote
sont protégés des
-40 degrés extérieurs par
une isolation thermique
de haute densité.
Des techniques
d’auto-hypnose
et de méditation permettent
au pilote de conserver ses
facultés de vigilance et
de concentration.
Un simulateur de vol
spécialement développé
pour Solar Impulse permet
d’entrainer les pilotes pour
des missions de longue
durée et le maniement
délicat de leur avion.
Dispositif de
communication avec
le centre de mission :
transmission permanente
par satellite de centaines
de données techniques,
visuelles et sonores
permettant au public
de suivre l’aventure.
LES PILOTES
Un interface
homme-machine
donne une alerte senso-
rielle au pilote si l’angle
d’inclinaison dépasse la
limite de 5 degrés.
Vêtements en fibres nylon
qualifiées d’« intelligentes »
car elles stabilisent la
température du corps.
Masque à oxygène
au-dessus de 3’600 m.

«Imaginez les réserves
d’énergie qui
augmentent au cours
du vol! Pour réussir
ce défi , il a fallu tirer
un profit maximum
de chaque watt mis à
notre disposition par
le soleil et le stocker
dans nos batteries.
Toutes les formes
d’efficience énergé-
tique ont été recher-
chées. C’est en
confrontant les expé-
riences de chaque
membre de l’équipe
et en additionnant
leurs potentiels que
nous avons trouvé les
solutions.»
André Borschberg
Solar Impulse 2 est un concentré
de technologies propres, véritable
laboratoire volant.
D’une qualité aérodynamique
inégalée à ce jour, il peut, malgré
sa légèreté, résister à de terribles
contraintes. Des capteurs solaires
aux hélices, chaque maillon de
la chaîne de propulsion a été opti-
misé. La construction a fait appel
aux technologies les plus avancées
et a permis de stimuler la recherche
scientifique dans le domaine des
structures composites, des matériaux
légers, de la propulsion électrique et
des moyens de gestion et de stockage
de l’énergie.
«Tout ce qui ne casse pas en test
est potentiellement trop lourd!»,
tel a été le leitmotiv des ingénieurs
pendant leurs 10 ans de calculs
et de construction.
Son efficience énergétique est telle
qu’il peut se contenter du rayon-
nement solaire pour rester en vol
plusieurs jours et nuits d’affilée
sans carburant.
Au final, bien plus qu’un avion,
une démonstration de ce que l’on
peut atteindre avec des énergies
renouvelables.
L’AVION ZÉRO
CARBURANT
L’AVION

Mousse aux pores très fins
pour isoler le cockpit des
températures extrêmes
en vol.
L’AVION
Structure
en matériaux composites
ultralégers (fibre de
carbone et nid d’abeille
assemblés en sandwich).
Extrados de l’aile
recouvert d’une peau
de cellules solaires
encapsulées et intrados
entoilé d’un film flexible
et hautement résistant.
Energie stockée dans des batteries lithium polymère
dont la densité a été optimisée à 260 Wh/kg. Les batteries
sont isolées par une mousse haute densité et montées
dans les 4 nacelles avec un système contrôlant leur
niveau de charge et leur température. Leur masse totale
atteint 633 kg soit un peu plus du quart du poids total
de l’avion.
4 moteurs à courant
continu sans balais
et sans capteurs
d’une efficience exception-
nelle génèrent jusqu’à
13,5 kW chacun. Ils sont
munis d’un engrenage
de réduction qui limite la
rotation d’une hélice bipale
de 4 m. de diamètre à
525 tours/min. Tout le
système offre une effica-
cité record de 94 %,
produisant une perte
de 6 % seulement, contre
70 % dans un moteur
thermique classique.
140 nervures en fibre
de carbone
réparties tous les 50 cm
donnent à l’aile son profil
aérodynamique tout en
garantissant sa rigidité.
17’248 cellules solaires
de 135 microns offrant le
meilleur compromis en
termes de légèreté, de
flexibilité et d’efficacité
(23 %).
Un fuselage ultraléger et
incroyablement résistant
grâce à un processus révo-
lutionnaire de fabrication
du carbone permettant de
ne renforcer que les zones
soumises à des forces
importantes. Cette innova-
tion a réduit de ¾ le poids
de certaines couches en
carbone permettant une
diminution conséquente
du poids de chaque pièce.
UN LABORATOIRE
VOLANT

Solar Impulse - Exhibition (FR)

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