La fiche technique de Solar Impulse


Envergure             : 63,40 m 

Longueur              : 21,85 m 

Hauteur               : 6,40 m 

Poids                 : 1 600 Kg 

Motorisation          : 4 moteurs électriques de 10 CV chacun 

Cellules solaires     : 11 628 (10 748 sur l’aile, 880 sur le stabilisateur horizontal) 

Vitesse moyenne       : 70 km/h 

Vitesse de décrochage : 35 km/h 

Altitude maximale     : 8 500 m (27 900 ft) 


Le Solar Impulse est un concept révolutionnaire qui va repousser les limites de nos 
connaissances en matière de matériaux, de gestion énergétique et d'interface l'homme - machine. 

C'est un appareil d'une envergure démesurée pour son poids et d'une qualité aérodynamique 
inégalée à ce jour, capable, malgré sa légèreté, de résister à de terribles contraintes.

Des capteurs solaires aux hélices, il s'agit d'optimiser les différents maillons de la chaîne 
de propulsion, d'intégrer un environnement hostile aux matériaux comme au pilote, et de respecter 
bien sûr, les contraintes de poids et de résistance. Un exercice de haut vol !

La construction fait appel aux technologies les plus avancées et permet de stimuler la recherche 
scientifique dans le domaine des structures composites, des matériaux légers dit intelligents et 
des moyens de produire et stocker de l'énergie. Ces résultats pourront être utilisés autant dans la 
construction de l'avion que, par la suite, dans de nombreuses autres applications utiles à la société.

Le design épuré et futuriste de l'avion sera dans le ciel la signature même de l'esprit du projet.

La question énergétique conditionne l’ensemble du projet, des dimensions de la structure aux 
contraintes extrêmes de masse. A midi, chaque m2 de surface terrestre reçoit l’équivalent de 1000 
Watts, soit 1.3 CV de puissance lumineuse. Répartie sur 24 heures, l’énergie du soleil ne fournit 
qu’une moyenne de 250 W/m2. Avec 200 m2 de cellules photovoltaïques et 12 % de rendement total de 
la chaîne de propulsion, la puissance moyenne produite par les moteurs de l’avion n’atteint plus 
que 8 CV ou 6 KW.. 

C’est à peu de chose près ce dont disposaient les frères Wright en 1903 lorsqu’ils ont réalisé le 
premier vol motorisé. Et c’est avec cette énergie-là, optimisée du panneau solaire à l’hélice par 
le travail de toute une équipe, que Solar Impulse ambitionne de voler jour et nuit sans carburant !

RESSOURCES HUMAINES

La construction du prototype résulte d’une intense collaboration entre l’équipe Solar Impulse 
chargée du design de l’avion et les différents partenaires tels que fournisseurs de matériaux 
et fabricants des composants. Ce n’est qu’en confrontant les exigences et en explorant le potentiel 
de chacun que des solutions inédites dans le domaine aéronautique ont pu apparaître. 
Au final, 50 collaborateurs épaulés par plus d’une centaine d’experts et de conseillers afin de 
créer une synergie explosive…

RESSOURCES ENERGETIQUES

Autant de formes d’énergie à gérer que de phénomènes de conversion à comprendre et à optimiser :

•lumineuse dans le rayonnement solaire

•électrique au niveau des cellules photovoltaïques, des batteries et des moteurs

•chimique dans les batteries

•potentielle quand l’avion prend de l’altitude

•mécanique via le système de propulsion

•cinétique lorsque l’avion prend de la vitesse

•thermique pour toutes les pertes (frottements, échauffement…) que l’on cherche à minimiser à tout prix

RENDEMENT ET CAPACITE DE STOCKAGE

Les 12'000 cellules photovoltaïques en silicium monocristallin de 130 microns d’épaisseur 
ont été sélectionnées pour leur capacité à combiner légèreté et rendement. Leur efficacité 
aurait pu être encore meilleure, à l’instar des panneaux utilisés dans l’espace, mais leur 
poids aurait alors été beaucoup trop élevé, pénalisant l’avion pendant le vol de nuit. 

Cette phase étant la plus critique, la contrainte majeure du projet se situe aujourd’hui au 
niveau des batteries. Encore lourdes, celles-ci obligent à réduire drastiquement le poids du 
reste de l’avion, à optimiser toute la chaîne énergétique et à maximiser le rendement aérodynamique 
par un grand allongement et un profil d’aile conçu pour les basses vitesses. 

Avec une densité énergétique de 200 Wh/kg, la masse d’accumulateurs nécessaire pour un vol de nuit 
se monte à 400 kg, soit plus du ¼ de la masse totale de l’avion. Une amélioration de la capacité 
des batteries permettrait à terme d’embarquer un deuxième pilote, de diminuer l’envergure de l’avion 
ou d’augmenter la vitesse de vol.

STRUCTURE ET MATERIAUX

Atteindre 61 m d’envergure pour 1500 kg tout équipé est un défi jamais réalisé à ce jour 
en termes de rigidité, de légèreté et de contrôlabilité en vol. Le Solar Impulse est construit 
autour d’une sorte d’ossature en matériaux composites constitués de fibres de carbone et de nids 
d’abeilles assemblés en sandwich. L’aile est recouverte sur l’intrados d’un film flexible et sur 
l’extrados d’une peau composée de cellules solaires encapsulées. 120 nervures en fibres de carbone 
réparties tous les 50 cm profilent ces deux couches pour donner à l’ensemble sa forme aérodynamique.

SYSTEME DE PROPULSION

Sous les ailes sont disposés 4 nacelles contenant chacune un moteur, une batterie au lithium polymère 
constituée de 70 accumulateurs et d’un système de gestion contrôlant le seuil de charge et de température. 
L’isolation thermique est conçue pour conserver la chaleur dégagée par les batteries et leur permettre 
ainsi de fonctionner malgré les -40 °C rencontrés à 8500 mètres. 

Chaque moteur a une puissance de pointe de 10 CV et est muni d’un réducteur limitant à 
200-400 tours/minute la rotation d’une hélice bipale de 3,5 mètres de diamètre.

L’INTELLIGENCE CENTRALE

Le système informatique embarqué récolte et analyse des centaines de paramètres utiles à la 
gestion du vol. Il offre au pilote des informations interprétables pour les prises de décision, 
transmet les données les plus importantes à l’équipe de sol et surtout fournit aux moteurs la 
puissance optimale compte tenu de la configuration de vol et de l’état de charge et de décharge 
des batteries. L’avion devient, dès lors, capable de corriger et donc de minimiser par lui-même 
sa consommation d’énergie.

Source : site officiel www.solarimpulse.com

http://www.ordiecole.com/solarimpulse.html
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http://www.ordiecole.com/solarimpulse_fiche_technique.txt