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Ils ont fait la technologie en 2014 : en juin, André Borschberg aux commandes du Solar Impulse pour son premier vol

Dans l'ombre du médiatique Bertrand Piccard, André Borschberg est la tête pensante de l'avion Solar Impulse, l'avion qui carbure à l'énergie solaire. Il en a supervisé tous les choix, de la conception à la construction. Pilote et ingénieur, il rêve de réussir le vol perpétuel sans carburant.

Le 02 juin 2014, le Solar Impulse 2 fait son premier vol d’essai sur la base aérienne de Payerne. En attendant le premier tour du monde sans escale en 2015.

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Ils ont fait la technologie en 2014 : en juin, André Borschberg aux commandes du Solar Impulse pour son premier vol
André Borschberg prépare son tour du monde sans escale pour 2015

Traversée des États-Unis, de l'Atlantique : André Borschberg entend réécrire les grandes premières de l'histoire de l'aviation... mais sans carburant. Ce grand Suisse aux manières posées et au regard bleu acier est l'ingénieur en chef de Solar Impulse, le célèbre avion propulsé par l'énergie solaire. L'idée vient du psychiatre et aventurier Bertrand Piccard. « Un long voyage en montgolfière lui avait inspiré un autre défi : voler sans carburant... restait à savoir comment ! », raconte André Borschberg. « Nous nous sommes rencontrés grâce à des collègues de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), qui connaissaient mes activités d'entrepreneur et de pilote ». Solar Impulse était né : Bertrand Piccard en serait le porte-voix, André Borschberg l'artisan.

L'innovateur : Un pilote né

C'est peu dire qu'il était l'homme providentiel pour ce projet. Piqué d'aviation depuis l'âge de dix ans, à force de dévorer les ouvrages de l'as français de la seconde guerre mondiale, Pierre Clostermann, il décroche son brevet de pilote à 17 ans. En parallèle de l'école d'aviation militaire Suisse, il obtient à l'EPFL un diplôme d'ingénieur en mécanique et thermodynamique. Un master de management au MIT le mènera comme entrepreneur à la tête de start-up essaimées de l'EPFL, après un passage par le cabinet McKinsey et le fonds de capital-risque Lowe.

Son goût pour le développement technologique ne pouvait pas trouver meilleur terrain de jeu que Solar Impulse. Il supervise l'étude de faisabilité dès 2001. Pour passer de la feuille blanche au premier concept, le manageur fait phosphorer une quinzaine de départements de l'EPFL. Sujet : voler sans carburant. Vous avez deux ans. « Tous les concepts ont été passés en revue : ballon, dirigeable, avion, solutions hybrides ». Le choix s'arrête sur un avion solaire de 70 mètres d'envergure et d'environ 2 tonnes. « Une configuration somme toute assez conventionnelle », reconnaît l'ingénieur. « Fuselage, empennage... pas d'aile volante ou d'autre design exotique : on ne voulait pas avancer dans le noir total ».

La technologie : Un projet exploratoire

L'heure de à l'arbitrage est ensuite venue : quelle masse réserver aux cellules solaires ? Aux moteurs ? Aux batteries ? Un savant calcul dominé par le souci d'optimiser la gestion de l'énergie. « Trop de batteries et vous alourdissez ; pas assez et vous n'êtes pas autonome la nuit. Le rendement des cellules photovoltaïques, 22 %, est un autre facteur limitant. Il faut tirer le meilleur parti de cette énergie gratuite, mais limitée », souligne André Borschberg. Parfois, les choix sont délicats : « À ce stade, il fallait établir des plans sur trois ans à partir de technologies en pleine évolution, comme le photovoltaïque, les matériaux ou les batteries. Il a fallu du courage pour arrêter certaines orientations ».

Pour dénicher des innovations venues d'ailleurs, l'entrepreneur suisse n'hésite pas à bousculer son petit monde aéronautique. « Les ailes, conçues en fibre de carbone, devaient être encore allégées par rapport à ce que pouvaient fournir les procédés standards de l'aéronautique », se rappelle-t-il. Pour s'en sortir, il se tourne vers Décision, une société spécialisée... dans les navires à voile de haute performance. Leur savoir-faire : des structures complexes permettant de réaliser des couches en fibres de carbone de 100 grammes par mètre carré, à peine plus lourdes qu'une feuille de papier. « Il faut faire communiquer les gens de cultures industrielles différentes pour repousser les limites des savoir-faire actuels », martèle André Borschberg. Plus qu'un mantra, un impératif pour un projet qui réunit à présent 80 partenaires... dont seulement deux sont des purs et durs de l'aéronautique.

Le succès : 26 heures de vol sans carburant

Mai 2010 marque la consécration : le pilote accomplit son premier vol aux commandes du prototype HB-SIA, seulement deux semaines après le premier vol d'essai... « Un mélange de jubilation pour l'aboutissement de sept ans de travail, et de reconnaissance vis-à-vis des 70 ingénieurs qui l'ont développé », résume-t-il sobrement. Il signe un record d'autonomie dans la foulée, avec 26 heures de vol consécutives. Depuis, le prototype a parcouru près de 6 000 kilomètres. « Il a fonctionné au-delà de nos espérances. Mais pour des vols plus longs, il faudra rendre le cockpit véritablement habitable et pousser les performances de l'avion ». L'homme pense déjà au second appareil, actuellement en construction. Son objectif : voler cinq jours et cinq nuits d'affilée... Et tenter le tour du monde en 2015 ! Accaparé par les vols réguliers du premier avion, le patron a pourtant délégué la conception du second à son équipe... ce qui ne l'empêche pas de s'enthousiasmer pour de nouvelles cellules souples à 28 % de rendement, ou pour un système de génération d'oxygène destiné à remplacer les bouteilles du cockpit.

Son prochain décollage ? Une traversée des États-Unis en ‘‘coast to coast’’ pour relier Los Angeles à New York... histoire d'aller promouvoir les technologies solaires chez nos voisins outre-Atlantique, « ces gens qui partagent notre passion pour les projets pionniers ».

Hugo Leroux

Un avion autonome, solide et léger

Avec 1 600 kg et 63 m d'envergure, l'avion Solar Impulse allie le poids d'une voiture à l'envergure d'un Airbus A340 - un record en matière de rapport solidité/légèreté ! Cette performance est obtenue notamment grâce à une structure en matériaux composites à base de fibres de carbone et de nid-d'abeilles assemblés en sandwich. La gestion de l'énergie est une autre grande priorité. Le prototype, baptisé HB-SIA, compte quelque 11 600 cellules photovoltaïques à haut rendement (22 %) en silicium monocristallin. Le quart du poids de l'avion est accaparé par 400 kg de batteries lithium-polymère affichant 240 Wh/kg de densité énergétique. Un dispositif de stockage indispensable qui a déjà permis d'assurer un vol de nuit en toute autonomie.

 

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