Autour d’étudiants de l’Université de Sherbrooke gravite tout un écosystème en vue de faire voler le premier avion hybride canadien.

HERA (Hybrid Extended Range Aircraft) est le premier projet de conception d’un avion hybride électrique au Canada. Initié il y a cinq mois par le professeur en génie mécanique David Rancourt de l’Université de Sherbrooke, ce projet de fin de baccalauréat est mené et géré de bout en bout par vingt étudiants spécialisés en génie mécanique ou en génie électrique.

Concrètement, le projet consiste à remplacer la motorisation d’un avion biplace de type KR-2 par une motorisation hybride carburant-électrique et une génératrice pour recharger les batteries électriques en cours de vol. «Le moteur électrique fournira la puissance à l’hélice pendant toute la durée du vol, précise François Lachance, étudiant en génie mécanique à l’Université de Sherbrooke. Cette énergie provient de la conversion de l’énergie thermique en énergie électrique par la génératrice. Contrairement à certaines voitures, il n’y a pas vraiment de mode électrique versus mode à essence.»

L’équipe de HERA à l’Université de Sherbrooke. Photo: Jacques Frenette

L’objectif est de permettre un vol de 300 km environ. «En croisière, on devrait avoir une consommation de carburant de 1,5 gallon [5,6 litres] de l’heure, ce qui est très faible si on compare avec des avions conventionnels de même catégorie qui consomment au moins 5 gallons [18,8 litres] de l’heure.» Le concept envisagé prévoit toutefois d’utiliser exclusivement le moteur électrique au décollage, phase la plus énergivore d’un vol. Outre un décollage sans carburant, un moteur électrique procure une plus grande puissance, ce qui a l’avantage de réduire la distance nécessaire au décollage, phase d’autant plus optimisée que la modification des ailes avec de la fibre de carbone vise à diminuer le poids de l’avion. L’ensemble de ces systèmes devrait doubler la performance de décollage «jusqu’à une vitesse de 2500 pieds [750 m] par minute, ce qui théoriquement permettrait un décollage quasi-vertical», ajoute Antoine Gaillardetz, lui aussi étudiant en génie mécanique à l’Université de Sherbrooke.

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Au-delà des aspects techniques, le projet encourage le partage des connaissances à travers les communautés d’étudiants du Québec. En pratique, «ce sont près de soixante élèves de l’École de technologie supérieure (ÉTS) et l’École nationale d’aérotechnique (ÉNA), qui devraient également s’impliquer dans le projet.»

L’avion sur lequel travaille l’équipe HERA est un biplace de type KR-2.

En parallèle, les partenariats avec les entreprises du secteur aéronautique démontrent l’intérêt de celles-ci dans le projet. Qu’il s’agisse d’aide financière, de support technique, de supervision ou de partage de données, plusieurs acteurs majeurs soutiennent HERA; c’est le cas de Bombardier, de Siemens et du fabricant de moteurs d’avions Pratt & Witney Canada, mais aussi de l’entreprise impliquée dans des projets aéronautiques innovants pour le transport d’organes Lung Biotechnology, de l’entreprise spécialisée dans le stockage d’énergie Blue Solutions ou encore d’Optis, active en ingénierie et électrification de l’aéronautique. Leur intérêt va au-delà de l’innovation même proposée pour ce prototype d’avion. «Il n’existe au Québec aucun programme universitaire dans l’aviation électrique. Ce projet permet d’offrir un début d’expertise et donne aux entreprises l’opportunité d’avoir des employés spécialisés dans ce domaine.»

Pour l’heure, l’équipe travaille sur l’optimisation des performances de l’avion. Elle entamera dès cet été la conception des systèmes, préalablement à leur assemblage un an plus tard. Le vol inaugural de l’avion, prévu quant à lui en décembre 2019, coïncidera avec la fin des études des participants au projet. D’autres étudiants prendront alors le relais du projet HERA.

David Rancourt, professeur à la faculté de génie de l’université de Sherbrooke, en charge de la conception du HERA, sera conférencier lors du prochain Forum Novae, le 25 octobre. Procurez-vous vos places dès maintenant.