Taxi drones : une thèse pour améliorer les performances de propulsion électrique

Les grands constructeurs tels qu’Airbus ou Boeing travaillent aujourd’hui avec des start-ups innovantes telles que Lhilium et Volocopter pour développer des prototypes de véhicules électriques volants à décollage et atterrissage verticaux. Reprenant les technologies avancées de l’aéronautique et de la propulsion électrique, ces engins offrent de multiples avantages pour un usage en zone urbaine dense : leurs émissions de gaz à effet de serre sont limitées, ils sont peu bruyants, peuvent voler à basse altitude et permettent une gestion beaucoup plus simple du trafic aérien qu’avec des hélicoptères par exemple.

Les défis restent nombreux aujourd’hui pour les constructeurs, avant de voir les taxis volants sillonner le ciel de nos villes. L’acceptation de ces nouveaux engins nécessite de nouvelles réglementations dans l’espace aérien mais aussi des progrès technologiques en matière de fiabilité et de performances pour gagner par exemple en autonomie, en temps de vol et en fiabilité.
Dans ce contexte, les équipes de recherche de l’ESTACA, en collaboration avec le GeePs / CentraleSupelec, sont mobilisées pour contribuer aux études réalisées en vue d’améliorer la fiabilité et les performances de la chaîne de propulsion électrique des taxis drones.
Saad Chahba, doctorant au sein d’ESTACA’LAB, développe par exemple une méthodologie pour le dimensionnement des chaines de propulsion utilisées dans les véhicules aériens multirotors. Ce dimensionnement permet de localiser avec précision et rapidité les composants de la chaine de propulsion que sont l’hélice, le moteur électrique, l’électronique de puissance et le système de stockage d’énergie (SSE), pour satisfaire une mission de vol. Le dimensionnement permet également d’évaluer la configuration du SSE, à base d’une batterie, d’une pile à combustible, ou encore d’un duo batterie-pile, sur les performances du véhicule aérien notamment sur le temps de vol.