En fouillant un peu à droite à gauche...
http://www.afh2.org/f/index.phphttp://www.ac3f.org/pages/flotte.phphttp://fr.wikipedia.org/wiki/Carburanthttp://www.aaafasso.fr/DOSSIERSAAAF/DOS ... sure_1.pdfSi je prends un DR400 de 160ch qui a une consomation de 33L/h en croisière et que à la vitesse de croisière il est à 75% de sa puissance nominale, ça donne : 160*0.75=120cv. Comme 1 cheval = 0,736kW on obtient 120*0,736=88,32kW pour 33L/h soit 2,68kW.h pour 1 Litre. Le moteur fournit donc : 9,65MJ pour 1 Litre de 100LL. Le PCI de la 100LL est de 44MJ/Kg soit avec une densité de 0,7 : 30,8MJ pour 1 Litre. Le rendement moteur serait donc de : 9,65/30,8 * 100 = 31%.
31% pour un moteur essence, ça parait vraiment exellent, mais pourquoi pas...
Le rendement d'un moteur électrique de qualité, c'est de l'ordre de 90%. Par contre, une pile à combustible de type PEM (celle qui a le meilleur rapport poids/puissance) a au mieux un rendement de 70%. Ce qui fait pour la pile et son moteur 0,9*0,7= 0,63 soit
63%.Le gain énergétique entre le rendement moteur et la pile serait donc d'un facteur
2.
Regardons maintenant ce qui ce passe pour le carburant.
Le PCI de la 100LL est de
44MJ/kg ou de
30,8MJ/L.
Comme H² pressurisé à 700 bars stocke en gros 30 fois moins d'énergie par Kg (réservoir compris) que la 100LL, ça fait en gros
1,45MJ/kg. Dans la réalité, c'est le poids du réservoir qui pose problèmes.
Avec ses infos 44/1,45/2, ça fait un facteur
15 à gagner (c'est encore plus mauvais que le 10 de Manu...).
Comment y arriver ? deux solutions :
utiliser l'H² sous forme liquidePCI de H² liquide =
126MJ/kg ou
9MJ/L.
Le réservoir est un Deward avec une température de
-253°C. C'est froid.... Mais alors, pour la même énergie,
3 Litres d'H² = 1 Litre de 100LL.
Compte tenu du fait que le rendement pile est meilleur d'un
facteur 2, il n'y a plus besoin d'embarquer que
1,5L de H² pour 1L de 100LL.
Si on prends un réservoir de 160litres (DR400), ça fait un poids de
112kg de 100LL.
L'H² liquide a une densité de 0,07 on a donc : 1,5*160=240Litres =
16,8kg de H².
La comparaison n'est pas terminée car il manque le poids du réservoir pour stocker l'hydrogène liquide, et je crois pouvoir dire sans me tromper que à volume égal, c'est plus lourd qu'un réservoir de 100LL. Mais la différence entre 16,8 et 112 laisse une marge de 95,2kg pour réaliser un réservoir d'H² liquide de 240 litres. Pourquoi pas !
Je ne sais pas si l'expérience Boing utilisait de l'hydrogène stokée sous forme gazeuse ou liquide mais il semblerais qu'il y ait un gros avantage pour H² sous forme liquide lors du vol. Maintenant, il est évident que ça pose d'autres problèmes, c'est un peu comme une fusée, on refroidis et on remplis juste avant de décoler... Pas simple tout ça...
Améliorer l'aérodynamique.Nous savons tous que la finesse est égale à la portance sur la trainée, soit :
Finesse=Portance/Trainée. Nous savons aussi que à vitesse stabilisée,
portance = poids avion et que
trainée = puissance moteur. Si nous voulons diminuer la puissance moteur et continuer à voler de la même façon, il faut soit diminuer "poids avion" soit augmenter "Finesse"...
Caractéristiques actuellement réalisées :
*Un airbus A320 qui est par définition un avion de voyage a une finesse de l'ordre de 20.
*Nous avons aussi des exemples d'appareils qui peuvent emporter leur propre poids.
Reprenons notre DR400 160cv...
poids à vide 610kg, poids maxi 1000kg. Soit une charge utile de 390kg.
Finesse max = 10.
Si nous appliquons les deux "précédentes caractéristiques" la finesse passe de 10 à 20, nous avons un gain de 2. Le poids à vide devient 390kG (il y a de l'effort à faire) et le poids maxi passe à 780kg, soit un gain de 1,28.
Notre DR400 amélioré a donc besoin de 2*1,28 =
2,58 fois moins de puissance pour réaliser le même vol.
Conclusion : on a des progrès à faire et on peut déja commencer à les faires sans attendre des piles à hydrogène !!!
PS : Il pourrait voler avec un rotax notre brave DR400 amélioré
.