Les véhicules électriques et les aéronefs eVTOL reposent sur des moteurs similaires, mais présentent des différences cruciales. La conception de ces moteurs prend en compte des facteurs tels que le coût, le poids et la redondance, essentiels pour la sécurité aéronautique.
Les moteurs électriques des véhicules terrestres et des aéronefs eVTOL, bien que semblables, se distinguent par plusieurs aspects critiques. Jon Wagner, ancien directeur de l’ingénierie des batteries chez Tesla et maintenant responsable de la propulsion chez Joby Aviation, a partagé son expertise sur ces différences avec IEEE Spectrum.
L’un des principaux différenciateurs réside dans le compromis entre le coût et le poids. Dans le domaine des véhicules terrestres, la priorité est souvent donnée au coût, tandis que pour les aéronefs eVTOL, l’efficacité et la légèreté sont primordiales, même si cela implique des dépenses plus élevées. Par exemple, les fabricants d’eVTOL sont prêts à investir davantage pour réduire le poids de leurs moteurs, ce qui améliore l’efficacité globale du vol. Cette approche est essentielle pour répondre aux exigences de performance et de sécurité en aviation.
Un autre aspect clé est la sécurité. Les modes de défaillance des moteurs sont similaires pour les véhicules terrestres et aériens, mais les conséquences d’une défaillance en vol sont bien plus graves. Alors qu’un véhicule terrestre peut simplement s’arrêter en toute sécurité sur le bord de la route en cas de problème, un aéronef doit prévoir des solutions de redondance. Cela signifie que les systèmes de propulsion des eVTOL intègrent des mécanismes supplémentaires pour garantir que, même en cas de défaillance d’un moteur, l’appareil puisse continuer à voler en toute sécurité. En revanche, la redondance n’est généralement pas intégrée dans les systèmes de motorisation des véhicules électriques, sauf dans le cas des véhicules à traction intégrale où elle est une caractéristique secondaire.
En ce qui concerne la fabrication, Joby Aviation adopte une approche différente de l’industrie automobile traditionnelle. Dans l’automobile, les systèmes sont souvent décomposés en plusieurs pièces, ce qui peut engendrer des inefficacités dues aux interfaces entre ces composants. Joby, cependant, a réussi à concevoir des solutions hautement intégrées, minimisant ainsi ces inefficacités tout en se concentrant sur les spécificités de la production aéronautique.
Enfin, Jon Wagner a évoqué l’usage de matériaux innovants comme le Permendur, un alliage de cobalt et de fer, qui, bien que coûteux (environ dix fois le prix de l’acier moteur traditionnel), pourrait offrir des améliorations de performance significatives pour l’aviation.
En résumé, les moteurs eVTOL présentent des défis et des opportunités uniques qui les distinguent des moteurs électriques utilisés dans les véhicules terrestres, soulignant l’importance d’une conception adaptée à la sécurité et à l’efficacité.
Source : IEEE Spectrum.