Que sont les eVTOL ? Sont-ils l'avenir de l'aviation ?

Sep 01, 2023

Covoiturage aérien électrique ? Des taxis volants ? Le ciel pourrait un jour être traversé par un nouvel avion, beaucoup plus silencieux, avec moins d'émissions et potentiellement plus sûr que les hélicoptères et même les avions. Ces avions sont appelés eVTOL.

Comme les hélicoptères et les drones, les eVTOL sont des aéronefs qui planent, volent, décollent et atterrissent verticalement. Propulsés à l'électricité, ils sont parfois appelés taxis aériens ou taxis volants.

L'une des dernières innovations en matière de technologie de transport, les avions eVTOL sont des avions électriques qui décollent et atterrissent en montant et en descendant. Abréviation d'avions électriques à décollage et atterrissage verticaux, les eVTOL sont parfois appelés taxis aériens ou taxis volants. Alimentés par des batteries, les eVTOL planent et volent, un peu comme un hélicoptère, et sont généralement conçus pour transporter de deux à six passagers, dont un pilote. (Un hélicoptère est considéré comme un VTOL.)

"En fin de compte, c'est un hélicoptère électrique très simplifié", a déclaré Rani Plaut, PDG et co-fondateur de la société eVTOL AIR, à Built In.

En dehors des tests, les eVTOL n'ont pas pris leur envol aux États-Unis, selon Farhan Gandhi, directeur du Center for Mobility with Vertical Lift (MOVE) et directeur du programme aérospatial au Rensselaer Polytechnic Institute à Troy, New York.

Alors que Gandhi pense que les avions eVTOL seront bientôt prêts à voler en dehors des tests, la certification par la Federal Aviation Administration prendra du temps.

Selon Gandhi, les négociations entre les sociétés eVTOL et la FAA sont en cours, mais les entreprises devront finalement prouver aux régulateurs que ces avions peuvent fonctionner en toute sécurité. Pour ce faire, ils devront montrer quels mécanismes de récupération seront en place en cas de panne mécanique.

"Personne n'est jamais sûr à 100% du temps que cela prendra", a déclaré Gandhi. "Surtout parce que nous parlons d'avions flambant neufs."

Une façon d'obtenir plus rapidement des eVTOL dans le ciel est de les certifier pour un usage personnel. Le processus de certification des avions non commerciaux est moins rigoureux, selon Plaut, dont la société a développé un eVTOL commercialisé auprès des particuliers et prend actuellement des précommandes avec une date de livraison prévue en 2024,

"Vous devez résoudre l'équation de l'endroit où vous atterrissez, comment le contrôlez-vous, la régulation du bruit, etc.", a déclaré Plaut. "Donc, je ne pense pas qu'[une approche commerciale] soit la première étape. Je pense que la première étape est de devenir personnel."

"Vous pouvez atterrir dans n'importe quelle propriété privée, partout où vous le jugez sûr et vous avez l'autorisation du propriétaire."

AIR ONE d'AIR attend actuellement sa certification d'exploitant d'aéronef Part 91 de la FAA, ce qui permettrait à l'eVTOL de fonctionner à des fins privées ou personnelles. "Dans cette section, par exemple, vous pouvez atterrir dans votre jardin", a déclaré Plaut. "Vous pouvez atterrir dans n'importe quelle propriété privée, partout où vous le jugez sûr et vous avez l'autorisation du propriétaire."

Avec près de 300 précommandes - selon Plaut, la majorité des clients sont des médecins, d'anciens pilotes et des habitants de Palo Alto - AIR ONE pourrait être l'un des premiers eVTOL en dehors des tests à s'envoler aux États-Unis. La société basée en Israël considère les États-Unis comme son marché principal – Plaut a déclaré que c'est le marché le plus prolifique et le plus facile à percer – avec quelques centaines vendues au cours des premières années à quelques milliers après. "Nous parlons d'un élément fractionnaire dans le schéma général", a déclaré Plaut. "Ce n'est pas comme si vous alliez en avoir 200 000 survolant Austin."

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En ce qui concerne l'utilisation commerciale des eVTOL, Andrew Schmertz, PDG et co-fondateur de Hopscotch Air, une compagnie d'aviation commerciale privée opérant dans la région métropolitaine de New York, surveille de près le secteur, compte tenu des limites des avions (ils nécessitent des aéroports) et les coûts élevés associés au service d'hélicoptère, a déclaré Schmertz à Built In.

"Les vTOL et les eVTOL que nous avons vus, les chiffres, s'ils se concrétisent, sont beaucoup plus favorables", a déclaré Schmertz. "Vous pouvez transporter quelques personnes de plus à des prix qui rendent le service beaucoup plus proche du service aérien que du service d'hélicoptère privé."

En 2021, Michael Liskinen, président de United Airlines Ventures, a déclaré à CNBC que la principale raison pour laquelle les eVTOL coûtent moins cher à exploiter est que tant de choses peuvent mal tourner avec un hélicoptère. "L'électrification rend l'avion plus sûr", a-t-il déclaré à propos des eVTOL. "Un avion sûr devient également moins coûteux à entretenir."

"Vous pouvez transporter quelques personnes de plus à des prix qui rendent le service beaucoup plus proche du service aérien que du service d'hélicoptère privé."

Aujourd'hui, des entreprises comme Joby, Archer Aviation et Eve Air Mobility s'efforcent de faire décoller leurs eVTOL, dans l'espoir de mettre en place des services de covoiturage aérien électrique qui transporteraient des personnes depuis des aéroports comme John F. Kennedy ou Newark Liberty jusqu'au centre-ville de Manhattan.

Mais Schmertz a des doutes sur la technologie de batterie impliquée dans les eVTOL commerciaux, qui limite la portée et la capacité de charge de l'avion. "Les batteries, elles vont devoir augmenter la portée sans ajouter de poids rapidement pour arriver là où elles veulent être", a-t-il déclaré. "Je pense qu'il y a un débat dans l'industrie pour savoir s'ils peuvent le faire."

De plus, il y a des préoccupations concernant l'infrastructure, comme le besoin de vertiports où les eVTOL peuvent décoller et atterrir ainsi que la façon de les recharger. La suppression des incendies est un autre problème, car les batteries pourraient présenter un risque d'incendie, tout comme elles le font avec les véhicules électriques.

En plus de tout cela, il y a l'adhésion de la communauté à prendre en compte, a déclaré Schmertz, citant le tumulte à New York à propos du service d'hélicoptère. "Si vous avez déjà la communauté opposée aux hélicoptères, comment allez-vous les embarquer pour les eVTOL?"

Malgré les obstacles réglementaires, l'utilisation des eVTOL est de plus en plus ancrée dans la réalité. "Vous pouvez le regarder et vous pouvez dire:" Ouais, c'est un avion viable. Je peux le voir voler dans un certain laps de temps et je peux le voir fonctionner "", a déclaré Gandhi. "Par opposition à, vous pouvez regarder quelque chose, vous pouvez rouler des yeux et dire:" Ouais, c'est une chimère. ""

Gandhi pense que les eVTOL seront éventuellement utilisés pour une sorte de service de taxi volant. "Mais aussi le fret, la livraison de colis - c'est là qu'ils pourraient briller à court terme", a-t-il déclaré.

"Et même pour les humains, je pense que cela se traduira probablement dans la réalité", a-t-il déclaré. "La question sera de savoir à quelle échelle? Je veux dire, sera-ce un service de limousine d'élite? Ou sera-ce pour les masses? C'est ce qui reste à voir."

Bien que les capacités de l'eVTOL soient similaires à celles d'autres aéronefs dans le ciel, les eVTOL peuvent potentiellement le faire de manière plus durable - en particulier lorsqu'ils sont associés à d'autres services de mobilité - en réduisant la congestion et en réduisant les émissions, a déclaré Plaut.

La gamme limitée d'eVTOL par rapport aux autres aéronefs, ainsi que les capacités de charge réduites, ne se prêtent pas à des choses comme la recherche et le sauvetage ou les livraisons long-courriers pour lesquelles les hélicoptères et les avions sont si bons, selon Ghandi.

"Ce genre de missions très longues, les eVTOL peuvent ou non être capables de le faire", a déclaré Gandhi. "Mais si vous voulez voler de, disons, Wall Street à LaGuardia, ou Wall Street à JFK – 10 miles – ce genre de chose, ils seront parfaits pour et vous battez tout le trafic de la ville. Vous pourriez y arriver en six ou sept minutes au lieu d'une heure et demie."

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Grâce à leur conception et à leur structure de puissance, les avions eVTOL ont le potentiel de fournir une série d'avantages par rapport aux hélicoptères et autres aéronefs.

"Les hélicoptères sont trop bruyants et coûtent trop cher à faire fonctionner", a déclaré Gandhi. "La sécurité est également un problème. L'espoir est que les eVTOL seront meilleurs dans ces domaines."

Selon Gandhi, les eVTOL sont plus silencieux car une grande partie de leur vol vers l'avant utilise la portance des ailes, qui tire l'avion vers l'avant une fois qu'il acquiert une certaine vitesse. De plus, la vitesse du rotor est inférieure à celle des hélicoptères, ce qui réduit également les niveaux de bruit.

La conception du rotor des eVTOL se prête à la sécurité, selon Gandhi, en raison du grand nombre de rotors que les eVTOL ont généralement. Si l'un d'entre eux échoue, il y en a beaucoup d'autres pour le sauvegarder.

"Vous pouvez tolérer ce genre d'échec", a déclaré Gandhi. "Les conceptions sont intrinsèquement plus robustes."

Il en va de même pour les batteries, car les eVTOL ne dépendent pas d'un seul groupe de batteries, a déclaré Gandhi, ce qui permet à l'énergie à bord d'être toujours disponible même si un groupe de batteries tombe en panne.

"Cette redondance intégrée à ces conceptions les rend potentiellement plus sûres", a déclaré Gandhi.

Pour Plaut, l'un des principaux avantages des eVTOL est la facilité d'utilisation, grâce à un système de contrôle de vol informatisé qui permet à l'avion de fonctionner davantage comme un drone ou un système de vol électrique qui traduit les mouvements du contrôleur en instructions pour les composants de l'avion. "Vous ne contrôlez pas vraiment les actions, vous contrôlez ce que vous voulez qu'il se passe", a déclaré Plaut. "Et puis le véhicule décide par lui-même quoi faire."

Selon Plaut, 60% des précommandes de l'AIR ONE eVTOL de son entreprise ont été effectuées par des personnes qui ne sont pas des pilotes formés.

Voici les entreprises qui travaillent pour faire des eVTOL l'avenir de l'aviation.

Archer est une société eVTOL basée à San Jose, en Californie. Avec un objectif de déploiement de 6 000 eVTOL d'ici 2030, ils prévoient également de lancer un service de covoiturage aérien électrique. L'année dernière, United Airlines a acheté 100 avions eVTOL à Archer et a annoncé une route de Manhattan à l'aéroport international Newark Liberty avec une date de début prévue en 2025.

Basée en Floride, Eve est une société eVTOL qui vise le secteur des taxis volants électriques. L'année dernière, United Airlines a annoncé son intention d'acheter jusqu'à 400 eVTOL à Eve. Les livraisons sont prévues en 2026.

Capables de transporter un pilote et quatre passagers, les eVTOL de Joby Aviation sont capables de parcourir 150 miles à des vitesses supérieures à 200 miles par heure, selon son site Web. Jusqu'à présent, la société a effectué plus de 1 000 vols d'essai et participe actuellement à un programme d'essais pluriannuel avec la FAA dans l'espoir de lancer un service de covoiturage aérien électrique. En octobre, Joby s'est associé à Delta pour fournir un service ville-aéroport à New York et Los Angeles. Le même mois, Joby a demandé la certification au Japon, après avoir demandé la certification au Royaume-Uni plus tôt dans l'année.

Dévoilé en 2020 avec une vitesse maximale de 200 miles par heure et 100 miles d'autonomie, l'eVTOL de Vertical Aerospace, surnommé VX4, est capable de transporter cinq personnes. Selon le site Web de la société, les cas d'utilisation possibles du VX4 incluent les voyages de passagers, les évacuations médicales et le transport de marchandises. Le VX4 a une date de livraison estimée à 2025.

Basée à Mountain View, en Californie, Wisk est une société eVTOL qui a développé un taxi aérien autonome capable de transporter quatre passagers. L'eVTOL actuel de la société, qui a été dévoilé en octobre, a une autonomie de 90 miles avec une vitesse de croisière de près de 140 miles par heure. Il a également un temps de charge de 15 minutes et son altitude de croisière se situe entre 2 500 et 4 000 pieds. Wisk a été acquis par Boeing en mai 2023.