Une fois certifié et mis en exploitation commerciale, le Skai affirme que son service de taxi aérien « point à point » pourrait coûter environ le même prix au mille (1,8 km) qu’un taxi aérien standard Uber
La compagnie d’aviation Alakai de la côte est des Etats-Unis a fait les gros titres l’année dernière lorsqu’elle est devenue la première compagnie de taxi aérien eVTOL à mettre de l’hydrogène sur la table pour contourner le goulot d’étranglement des batteries qui contraint tant de concurrents à des temps de vol courts avec de longues attentes de charge entre les deux.
L’hydrogène, comme l’a magnifiquement expliqué Val Miftakhov de ZeroAvia, pourrait bien devenir le carburant qui permet enfin aux avions de fonctionner proprement. Avec une densité d’énergie beaucoup plus élevée que les batteries au lithium, il offre de véritables capacités de vol à long terme, ainsi qu’un ravitaillement rapide. Utilisé dans un groupe motopropulseur électrique à pile à combustible, ses seules émissions locales sont de l’eau, et il existe un nombre croissant de façons de le produire de manière totalement écologique et durable, dont certaines commencent à devenir compétitives par rapport au carburant pour avion.
Alakai a donc pu élaborer un plan pour un taxi aérien confortable et très chic en partenariat avec DesignWorks de BMW, et affirmer de manière crédible qu’il pourrait faire exploser toutes les gammes de ses concurrents en utilisant de l’hydrogène liquide comme source d’énergie.
De plus, il pourrait atteindre ses objectifs d’endurance de 640 km et de 4 heures de vol en utilisant la cellule la plus simple possible : un multicoptère à 6 rotors. Pas d’ailes, pas de rotors basculants, pas de transition entre les modes de vol ; le groupe motopropulseur à hydrogène du Skai avait tellement d’énergie à revendre qu’aucune mesure d’efficacité aussi compliquée n’était nécessaire. Cette simplicité, a dit Brian Morrison, directeur technique, était la clé d’un autre avantage du Skai : il pensait qu’il serait beaucoup plus rapide à certifier que la concurrence. « Il volera la semaine prochaine, et il sera certifié l’année prochaine », a-t-il dit l’année dernière.
Le taxi aérien Skai utilise de l’hydrogène liquide pour atteindre son extraordinaire autonomie
Où en est le skaï en ce moment
« Je pense que certaines des déclarations faites précédemment étaient peut-être trop ambitieuses, faites dans l’excitation du moment », déclare Bruce Gunter, directeur du marketing et des ventes de Skai, presque exactement un an plus tard, alors que nous rattrapons le temps perdu avec Skai pour faire le point sur la situation. « Mais c’est ce qui arrive quand on pousse les choses à fond dans ce domaine. Nous travaillons dur pour y parvenir ».
« À l’époque », explique Steve Hanvey, PDG de Skai, « nous étions sur le terrain, en train de mettre en place tous les systèmes, mais nous étions essentiellement en train de prouver la science d’un véhicule à hydrogène de cette taille – entre 1,4 et 2 T. Nous ne connaissons personne dans le monde qui utilise un groupe motopropulseur à hydrogène liquide pour ce genre de poids en ce moment ».
Où en est le Skai dans le cycle de développement ? La cellule d’origine de l’avion a atteint le stade du vol attaché, et la société a maintenant réitéré la conception de la deuxième génération, qui est sur le point d’être achevée, avec principalement des travaux sur les systèmes qui restent à faire. Jusqu’à présent, les essais n’ont pas été effectués par un pilote, et Steve Hanvey a fait voler la cellule grandeur nature avec un contrôleur de type drone. Nous avons vu des images vidéo de ce projet, bien qu’il ne soit pas encore rendu public. L’équipe approche actuellement les 40 personnes, mais s’est agrandie jusqu’à 70 personnes avec divers entrepreneurs.
L’objectif des vols habités est désormais fixé au début de 2021, mais Steve Hanvey ne sera pas surpris si cela prend plus de temps : « Igor Sikorsky m’a dit un jour, quand vous faites ce genre de projets technologiques, n’essayez pas de prédire l’avenir, car il a tendance à changer », dit-il. « Pour l’instant, nous sommes capables de le faire voler depuis le sol. En fait, à l’heure actuelle, je le fais voler à environ 15 mètres de l’avion. Très silencieux, très peu de lavage d’air par rapport à un hélicoptère traditionnel. Je le pilote avec mes pouces comme on pilote un drone. Dans le logiciel, il est capable de décoller et de planer tout seul, mais nous préférons avoir un contrôle physique ».
Le Skai d’Alaka « i Technologies » peut accueillir un pilote et quatre passagers, avec une capacité de charge de 454 kg
En ce qui concerne la certification, le Skai est à deux ans de ce qui est généralement un processus de cinq ans avec la FAA des États-Unis. La compagnie a une demande de billet expérimentale prête à être lancée lorsque sa cellule sera prête à décoller et à prendre un pilote, mais elle n’a pas encore demandé à la FAA de l’approuver. Il existe un plan de projet approuvé par la FAA, et l’équipe travaille avec les régulateurs de la FAA sur la manière dont le processus de certification de ces avions eVTOL radicalement nouveaux sera certifié.
Steve Hanvey souligne que lui et l’équipe de Skai ont une grande expérience dans ce domaine. « Je certifie des avions depuis 1980 », dit-il. « Programmes militaires, hélicoptères, ailes fixes, petits et grands, toute notre équipe apporte l’expérience du secteur aérospatial sur ce qu’il faut pour faire certifier un avion avec succès, et sur ce qu’il faut pour le soutenir ».
Avec son concurrent à batterie Joby Aviation qui vise la certification en 2024, et l’entreprise allemande Lilium parmi plusieurs autres qui parlent de 2025 comme date de lancement des services de taxi aérien, il semble maintenant improbable que le Skai fasse sauter le pas et soit le premier sur le marché. Mais la sauce spéciale à l’hydrogène liquide de Skai pourrait encore lui conférer d’énormes avantages si elle est prête à peu près au même moment.
Le système d’hydrogène liquide de Skai
La décision d’utiliser une chaîne de traction à hydrogène liquide est inhabituelle, mais elle repose sur le simple fait que l’on peut transporter plus d’énergie pour un volume et un poids de réservoir donnés si l’on utilise de l’hydrogène liquide plutôt que de l’hydrogène gazeux comprimé. Le poids du carburant lui-même devient presque négligeable avec l’hydrogène, c’est le poids des réservoirs eux-mêmes et de l’appareil qui les accompagne qui compte.
Alors que ZeroAvia parle de ses systèmes à hydrogène gazeux offrant une fraction de masse de 10-11% (la proportion du poids total du réservoir plein qui représente le carburant réel), et que Val Miftakhov parle de fractions de masse pouvant atteindre 30% réalisables avec de l’hydrogène liquide, l’équipe de Skai n’est pas encore prête à parler de sa technologie de réservoir.
« Les chiffres spécifiques sont propres à ce que nous faisons », dit Steve Hanvey. « Nous travaillons avec nos spécialistes des réservoirs sur la quantité que nous pouvons obtenir dans un réservoir, sur le poids du réservoir et sur le pourcentage du poids total de l’avion que cela représente. Nous travaillons avec des gens qui sont à la pointe sur ce sujet, mais il est prématuré de donner des chiffres maintenant ».
Un défi pour quiconque veut travailler avec de l’hydrogène liquide est qu’il faut le garder extrêmement froid pour le maintenir à l’état liquide. A la pression atmosphérique, on parle de 20,28 kelvins au-dessus du zéro absolu (-252,87 °C).
Cette température peut augmenter un peu si vous êtes prêt à pressuriser aussi bien qu’à refroidir (en utilisant un système cryogénique fonctionnant entre 250 et 700 bars de pression), mais Gunter dit que cela ne fait pas partie des plans de Skai, car « même un système modérément pressurisé a des pénalités de poids importantes ».
Donc, ce sera un super refroidissement, et bien que cela implique des pertes d’énergie supplémentaires dans la phase de liquéfaction, l’équipement de refroidissement, la reconversion en gaz pour l’utilisation dans la pile à combustible et l’évaporation dans le réservoir lui-même, le résultat net sera toujours un avion à autonomie beaucoup plus longue que ce que toute personne traitant de l’hydrogène gazeux – ou certainement des batteries au lithium – sera en mesure de fournir.
Il sera intéressant de voir comment le Skai fera le travail, car il faut vraiment se tourner vers la NASA et d’autres programmes spatiaux pour trouver de l’hydrogène liquide utilisé en quantités importantes.
« Ce qu’il y a de bien dans tout cela », dit M. Gunter, « ce sont les développements notables qui se produisent de plus en plus dans cet espace. Les gains d’efficacité que nous avons constatés dans les piles à combustible et ceux que l’industrie constate en ce qui concerne la production d’H2 sont autant d’indices d’une efficacité accrue de toute forme d’H2 comme solution d’avenir ».
« Il y a un certain nombre de personnes qui ne sont pas d’accord avec ce que nous faisons avec l’hydrogène, » dit Steve Hanvey, « mais nous pensons que nous sommes passés de la question au possible, et c’est maintenant le probable. Nous savons que nous pouvons voler avec l’hydrogène, et la question est de savoir à quelle vitesse nous pouvons l’amener sur le marché. Et sur la base de notre expérience, nous pensons que nous pouvons y arriver beaucoup plus vite que ce que le marché nous donnera peut-être le crédit ».
Si le Skai et ses partenaires peuvent faire fonctionner l’hydrogène liquide de manière sûre et efficace dans les avions, alors non seulement le rêve des taxis aériens pourrait devenir une réalité plus pratique, mais la porte s’ouvrirait alors sur la possibilité d’avoir des avions de ligne à long rayon d’action sans émissions.
