Un drone solaire artisanal pulvérise le record d'endurance avec plus de 5 heures de vol.
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Luke Bell et son père Mike ont encore frappé fort. Leur nouveau drone solaire – fonctionnant à l'énergie solaire et presque exclusivement – vient d'établir un record d'endurance non officiel pour les multirotors électriques, en volant pendant 5 heures, 2 minutes et 21 secondes avant que Luke, épuisé, ne le fasse atterrir.
Les frères Bell sont surtout connus pour atteindre des vitesses incroyables avec leurs drones de course. Leur série Peregreen a battu et reconquis à plusieurs reprises le record du monde Guinness de vitesse pour un drone radiocommandé (RC) à batterie : 398 km/h lors du premier essai en 2023, 483 km/h l'année suivante , 584 km/h avec le Peregreen 3 à Dubaï, et 657,59 km/h avec le Peregreen 4 en janvier 2026. Bien que ce dernier record tienne toujours officiellement, l'ingénieur aérospatial Benjamin Biggs l'a surpassé avec son drone BlackBird , la course est donc loin d'être terminée.
Luke Bell détient également le record non officiel d'endurance en vol stationnaire pour un multirotor à 3 heures, 31 minutes et 6 secondes, établi avec un drone hyper-efficace spécialement conçu à cet effet, équipé d'hélices de 101 cm et de batteries au lithium semi-solides NMC (nickel-manganèse-cobalt) haute densité.
La clé de ce record résidait dans l'ajout d'un nouveau circuit de secours utilisant des diodes et une batterie auxiliaire.
Mais le drone solaire des Bells est d'une toute autre nature. « Un drone solaire capable de voler jusqu'à 12 heures par jour ouvre un champ des possibles immense », explique Luke par courriel. « Il peut décoller et atterrir n'importe où et n'a jamais besoin d'être rechargé. Il peut également parcourir des centaines de kilomètres par jour. Comparez cela aux drones actuellement disponibles sur le marché. Leur utilisation est fortement limitée par la crainte de manquer de batterie, mais sans batterie, les applications se multiplient. Notamment pour des domaines comme l'agriculture, l'exploitation minière, la surveillance, la cartographie, etc. »
La première version conçue par l'équipe ne comportait ni batteries ni condensateurs ; elle fonctionnait exclusivement grâce à l'énergie solaire disponible en temps réel. Construite sur un châssis en fibre de carbone en forme de X, équipée de moteurs légers et d'hélices de 46 cm, elle puisait son énergie grâce à 27 panneaux solaires câblés en série, produisant environ 150 watts au sol. Le concept fonctionna, tant bien que mal, jusqu'à ce qu'une rafale de vent mette fin au vol après trois minutes.
Pour cette deuxième version, Bells a retravaillé les bras du cadre afin de réduire l'inertie de rotation et a allégé le vélo d'environ 70 g, soit l'équivalent d'une économie d'énergie d'environ 4 watts. Ils ont également opté pour des manchons en TPU (polyuréthane thermoplastique, un caoutchouc souple imprimable en 3D) recouvrant les tubes en carbone afin de maintenir les panneaux en place de manière plus fiable.
Mais la véritable innovation est survenue avec l'ajout d'un circuit de secours utilisant des diodes et une batterie auxiliaire. Les diodes agissent comme des clapets anti-retour, empêchant le courant de refluer vers les panneaux. Lorsqu'un nuage ou une rafale de vent fait grimper la demande en énergie au-delà de la capacité de production des panneaux solaires, la batterie prend automatiquement le relais.
La conception finale utilise 28 panneaux solaires, produisant plus de 110 watts
Le modèle final intègre 28 panneaux solaires, disposés sur une structure en fibre de carbone. En plein soleil, le système produit plus de 110 watts au sol, largement supérieurs aux quelque 70 watts nécessaires au drone pour son vol stationnaire. Le surplus d'énergie recharge la batterie auxiliaire, prête à prendre le relais en cas de conditions météorologiques défavorables.
« Le vent représente toujours un défi majeur pour un appareil à si faible charge alaire », explique Luke. « La version 3 mettra l'accent sur l'augmentation de la résistance au vent. Je ne sais pas encore comment. Il s'agit toujours de trouver un juste équilibre, car l'appareil doit être aussi léger que possible. »
Maintenir un drone multirotor en vol indéfiniment est bien plus complexe que de faire de même avec un avion à voilure fixe. L' Airbus Zephyr S détient le record absolu d'endurance avec 64 jours de vol consécutifs ; le PHASA-35 de BAE Systems a atteint 24 jours. Mais même ces plateformes industrielles planifient des missions de 200 à 300 jours – et non des vols illimités – car la dégradation des batteries, l'usure mécanique et les longues nuits d'hiver limitent la durée de vol de tout drone.
« Je pense qu'en théorie, un vol illimité est possible », affirme Luke. « Une solution simple pour y parvenir serait de transformer le drone en eVTOL (à décollage et atterrissage vertical électrique). Le panneau solaire deviendrait une aile et réduirait la consommation d'énergie nécessaire au maintien en vol à seulement 10 % de la puissance requise pour le vol stationnaire. Le drone pourrait ainsi voler longtemps avec une petite batterie, jusqu'au lever du soleil. Le rendement des panneaux solaires est actuellement faible, environ 20 à 25 % pour ceux que j'utilise. Si nous parvenons à l'améliorer, les possibilités offertes par cette technologie seront immenses. »
En attendant la sortie de la prochaine version, suivez le processus de développement de la version actuelle dans la vidéo ci-dessous.