Electrifi cation of fl ight: quieter, cleaner and disruptive
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Electrification
of flight: quieter,
cleaner and
disruptive
to travel short distances within cities, generates 300-400KW of electricity while compared with pure electric vehicles,
they do require an extensive charging a battery system (making this a series will allow them to fly over less densely
infrastructure and will struggle to reach hybrid system) can provide an additional populated areas, enabling these platforms
high speeds and long distances. 300-400KW for hover. The aircraft is also to become testbeds for the new emerging
As a result, hybrid concepts are likely capable of executing a conventional take- autonomous technologies.
to provide a stronger first step into the off or landing. In the longer term, when
electrical future. battery technology improves, we’ll see Impact
L’électrification du vol: plus silencieux, One possibility is the use of turbo-electric
the emergence of EVTOLs for short range
missions, but we expect to see hybrids
Perhaps the most obvious aspect of a
VTOL aircraft is its vertical takeoff and
plus propre et perturbateur systems where the propulsive power is
electric – a gas turbine is used to generate
retained for longer range roles. landing capability, which could also have a
profound effect on urban infrastructure.
electricity – and there is no energy storage.
Another is called series hybrid solutions, A proven concept The wings are able to rotate 90 degrees to
Author | Auteur: Rolls-Royce
where the propulsive power is electric and The first EVTOLs will have the versatility enable vertical take-off or landing. The
T
energy storage is active – batteries can be of helicopters. They’re likely to start out propellers on the wing could fold away
he next decade will usher the arrival of a new generation of The Rolls-Royce EVTOL project builds upon the experience gained once the craft has reached cruising height,
providing hybrid electric propulsion for trains, naval vessels and relied upon to power the aircraft at certain relatively small and capable of hauling
increasingly cleaner and quieter aircraft and change the way reducing drag and cabin noise, with the
people and goods are moved. All of this points to the potential times during flight. Yet another is parallel payloads of a few hundred kilogrammes.
other applications, and our expertise in gas turbines, craft relying upon the two rear propellers
of spectacular new airframe designs and more sustainable urban hybrid where the propulsive power is a mix Think air taxis carrying up to five people,
VTOL technology, systems analytics and aerospace regulation for thrust.
designs. of conventional gas turbine-driven fans or a cargo carrier that can help speed
and certification. As battery technologies improve –
and electric-driven fans with active energy up delivery times within supply chains.
Rolls-Royce unveiled a concept electric vertical take-off and EVTOLs are creating an enormous amount of buzz. Rolls-Royce enabling all-electric take-off, hover and
storage. Enabled by distributed electric propulsion,
landing (EVTOL) vehicle at the Farnborough International is well positioned in this emerging space, given its engineering landing – EVTOLs could become so quiet
Rolls-Royce’s hybrid EVTOL concept is these vehicles will soar over traffic that
Airshow 2018. The design could be adapted for personal transport, prowess and commitment to R&D. It has the industry and that they could operate round-the-clock,
public transport, logistics and military applications and is based based around the M250, the engine of will change the way people commute and
regulatory relationships and the experience of already providing “We are well greatly reducing congestion on roads and
upon technologies that already exist or are currently under choice for roughly 125 types of fixed-wing challenge urban planners. The projected
hybrid power systems for applications including naval vessels placed to play a noise pollution. It could enable operators
development. It could take to the skies as soon as the early aircrafts and helicopters. Used in both civil market size for these early versions is leading role in the to take advantage of high-rise buildings
and trains. roughly £1 billion per year.
2020s. and defense applications, it has already emerging world that might be built equipped with EVTOL
EVTOL could help address increasing congestion in our cities as logged 250 million flight hours over the As battery technology improves over the of personal air ports. Longer term, it might change the
the UN believes 1 in 3 people will live in a city with more than The power of hybrid past half-century. By adding an electrical years, EVTOLs will become more electric mobility and will way cities will be built. That will also
500k inhabitants by 2030 with 43 [verses 33 today] megacities The technologies powering the EVTOL concepts today span generator, the M250 becomes part of a and fly for longer ranges and at higher also look to work form the foundation for more sustainable
with a population of more than 10 million. It can also help connect everything from full electric to hybrid systems that use a gas hybrid-electric propulsion system that speeds. The drive to go further and faster in collaboration designs and change the way we live.
more regional and disparate populations and replace the need turbine to generate electricity. Many of the early concepts can power a 4-to 5-person vehicle capable will see hybrid EVTOLs move into the with a range of Based on today’s work to develop hybrid
for traditional infrastructure in developing countries; all-electric proposed rely solely on battery power. While technology of travelling at 250mph over a range regional, or inter-city, aviation market. partners.” electric propulsion capabilities, Rolls-
would dramatically reduce emissions and need for fossil fuels. developments over the coming years could enable such platforms of 500 miles or more. The gas turbine The additional range of hybrid EVTOLs, Royce’s EVTOL could be available by the
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mark – and they even have their eyes on et d’autres applications, et sur notre savoir- l’électricité – et sans stockage d’énergie. Un concept éprouvé
Nous sommes
the Supermarine record. faire dans le domaine des turbines à gaz, la bien placés pour Une autre possibilité est ce qu’on appelle Les premiers EVTOL auront la polyvalence
Doing so will require overcoming a series technologie VTOL, les systèmes d’analyse jouer un rôle de des solutions hybrides de type série, où la d’hélicoptères. Ils sont susceptibles de
of unique challenges. They’ll need to et la réglementation de l’aérospatiale et la premier plan puissance de propulsion est électrique et commencer relativement petits et capables
build an immense battery that’s powerful certification. dans le monde le stockage d’énergie actif - des batteries de transporter des charges utiles de quelques
émergent de la peuvent être utilisées pour motoriser l’avion centaines de kilogrammes. Imaginez-vous
enough to beat a series of speed and Les appareils EVTOL créent énormément
mobilité aérienne à certains moments pendant le vol. Une des taxis aériens transportant jusqu’à cinq
performance records, light enough to de buzz. Rolls-Royce est bien positionné
personnelle et autre troisième possibilité est celle des personnes, ou un transporteur de fret qui
fly, and stable enough not to overheat. dans cet espace émergent, étant donné
hybrides de type parallèle, où la puissance de peut aider à accélérer les délais de livraison à
“We’re monitoring more than 20,000 ses prouesses en matière d’ingénierie et envisageons
également de propulsion est un mélange de ventilateurs l’intérieur des chaînes logistiques. Motorisés
data points per second, measuring battery son engagement en faveur de la R & D. Il
travailler en entraînés par une turbine à gaz classique et par la propulsion électrique distribuée,
voltage, temperature, and overall health entretient des relations avec l’industrie et
collaboration des ventilateurs entraînés par un moteur ces véhicules vont planer au-dessus des
of the powertrain, which is responsible for les régulateurs, et a déjà de l’expérience dans
avec divers électrique avec accumulation d’énergie embouteillages, ce qui changera la façon
la fourniture des systèmes de propulsion
powering the propellers and generating partenaires. active. dont les gens se déplacent entre leur
hybrides pour diverses applications, telles
thrust. We’ve already drawn a series of Le concept hybride EVTOL de Rolls-Royce domicile et leur lieu de travail, un vrai défi
que les navires de guerre et les trains.
insights from the unique design and est basé sur le M250, le moteur de choix pour les urbanistes. La taille du marché
integration challenges,” says Parr. “And La puissance de l’hybride pour environ 125 types d’avions à voilure prévue pour ces premières versions est à peu
we’re gaining the knowhow to not only Les technologies au cœur des prototypes fixe et d’hélicoptères. Utilisé dans les près 1 milliard de livres sterling par an.
pioneer the field of electric-powered, zero- EVTOL comprennent aujourd’hui tout ce applications civiles et militaires, il a déjà Au fur et à mesure que la technologie des
emissions aviation – but to lead it. At this qui va des systèmes entièrement électriques accumulé 250 millions d’heures de vol au batteries progresse, les EVTOL deviendront
point, our confidence is sky high.” aux systèmes hybrides qui utilisent une cours du dernier demi-siècle. En ajoutant un plus électriques et pourront voler sur de
early to mid-2020s, provided that a viable in 2020 after 24 months of development. turbine à gaz pour produire de l’électricité. générateur électrique, le M250 devient une plus grandes distances et à des vitesses plus
Bon nombre des premiers concepts proposés partie d’un système de propulsion hybride- élevées. La dynamique de voler plus loin et
commercial model for its introduction can It’s part of a Rolls-Royce initiative called
sont uniquement alimentés par des batteries. plus vite permettra aux EVTOL hybrides de
L
be created. ACCEL – short for ‘Accelerating the a prochaine décennie va inaugurer électrique qui peut motoriser un véhicule
Bien que les développements technologiques d’une capacité de quatre à cinq passagers pénétrer le marché aéronautique régional ou
Rob Watson, who heads up Rolls-Royce’s Electrification of Flight’– that’s intended l’arrivée d’une nouvelle génération au cours des années à venir puissent capables de rouler à 250 miles par heure sur inter-ville. Le rayon d’action supplémentaire
Electrical team, said: “Electrification is to pioneer a third wave of aviation: d’avions plus propres et plus permettre à ces plates-formes d’effectuer de des EVTOL hybrides, par rapport aux
un parcours de 500 miles ou plus. La turbine
an exciting and inescapable trend across propeller to jet engine to electrification. silencieux, et changer la façon dont les courts trajets en ville, elles nécessitent une à gaz génère 300-400KW d’électricité, tandis véhicules électriques purs, leur permettra
industrial technology markets and while ACCEL is partly funded by the UK gens et les marchandises sont transportés. vaste infrastructure de recharge et auront qu’un système de batteries (ce qui en fait un de survoler les zones moins densément
the move to more electric propulsion government and involves a host of Tout cela indique le potentiel de nouveaux du mal à atteindre des vitesses élevées et à système hybride de type série) peut produire peuplées. Ces plates-formes deviendront
will be gradual for us, it will ultimately designs de cellules d’avions spectaculaires et effectuer de longues distances. 300-400KW supplémentaires pour un vol donc des bancs d’essai de nouvelles
partners including electric motor and
be a revolution. Building on our existing des designs urbains plus durables. Par conséquents, les concepts hybrides stationnaire. L’aéronef est également capable technologies émergentes autonomes.
controller manufacturer YASA and the
expertise in electric technologies Rolls-Royce a dévoilé un concept de sont susceptibles de constituer une d’exécuter un décollage ou un atterrissage
aviation start-up Electroflight. The team
and aviation, Rolls-Royce is actively véhicule électrique à décollage et atterrissage
première étape plus solide vers les systèmes classique. À plus long terme, lorsque la Impact
brings together some of the top minds
exploring a range of possible markets and verticaux (EVTOL) au salon aéronautique
électriques futurs. technologie de la batterie s’améliorera, nous Peut-être l’aspect le plus évident d’un
from the world of Formula E racing to
applications for electric and hybrid electric de Farnborough 2018. Ce design pourrait Une possibilité est l’utilisation des systèmes verrons l’émergence d’appareils EVTOL aéronef VTOL est sa capacité de décollage
flight. We are well placed to play a leading help design the e-racer. pour des missions de courte portée, mais et d’atterrissage verticaux, avec un
être adapté à des applications de transport turboélectriques dont la puissance de
role in the emerging world of personal “ACCEL is nothing less than a propulsion est électrique – en utilisant nous pensons que les hybrides seront retenus effet potentiellement profond sur les
personnel, de transport public, de pour des missions de plus longue portée.
air mobility and will also look to work in revolutionary step change in aviation,” une turbine à gaz pour produire de infrastructures urbaines.
logistique et militaires, et il est basé sur
collaboration with a range of partners.” says Matheu Parr, Manager of the ACCEL
des technologies qui existent déjà ou sont
project for Rolls-Royce. “This plane will
en cours de développement. Il pourrait
Building the world’s fastest be powered by a state-of-the-art electrical prendre son envol dès le début des années
all-electric aircraft system and the most powerful battery 2020.
Rolls-Royce is leading a highly specialised ever built for flight. In the year ahead,
L’EVTOL pourrait contribuer à résoudre
challenge to build the world’s fastest all- we’re going to demonstrate its abilities
le défi de la congestion croissante dans
electric aircraft. in demanding test environments before
nos villes étant donné que l’ONU estime
going for gold in 2020 from a landing strip
The zero-emissions plane is expected que 1 à 3 personnes vivront dans une
to make a run for the record books on the Welsh coastline.”
ville de plus de 500.000 habitants d’ici
with a target speed of 300+ MPH (480+ With a heritage rich in innovation and 2030 avec 43 [contre 33 aujourd’hui]
KMH), with a range of over 200miles : world-firsts, Rolls-Royce is no stranger mégalopoles d’une population de plus de
(London to Paris, Nairobi to Mombasa or to such competitions. The company was 10 millions d’habitants. Il peut également
Johannesburg to Durban). instrumental in helping Britain win the aider à relier les populations régionales et
It has the most powerful battery ever prestigious Schneider Trophy in 1931, a plus disparates et remplacer la nécessité
flown, generating 750KW, enough victory that established Rolls-Royce as d’infrastructures traditionnelles dans
power to fuel 250 homes, and the three a leader in aerospace. The British racing les pays en développement ; les appareils
lightweight e-motors delivers over seaplane that established the record was tout électriques permettront de réduire
1,000 horsepower, which is roughly the known as the Supermarine S.6B. Powered considérablement les émissions et le besoin
equivalent of a F1 racing car (but without by a Rolls-Royce ‘R’engine, it maxed out de combustibles fossiles.
the emissions). at 343 mph that day. By comparison, the Le projet EVTOL de Rolls-Royce s’appuie
Rolls-Royce will make history when this current record for an all-electric plane, sur l’expérience acquise dans la mise au
first fully electric aircraft with a wingspan set by Siemens in 2017, is 210 mph. Parr point des systèmes de propulsion électrique
of 7.315 metres (25ft) takes to the skies and his team want to surpass this e-flight hybride pour les trains, les navires de guerre
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Les ailes font une rotation de 90 degrés pour
permettre un décollage ou un atterrissage
vertical. Les hélices sur l’aile peuvent se plier
une fois que l’engin atteint la hauteur de
croisière, réduisant ainsi la traînée et le bruit
de cabine. L’aéronef n’utilise alors que les
deux hélices arrière pour sa poussée.
Alors que les technologies de la batterie
s’améliorent – en permettant le décollage
tout électrique, le vol stationnaire et
l’atterrissage – les EVTOL pourraient
Aircraft=Bridge:
devenir si calmes qu’ils pourraient opérer
vingt-quatre heures sur vingt-quatre,
réduisant ainsi considérablement la
congestion sur les routes et la pollution
sonore. Cela pourrait permettre aux
Is dedicated African
opérateurs de profiter des immeubles de
grande hauteur qui pourraient être équipés
d’aires d’atterrissage pour EVTOL. À plus
long terme, cela pourrait changer la manière
dont les villes seront construites. Cette
aircraft financing
évolution servira également de base pour
des conceptions plus durables et changer nos
modes de vie.
En s’appuyant sur les travaux actuels visant
à développer des capacités de propulsion
poised for takeoff?
électrique hybride, l’EVTOL de Rolls-
fournissent plus de 1000 chevaux, ce qui mondiales, Rolls-Royce n’est pas étranger
Royce pourrait être disponible au cours de
est à peu près l’équivalent d’une voiture de à ces compétitions. L’entreprise a contribué
la première moitié de la décennie 2020, à
course Formule 1 (mais sans les émissions). à aider la Grande-Bretagne à remporter
condition qu’un modèle commercial viable
pour son introduction soit mis au point. Rolls-Royce marquera l’histoire lorsque le prestigieux trophée Schneider en 1931,
ce premier avion entièrement électrique une victoire qui a consacré Rolls-Royce
«L’électrification est une tendance
Avion=Pont: Le financement d’avions
passionnante et incontournable sur les avec une envergure de 24 pieds prendra comme leader dans le domaine aérospatial.
marchés de la technologie industrielle et son envol en 2020 après 24 mois de L’hydravion de course britannique qui a
dédié à l’Afrique est-il prêt à décoller?
même si notre marche vers une propulsion développement. Cela fait partie d’une battu le record était connu sous le nom de
plus électrique sera progressive, ce sera initiative de Rolls-Royce appelée ACCEL – Supermarine S.6B. Propulsé par un moteur
finalement une révolution. Fort de son «Accélérer l’Electrification du Vol» en abrégé Rolls-Royce «R», il a atteint une vitesse de
expertise en technologies électriques et en – qui est censée être le projet pionnier de la 343 mph ce jour-là. Par comparaison, le
troisième vague de l’aéronautique: de l’hélice Author | Auteur: Mark Tierney, Chief Executive – Crabtree Capital
aviation, Rolls-Royce explore activement record établi par Siemens en 2017 pour un
I
un éventail de marchés et d’applications à l’électrification en passant par le moteur
avion tout électrique est de 210 mph. Parr et
possibles pour le vol électrique et hybride. à réaction. t may be no coincidence that there In November 2010, I contributed a piece Professionally managed on private-sector
son équipe veulent surpasser cette marque
Nous sommes bien placés pour jouer un rôle L’initiative ACCEL est en partie financée par d’e-vol, et cherchent même à battre le record appears to be a new wave of considered to Africa Wings headed ‘Aircraft=Bridge: lines, CAFE would only lease aircraft to
de premier plan dans le monde émergent le gouvernement britannique et regroupe interest from an array of African the call for a Commercial Aircraft Finance commercially-viable airlines.
du Supermarine.
de la mobilité aérienne personnelle et un grand nombre de partenaires, y compris institutions and organisations in the
Ce faisant, il faudra surmonter une série Entity for Africa’. With the blessing of Part of my motivation came from a
envisageons également de travailler en YASA, constructeur de moteurs électriques enabling role that commercial aviation
de défis uniques. Ils devront construire African aviation luminaries, I argued: practical, if unusual, predicament in the
collaboration avec divers partenaires.», a et commandes de puissance ainsi qu’une plays in catalysing economic growth and
déclaré Rob Watson, qui dirige l’équipe late 2000s. One of our African airline
start-up de l’aéronautique, Electroflight. une batterie immense, assez puissante development across the continent. “If Africa’s skies become mere destinations,
électrique de Rolls-Royce. clients was denied the possibility of
L’équipe comprend certains des meilleurs pour battre une série de records de vitesse the future potential of African skies
More particularly, African institutions extending a B767-300ER operating lease.
experts du monde des courses de Formule E et de performance, assez légère pour être and organisations are expressing growing will be enjoyed in large part outside of
Construire l’aéronef tout électrique As B767-300ERs were in great demand
pour aider à concevoir l’e-Racer. embarquée, et assez stable pour ne pas interest in the merits of developing Africa (foreign airline owners, foreign
le plus rapide du monde worldwide at the time, the estimated cost
«L’ACCEL est une véritable révolution surchauffer. «Nous surveillons plus de 20.000 an African aircraft leasing platform, aircraft/engine investors, foreign banks of returning the leased B767-300ER and
Rolls-Royce est le leader d’un challenge très points de données par seconde, en mesurant
dans l’aviation», déclare Matheu Parr, the realisation of which would further and foreign MROs). As a partial solution, replacing it with another used B767-300ER
pointu de construire l’aéronef tout électrique la tension de la batterie, la température et la
le plus rapide du monde.
chef du projet ACCEL pour Rolls-Royce. enhance the benefits of the Single African we propose the establishment of a was very significant: so significant that the
«Cet appareil sera propulsé par un système santé globale du groupe motopropulseur, qui Air Transport Market (comprehensively all-in cost would approximate to the cost
L’appareil propre devrait se lancer dans une Commercial Aircraft Finance Enterprise
électrique ultramoderne et la batterie la est responsable de l’alimentation des hélices treated in Africa Wings issue no. 42): of purchasing a comparable B767-300ER
course pour entrer dans le livre des records (CAFE), capitalized and financed by
plus puissante jamais construite pour le et de la production de la poussée. Nous avons wonderful news for those of you who, outright. While our client understood
avec une vitesse cible de plus de 300 MPH African and international partners and
vol. Au cours de l’année qui commence, déjà tiré des idées des défis de design unique like me, have long been espousing the the problem, neither the airline nor
(480+ KMH), avec un rayon d’action de plus premised partly on the recognition that,
de 200 miles: (Londres à Paris, Nairobi à nous allons démontrer ses capacités dans et d’intégration. Et nous gagnons du savoir- benefits of a public-private commercial the airline’s majority shareholder (i.e.
des environnements d’essai exigeants avant faire non seulement pour être les pionniers aircraft finance enterprise for Africa and due to Africa’s geopolitical uniqueness, the government), was willing or able to
Mombasa ou Johannesburg à Durban).
de décrocher l’or en 2020 sur une piste du domaine de l’aviation électrique, à zéro the Indian Ocean, and a very welcome aircraft form part of the infrastructure. contribute the equity (ca. 20%of the
Il dispose de la batterie la plus puissante
jamais embarquée, produisant 750 KW, une
d’atterrissage sur la côte galloise.» émissions – mais aussi pour en être le leader. ‘home-grown’ response to the reduced An aircraft is not so much a bus as a bridge aircraft price) needed for lenders to be
puissance suffisante pour alimenter 250 Fort d’un riche patrimoine en matière À ce stade, notre confiance est à son zénith,» availability of export-credit finance in (: prepared to lend the balance. Net result:
foyers, et les trois moteurs électriques légers d’innovation et de plusieurs premières déclaré Parr. recent years. Aircraft=Bridge.” the airline reluctantly committed to an
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