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Ascendance Flight Technologies, faire de l’aviation décarbonée une réalité

Client : Ascendance Flight Technologies
Région : France
Industrie : aéronautique

Nos experts accompagnent Ascendance Flight Technologies pour développer un projet inédit qui répond aux enjeux de la mobilité aérienne du futur

Le défi : Construire un avion à décollage et atterrissage vertical hybride-électrique pour réduire durablement l’empreinte environnementale des nouvelles générations d’aéronefs.

La solution : Intégrer des solutions innovantes et déployer des simulations numériques

Les avantages :

  • Intégration d’une fonction de propulsion verticale
  • Technologie d’hybridation électrique pour un avion tout électrique
  • Accélération du développement d’Ascendance Flight Technologies

Décarboner l’aviation

Décarboner l’aviation consiste notamment à repenser l’architecture du système propulsif pour déployer des technologies émettant peu de CO2, voire plus du tout. Dans ce contexte des solutions émergent et nous voyons actuellement se dessiner trois technologies majeures pour répondre à cet enjeu :

Il s’agit ici d’une architecture électrique où l’hydrogène stocké sous forme gazeux ou liquide est ‘consommé’ pour générer l’énergie nécessaire au vol de l’aéronef. Bien que très prometteuse, un certain nombre de verrous technologiques sont encore à lever : capacité massique du système de stockage d’hydrogène, gestion thermique du système, certification et sécurité d’opération… et il n’existe actuellement pas de système propulsif utilisant cette technologie pouvant être embarqué dans un avion utilisé pour des vols commerciaux.

(turbopropulseurs ou turbofan) alimentés par des carburants émettant moins de CO2. En premier lieu l’hydrogène, dont la combustion présente de très intéressantes performances, mais dont le stockage à bord reste complexe (comme mentionné précédemment), et en second lieu les carburants durables – ou SAFs (Sustainable Aviation Fuels) pour l’aviation. Ils sont produits soit par l’agriculture dédiée soit par synthèse selon des processus industriels générant moins de CO2 que la production de kérosène fossile. L’avantage de ces solutions fondées sur la combustion est qu’elles permettent avec peu (H2) ou pas de modifications (SAF) de conserver les moteurs actuels.

Nous parlons dans ce cas principalement d’architecture électrique mais ayant deux sources d’énergie correspondant généralement à des phases de vols spécifiques : batterie pour le décollage et l’atterrissage, vs pile à combustible ou turbogénérateur pour la croisière. Cette solution intermédiaire permet un déploiement beaucoup plus rapide en ayant une approche incrémentale des technologies. Elle augmente de manière non-négligeable l’efficience de la combustion permettant de réduire drastiquement la consommation de fuel. Cette solution a en outre, l’avantage d’être compatible avec les carburants émergents cités précédemment que sont les Sustainable Aviation Fuel et l’hydrogène.

Un projet innovant pour l’aviation de demain

Ascendance Flight Technologies est une start-up fondée en 2018. Son objectif : développer les technologies et les solutions permettant de rendre l’aviation plus durable. Elle propose aujourd’hui deux produits :

  1. Atea : un avion VTOL (Vertical Take-Off and Landing – décollage et atterrissage vertical) à propulsion hybride-électrique pour proposer une alternative bas-carbone et silencieuse à l’hélicoptère et rendre accessible des zones auparavant mal desservies
  2. Sterna : un moteur hybride-électrique qui mélange à la fois une source électrique et carburant destinée à équiper les nouvelles générations d’avions régionaux pour diminuer drastiquement les émissions carbones de ce segment de l’aviation.

Grâce à ces deux produits, la start-up déploie ses ambitions en matière de rupture technologique et de réduction d’émissions polluantes.

Cet avion imaginé comme une alternative à l’hélicoptère et permettant une réduction des émissions en vol de 50% à 80% pourra transporter quatre ou cinq personnes (pilote et passagers), sur une distance de plus de 400 km et à une vitesse de 200 km/h. Un avion nouvelle génération, compact, plus vert et agile, capable de répondre aux enjeux de la mobilité aérienne de demain.

Benoît Ferran | Co-fondateur et CTO d’Ascendance Flight Technologies

Nos équipes Capgemini Engineering contribuent au développement des prototypes échelle 1 avec en ligne de mire des démonstrations publiques prévues à Paris à l’occasion des Jeux Olympiques 2024.

Cette collaboration porte également sur la recherche et l’innovation avec une combinaison unique d’expertises et de briques technologiques sur les métiers de l’acoustique, l’aérodynamique ou encore la gestion de l’énergie.

Notre partenariat avec les équipes de Capgemini Engineering est précieux pour accélérer notre développement. Notre partage des connaissances à travers des équipes intégrées fait de ce partenariat un modèle de réussite sur une collaboration entre un grand groupe et une start-up.

Jean-Christophe Lambert, Cofondateur et CEO d’Ascendance Flight Technologies

Nos expertises

Nous accompagnons Ascendance sur les propriétés de vol émergentes de l’architecture des avions.
Son aérodynamique, une propriété que nous étudions en simulation numérique et en soufflerie
Ses qualités de vol associées aux commandes, à la masse de l’avion, à la position de son centre de gravité et à l’application des forces aérodynamiques
Ses lois de pilotage, hybride entre l’avion, le drone, et l’hélicoptère
La performance et l’acoustique des parties tournantes (Fan et hélices)

L’ingénierie des systèmes est présente dans tous les domaines d’un développement de produit. Nos équipes traitent des processus et outils strictement nécessaires à l’assurance d’un développement certifiable EASA ainsi qu’à l’exécution de ces processus sur :
Le système avion
Les systèmes avioniques
Les systèmes de commandes de vol électriques
Les systèmes d’énergie et de propulsion (génération et distribution électrique, batteries, contrôle-commande des moteurs)

La conception des systèmes mécaniques est un élément clé de toute l’architecture physique de l’avion
Principes constructifs d’une structure aéronautique
Matériaux composites
Conception détaillées des pièces
Analyse éléments finis des pièces et des assemblages
Installation / intégration physique des composants

Tous ces domaines sont indispensables à la conception d’un avion. Si les architectes d’Ascendance ont une connaissance large des activités nécessaires à la conception d’Atea, Capgemini Engineering apporte les expertises complémentaires à la bonne exécution de ces activités tout en permettant d’accélérer le développement selon un calendrier soutenu en ligne avec les attentes du marché.

Pionniers de l’industrie intelligente, nous agissons en tant que partenaire pour accélérer la croissance et le temps de mise sur le marché. Nous jouons le rôle d’architecte pour intégrer des solutions innovantes sur des produits technologiques.

Mylène Thiery | Next Gen & Sustainable Aviation Offer Leader, Capgemini Engineering

Anticiper les enjeux de la mobilité du futur

Grace à la convergence d’un certain nombre de technologies, de nouveaux modèles et offres de mobilités sont maintenant rendus possibles et permettent d’envisager la mise sur le marché d’engins volants à décollage et atterrissage vertical (VTOL), fonctionnant avec une propulsion électrique (eVTOL), et pouvant effectuer des missions en toute sécurité et sans pilote à bord.

Il reste cependant de nombreux verrous à lever pour passer du concept au déploiement. Parmi les grands défis de ce secteur on retrouve :

  • L’utilisation de sources d’énergie durable
  • le réseau de communications rapides
  • la gestion du trafic aérien urbain
  • la sureté et la certification des aéronefs
  • les offres de service à prix compétitif
  • l’acceptation par la population.

Nos équipes Recherche & Innovation développent des solutions inédites pour anticiper et répondre aux enjeux technologiques d’aujourd’hui et de demain.

L’architecture de l’avion Atea développé par Ascendance Flight Technologies avec le soutien de Capgemini Engineering est innovante à plusieurs titres. Son architecture générale est peu commune. Elle permet d’intégrer une fonction de propulsion verticale. Et, sa technologie d’hybridation électrique permet de garantir un avion tout électrique sans pour autant fermer la voie aux futures amélioration technologiques en matière de production et stockage d’énergie électrique. Aucun compromis vers la décarbonation !

Stéphane Rivet, Systems Engineering Expert Capgemini Engineering

VIABLE, vers la mobilité aérienne urbaine

Nos équipes Recherche & Innovation développent des solutions innovantes pour accélérer le développement de solutions viables pour les services aériens à la demande.

Viable est un projet porté par nos équipes R&I qui développent les assets technologiques qui permettent d’accompagner nos clients dans leur transformation.