Résumé :
Maxwell Aircraft, une compagnie aérienne américaine basée en Floride, a récemment annoncé un avion cargo hybride amphibie appelé M1 Hybrid. Ce modèle adopte un système de propulsion hybride diesel-électrique unique, utilisant le moteur électrique pour fournir une forte puissance pendant la phase de décollage, puis le moteur diesel prend en charge le vol de croisière, prenant ainsi en compte les capacités de décollage et d'atterrissage à haute puissance et l'efficacité du transport longue distance.
Selon le concept de conception, les avions traditionnels doivent généralement être équipés de moteurs de haute puissance capables de répondre aux exigences de décollage, mais n'utiliser qu'une partie des capacités pendant la phase de croisière, ce qui entraîne un gaspillage d'efficacité. Pour résoudre ce problème, Maxwell a développé un système hybride en instance de brevet qui concentre les besoins de puissance élevés pendant les phases de décollage et de montée, fournissant une poussée supplémentaire grâce aux batteries et aux moteurs électriques, tout en s'appuyant sur des moteurs plus économes en énergie pour maintenir le fonctionnement lors des vols ultérieurs.
Le M1 Hybrid est équipé de deux systèmes de propulsion, chaque hélice étant entraînée par un moteur diesel à deux temps et reliée mécaniquement à celui-ci via un moteur électrique refroidi par liquide. Le moteur diesel utilise du carburant d'aviation Jet A et fonctionne par allumage par compression plutôt que par allumage par étincelle. Selon l'introduction officielle, le système peut être alimenté par de l'électricité, du carburant ou les deux pour s'adapter aux besoins des différentes étapes de vol.
La puissance maximale théorique de l'ensemble du système de propulsion peut atteindre 1 500 chevaux (environ 1 119 kilowatts), mais cette puissance ne dure qu'environ six minutes pendant le décollage et la montée initiale. David Dillon, PDG de Maxwell, a déclaré que cette conception pouvait fournir à un avion entièrement chargé l'énorme puissance nécessaire pour décoller de l'eau tout en minimisant le poids de la batterie. Après être entré dans la phase de croisière, la puissance totale des deux moteurs n'a besoin que d'environ 300 chevaux (224 kilowatts) pour maintenir le vol.
La première version, nommée M1-HC, est un avion de transport amphibie spécifiquement destiné au marché du fret. L'avion est équipé d'une porte cargo d'une largeur d'environ 1,5 mètre, qui peut charger directement des marchandises palettisées. Maxwell prévoit d'atteindre l'objectif de transporter 2 000 livres (environ 907 kilogrammes) de fret en un seul vol et de parcourir une autonomie de 1 000 milles marins (environ 1 852 kilomètres).
En raison de ses capacités amphibies de décollage et d'atterrissage, le M1-HC peut non seulement décoller et atterrir dans des eaux telles que des rivières et des lacs, mais également opérer sur des pistes simples en mauvais état. La société estime que l'avion est particulièrement adapté à des scénarios tels que la logistique et le transport dans les zones reculées, l'approvisionnement des îles, le sauvetage en cas de catastrophe et les missions de défense nationale.
En termes de structure de carrosserie, le M1 est composé de matériaux composites en fibre de carbone et en Kevlar. Sa conception est basée sur l'avion amphibie composite Gweduck qui a volé pour la première fois en 2009. Maxwell l'appelle une évolution de cinquième génération de la conception classique de l'hydravion Grumman. La société a déclaré que par rapport aux fuselages métalliques traditionnels, les matériaux composites peuvent résister efficacement à la corrosion par l'eau de mer, améliorant ainsi la durabilité et réduisant les coûts de maintenance.
Malgré le design distinctif du M1, l'aviation hybride n'est pas un concept nouveau. Ampaire, une société basée en Californie, teste actuellement un avion Cessna Caravan avec une solution similaire, dans laquelle le moteur turbodiesel et le moteur électrique partagent le même système d'arbre d'hélice. Ampaire avait précédemment affirmé que cette conception pouvait réduire la consommation de carburant de 54 à 57 % par rapport à la version à turbopropulseur traditionnelle.
Les grandes compagnies aériennes explorent également activement ce domaine. Pratt & Whitney Canada, filiale du groupe américain d'aérospatiale et de défense RTX, développe un système d'alimentation hybride pour les avions de ligne régionaux et prévoit de faire voler en 2027 un démonstrateur Dash 8-100 équipé d'un moteur électrique de 1 mégawatt pour des essais en vol afin de fournir une assistance électrique supplémentaire pendant les phases de décollage et de montée.
Cependant, Maxwell estime que la plus grande caractéristique du M1 est son rapport de configuration de puissance. Selon les paramètres publics, la puissance délivrée pendant la phase de décollage peut être environ cinq fois supérieure à celle de la phase de croisière. Cette conception, qui privilégie clairement les courtes rafales de puissance élevée, est rare dans les projets d’aviation hybride actuels.
Dillon a révélé que le moteur utilisé pour le projet a fait l'objet d'un grand nombre d'essais au sol, mais il n'a pas encore été précisé si le système hybride complet avait été vérifié pour son fonctionnement global. Dans le même temps, le premier lot de cellules est sorti de l’usine Carbon Seaplanes.
Selon le plan, Maxwell exposera publiquement l'avion M1 pour la première fois en avril 2027 au Lakeland Air Show en Floride, aux États-Unis. Cependant, les modèles exposés seront toujours équipés de moteurs à pistons Lycoming traditionnels, et une véritable version hybride devrait être dévoilée plus tard au quatrième trimestre 2027. En d’autres termes, lorsque le public verra pour la première fois ce nouvel hydravion cargo, il décollera toujours de manière traditionnelle.
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