Imaginez un avenir avec des taxis aériens presque silencieux volant au-dessus des embouteillages et naviguant entre les gratte-ciel et les droneports de banlieue. Le transport arrive au toucher de votre smartphone et avec un impact environnemental minimal.
Ce n’est pas seulement de la science-fiction. United Airlines a des projets pour ces taxis aériens électriques futuristes à Chicago et à New York. L’armée américaine les expérimente déjà. Et une entreprise a signé un contrat pour lancer un service de taxi aérien à Dubaï dès 2025. Une autre entreprise espère défier les attentes et transporter les participants aux Jeux olympiques de Paris en 2024.
Soutenues par des milliards de dollars de capital-risque et par des géants de l’aérospatiale bien établis, dont Boeing et Airbus, des startups du monde entier telles que Joby, Archer, Wisk et Lilium sont à la tête de cette révolution technologique, en développant des avions électriques à décollage et atterrissage verticaux (eVTOL) qui pourraient transformer la façon dont nous voyageons.
L’aviation électrique promet de réduire la congestion urbaine, d’ouvrir les zones rurales aux livraisons d’urgence, de réduire les émissions de carbone et d’offrir une forme de transport aérien sur de courtes distances plus silencieuse et plus accessible.
Mais la quête visant à rendre ces avions électriques omniprésents à travers le monde au lieu de simples jouets pour les riches est loin d’être acquise. Suivre l’industrie en tant que directeur exécutif de l’Institut aérospatial d’Oklahoma pour la recherche et l’éducation donne un aperçu de l’état de l’industrie. Comme tout grand changement de paradigme promis, de nombreux défis se profilent : obstacles techniques, labyrinthes réglementaires, bataille cruciale pour l’acceptation du public et peut-être la physique elle-même.
Pourquoi électrifier l’aviation ?
Situé quelque part entre la voiture volante de George Jetson et le taxi granuleux du Cinquième Élément, l’attrait de l’aviation électrique s’étend au-delà de la nouveauté gee-whiz. Il repose sur son potentiel à offrir des alternatives efficaces et respectueuses de l’environnement au transport terrestre, en particulier dans les villes encombrées ou les régions rurales difficiles d’accès.
Alors que de petits avions électriques volent déjà dans quelques pays, les eVTOL sont conçus pour des sauts plus courts – le type de trajet qu’un hélicoptère pourrait effectuer aujourd’hui, mais à moindre coût et avec moins d’impact sur l’environnement. Le fabricant d’eVTOL Joby a acheté Uber Air pour associer un jour les taxis aériens de l’entreprise à la technologie de covoiturage d’Uber.
À court terme, une fois que les eVTOL seront certifiés pour voler en tant qu’opérations commerciales, ils desserviront probablement des itinéraires spécifiques et très demandés qui contournent le trafic routier. Un exemple est le projet d’United Airlines visant à tester les eVTOL d’Archer sur de courts trajets de Chicago à l’aéroport international O’Hare et de Manhattan à l’aéroport international Newark Liberty.
Même si certaines applications pourraient initialement être limitées à un usage militaire ou d’urgence, l’objectif de l’industrie est une adoption civile généralisée, marquant une étape importante vers un avenir de mobilité urbaine plus propre.
Le défi de la physique des batteries
L’un des défis techniques les plus importants auxquels sont confrontés les taxis aériens électriques réside dans les limites de la technologie actuelle des batteries.
Les batteries actuelles ont fait des progrès significatifs au cours de la dernière décennie, mais elles ne correspondent pas à la densité énergétique des hydrocarbures traditionnels actuellement utilisés dans les avions. Cette lacune signifie que les taxis aériens électriques ne peuvent pas encore atteindre la même autonomie que leurs homologues à combustible fossile, ce qui limite leur portée opérationnelle et leur viabilité pour les vols long-courriers. Les capacités actuelles sont encore inférieures aux moyens de transport traditionnels. Cependant, avec des autonomies allant de plusieurs dizaines de kilomètres à plus de 100 kilomètres, les batteries eVTOL offrent une autonomie suffisante pour les sauts intra-urbains.
La recherche de batteries offrant des densités d’énergie plus élevées, des temps de charge plus rapides et des cycles de vie plus longs est essentielle pour libérer tout le potentiel de l’aviation électrique.
Alors que les chercheurs s’efforcent de combler cet écart, l’hydrogène présente une alternative prometteuse, offrant une densité énergétique plus élevée et n’émettant que de la vapeur d’eau. Cependant, le potentiel de l’hydrogène est tempéré par des obstacles importants liés à un stockage sûr et à des infrastructures capables de prendre en charge l’aviation alimentée à l’hydrogène. Cela représente un défi logistique complexe et coûteux.
Et bien sûr, il y a le spectre du dernier grand avion propulsé à l’hydrogène. Le dirigeable Hindenburg a pris feu en 1937, mais il occupe toujours une place importante dans l’esprit de nombreux Américains.
Obstacles réglementaires
La mise en place d’« autoroutes 4D dans le ciel » nécessitera des règles complètes couvrant tout, de la sécurité des véhicules à la gestion du trafic aérien. Pour le moment, la Federal Aviation Administration des États-Unis exige que les taxis aériens comprennent des pilotes exerçant un rôle traditionnel. Cela souligne la phase transitoire d’intégration de ces véhicules dans l’espace aérien, soulignant l’écart entre les capacités actuelles et la vision de vols entièrement autonomes.
Le cheminement vers le transport aérien urbain autonome est semé d’embûches, notamment l’établissement de normes pour le fonctionnement des véhicules, la certification des pilotes et le contrôle du trafic aérien. Bien que les eVTOL aient effectué des centaines de vols d’essai, des problèmes de sécurité sont également apparus après des accidents importants impliquant la défaillance des pales de l’hélice de l’un en 2022 et le crash d’un autre en 2023. Les deux volaient à distance à l’époque.
La question de savoir qui gérera ces nouvelles voies aériennes reste un débat ouvert : les autorités aéronautiques nationales telles que la FAA, les agences d’État, les municipalités locales ou une combinaison de celles-ci.
Créer l’avenir
À long terme, la vision des taxis aériens électriques s’aligne sur un avenir où les véhicules autonomes sillonnent le ciel urbain, à l’instar des scènes de « Retour vers le futur ». Toutefois, cet avenir nécessite non seulement des avancées technologiques en matière d’automatisation et d’efficacité des batteries, mais également un changement sociétal dans la façon dont les gens perçoivent et acceptent le rôle des véhicules autonomes, qu’il s’agisse de voitures ou d’avions, dans leur vie quotidienne. La sécurité reste un problème avec les véhicules autonomes au sol.
L’intégration réussie des taxis aériens électriques dans les environnements urbains et ruraux dépend de leur capacité à offrir un transport sûr, fiable et rentable.
À mesure que ces véhicules surmontent les nombreux obstacles de l’industrie et que les réglementations évoluent pour soutenir leur exploitation dans les années à venir, je pense que nous pourrions assister à une profonde transformation de la mobilité aérienne. Le ciel offre une nouvelle couche de connectivité, remodelant les villes et la façon dont nous y naviguons.