Aviation décarbonée : le futur des eVTOL en débat

La course aux eVTOL est engagée. Il ne se passe plus une semaine sans qu'un nouveau constructeur aéronautique ou une start-up annonce le lancement d'un nouveau projet et la réalité des ciels de grandes métropoles mondiales peuplés de ces petits aéronefs semble de moins en moins hypothétique.

100 000 à 160 000 aéronefs en circulation en 2050

Selon Kolin Schunk, consultant spécialiste pour le cabinet Roland Berger, un des intervenants qui ont ouvert la première journée du colloque  sur « le transport urbain des passagers par aéronefs électriques », organisé par l'Académie de l'Air et de l'Espace (AAE) les 21 et 22 septembre derniers, le marché de la mobilité aérienne urbaine (« Urban air mobility » ou « UAM ») pourrait représenter un total de 96 Md$ en 2050, avec 160 000 aéronefs en circulation. Un nombre en augmentation par rapport à une précédente étude du même cabinet Roland Berger datant de novembre 2018 et qui tablait sur un total de 100 000 aéronefs en circulation à l'horizon. Cette flotte globale s'étendrait sur un total d'une centaine de grandes métropoles, avec chacune un millier d'eVTOL en circulation. « Il est vrai qu'il y a une très forte accélération sur le sujet ces dernières années. Il y avait ainsi 200 concepts en développement en 2019. En août 2022, nous étions à 700 concepts en développement, venant de 350 opérateurs », précise Parker D. Vascik, professeur au MIT (Massachussets Institute of Technology).

Estimations surévaluées ?

Ces estimations peuvent sembler surévaluées, tant les problématiques qui sont liées au développement des eVTOL sont complexes. Le dossier 53 de l'Académie de l'Air et de l'Espace (AAE) sur « la viabilité des aéronefs électriques de transport urbain », pose clairement ces problématiques dans son avant-propos : « Concernant les eVTOL de transport urbain, on arrive à la conclusion qu'ils peuvent tout juste satisfaire le cahier des charges visé sur les plans des performances, du bruit et de la sécurité, les inter-cités étant encore hors de portée. Toutefois il reste de grosses interrogations concernant leurs coûts et leur capacité de vol tout temps. Il en va de même pour la possibilité de développer les infrastructures indispensables. En outre, la recharge des batteries est identifiée comme un problème significatif qui devra recevoir des solutions acceptables ». Rappelons que la spécification des besoins pour les taxis aériens a été amplement détaillée par la société Uber. Comme le précise l'AAE dans le dossier 53 : « Uber Elevate était le porteur du concept global en jouant à la fois le rôle de futur opérateur de ces machines et le rôle de « systémier » en appréhendant l'ensemble de problématiques liées aux opérations en milieu urbain. Le « Uber Elevate White Paper », publié en 2016, constitue le document fondateur du développement du système. Cette spécification, ambitieuse dans de nombreux domaines, a été retenue comme référence pour la définition du cahier des charges « interurbain ». Elle est censée couvrir les besoins d'une cinquantaine de mégapoles ». Le cahier des charges, rappelé dans le dossier 53 est le suivant : « Ces véhicules intra-urbains, de type e-VTOL, décolleraient et atterriraient sur des vertiports avec plateformes aménagées situées au sommet d'immeubles. Ils transporteraient jusqu'à quatre passagers (ou 500 kilos de charge marchande) sur des distances minimales de 100 km (60 miles) à une vitesse nettement supérieure à celle des véhicules terrestres, de l'ordre de 200 à 300 km/heure, à 300 m au-dessus du sol. Il est aussi demandé de pouvoir réaliser également une succession d'étapes plus courtes (40 km) avec recharge partielle des batteries en temps masqué (pendant le déchargement-chargement aux escales de la charge marchande ou des passagers), pendant au moins trois heures continues. Pour limiter la dimension des vertiports, les dimensions hors tout, incluant les parties mobiles, doivent s'inscrire dans un cercle de diamètre de 13,70 m ; la mobilité motorisée au sol doit être réalisée rotors arrêtés. Les vertiports doivent assurer une capacité de recharge rapide (600 kW). Enfin, la masse maximale au décollage (MTOM) doit être inférieure à 3 175 kg, limite des « petits » hélicoptères ». Même si leur développement est plus lointain, les spécifications des véhicules intercités, selon l'AAE, seraient une longueur d'étape d'au moins le double de celle de la spécification Uber, soit 200 km avec des règles de déroutement adaptées, une capacité qui serait idéalement de neuf passagers, limite supérieure autorisée par la condition spéciale de l'EASA, une altitude de vol inférieure à 3 000 m, une vitesse qui devra être d'au moins 300 km/heure pour assurer des durées de trajets nettement inférieures à celles des transports terrestres, des opérations à partir de vertiports conduisant à des objectifs de bruit identiques à celles d'une mission intra-urbaine, un conditionnement cabine plus élaboré avec, éventuellement, une certification de vol en conditions givrantes.