est un avion solaire. C'est le premier avion à avoir effectué un tour du monde sans carburant ni émission polluante pendant le vol.
Appareil monoplace à moteurs électriques alimentés uniquement par l'énergie solaire, le prototype Solar Impulse 1 (HB-SIA) puis l'avion final Solar Impulse 2 (HB-SIB) ont été construits à partir de 2003 à l'initiative des Suisses Bertrand Piccard et André Borschberg, à l'École polytechnique fédérale de Lausanne. Double défi : aucun avion solaire avec un pilote à bord n'avait jusqu'ici réussi à voler durant une nuit complète. Et la conduite de Solar Impulse nécessite une grande vigilance de la part du pilote en l'absence de pilote automatique.
décolle le d'Abou Dabi avec des escales pour changer de pilote et présenter l’aventure au public ainsi qu'aux autorités politiques et scientifiques. Il achève avec succès son tour du monde le , en atterrissant à Abou Dabi après avoir parcouru en 17 étapes uniquement grâce à l'énergie solaire..
Organisation Le projet est initié par : Bertrand Piccard, psychiatre et aéronaute suisse, vainqueur du premier tour du monde en ballon en 1999 avec le pilote britannique Brian Jones. La famille Piccard a réalisé antérieurement plusieurs premières dans le domaine de l'aéronautique : la capsule pressurisée et la première ascension stratosphérique en ballon (Auguste Piccard, grand-père de Bertrand Piccard), le premier record de plongée en bathyscaphe (accompli par Don Walsh, lieutenant de l' et commandant de bord, et Jacques Piccard, père de Bertrand) ; André Borschberg, pilote professionnel suisse d'avion et d'hélicoptère.
Lancé en 2003, il fonctionne avec une équipe de en 2012, puis de environ en .
La réalisation du projet est aussi assurée par une centaine de partenaires, instituts de recherche et PME : premier partenaire : Semper Gestion, à l'époque dirigée par Éric Freymond, est le premier supporter officiel à avoir soutenu le projet dès 2004 ; partenaires principaux : ABB, entreprise helvético-suédoise dont le siège social est basé à Zurich, Solvay, groupe belge fondé par Ernest Solvay, Omega, société suisse d'horlogerie appartenant à Swatch Group, et Schindler ; partenaires officiels : Bayer MaterialScience, Altran Technologies, Swisscom et Swiss Re.
L'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) est sa conseillère scientifique officielle, le groupe Altran et Dassault Aviation ses consultants aéronautiques.
bénéficie également depuis du parrainage de la Commission européenne. L'avion a été décrit dans divers ouvrages universitaires..
Technologie La démarche de est à la fois scientifique et technologique, par toutes les recherches qu’elle implique. Ce défi technologique est aussi celui d'une innovation industrielle, sans parler de la prouesse sportive réalisée par les pilotes.
Le est fondé sur des technologies devenues matures au début du , comme les cellules photovoltaïques, les batteries au lithium-polymère et les matériaux ultra légers en fibre de carbone. Pour que le projet aboutisse, chaque élément de l'avion a été conçu et optimisé pour réduire la masse de l'avion, augmenter son aérodynamisme, réduire sa consommation d'énergie et maximiser le rendement des cellules photovoltaïques..Livre de Robert Kandel ..
Bien que ces avions puissent fonctionner sans source d'énergie extérieure, leurs développement, fabrication et maintenance font appel à des énergies fossiles. De plus les faibles performances en termes de charge utile et vitesse des avions solaires rendent les applications pratiques peu probables dans un futur proche.
Structure et matériaux : Solar Impulse est construit autour d'un squelette en matériau composite (fibre de carbone et nid d’abeille en sandwich). La surface inférieure des ailes est revêtue d’un film souple et la surface supérieure est couverte de cellules solaires encapsulées.
Système de propulsion : Sous les ailes sont fixées quatre nacelles, contenant chacune un moteur électrique conçu par la société ETEL, une batterie de , un système de gestion de la charge/décharge (BMS) et de la température. L'isolation thermique a été conçue pour conserver la chaleur produite par les batteries et garantir leur fonctionnement malgré les températures de l'ordre de rencontrées à . Chaque moteur a une puissance maximale de (). Les hélices bipales, de de diamètre, tournent à une vitesse de .
Énergie solaire : Les en silicium monocristallin sont ultrafines (). Elles ont été sélectionnées pour leur rapport optimal poids/rendement. L’énergie contenue dans les batteries et l'énergie emmagasinée en prenant de l'altitude durent jusqu’au lever du soleil et permettent à l’avion de poursuivre sa mission..
Capacité de stockage: Avec une densité énergétique de en 2012 (260 en 2015), les accumulateurs nécessaires pour le vol de nuit pèsent (plus du quart de la masse totale de l'avion). Ce paramètre oblige à réduire drastiquement la masse du reste de l’avion, à optimiser toute la chaîne énergétique et à maximiser le rendement aérodynamique par un grand allongement et un profil d’aile conçu pour les basses vitesses.
Autonomie : L'autonomie de vol de l'avion Solar Impulse est théoriquement perpétuelle. Elle est néanmoins contrainte par son pilote : nécessité d'emporter des vivres (eau, nourriture) de l'oxygène pour respirer dans les plus hautes altitudes, et le cumul de fatigue (cinq jours de vol).
Pilotage : Aucun avion solaire avec un pilote à bord n'avait réussi à passer une nuit en vol et, en l'absence de pilote automatique, la conduite de l'appareil nécessite une grande vigilance de la part du pilote. Le prototype ne peut pas effectuer un virage avec une inclinaison supérieure à 5°, du fait de sa très grande envergure et de sa faible vitesse. Si tel était le cas, la voilure pourrait décrocher et la situation serait irrécupérable.. André Borschberg précise qu'il "ne se pilote ni comme un avion traditionnel, ni comme un planeur et est difficilement manœuvrable".. Il est également contraint par la météo : L'avion doit éviter au maximum les nuages, la pluie, les turbulences, et sa faible vitesse ne lui permet pas de lutter contre un vent moyen..
Solar Impulse 1 (HB-SIA) thumb|Prise de vue de l'avion prototype dévoilé le à Dübendorf. Le prototype du premier avion, HB-SIA, pèse pour une envergure de . Dépourvu de cabine pressurisée, il a pour mission de vérifier par l’expérience les hypothèses de travail ainsi que de valider la sélection des technologies et procédés de construction.
thumb|Cockpit du prototype HB-SIA. Des capteurs solaires aux hélices, la chaîne de propulsion de est optimisée pour avoir le rendement le plus élevé possible. Son design a été pensé pour résister aux conditions hostiles que subissent les matériaux et le pilote en haute altitude, en intégrant les contraintes de poids aux impératifs de résistance.
+ Caractéristiques du prototype . Immatriculation HB-SIA Avion Prototype Envergure Envergure comparable à celle de l'Airbus A340-500. Longueur Hauteur Masse Motorisation de chacun Cellules photovoltaïques (nombre) : ( sur l’aile, 880 sur le stabilisateur horizontal) Rendement : ? Surface totale : ? Production totale maximale par beau temps : ? Vitesse moyenne Plafond (Altitude maximale , soit .) Date de présentation publique
Solar Impulse 2 (HB-SIB) alt=Photo de , piloté par Bertrand Piccard, décollant de la base aérienne de Payerne, le .|thumb| à Payerne le 13 novembre 2014.
À partir de 2012, réalisation d'un deuxième avion, immatriculé HB-SIB. Ce dernier n'a pas de cabine pressurisée mais les pilotes pourront s'allonger complètement. et pourront effectuer des missions de longue durée, des traversées sans escale d'un continent et de l'océan Atlantique.
L'appareil, baptisé SI2 et immatriculé HB-SIB, reprend les caractéristiques du prototype, avec des dimensions un peu plus grandes, et reste monoplace, et non biplace comme il avait un temps été envisagé.
Le 26 avril 2026, le Solar Impulse 2 s'envole de Stennis (Mississippi, États-Unis) pour un vol militaire en exercice avec la Marine des États-Unis. Il reste en vol pendant 8 jours et 14 minutes, battant le record du plus long vol à l'énergie solaire perpétuelle dans le cadre d'une mission militaire. Mais les conditions météos l'empêchent de retourner à son point de départ, et le pilote doit procéder à un abandon contrôlé du véhicule. L'appareil s'écrase dans le Golfe du Mexique le 4 mai. + Caractéristiques du HB-SIB, l'avion du tour du monde Immatriculation HB-SIB Avion Version définitive Envergure Envergure comparable à celle de l'Airbus A380. Longueur Hauteur Masse Motorisation de chacun Cellules photovoltaïques (nombre) : Rendement : 22,7 % ; Surface totale : carrés Production totale maximale par beau temps : Vitesse de décollage : Vitesse de croisière : de jour, de nuit Plafond Date de présentation publique Date du crash
Étapes du projet thumb| (HB-SIA) décolle pour la première fois le à Dübendorf. 1999 : premières réflexions de Bertrand Piccard sur le projet Solar Impulse. 2003 : rencontre avec André Borschberg, un des deux pilotes, et Éric Freymond, directeur de Semper Gestion et premier investisseur du projet. ; étude de faisabilité à l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et annonce du défi, soit le tour du Monde à l'énergie solaire en 2009 .. 2004-2006 : développement du concept. 2007-2008 : conception et fabrication du prototype immatriculé HB-SIA (Hotel Bravo Sierra India Alpha, HB faisant référence au préfixe d’immatriculation aéronautique de la Suisse, et les lettres SI correspondent à l'abréviation de ). : présentation du premier prototype de HB-SIA à Dübendorf. : premier vol d'essai de à l'aérodrome militaire de Payerne. du 7 au : premier vol de sans interruption (vitesse moyenne de , altitude maximum ), incluant une nuit entière « » dans du 8 juillet 2010.. : premier vol international du HB-SIA entre l'aérodrome militaire de Payerne (Suisse) et l’aéroport de Bruxelles (Belgique). Piloté par André Borschberg, l'avion a parcouru durant , à la vitesse moyenne d'environ et à une altitude d'environ cnet.com.. : invité au Salon international de l'aéronautique et de l'espace de Paris-Le Bourget, a rejoint l'aéroport Paris-Le Bourget, en ayant au préalable chargé ses batteries avec le courant industriel belge. Piloté par André Borschberg, l'avion a décollé de Bruxelles à . Après de vol, l'avion a atterri à l'aéroport du Bourget à . 2012-2013 : construction du deuxième prototype immatriculé HB-SIB (Hotel Bravo Sierra India Bravo). Du 21 au , André Borschberg effectue un vol de dans un simulateur grandeur nature pour préparer le tour du monde« : de simulation de vol dans l'avion solaire », reussirmavie.com, 21 février 2012.. : André Borschberg, à bord de 1 HB-SIA, relie Payerne à Madrid-Barajas en . : Bertrand Piccard poursuit vers Rabat, où il atterrit sur l'aéroport de Rabat-Salé après de vol. : après un premier essai (), André Borschberg a finalement rallié la destination finale de cette mission, l'aéroport de Ouarzazate, où a été inaugurée la centrale solaire Noor développée par l'Agence marocaine de l'énergie solaire (MASEN). : Bertrand Piccard accomplit la première étape de la mission , un vol de dix-huit heures de San Francisco à Phoenix. : 1 (HB-SIA) réalise la dernière étape de la traversée des États-Unis d'ouest en est, Washington – New York. C'est aussi le dernier vol de (HB-SIA), qui est mis à la retraite à partir de ce jour-là ; il sera démonté et rapatrié par avion cargo en Suisse à Dubendorf. (HB-SIA) a ainsi plus de de vol à son actif. : André Borschberg, le pilote de , s'abîme avec son hélicoptère Robinson R44 sur le à Arolla, dans le val d'Hérens (Valais, Suisse). Il s'en sort miraculeusement indemne (accès limité).. 2014 : le premier avion 1 (HB-SIA) est mis en vente, le sponsor Solvay le rachète. : 1 (HB-SIA) est exposé à la Cité des sciences et de l'industrie à Paris.