Laboratoire de Recherche sur les Mini-Drones de Longue Endurance – MIDLELAB

Dans le domaine des drones aériens, le mot-clé est l'endurance. L’endurance est en effet le paramètre clé recherché pour la surveillance de grandes zones au sol afin d’éviter des rotations fréquentes et de permettre à l’utilisateur de bénéficier d’une couverture permanente de la zone d’intérêt. Jusqu’à présent, l’endurance était obtenue par la mise en œuvre de systèmes de drones coûteux et de grande taille qui nécessitent une empreinte logistique importante : piste, catapulte, etc. Le concept de Mini-Drone de Longue Endurance (MIDLE) représente un défi scientifique et technique puisqu’il s’agit de réaliser des missions de surveillance de longue durée avec un vecteur aérien léger, compact et peu coûteux.

Le laboratoire commun « MIDLELAB » se positionne sur le thème scientifique du vol endurant de mini-drones autonomes à propulsion électrique, faciles à mettre en œuvre par un seul utilisateur et permettant de nombreuses applications dans le cadre de la règlementation aérienne DGAC pour les aéronefs de moins de 25 kg.

L’objectif du laboratoire commun est de créer un partenariat structuré entre l’Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE) et la société Delair-Tech, PME dynamique de la Région Midi-Pyrénées, pour lui permettre de propulser sa gamme de mini-drones à un niveau de performance discriminant vis-à-vis de la concurrence.

Les axes de recherche envisagés dans MIDLELAB correspondent aux objectifs d’innovation que réclame le secteur des drones de surveillance. Il s’agit notamment des points suivants :
- Etudes de conceptions aérodynamiques optimisées
- Optimisation multicritères de la chaîne de propulsion (batteries, contrôleurs, moteurs, hélices)
- Exploitation des conditions naturelles et de l’environnement de l’aéronef
- Utilisation embarquée de l’énergie solaire
- Utilisation embarquée de piles à combustibles

A horizon de la première année d’activité, on prévoit de développer un outil intégré de conception avion selon une approche système fondée sur le partage du savoir-faire de l’ISAE et de Delair-Tech en matière de mini-drones. Par rapport à la concurrence, cet outil de conception comportera une optimisation multi-critères permettant de prendre en charge toutes les limites du domaine de vol : décollage, atterrissage, croisière rapide, croisière lente. A horizon de la seconde année, la prise en compte des sources alternatives de puissance électrique seront intégrées (piles à combustible, cellules photovoltaïques). Le thème particulièrement innovant de l’extraction d’énergie aérologique sera notamment adressé dès la première année, avec un premier prototype opérationnel visé pour l’année 2016. Enfin, la combinaison des différents modes de maintien en vol (« energy harvesting », piles à combustibles, cellules photovoltaïques) sera abordée au cours de la troisième année et pérennisée au-delà de 2017 pour permettre d’atteindre des endurances de vol proches de 10h.

En parallèle de la feuille de route recherche, des démonstrations à haute visibilité médiatique seront utilisées comme jalons, afin de valider de manière concrète et visible par le public et la profession les innovations réalisées, parmi lesquelles une traversée de la Méditerrannée ou de l'Atlantique ainsi que des records d'endurance.