Froid et givrage : ce qui se passe quand les batteries faiblissent et que les hélices givrent

Le froid a deux effets. Le premier concerne la batterie : la chimie lithium-ion ralentit au froid et, sous fort courant, la tension chute brutalement. Même pleinement chargée, l’autonomie diminue et, dans le pire des cas, la tension s’effondre en vol. Le second est le givrage : autour de zéro et en dessous, dans le brouillard, les nuages ou la bruine, des gouttelettes surfondues gèlent dès qu’elles touchent les hélices et la cellule. Une fois le profil des hélices altéré, la portance baisse, les vibrations augmentent et l’aéronef peut perdre en quelques minutes sa capacité à voler.

Les réponses consistent à réchauffer la batterie avant et pendant l’utilisation, éviter la glace ou s’en échapper rapidement et adapter l’exploitation au froid. Certains aéronefs disposent de batteries auto-chauffantes, et des produits et travaux de recherche sur les hélices et cellules chauffées apparaissent. Mais la protection la plus fiable contre le givrage reste de ne pas voler en conditions givrantes.

Le froid et le givrage sont inévitables sur les crêtes en hiver, sur les côtes et dans les régions froides. Les éoliennes situées sur des crêtes et sous climat froid subissent un givrage des pales qui fait lui-même l’objet d’inspections. Les pipelines qui traversent des étendues enneigées sous les hautes latitudes doivent être surveillés sur de longues distances, y compris en hiver. Ce sont des lieux où grimper et marcher est le plus pénible pour les personnes en hiver.

• Vérifiez la température minimale d'utilisation : confirmez les limites basses de l'aéronef et de la batterie, et ajoutez une marge en hauteur, où le refroidissement éolien mord.
• Réchauffez la batterie avant le vol : transportez-la dans une mallette isolée et vérifiez sa température avant le décollage. Restez brièvement en stationnaire après le décollage et confirmez que la tension est stable avant de commencer l'inspection.
• Évitez les conditions givrantes : n'entrez pas dans le brouillard givrant, les nuages, la bruine ou le grésil. Partez du principe que les crêtes sont plus froides et plus nuageuses que le sol.
• Vol au-dessus de la neige : les capteurs vers le bas peuvent être inutiles au-dessus d'une neige d'un blanc uniforme. Fiez-vous au maintien de position GNSS et gardez une hauteur suffisante.
• Déplacez l'équipement sans condensation : en revenant du froid dans un véhicule ou un bâtiment chaud, laissez l'aéronef s'acclimater dans sa mallette.
• Tenez compte des journées courtes : la lumière du jour est courte en hiver. Au Japon, le vol de nuit exige une autorisation, planifiez donc pour finir avant le coucher du soleil.

Aucune règle aéronautique ne traite du froid en tant que tel, mais l’hiver amène des conditions qui poussent vers le vol de nuit (soumis à autorisation au Japon) et l’exploitation hors vue (BVLOS). La neige ou le brouillard qui masquent l’aéronef remettent en cause l’hypothèse du vol en vue. Aux éoliennes, la glace projetée ou détachée des pales peut frapper les personnes au sol : placez les points de décollage et l’équipe hors de la zone de chute de glace.

Voir aussi : vent et turbulences, hauteur, eau, embruns et humidité, réglementations dans le monde.

• Vol continu en conditions givrantes : des aéronefs antigivrage apparaissent, mais les petits drones ne peuvent pas encore voler longtemps et avec confiance à travers des conditions givrantes.
• Longues rondes par froid extrême : les batteries perdent en performance et les champs de neige n'offrent aucun endroit où se poser et attendre. Les rondes de pipelines en région froide reposent encore largement sur les aéronefs habités et les équipes au sol.
• Prévisions locales de givrage : il n'existe pas encore de bon moyen de prévoir, avant le vol, les nuages et le brouillard qui ne se tiennent que sur une crête ou autour d'une éolienne.
• Stations d'accueil autonomes résistantes à l'hiver : les stations qui restent dégagées de la neige, ne gèlent pas et gardent les batteries au chaud en sont encore essentiellement au stade des essais en région froide.

À côté des éoliennes et des pipelines des régions froides se trouvent des stations d’accueil protégées de la neige, où les drones attendent sur des batteries réchauffées. Le risque de givrage est évalué automatiquement à partir des capteurs météorologiques du site et des prévisions : l’aéronef reste au sol quand c’est dangereux et profite de chaque éclaircie. Bien moins de personnes gèlent en grimpant aux mâts ou en traversant des étendues enneigées en hiver. Telle est la perspective de la rédaction.