Les recherches effectuées par SEGULA Technologies dans le cadre du projet SolarStratos ont permis de définir les propriétés physiques de la stratosphère. Ces données permettent alors de recueillir un ordre de grandeur des températures possibles d’un vol stratosphérique. Les études évaluent une température comprise entre -60° et 0° en moyenne et pouvant atteindre jusqu’à -80° à proximité des pôles.

Les recherches se sont accentuées sur l’optimisation thermique du cockpit pour garantir au pilote une sécurité corporelle et un confort vital. Les collaborateurs SEGULA travaillant sur le projet ont mis en évidence que la zone la plus à risque se situe au niveau des pieds du pilote avec des températures pouvant atteindre -50°, contre -10° en moyenne pour le haut du corps. La combinaison spatiale prévue détient des caractéristiques isolantes afin que l’exposition du pilote soit sans danger. En revanche, une exposition à long terme pourrait entrainer des séquelles permanentes sur le corps.

Les équipes ont également évaluer le flux solaire à 342W/m² en moyenne. Le rayonnement solaire est particulièrement important dans les recherches car il représente la seule source de chaleur pour le pilote, hormis la combinaison spatiale.

Pour obtenir ces résultats, les collaborateurs ont mis en place une méthodologie théorique et numérique. Les recherches du volet théorique se sont appuyées sur le modèle atmosphérique ISA (International Standard Atmosphere) qui décrit les variations de pression, de température, de densité et de viscosité. Concernant le volet numérique, les équipes ont utilisé la méthode de modélisation CFD (Computational Fluid Dynamics) pour obtenir le couplage entre le mouvement de l’air et les transferts de chaleur associés au sein du volume cockpit. Ainsi, un maillage volumique a été créé à partir de la géométrie 3D de l’avion pour préciser les températures autour du pilote.

Suite du projet

Grâce aux études menées sur les caractéristiques et les conditions thermiques, les collaborateurs vont pouvoir analyser le comportement physiologique thermique du corps du pilote. Ils étudieront la nécessité ou non d’apporter une source de chaleur supplémentaire lors du vol. Cette analyse se fera à l’aide de la conception d’un mannequin thermique numérique prenant en compte les effets et les caractéristiques du corps humain.

En parallèle, une étude approfondie est en cours sur l’incorporation de la combinaison spatiale dans le modèle numérique. L’équipe de SolarStratos, quant à elle, met en place des tests pour valider le bon fonctionnement de la combinaison spatiale.

Le projet SolarStratos

SEGULA Technologies est, depuis septembre 2020, partenaire scientifique et technique de la mission SolarStratos qui consiste à utiliser l’énergie solaire pour faire voler un avion jusqu’à la stratosphère. Elle a pour vocation de démontrer le potentiel des technologies actuelles par rapport aux énergies fossiles et préparer la mobilité de demain.