Sujet STI2D — Terminale — Polynésie — Bac 2018

18ET2DPO1 Solar Impulse 2 Mise en situation Entre mars 2015 et juin 2016, les pilotes Bertrand Piccard et André Broschberg ont réussi un tour du monde historique en avion à énergie solaire, le Solar Impulse 2, un appareil autonome en énergie et silencieux. Volant de jour comme de nuit (grâce aux batteries) et sans carburant, l’avion a parcouru plus de 43 000 km en 600 heures de vols effectifs, répartis sur 17 étapes en solitaire (au lieu de 13, prévues initialement). Ce sujet propose d’étudier certaines solutions techniques qui ont permis cet exploit. Le Solar Impulse 2 est basé sur des technologies récentes, comme les cellules photovoltaïques, les batteries au lithium-polymère et les matériaux ultralégers 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. 2/21 18ET2DPO1 PARTIE 1 : Comment rendre un avion autonome en énergie sur une distance illimitée par bonnes conditions météorologiques ? Comment classer les avions par rapport à des critères de développement durable ? L’avion électrique est encore loin de pouvoir transporter de nombreux passagers, mais l’idée progresse. Le but de Solar Impulse 2 est de prôner et de développer l’utilisation des technologies propres. Il n’est pas le seul avion à se présenter de cette façon. De nombreux projets mettent en avant leur respect de l’environnement, on peut citer : - le Diamond DA42 – VI, un avion diesel qui met en avant sa faible consommation en gazole ; - le X-57 de la Nasa, un avion électrique expérimental ; - l’aéronef Ehang 184, un drone capable de transporter un passager. Ces trois avions ont des objectifs assez différents du Solar Impulse 2 ; les questions suivantes vont permettre de bien comprendre en quoi ils diffèrent. Question 1.1 Après lecture du diagramme des exigences DT1, compléter dans la première colonne du DR1, les exigences attendues des lignes 1, 4 et 5. DT1, DR1 Question 1.2 Dans le DR1 et en vous servant du DT2, pour chaque avion, vérifier si les critères sont respectés ou pas (mettre +1 si le critère est respecté, DT2, DR1 sinon -1). Faire le total des points. Question 1.3 En bas du DR1, conclure sur le seul avion qui respecte tous les critères. DT2, DR1 Comment rendre un avion solaire autonome en énergie