Hypersonic, un avion ultra-rapide

Les passionnés d’aviation désirant un transport intercontinental ultra-rapide et ultra-élégant, plutôt que des vols de 18 heures sur des monstres gigantesques encombrés d’ouïes, pourraient enfin réaliser leur souhait. Du moins, si le concept d’avion que Boeing a dévoilé cette semaine devient une réalité.

La compagnie a révélé mardi les rendus de son avion de ligne hypersonique projetant des passagers à la conférence annuelle de l’American Institute of Aeronautics and Astronautics à Atlanta. A la fois visuellement et technologiquement, l’avion, qui pourrait être utilisé à des fins militaires et commerciales, a beaucoup en commun avec le concept de surveillance et de reconnaissance hypersonique sans pilote que la compagnie a révélé en janvier.

Les deux partagent la configuration générale des ailes delta avec deux ailerons arrière, un fuselage profilé et un nez pointu. L’engin voyagerait jusqu’à 5 Mach, lui permettant de traverser l’océan Atlantique en seulement deux heures et le Pacifique en trois. (Un avion simplement supersonique volant entre Mach 1 et Mach 2 prendrait une heure ou deux de plus.)

L’avion est rapide, mais il aurait pu être encore plus rapide. «Nous avons opté pour la version Mach 5», déclare Kevin Bowcutt, chercheur principal et scientifique principal de Boerson dans le domaine de la technologie hypersonique, soulignant que, pour dépasser Mach 5, il faut des moteurs et des matériaux bien plus avancés. De plus, pilotage avion Montpellier cela ne vaut pas la peine. «Cet avion vous permettrait de survoler l’océan en une journée, ce que la plupart des gens souhaiteraient. Alors, pourquoi aller au-delà de ces limites et le compliquer? Le monde n’est pas assez grand pour aller beaucoup plus vite que Mach 5. »

Un avion Mach 5 peut également être construit à un prix plus abordable qu’un avion de Mach 6, 7 ou 8, car il utiliserait du titane immédiatement disponible pour sa structure au lieu de matériaux tels que la céramique composite pour gérer la chaleur produite à des vitesses plus élevées. La proposition actuelle de Boeing utiliserait également un couplage relativement simple d’un moteur à réaction et d’un statoréacteur, appelé turboramjet, au lieu des réacteurs Scramjet moins éprouvés, nécessaires pour les avions plus rapides.

Pour cet avion, les deux moteurs partageraient les mêmes entrées d’air, et les moteurs à réaction fonctionneraient jusqu’à Mach 2 ou 3 avant que celles-ci ne scellent le moteur à réaction et ne dirigent l’air dans les statoréacteurs, ce qui permet de traiter un flux d’air plus rapide. Le célèbre avion de reconnaissance SR-71 Blackbird utilisait un tel système dans les années 1960, de même que plusieurs missiles et avions expérimentaux. Boeing collabore avec Northrop Grumman Innovation Systems sur la technologie des moteurs.

Bien que Boeing n’ait pas encore décidé des dimensions définitives, l’avion (qui n’a pas encore de nom) serait plus grand qu’un avion d’affaires mais plus petit qu’un 737, explique Bowcutt; il est donc vraisemblable qu’il peut s’asseoir entre 20 et 100 passagers. Il volerait à 95 000 pieds, soit 30 000 pieds de plus que le supersonique Concorde, et 60 000 pieds de plus que l’avion de ligne moyen. Cette altitude maximise l’efficacité des moteurs et limite les turbulences, car la densité de l’air est tellement plus basse que dans les airs.

La sensation de force G au décollage devait durer 12 minutes complètes au moment où l’avion accélérait à la vitesse de croisière (sur un avion conventionnel, la sensation ne durait que quelques secondes), mais l’expérience en altitude de croisière devrait être sereine, avec une vue imprenable sur la courbure de la terre. à l’horizon et la noirceur de l’espace ci-dessus. «Sinon, vous peseriez un peu moins», dit Bowcutt. « À cette altitude, vous aurez quelques kilos de moins que sur le sol. »

Selon Boeing, un avion de production doté de ces capacités (y compris le pilotage autonome, dans la mesure où cette technologie évolue continuellement) pourrait être prêt dans 20 à 30 ans, mais un prototype pourrait être prêt dès 5 ou 10 ans. pour que les efforts soient couronnés de succès et qu’un tel aéronef devrait arriver avec une preuve substantielle de coût, de sécurité et d’efficacité raisonnables pour que les compagnies aériennes et les forces armées veuillent réellement le piloter.

Ce concept présente toutefois des avantages par rapport à d’autres visions du transport à grande distance et à grande distance, notamment la nouvelle génération proposée de jets supersoniques. En fait, ces avions vont un peu plus vite que les avions commerciaux, même s’ils brisent le mur du son. (La vitesse du son à 35 000 pieds est de 660 mi / h; le jetliner croise en moyenne à 575 mi / h à la même altitude; l’avion supersonique le plus rapide proposé actuellement se déplacerait à Mach 2,2 à 50 000 pieds, ou 1 450 mi / h, et le reste tournait autour de Mach 1 ou 1.2.) Ils ont également tendance à être plus petits, ce qui signifie qu’ils peuvent ne pas être en mesure de transporter beaucoup de carburant et peuvent donc avoir une autonomie plus courte que celle que les compagnies aériennes pourraient souhaiter.

Les jets hypersoniques pourraient également se positionner avantageusement par rapport aux véhicules de l’autre extrémité du spectre: les fusées suborbitales. Elon Musk de SpaceX et Richard Branson de Virgin Galactic ont tous deux indiqué qu’ils souhaitaient adapter leurs fusées aux vols internationaux, par exemple en une heure, entre New York et Sydney.

Bien que les vaisseaux spatiaux motorisés soient certainement passionnants, Bowcutt pense que les véhicules à respiration aérienne, c’est-à-dire ceux qui ingèrent de l’oxygène de l’atmosphère pour la combustion plutôt que de le transporter sous forme liquide, ont un potentiel beaucoup plus grand. Les roquettes ne seront jamais aussi fiables que les avions, d’une part, et elles sont effrayantes et inconfortables. « Le risque global pour la sécurité est beaucoup plus élevé dans une fusée, tandis que le niveau de confort des passagers est bien plus faible. »

Les rentrées de roquettes dans l’atmosphère sont des expériences notoirement brutales, car les véhicules doivent utiliser des angles de descente abruptes et des contours arrondis, par opposition au look pointu du nez pointu d’un jet hypersonique, pour générer une traînée suffisante pour ralentir suffisamment pour atterrir. Mais un avion hypersonique sera si lisse et rapide pendant toutes les phases de vol qu’il pourrait effectivement voler sans moteur pendant les 500 derniers kilomètres de chaque voyage. Cela prendra peut-être un peu plus longtemps – et vous ne pourrez pas flotter autour de la cabine tant que vous serez dans l’espace – mais vous ne vomirez pas non plus en redescendant.