Voyage hypersonique: avez-vous pensé à aller au Japon et à revenir le même jour?
L'année 1969 est souvent marquée par la première mission humaine de l'homme sur la Lune, le satellite naturel de la Terre, visité par Neil Armstrong, Michael Collins et Edwin «Buzz» Aldrin Jr. Mais d'autres faits ont également marqué cette époque. Les fans de bon vieux rock ont pu se régaler du premier album du groupe Led Zeppelin, tandis qu'Elvis Presley s'est rendu en studio pour enregistrer "From Elvis in Memphis", un disque qui contient les grands succès du musicien, acclamé aujourd'hui.
Mais 1969 fut également une excellente année pour l’aviation commerciale. Pour commencer, en février de la même année, le Boeing 747 volait pour la première fois, faisant ses débuts dans l'aviation commerciale presque un an plus tard, en janvier 1970. Mais l'avion qui a volé la scène en 69 était le Concorde, un avion supersonique qui promettait les déplacements internationaux à la vitesse de Mach 2, deux fois la vitesse du son (environ 2 100 km / h).
L'époque de la concorde
Malgré le coût élevé du projet et les nombreuses critiques reçues, notamment en ce qui concerne la pollution de l'environnement et le bruit, et la perception du public selon laquelle les vols Concorde n'étaient qu'un privilège des riches, l'avion a été exploité commercialement pendant plus de 20 ans et a été mis à la retraite. seulement en 2003, après une crise dans l'industrie du transport aérien générée par l'attaque du 11 septembre.
Entre temps, le Concorde est devenu célèbre pour ses exploits mémorables. Alors que les avions réguliers prenaient 8 heures pour se rendre de New York à Paris, Concorde a effectué le trajet en seulement 3, 5 heures. Selon Folha, un voyage transatlantique à bord de l'un de ces appareils coûtait environ 9 000 dollars, bien au-dessus d'un billet de première classe à bord d'un Boeing 747.
En raison du coût élevé de la maintenance et du nombre insuffisant de passagers avec lesquels l'avion opérait auparavant, le modèle a été mis hors service. Son dernier vol a eu lieu le 24 octobre 2003 à destination de l'aéroport de Londres Heathrow. Depuis lors, les Concordes sont devenues des attractions de musée.
Le monde post-concorde
Pour le moment, le poste vacant pour un nouvel avion supersonique destiné aux vols commerciaux reste ouvert. Mais certains projets en cours promettent de changer cela dans les années à venir, par exemple, un voyage de New York en Australie ne dure que 4 heures.
Si le monde a déjà été surpris par Concorde, un avion supersonique qui vole à la vitesse de Mach 2, il ne perd pas en attendant l'avion hypersonique, c'est-à-dire qui atteint une vitesse cinq fois supérieure à celle du son (Mach 5). Pour cela, les problèmes d'ingénierie et les limites physiques ont été étudiés et résolus fréquemment, avec des solutions innovantes pouvant rendre n'importe qui optimiste.
SABRE, propulsion de fusée pour avions commerciaux
Comme on pouvait s’y attendre, une grande partie de cette révolution hypersonique de l’aviation civile doit avoir lieu dans une partie fondamentale de l’avion: le moteur. Les propulsions de fusée utilisées dans les avions sont capables de vitesses élevées, mais sont très coûteuses.
La raison principale en est que le moteur doit être suffisamment puissant pour supporter non seulement l'avion, l'équipage et les passagers, mais également la charge de carburant requise: toute la masse d'hydrogène et d'oxygène liquides. Les ingénieurs réfléchissent maintenant à un moyen d’atténuer cet inconvénient, et la solution à ce problème réside tout d’abord dans une chose transparente à nos yeux: l’air.
Étant donné que l'avion se déplace dans un milieu chargé en oxygène, la turbine pourrait aspirer l'air et le brûler avec de l'hydrogène pour obtenir la propulsion nécessaire pour piloter l'avion aussi rapidement. Cela éliminerait le poids et rendrait donc le processus moins cher.
En gros, c'est l'idée de SABRE, le moteur de propulsion de fusée qui rendra possible le monde de l'aviation civile hypersonique.
Concept futuriste de 1955
Développé par Reaction Engines à Oxfordshire, en Angleterre, SABER sera initialement utilisé pour atterrir sur l'avion spatial Skylon, qui pourrait être utilisé pour le lancement de satellites. Cependant, il est très probable que cette œuvre d'art d'ingénierie servira également à effectuer des vols commerciaux à une vitesse de Mach 5.
L'avantage semble évident: avec le même moteur, il est possible de voyager à l'intérieur et à l'extérieur de l'atmosphère. Le concept qui a servi de base à la création de SABRE a été mis au point en 1955, lorsque Robert P. Carmichael a proposé que les moteurs à hydrogène puissent fonctionner beaucoup mieux si l’échangeur de chaleur pouvait refroidir l’air qui le traversait.
Ainsi, la basse température permettrait aux matériaux plus légers, tels qu'une masse d'air importante, de traverser le moteur, permettant ainsi aux chambres de combustion d'injecter plus de carburant sans surchauffer.
La technologie secrète refroidit l'air en une fraction de seconde
Ce type de moteur est connu comme un prérefroidisseur et est capable de traiter l’air avant de le brûler avec de l’hydrogène. Dans une interview avec le magazine NewScientist, Ben Gallagher, responsable du développement commercial de Reaction Engines, a déclaré que «lorsque vous entrez dans un moteur SABRE sur Mach 5, l'air se réchauffe à plus de 1 000 o C, ferait fondre n'importe quel moteur ordinaire. " Cependant, le prérefroidisseur de la société est capable de réduire la température de l'air à -150 ° C en un centième de seconde.
De cette façon, lorsque l'air est comprimé et préparé à la combustion, il ne surchauffe pas. De toute évidence, Reaction Engines cache un secret sur le processus de refroidissement par air. En fait, la technologie est tellement secrète qu'elle n'a même pas été enregistrée en tant que brevet. Tout ce qui a été rapporté à ce sujet, c’est que l’air passe par une série de très minces tubes refroidis à l’hélium, répartis sur une grande partie du moteur.
SABRE est déjà en phase de test et, selon le rapport de NewScientist, est déjà capable de fonctionner pendant 6 minutes de manière très stable et sans vibration, le temps nécessaire pour placer un avion spatial en orbite.
Autres initiatives hypersoniques
Reaction Engines est non seulement le vôtre pour faire de ce type de vol commercial une réalité. La cloche EADS Aerospace, responsable d’Airbus, a mis au point, en partenariat avec l’Institut russe d’hydrodynamique Lavrentyev, une alternative à SABRE avec une approche différente. Selon le journal Technology Newspaper, ce moteur fonctionnera comme une variante améliorée du moteur à jet pulsé, un modèle allemand utilisé pendant la Seconde Guerre mondiale.
Ce type de moteur fonctionne en injectant lentement du carburant et de l'air dans un canal et en enflammant le mélange, dirigeant la propulsion dans la bonne direction. La différence dans la conception d'EADS est que le nouveau moteur provoquera l'explosion de ce mélange à des vitesses supersoniques. Au fil du temps, l’idée est que le projet atteigne des vitesses hypersoniques grâce à la technologie qu’il appelle la «vague de détonation continue», qui générera des milliers d’injections de carburant par seconde.
Virgin, qui a déjà un projet de tourisme spatial bien développé et dont le billet peut déjà être acheté par les Brésiliens, parie également sur ce nouveau marché de niche. Selon la compagnie, si le programme spatial de Virgin est étendu, il sera possible de quitter Londres pour le déjeuner en Australie en seulement 45 minutes. Ça sonne bien, n'est-ce pas?
Sources: NewScientist, Moteurs à réaction, AIAA, Skylon, Journal de technologie
Catégories Populaires
Recommandé
