X-59 : l’avion supersonique de la Nasa bientôt prêt !

 

Nous nous souvenons tous du Concorde, mythique avion de ligne franco-britannique qui dépassait MACH 2 en fendant l’air à une vitesse de plus de 2200 km/h. Alors que la légende des airs a tiré sa révérence il y a plus de 16 ans (en novembre 2003), les projets d’avions capables de se déplacer à une vitesse supérieure à celle du son n’ont cessé de se multiplier au cours de la dernière décennie.

Et pour cause, ces avions dits supersoniques permettent de réduireconsidérablement les temps de trajets : de quoi séduire facilement !

Un avantage malheureusement insuffisant pour pallier àleur plus gros défaut. En traversant le mur du son, ils émettent un énorme « bang » sonore, véritable pollution sonore pour les populations au sol.

Alors, est-il possible d’atténuer ce fameux bang supersonique ?

Il semblerait que la NASA ait une réponse à cette question. Sa solution ? Le X-59, un avion supersonique prêt à être assemblé pour un décollage prévu d’ici 2021 ou 2022.

Retour sur ce projet ambitieux dans notre article de la semaine.

 

Comprendre ce fameux « bang » sonore 

 

Les avions supersoniques ne sont pas des innovations toutes récentes. Cependant, à ce jour seuls deux modèles ont été mis en service pour le transport civil aérien. Il s’agit du Concorde et du Tupolev Tu-144.

Si leur durée de trajet significativement amoindrie enchante en comparaison aux avions de lignes « classiques », bien moins rapides, la forte nuisance sonore qui en découle pose encore aujourd’hui problème.

En effet, lorsqu’un avion dépasse 1224 km/h (vitesse du son), il produit un « bang supersonique ». Causé par une onde de choc, décuplé, ce bruit produit des vibrations sonores qui se superposent à l’avant de l’appareil. Dans le même temps, l’avancée continue de l’avion e continuellement forme une enveloppe projetée vers l’arrière de l’appareil. On appelle communément cette enveloppe le « cône de Mach » en hommage à Ernst Mach, physicien autrichien spécialiste du phénomène.

C’est la formation de ce cône, qui une fois en contact avec les molécules, crée ce fameux « bang » sonore assourdissant. Ce bruit, la NASA ambitionne de le réduire drastiquement grâce à son nouveau prototype : le X-59.

 

 

Du « bang supersonique » au bruit « d’une porte de voiture qui se ferme »…

 

Crédit : NASA – Lockheed Martin

Dans un communiqué publié le 16 décembre dernier, l’agence spatiale américaine a annoncé l’obtention du feu vert en faveur de l’assemblage final du X-59, prototype développé depuis près d’une dizaine d’années en partenariat avec l’entreprise Lockheed Martin.

Jusqu’à présent, la NASA réalisait des simulations avec un F/A-18 Hornet, avion de combat américain de la compagnie Boeing. Ces simulations tendaient à rapprocher au maximum ce bang supersonique vers un « simple bruit sourd ». Pour réaliser des tests précis, la NASA déploie alors un microphone sur pas moins de 48 kilomètres dans le désert Mojave, en Californie. Objectif de la manœuvre ? Mesurer l’intensité du bang lors du franchissement du mur du son.

D’après les différents tests réalisés,le X-59 devrait atteindre 75 décibels à 55 000 pieds. C’est donc environ à 16 800 mètres d’altitude et 1 560 km/h que l’appareil pourra alors se targuer de voler à une vitesse dite « MACH 1,5 », soit 1,5 fois la vitesse du son.

A ce stade-là, la NASA n’attendait plus que l’approbation du « Key Décision Point D ». Cet examen permet de passer de la théorieà la construction de l’appareil : c’est le lancement de la phase d’assemblage.

Grâce à cette autorisation, la NASA voit son projet d’avion supersonique quasi-silencieux se concrétiser. Elle promet que son X-59 fera le « bruit d’une porte de voiture qui se ferme » : un son évidemment dérisoire par rapport au « bang » sonore actuel.

La construction de cet appareil issu de la lignée des fameux X-Planes de la NASA s’inscrit dans le « Low boom flight demonstrator ». Développé dans le cadre du programme « Integrated Aviation Systems » de l’agence spatiale, ce projet vise à intégrer des technologies en développement sur des appareils commerciaux.

 

Un design des plus aérodynamiques…

 

Crédit : NASA – Lockheed Martin

 

Après plus d’une décennie de travail sur un design capable de réduire le « bang » supersonique, la NASA a fini ses mises au points. L’agence a finalement opté pour une forme aérodynamique composée d’un nez allongé en forme de pointe devant le cockpit. Cette conception diminue la concentration de l’air et des ondes, et les ondes de choc en conséquence.

Les systèmes de l’appareil, à savoir le fuselage, les ailes et l’empennage (ensemble des plans fixes et mobiles assurant la stabilité de l’avion) seront assemblés dans l’usine Skunk Works de Lockheed Martin Aeronautics Companyà Palmdale en Californie.

Pour le moment, les sièges passagers ne sont pas prévus dans la construction. Cependant, si le X-59 réussit les tests et parvient ainsi à allier rapidité et silence, la donne pourrait changer. En effet, les autorités en charge de la régulation de l’aviation civile devront alors donner leur accord et s’adapter en fonction.

Pour le moment, le projet suit toujours le calendrier initialement prévu. Cette avancée donnera lieu à une prochaine réunion fin 2020. Cette rencontre a une importance majeur puisqu’elle définira une date pour un premier vol.

“Avec l’achèvement du PDK-D, nous avons montré que le projet se déroule comme prévu, qu’il est bien planifié et qu’il est sur la bonne voie. Nous avons tout ce qu’il faut pour poursuivre cette mission de recherche historique pour les voyageurs aériens du pays”,déclareBob Pearce, administrateur associé de l’Aéronautique à la NASA.

À (re)lire : Avions supersoniques : qui succèdera (enfin) au Concorde ? 

 

Livraison en 2021 et premier vol en 2022

 

Début de la phase d’assemblage du X-59. Crédit : NASA – Lockheed Martin

 

La conception préliminaire du X-59 datée de 2016 débouche sur une livraison prévue pour 2021.

Les essais en vol devraient quant à eux débuter l’année suivante, en 2022. Le X-59 survolera dans un premier temps la base aérienne Edwards en Californie. Suite à cela, il se lancera au-dessus decertaines villes américaines prédéfinies.

Ces tests en plein vol ont pour enjeu de recueillir des données, d’une part à l’aide de capteurs, d’autre part avec des sondages auprès des habitants. Objectif : évaluer le niveau sonore perçu par le public.

La NASA espère une affectation au sein de l’aviation civile dans l’optique du transport aérien supersonique. Cela représenterait une véritable révolution au-dessus de zones habitées.

 

X-59 : un bijou technologique à plus de 220 millions d’euros !

 

Pour ce projet, la NASA a signé un contrat de 247,5 millions de dollars (221,7 millions d’euros) avec Lockheed Martin incluant la conception, l’assemblage et les tests de ce nouvel avion.

Avec le budget de 21 milliards de dollars pour la NASA proposé par le président américain Donald Trump au Sénat et à la Chambre, le financement du projet est d’ores et déjà assuré. Il permettrait d’« ouvrir un nouveau marché aux compagnies américaines pour construire des avions commerciaux plus rapides, créer des emplois et diviser par deux la durée de la traversée des Etats-Unis d’une côte à l’autre ».Le tout dans le but de conforter le leadership des Etats-Unis dans la conquête spatiale.

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