Le budget annuel consacré à la recherche et au développement du ministère de la Défense des États-Unis s’élève à 132,417 millions d’euros, dépassant l’allocation annuelle de l’Espagne, de la France, de l’Allemagne et de l’Italie réunies. Cette somme d’argent se traduit par la promotion de projets de toutes sortes, y compris certains qui cherchent à aller au-delà des avions de combat conventionnels.
Parmi toutes les agences participantes, la DARPA s’est imposée comme étant à l’origine des agences les plus avancées et les plus perturbatrices. L’un des derniers en date est le projet de création de Avion à technologies indépendantes de la vitesse et de la pisteconnu sous son acronyme en anglais SPRINT, qui est réalisé en collaboration avec le Commandement des opérations spéciales des États-Unis.
« Le but est concevoir, construire et piloter un avion expérimental pour démontrer des technologies clés et les concepts intégrés qui permettent une combinaison transformatrice de la vitesse de l’avion, capable d’opérer sur n’importe quel type de piste et également d’atteindre une vitesse de vol élevée, souligne la DARPA. Ces deux facteurs constituent deux des défis les plus compliqués à relever pour l’industrie aéronautique. , où les avions à décollage vertical ont traditionnellement un espace de chargement interne réduit et sont lents, sauf dans le cas des chasseurs.
C’est le projet SPRINT
Pour la DARPA, SPRINT cherche à doter ces avions de la capacité de voler à des vitesses de entre 740 et 833 kilomètres par heure aux altitudes pertinentes et aussi celui de « flotter dans des environnements austères à partir de surfaces non préparées ». Le programme est entré dans la phase 1 le 1er novembre 2023 et, depuis mai 2024, deux sociétés – Aurora Flight Sciences et Bell Textron – ont obtenu des contrats pour la phase 1B. « Les entreprises disposent d’environ un an pour terminer leurs travaux de conception préliminaire de leur avion. »
Il y a quelques jours à peine, Aurora Flight Sciences, une société appartenant à Boeing, a publié ses avancées concernant sa proposition d’avion pour le programme SPRINT. L’avion expérimental utilise un système de propulsion intégré aux ailes pour offrir une mobilité à grande vitesse et indépendante des voies dans des environnements difficiles.
Prototype de l’avion pour le programme SPRINT Aurora Flight Sciences
Aussi comprend un schéma de décollage verticaltel qu’utilisé par certains chasseurs, qui présentent « une technologie évolutive pour les missions de logistique aérienne et de récupération du personnel dans des endroits sans piste préparée ».
« Aurora et Boeing collaborent pour développer des technologies clés qui se combinent pour offrir une solution révolutionnaire aux défis de mobilité dans des environnements contestés et sur des bases militaires distribuées« , soulignent-ils de l’entreprise. La technologie Fan-in-wing (FIW, ou moteurs intégrés dans les ailes) « combine un ventilateur de sustentation intégré […] pour permettre l’agilité de levage vertical sans sacrifier la capacité de charge utile et l’efficacité aérodynamique associées aux avions à voilure fixe d’aujourd’hui.
L’équipe SPRINT conçoit un démonstrateur sans pilote d’une envergure de 13,7 mètres et d’une capacité de charge utile de 453 kilogrammes. Quant au système de propulsion, les ingénieurs ont incorporé un turboréacteur et un turboréacteur standard qui propulseraient le véhicule à une vitesse vitesse réelle maximale de 833 km/hles mêmes que la DARPA estime pour répondre aux exigences de son projet.
La technologie démontrée sur l’avion SPRINT X pourrait être étendue aux avions de transport moyen et lourd, créant ainsi une future famille de systèmes complets. Par exemple, Aurora imagine un Avion piloté d’une envergure de 40 mètres et équipé de quatre moteurs turboréacteur pour le décollage ainsi qu’un compartiment de 12 mètres.
« L’avion FIW pourrait correspondre ou dépasser les charges utiles, les portées et les vitesses typiques des avions de transport militaire avions à voilure fixe, tout en offrant l’avantage tactique du décollage et de l’atterrissage verticaux (VTOL) », expliquent-ils d’Aurora Flight Science. Pour mettre les choses en perspective, ce serait comme combiner la capacité de chargement intérieure d’un Airbus A400M avec la particularité de pouvoir opérer dans des zones très restreintes grâce à ses capacités VTOL.
Représentation informatique d’un prototype pour le programme SPRINT Aurora Flight Sciences
Le programme SPRINT « offre la possibilité de fournir une capacité révolutionnaire au combattant », a déclaré Mike Caimona, président et chef de la direction d’Aurora. « Il transport à grande vitesse, furtif et indépendant des voies pourrait contribuer à assurer la sécurité et l’efficacité des combattants dans des environnements contestés, afin qu’aucun domaine ne soit hors de portée de l’armée américaine.
Plus tôt cette année, l’équipe a réalisé le premier des trois événements tests majeurs prévus pour la phase actuelle du programme SPRINT et avec le but de démontrer la faisabilité technologique de FIW. Le test d’effet de sol, réalisé à l’aide d’un modèle d’envergure de 1,4 mètre équipé de trois turboréacteurs pour la portance.
Représentation de différents prototypes d’avions du programme SPRINT Aurora Flight Sciences
Le test a montré que « les effets d’aspiration créés par les propulseurs de portance en vol stationnaire étaient négligeables » et que le train d’atterrissage est configuré à la hauteur appropriée pour minimiser les moments de tangage défavorables qui se forment lors des opérations au sol. Le Des essais en soufflerie sont prévus pour fin 2024 et début 2025.
Ceux-ci comprennent un test de stabilité et de contrôle utilisant un modèle réduit d’avion d’envergure de 2,5 mètres et un propulseur de portance intégré pour modéliser les effets aérodynamiques. La phase actuelle du programme se poursuit jusqu’en mai 2025, avec une revue de conception préliminaire prévue pour avril de la même année. Quant aux essais en vol, Aurora indique qu’ils sont prévus pour 2027.
La proposition de Bell
En parallèle, la société américaine Dell travaille sur la technologie High-Speed Vertical Takeoff and Landing (HSVTOL) qui est intégré au programme SPRINT de la DARPA et le Commandement des opérations spéciales. Début 2024, l’entreprise a posté une vidéo où il montre certaines des caractéristiques de sa plateforme, avec une approche beaucoup plus conservatrice que la proposition d’Aurora.
Le dossier de l’avion Bell passe par utiliser une paire de moteurs inclinables dans le plus pur style V-22 Osprey. Cette technologie transforme la plateforme en hélicoptère lorsqu’elle doit décoller ou atterrir et, après la manœuvre, les hélices tournent pour se placer en mode avant horizontal, comme n’importe quel avion traditionnel.
Représentation de l’avion pour le programme SPRINT Bell
Dans l’une des dernières vidéos publiées sur le sujet, Bell montre les propulseurs montés sur un banc d’essai monté sur chenilles tandis qu’une certaine poussée générée par les hélices est appliquée. Le but de cet essai est simuler le fonctionnement de l’hélice en situation de décollage dans un avion à rotors basculants comme l’Osprey susmentionné.
« La réussite du test du traîneau est le point culminant de l’enquête [del proyecto] HSVTOL de Bell et un développement technologique sans précédent », a déclaré Jason Hurst, vice-président exécutif de l’ingénierie de la société. « La démonstration technologique fournit à Bell une expérience et des connaissances cruciales qui serviront de base pour le développement de notre avion expérimental pour le programme SPRINT de la DARPA. « Il s’agit d’une étape cruciale dans la création de la prochaine génération d’avions à portance verticale à grande vitesse pour les futurs combattants. »