Boeing : bientôt un avion hypersonique ?

Boeing, qui travaille depuis deux décennies sur la propulsion hypersonique, veut accélérer le développement de certains projets, notamment un avion militaire, présenté en début d'année, et un avion spatial réutilisable. Elle vient d'acquérir une participation minoritaire dans la firme britannique Reaction Engines, spécialisée dans le domaine.

Boeing HorizonX Ventures vient de prendre une participation minoritaire dans Reaction Engines Limited. Cette firme britannique est un des leaders mondiaux dans le domaine de la propulsion spatiale et des systèmes de propulsion avancés. Elle développe notamment l'avion spatial réutilisable Skylon et le moteur Sabre, fonctionnant à des vitesses hypersoniques et dont les combustibles seraient l'oxygène de l'air et l'hydrogène.

Ces deux développements expliquent notamment l'intérêt de Boeing qui, face à des projets similaires et concurrents de véhicules commerciaux terrestres et d'accès à l'espace, souhaite conserver son avantage technologique sur ses concurrents. Comme nous l'explique Megan Hilfer, la porte-parole de Boeing, « cette technologie dans les moteurs à réaction peut contribuer à la prochaine génération de véhicules hypersoniques aériens et d'accès à l'espace ».

Boeing souhaite donc pour ses programmes hypersoniques « tirer parti des dernières avancées technologiques réalisées par Reaction Engines ». Ses ingénieurs ont notamment développé des échangeurs de chaleur évitant aux composants du moteur de surchauffer à haute vitesse. Ils ont aussi trouvé une solution pour refroidir un flux d'air de 1.000 °C à -150 °C en un centième de seconde et sans aucune formation de glace.

Le vol hypersonique est toujours un défi

Le Zehst, un concept issu d'une recherche sur un avion hypersonique, montré en 2011 par EADS (aujourd'hui Airbus). Il rassemble plusieurs des caractéristiques décrites dans le dépôt de brevet de 2015, comme une triple motorisation et l'utilisation de l'oxygène et de l'hydrogène liquides, dont on voit ici les réservoirs (en bleu et en rouge). © Airbus

Cet intérêt pour ce type de propulsion n'est pas nouveau pour Boeing qui « mène des études de conception de véhicules hypersoniques depuis plus de deux décennies », dans des domaines hypersoniques aussi variés que « les missiles, les avions miliaires, commerciaux et spatiaux ». Ces travaux et la veille technologique que réalise la firme américaine pourraient lui fournir un avantage significatif « si devaient émerger des marchés commerciaux pour ce type de véhicules hypersoniques spatiaux ou aériens », mais aussi répondre à des besoins militaires pour le gouvernement américain, inquiet des avancées russes et chinoises dans le domaine des missiles hypersoniques.

Quant aux défis techniques, ils sont encore nombreux. Aux vitesses hypersoniques, supérieures à Mach 5, la chaleur importante causée par friction de l'air sur le véhicule impose l'utilisation de matériaux résistant à des températures très élevées, de plus de 1.000 °C, et des structures à la fois légères et qui ne se détériorent pas dans le temps. L'intégration des moteurs n'est pas une mince affaire non plus. Globalement, l'enveloppe de vol, exigeant des performances hors normes, exacerbe le défi de la conception d'un véhicule hypersonique, qu'il soit aérien ou spatial.