« Racer », cet hélicoptère hybride « made in » Marignane

Est-ce un oiseau? Est-ce un avion ? Non, c’est le « Racer ». Un avion que seuls quelques privilégiés ont pour l’instant l’occasion de voir – au sol – dans les hangars d’hélicoptères d’Airbus. Il a la silhouette et le rotor principal d’un hélicoptère, mais aussi des ailes, avec une hélice de chaque côté. Une hybridation qui devrait permettre au Racer, fruit d’un programme de recherche commun de 40 partenaires européens sous la houlette de l’industriel marignanais, de gagner en vitesse et en économie de carburant. Alors que l’hélicoptère de sauvetage classique a une vitesse modérée de 130 nœuds (environ 240 km/h), le Racer vise 220 nœuds (407 km/h), avec des pointes qui devraient battre le record de son prédécesseur, le « X³ », fixé à 255 nœuds, soit 472 km/h !

Mais avant le sprint, le marathon… de l’innovation. Débuté en 2014, ce programme de recherche débouchera sur le montage de prototypes d’essais en vol fin 2023. Si les signes d’intérêt des clients civils se confirment, alors un processus d’industrialisation s’enclenchera. Les premières séries « Racer » – qui auraient pu évoluer entre-temps – ne voleront alors dans le meilleur des cas qu’à partir de 2030 ou 2035. Mais l’aéronautique n’a pas peur du long. Airbus Helicopters et ses partenaires croient au potentiel commercial de l’hélicoptère ultra-rapide.

Faites décoller le Racer, un vrai marathon

Faire décoller le Racer, un véritable marathon

Assis sur un tabouret au milieu du hangar, Vincent vérifie patiemment les connexions, une à une, à l’aide du jumeau numérique affiché sur son ordinateur. Nez de coureur, encore ouvert, débordant de câbles. « C’est un vrai Meccano ! » sourit l’employé des hélicoptères d’Airbus. Sur le même sujet : Pharmacie et parapharmacie : votre santé en ligne. Bienvenue dans le « hangar des prototypes ». C’est ici que les équipes de l’hélicoptériste de Marignane construisent, pièce par pièce, le prototype d’un hélicoptère ultrarapide. Sa spécificité, donc, des ailes qui forment un triangle de chaque côté de la cabine, sur lesquelles seront montées des hélices.

En remplaçant le rotor de queue (appelé « anti-couple », car il va à l’encontre de la puissance du rotor principal qui pousse l’avion à tourner sur lui-même), ils le stabilisent. Et surtout ils permettent au rotor principal de réduire sa vitesse de rotation au fur et à mesure que les hélices l’aident à pousser. Cependant, le facteur limitant est cette vitesse qui, au bout des pales, dirigées vers le bas, peut dépasser la vitesse du son (Mach 1, soit 1 234,8 km/h) ! Cela provoque des vibrations dangereuses pour l’appareil. Jouant sur la portance éolienne, le Racer devrait donc pouvoir quasiment doubler la vitesse de croisière des hélicoptères classiques.

« En fabriquant le X³ (ancêtre du Racer, voir plus bas, ndlr) dans les années 2000, on a démontré la faisabilité du concept hybride, explique Julien Guitton, directeur du programme Racer pour les hélicoptères Airbus. L’avantage, on allait extrêmement rapide. L’inconvénient : on a utilisé beaucoup de raccourcis, des pièces existantes, le résultat final n’était pas certifié. On s’est dit : maintenant qu’on sait que ça marche, comment en faire un produit ? L’idée de Racer c’est de montrer que nous pouvons en faire un produit abordable pour les clients.Vous devez trouver un équilibre entre la vitesse, la masse utile (charge) que vous pouvez transporter et la distance parcourue.

D’où le Racer, qui reste aujourd’hui un programme de recherche pré-industriel. Mais cela a suscité suffisamment d’intérêt pour réunir une quarantaine de partenaires, industriels et chercheurs de 13 pays européens. Le budget général de ce programme, qui s’étend de 2014 à 2023, est d’environ 200 millions d’euros. Devant l’engin couleur sable prenant forme dans le hangar à prototypes, Julien Guitton énumère : « Par exemple, la poutre de queue est espagnole, les ailes sont anglaises, le fuselage central a été fabriqué en Roumanie, le cockpit en Allemagne, le train d’atterrissage .l’atterrissage en Italie, le capot en République Tchèque… ».

Baptisé « Clean sky », le programme donne également le ton : l’un des objectifs est de concevoir un hélicoptère moins consommateur de carburant, et donc moins polluant (-20% d’émissions CO2/Nox dans le cahier des charges). Pour ce faire, un gros travail a été fait sur l’aérodynamique de l’appareil. La flèche asymétrique de la queue doit induire un flux d’air qui stabilise l’avion. « En lacet, c’est un gain de 10 % en poussée », glisse le directeur du programme. Même combat pour les grands ailerons qui remplacent le rotor de queue sur l’empennage. « Pour le CO2 et les émissions, on a aussi travaillé sur la puissance des moteurs, reprend Julien Guitton. Dans la plupart des hélicoptères classiques, il y a deux moteurs qui sont à mi-puissance à régime modéré. Nous avons fait des tests avec Safran pour intégrer la sélection éco-mode, qui permet d’éteindre l’un des deux moteurs pendant le vol, et de le rallumer si besoin en cinq à sept secondes. Sur un moteur, on atteint toujours 180 nœuds, mais avec un meilleur rendement.

Et après? Le Racer effectuera ses premiers essais en vol au cours du second semestre 2023. « Une fois les tests effectués, nous proposerons des cas d’utilisation, par exemple pour combiner l’hôpital de Bastia avec celui de La Timone, ou Paris-Londres. » , explique Brice Makinadjian, ingénieur principal du programme. Objectif, séduire le secteur civil et notamment les opérateurs de missions de secours ou d’urgence médicale. « L’un des objectifs est de doubler la surface parcourue en une heure, pour ne pas dépasser cette fameuse « golden hour », l’heure au-delà de laquelle les risques de blessures diminuent drastiquement, ajoute Julien Guitton. Nous abordons des missions spécifiques, le Racer ( plus cher et plus lourd, ndlr) sera complémentaire des hélicoptères conventionnels, pas un concurrent », ajoute Brice Makinadjian. Quant au secteur militaire, il peut aussi trouver des atouts dans cet hélicoptère de course.

Un projet de rupture aux débuts très confidentiels

Combinez les capacités d’un avion avec celles d’un hélicoptère. L’idée, mûrie dans les hélicoptères Airbus lorsque l’entreprise s’appelait encore Eurocopter, a pris corps en 2008 au moment où la filiale du groupe Airbus se demandait comment conserver son avance technologique. Ceci pourrez vous intéresser : Aquaphobie : comment soigner sa peur de l’eau ?. Certes, un tel projet est en gestation depuis vingt ans, mais d’un point de vue économique, rien ne le justifie vraiment. Jusqu’à ce que les clients expriment le besoin d’appareils plus rapides, moins chers et encore plus fiables, relançant ainsi le principe de l’innovation révolutionnaire.

Clic pour Lutz Bertling, alors à la tête du constructeur d’hélicoptères Marignane. A cette époque le record de vitesse était détenu par un Dauphin qui parvenait à voler à la vitesse de 372 km/h au début des années 90. Et c’est l’ambition d’atteindre ce cap avec un avion encore capable de décoller et d’atterrir en un espace réduit, mais aussi un défi consistant à augmenter la vitesse de croisière de 50%, sans augmenter le coût de production de plus de 20% grâce à l’utilisation de pièces déjà prouvées à l’origine du feu vert donné par le patron allemand d’Eurocopter . Ainsi est né le projet X³, « X cube » dans la langue de Marignane.

Jean-Michel Billig, alors responsable de la recherche et du développement, confiait à La Provence, peu avant le premier vol public du X³ au salon du Bourget en juin 2011, « que la consigne était que personne ne sache ce qui se passait. ils étaient préparés. Un accord fut donc passé avec la Direction générale de l’armement (la DGA) pour travailler à Istres, à l’abri de tout. Une femme alors qu’ils ne connaissaient qu’une vingtaine d’ingénieurs et de techniciens. Et Eurocopter finançait tout, sans rien demander. Lorsqu’il s’agissait d’acheter les hélices, ce qui était anormal pour un constructeur d’hélicoptères, tout était fait pour couler le poisson et éviter les soupçons »…

C’est ainsi que le X³ est né dans un hangar capable de résister à un incendie nucléaire. Et que le premier vol d’une campagne d’essais menée sur la base d’Istres, de la Camargue et du massif de la Sainte-Victoire était si passionnant que l’ingénieur de vol Daniel Semioli qui a volé avec le pilote de l’essai Hervé Jammayrac a renoncé « à toute idée de prendre sa retraite ». Après le premier vol public au Bourget, une tournée de démonstration aux États-Unis suivra, aboutissant à un atterrissage au Pentagone. Puis X³ est revenu au secret, avant de se retrouver visible au musée du Bourget, à côté du Concorde et du Mirage…

De l’Osprey américain à l’Aero 3 suisse

En prenant le meilleur de l’avion et de l’hélicoptère pour créer un appareil hybride, Airbus n’est pas le seul à y avoir pensé. En Europe et aux Etats-Unis principalement, l’idée a donné naissance à des appareils futuristes, dont certains circulent déjà. Parmi les plus emblématiques et précurseurs en la matière, l’hélicoptériste américain Bell pilote en 1977 le XV-15, un avion à décollage vertical grâce à ses rotors basculants, dont il avait cofinancé le développement par la NASA et l’armée. Lire aussi : Deux membres d’équipage meurent en vol sur deux vols distincts. Américain.

En 1989, l’US Navy confie à Bell et Boeing le développement d’un nouvel appareil hybride, l’Osprey, sur le même principe. Mis en service 16 ans plus tard, en 2005, il vole toujours, mais son histoire a été entachée de plusieurs crashs dont le dernier date du 18 mai 2022. Aujourd’hui, Bell – devenu Bell Textron – travaille sur plusieurs nouveaux hybrides des modèles. , des appareils civils comme le taxi aérien Nexus (photo) et d’autres à vocation militaire. D’autres sociétés ont également rejoint ce marché de niche : la société californienne Pterodynamics avec ses Transwings, les allemands Volocopter et Lilium jet avec l’appareil qui porte leur nom ou encore l’Aero3 de la société suisse Dufour aerospace. La plupart d’entre eux sont actuellement au stade de la planification.