Image principale: Un concept d’artiste du X-59 QueSST. Crédit: Lockheed Martin

Cela peut réduire considérablement le temps de trajet, mais les voyages aériens supersoniques existent à peine. Cependant, il y a maintenant une nouvelle course pour produire le premier "Concorde" pour le 21ème siècle, grâce à une nouvelle technologie qui permet aux ingénieurs aéronautiques de surmonter ce qui a jusqu'à présent rendu les voyages aériens supersoniques irréalisables: le boom sonore..

Cue NASA, et ses tentatives de relancer la série révolutionnaire d'avions X expérimentaux qui remontent au Bell X-1 dans laquelle Chuck Yeager est devenu le premier homme à franchir le mur du son en 1947.

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Qu'est-ce qu'un boom sonore?

Nous volons toujours à la même vitesse que celle atteinte dans les années 1960 car les voyages aériens supersoniques ne sont jamais devenus abordables, n'est-ce pas? C'est en partie vrai, mais un autre gros problème avec l'avion de ligne de luxe Concorde était son bang sonique très fort - environ 130 décibels - qui pouvait être entendu par tous ceux qui se trouvaient dessous qui voyageaient à des vitesses supersoniques..

Des ondes de choc se forment autour des avions se déplaçant à la vitesse du son. Crédit: NASA

(Image: © NASA)

Un boom sonique est une onde de choc. Lorsque quelque chose se déplace plus vite que la vitesse du son (717 mph), des ondes de choc se forment autour du nez, se propagent à l’écart de l’avion et se font entendre au sol comme un bang sonique. Dans le cas de Concorde, il s’agissait en réalité d’un double boom sonique, et c’est pourquoi la loi interdisait à Concorde de voler à des vitesses supersoniques au-dessus de la terre; il a principalement traversé l'océan Atlantique entre Londres / Paris et New York et jamais l'Europe, l'Asie, l'Amérique du Nord ou tout autre continent.

Que fait la NASA??

“Le retour du vol de passagers supersoniques est une opération de fond depuis l’échouement du Concorde,“ déclare Paul Kostek, expert en aérospatiale, ingénieur système senior chez Base2 Solutions et membre senior de l'Institut des ingénieurs électriciens et électroniciens (IEEE). En fait, la NASA a récemment conclu un accord avec l'ONERA, centre national de recherche aérospatiale français, pour collaborer à des recherches permettant de prédire où des détonations sonores seront entendues lors du survol d'un avion supersonique..

Le X-59 QueSST se déplacera à 940 mph. Crédit: NASA

(Image: © NASA)

“Ce partenariat montre qu'il existe un intérêt pour les voyages supersoniques dans le monde entier,” déclare Jaiwon Shin, administrateur adjoint de la NASA pour l'aéronautique. “Résoudre le problème des bangs soniques agaçants pourrait en fin de compte réduire de moitié le temps de trajet des destinations mondiales.” Le but de la recherche est de prédire exactement où les booms soniques atteindront le sol.

Le nouvel avion X de la NASA

L'avion expérimental X-59 Quiet Supersonic Technology (QueSST) de 247,5 millions de dollars développé pour la NASA par l'installation de Lockheed Martin à Skunk Works - créateurs du légendaire avion de reconnaissance SR-71 Blackbird volant à Mach 3 pour l'US Air Force - aura une capacité de croisière de 55 000 pieds à une vitesse d'environ 940 mph et créer “un son à peu près aussi fort qu'une porte de voiture qui se ferme“ à la place d'un boom sonique régulier, selon la NASA.

“La NASA et Lockheed Martin commencent les tests en soufflerie de la conception du QueSST,“ dit Kostek. Prévu pour voler en 2021, la conception du QueSST volera comme démonstration de vol à faible rampe (LBFD), avec l'objectif d'éliminer le bang sonique.. “Ceci sera accompli en augmentant progressivement la pression autour de la cellule et en diminuant les ondes de choc lorsque l'avion passe à une vitesse supersonique.,” dit Kostek.

Le X-59 QueSST survolera les communautés américaines. Crédit: NASA


(Image: © NASA)

Alors, comment et pourquoi cela se passe-t-il maintenant? Cela tient aux nouvelles technologies des matériaux. “L'avènement des composites a amélioré la capacité de construire cette nouvelle génération d'avions supersoniques,“ dit Kostek. “Les formes - corps, nez, ailes - qui n'étaient pas possibles avec le titane peuvent désormais être réalisées à l'aide de technologies composites.“ Selon la NASA, la forme particulière de l'avion, notamment son long nez et ses ailes très relevées, transformera les bangs sonores en "coups sourds"..

Les tests du QueSST

À partir de 2022, la NASA effectuera des tests en vol afin de prouver que la technologie silencieuse supersonique fonctionne comme prévu. De 2023 à 2025, elle pilotera le X-59 QueSST dans plusieurs villes américaines à des vitesses supersoniques. Il examinera ensuite les personnes vivant sous les voies de vol et verra si / combien les vols les ont contrariés. Les données collectées seront transmises aux autorités de réglementation américaines et internationales qui envisagent de nouvelles règles sonores relatives au survol supersonique au-dessus de la terre..

C'est crucial, car tous les déplacements supersoniques au-dessus de la terre sont actuellement interdits. En plus d’essayer de résoudre les problèmes techniques, la NASA doit plaider en faveur d’une mise à jour du droit international.

Le X-59 QueSST peut-il battre le boom? Crédit: NASA

(Image: © NASA)

Baby boomer

La NASA n'est pas la seule à travailler sur des avions supersoniques sans boum. Un autre de ces avions est Baby Boom, le démonstrateur supersonique XB-1 de Boom Technology, actuellement en construction dans le Colorado. Cet avion commercial supersonique de 55 places pourrait faire le trajet de Londres à New York en trois heures à peine, à une vitesse de Mach 2,2, ou 1 451 mi / h - c'est plus rapide que Concorde..

“Boom travaille sur un avion expérimental de banc d'essai, qui servira à la validation du concept, à l'élimination et à la limitation du bang sonique.,“ dit Kostek. Japan Airlines et le groupe Virgin comptent parmi les premiers investisseurs, le premier ayant pré-commandé 20 avions Baby Boom..

Baby Boom est soutenu par Virgin et Japan Airlines. Crédit: Boom Technology

(Image: © Boom Technology)

Que fait Boeing?

Boeing est un autre constructeur d'avion qui conçoit de briser la vitesse du son. “Boeing a également annoncé qu'un concept de conception est en cours pour un avion Hypersonic (Mach 5),“ dit Kostek. Mach 5 affiche un total de 3 836 mi / h, et Boeing affirme qu'un véhicule de tourisme hypersonique comme celui-ci pourrait atteindre presque n'importe où dans le monde en l'espace d'une à trois heures..
Comment ça bat le boom est un peu un tricheur. “Il est prévu que l'avion vole plus haut, à 95 000 pieds, par opposition aux opérations en cours à 45 000 pieds,“ dit Kostek. Si jamais il devient aéroporté ce ne sera pas avant au moins 20 ans.

Concept de Boeing pour un avion hypersonique transportant des passagers. Crédit: Boeing

(Image: © Boeing)

Boeing avait précédemment développé le X-51 Waverider, un avion expérimental de recherche à réaction équipé d'un simulateur robotisé, destiné au vol hypersonique à Mach 5.

“Nous sommes ravis du potentiel de la technologie hypersonique pour connecter le monde plus rapidement que jamais auparavant.,“ a déclaré Kevin Bowcutt, chercheur principal et scientifique en chef chez Hypersonics chez Boeing. “Boeing s'appuie sur six décennies de travail pour concevoir, développer et piloter des véhicules hypersoniques expérimentaux, ce qui fait de nous la société idéale pour diriger les efforts de commercialisation de cette technologie à l'avenir..“

L'aviation supersonique est-elle économiquement viable??

L'avion de tourisme spatial de Virgin Galactic a récemment atteint Mach 1.9, après tout, mais pour un avenir prévisible, les voyages supersoniques seront probablement limités aux vols spécialisés, aux voyages d'affaires de luxe et à la sécurité nationale, et non aux services commerciaux de masse. La NASA a peut-être comblé le fossé technologique et le boom du son a été éradiqué, mais le problème des tarifs aériens subsiste: après tout, le vaste secteur de l'aviation repose sur des tarifs bas..

“Les problèmes financiers seront déterminants si ces appareils réussissent un jour sur le marché,“ dit Kostek. “Combien les passagers seront-ils prêts à payer pour un voyage plus rapide?”

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