Industrie aerospatiale
X-59 QueSST : Le retour silencieux du voyage supersonique
Depuis le premier vol des frères Wright en 1903, l'avion est devenu un moyen de transport important pour les personnes et les marchandises.
On peut toutefois affirmer qu'en termes de vitesse, le domaine a globalement stagné depuis les années 1970, du moins dans le secteur des avions à réaction civils. Cela s'explique en grande partie par l'échec commercial des tentatives de passage à des vitesses supersoniques.
Le dernier vol commercial supersonique a été effectué par le Concorde français il y a plus de vingt ans, en 2003. Ce programme, lancé dans les années 1960, a été anéanti après des années de pertes financières et un accident dramatique.
Un problème majeur des avions de ligne supersoniques réside dans le fait que, lorsqu'un avion franchit le mur du son (1,235 767 km/h), se déplaçant plus vite que le son lui-même, la compression de l'air par l'appareil provoque un bang supersonique. Outre les nuisances qu'il engendre pour les populations vivant sous la trajectoire de l'avion, des bangs supersoniques répétés peuvent causer des problèmes de santé et des dommages matériels.
En conséquence, le Concorde fut interdit de vol supersonique au-dessus des terres américaines et fut confiné exclusivement aux vols transatlantiques, ce qui nuisit directement à la rentabilité du projet.
Source: Biodeluna
Cela signifie également que peu d'efforts ont été déployés depuis des décennies pour créer de nouveaux avions supersoniques. En revanche, l'attention s'est davantage portée sur ce que l'on appelle… vol hypersonique, Des fusées suborbitales quittant l'atmosphère pour atteindre des vitesses encore supérieures à la vitesse supersonique, ou utilisant des technologies novatrices Moteurs à détonation à rotor bélier (RRDE).
Mais cela pourrait bientôt changer, car La NASA et Lockheed ont dévoilé les progrès réalisés sur le X-59., un nouveau modèle d'avions supersoniques qui pourraient ne pas produire du tout de bang sonique.
Rendre le vol supersonique viable
Problèmes liés aux ondes de choc supersoniques
Lorsque les avions volent si vite qu'ils compriment l'air, provoquant un bang supersonique, le bruit produit atteint environ 105 à 110 dB. C'est le même niveau sonore qu'une souffleuse à neige, un concert de rock bruyant, une tronçonneuse ou un ballon qui éclate.
Le premier problème est lié aux perturbations causées par le bruit, susceptibles de surprendre ou de perturber les humains et les animaux. Si les vols supersoniques devenaient monnaie courante, les personnes se trouvant dans les couloirs aériens très fréquentés pourraient être exposées quotidiennement à de tels bruits assourdissants, jusqu'à 20 ou 30 fois par jour. Ceci pourrait entraîner une augmentation significative des troubles du sommeil, des lésions auditives et des problèmes cardiovasculaires.
Un autre problème est celui des dommages structurels, car le bang supersonique intense peut briser les vitres, faire trembler les fenêtres et déloger le mortier ou le plâtre des maçonneries fragilisées.
Source: CNN
Tous ces effets ont été prouvés dès les années 1960, lorsque Des avions de chasse supersoniques ont survolé à plusieurs reprises Oklahoma City. L'objectif était de tester l'impact des bangs soniques sur le public. L'expérience a révélé que jusqu'à 20 % des personnes interrogées s'opposaient à ces bruits et que 4 % déposaient des plaintes et des demandes d'indemnisation.
Tous ces problèmes ont conduit les États-Unis et de nombreuses autres nations à interdire les vols supersoniques terrestres, rendant ainsi ces avions définitivement non rentables.
Vol supersonique sans boom
Une entreprise a déjà mis au point une méthode pour éviter les bangs supersoniques, appelée à juste titre… Technologie de flècheL'idée est qu'en exploitant la façon dont le son se propage dans l'atmosphère, ils pourraient réussir à faire rebondir le bang supersonique vers le haut avant qu'il n'atteigne le sol.
C'est une idée prometteuse, mais l'entreprise semble, pour l'instant, s'être tourné vers la perspective plus concrète de gagner de l'argent grâce à la vente de turbines à gaz pour alimenter le boom de la construction de centres de données. Pour en savoir plus sur cette méthode de vol « sans boom », vous pouvez lire notre article «Les précommandes augmentent pour la Xbox One XB-1, qui franchit la barrière du son lors de son dernier test ».
Une autre méthode, utilisée par le prototype X-59, consiste tout simplement à éviter tout problème de bang supersonique.
La NASA et Lockheed Martin affirment que leur nouvelle conception crée des bangs supersoniques atténués, d'un niveau sonore de seulement 75 décibels, soit l'équivalent du bruit d'une portière de voiture qui se ferme.
« Cela signifie que le bruit de cet avion pourrait ressembler à un grondement de tonnerre lointain à l'horizon, ou au claquement d'une portière de voiture au coin d'une rue. Il se peut même que personne n'entende le bruit, et s'ils l'entendent, ils ne seront certainement pas surpris, car il sera faible et diffus, et donc peu fort. »
Si cela s'avère vrai, cela pourrait ouvrir une toute nouvelle ère pour le vol supersonique, avec un « bang » à peine plus fort que celui des avions conventionnels et acceptable à la fois pour les communautés vivant sous les couloirs aériens et pour les autorités de réglementation.
Explication du X-59
Aperçu du programme X-59
Ce programme a été lancé par la NASA et, en février 2016, Lockheed Martin s'est vu attribuer un contrat de conception préliminaire. Le plan initial prévoyait que les premiers essais en vol du prototype Low-Boom X-plane soient prévus pour 2021, mais des reports successifs les ont repoussés à octobre 2025.
« En quelques années seulement, nous sommes passés d’un concept ambitieux à une réalité. Le X-59 de la NASA contribuera à changer notre façon de voyager, en nous rapprochant en beaucoup moins de temps.
La version finale du X-59 reste un avion expérimental et plus petite que les avions de ligne qui pourraient être dérivés de ce prototype.
Il mesure près de 100 pieds de long, pèse 14 990 livres à vide et transporte 8 700 livres de carburant et une charge utile de 600 livres, pour un poids total de 25 000 livres.
Le X-59 peut voler à des vitesses atteignant Mach 1.4 (1.4 fois la vitesse du son, soit 1 070 mph – 1 730 km/h), propulsé par un moteur F414-GE-100 produit par GE Aérospatiale (GE )Son altitude de croisière est de 55 000 pieds.
Source: Lockheed Martin
Comment cela réduit-il le bang supersonique ?
Un élément clé de la conception consistait à doter l'avion d'un nez très long et effilé, représentant près d'un tiers de sa longueur totale, afin de répartir les ondes de pression de l'air. Ce concept n'est pas sans rappeler celui du Concorde, qui possédait également un nez remarquablement long pour l'époque et dont la géométrie se modifiait en vol.
Cette forme unique devrait permettre au X-59 d'éviter la cause première des bangs supersoniques : la coalescence des ondes de choc. Des surfaces aérodynamiques stratégiquement placées contribuent également à fragmenter en ondes sonores plus petites ce qui, autrement, formerait une accumulation massive, à l'origine du bang supersonique classique.
« Il sera nettement plus silencieux que le Concorde ou tout autre avion supersonique actuel. Il est extrêmement long et fin : il mesure près de 30.5 mètres de long, mais son envergure n’est que d’environ 9 mètres. Le nez est une caractéristique distinctive de cet appareil : il représente environ un tiers de sa longueur. »
Un autre facteur contribuant à rendre la conception plus silencieuse est le moteur unique placé en position haute, qui dirige le son vers le haut plutôt que vers le bas. Cette configuration améliore également l'aérodynamisme, réduisant ainsi le bruit.
D'autres détails de conception des ailes dirigent également le son vers le haut, et le petit empennage arrière réduit aussi les ondes de choc.
Source: Amérique aérospatiale
Exigences de conception uniques
Du fait de la longueur importante du nez de l'avion, un cockpit classique ne permet pas de piloter et d'atterrir en gardant un œil sur la piste. À la place, Système de vision externe (XVS) Développé par la NASA, un moniteur 4K affichant une vue haute définition en temps réel provenant de caméras orientées vers l'avant est utilisé pour diriger l'avion.
Un autre problème résidait dans le fait que la conception atypique obligeait les ingénieurs à repenser la manière d'intégrer à l'avion le carburant, l'avionique et les autres équipements nécessaires.
« C'est un avion long et étroit, et nous n'avons donc pas beaucoup de surface de fuselage disponible pour y loger tous les systèmes », explique Brandon. « C'est un véritable défi d'aménagement et d'intégration que de faire tenir tout ce dont nous avons besoin pour faire voler un avion supersonique piloté. »
Cependant, le prototype utilise également des composants relativement conventionnels, ce qui permettra à l'avenir de le transformer en un avion commercial, sans nécessiter de matériaux exotiques.
« Sur le X-59, nous utilisons en réalité des matériaux très conventionnels, très similaires à ceux utilisés sur d'autres avions, même des avions subsoniques. »
De même, de nombreux composants sont directement recyclés à partir d'autres avions, à la fois pour réduire les coûts et pour utiliser des pièces éprouvées au lieu d'ajouter des risques techniques supplémentaires au démonstrateur :
- le train d'atterrissage et les systèmes hydrauliques d'un F-16
- la verrière du cockpit d'un T-38
- le manche à balai d'un F-117.
- Commandes environnementales d'un avion d'entraînement supersonique T-50
Bien sûr, même si cette approche a permis d'éviter de nombreux développements nouveaux, elle a également représenté un effort considérable pour faire fonctionner ensemble cet assemblage hétéroclite de différentes pièces d'avion, digne d'un Frankenstein.
Problèmes potentiels futurs liés au X-59
Même après le succès du vol d'essai, le concept X-59 pourrait encore rencontrer certains problèmes.
L'un des problèmes réside dans les difficultés techniques. Le prototype actuel pourrait ne pas être dimensionné comme prévu une fois ramené à la taille d'un véritable avion de ligne. Le bruit, quant à lui, a été peu abordé. à l'intérieur l'avion, un élément important à prendre en compte pour le transport des passagers.
De même, on ne sait pas encore si un avion plus grand restera dans la plage de bruit prévue de 75 dB.
Un autre ensemble de problèmes concerne la perception des vols supersoniques par le public et les autorités de réglementation. En théorie, le niveau de 75 dB devrait suffire à lever l'interdiction des vols supersoniques terrestres, ou du moins à la modifier. Mais en pratique, la réglementation peut être très lente à évoluer, même avec le soutien de lobbyistes d'entreprises comme GE Aerospace ou Lockheed Martin.
On ignore encore comment le public réagira au grondement sourd de ces avions. Ce n'est qu'après consultation du public par les équipes de la NASA que l'on aura une vision d'ensemble.
Enfin, les vols supersoniques consommeront de toute façon beaucoup plus de carburant. Cela augmentera leur coût et leurs émissions de carbone. Les problèmes d'image et les contraintes économiques qui en découleront pourraient compromettre la commercialisation de ce modèle.
Investir dans le X-59 et le vol sans bras articulé
Lockheed Martin
(LMT )
Lockheed Martin est l'une des plus grandes entreprises mondiales de l'aérospatiale et de la défense, que nous avons abordée en détail en novembre 2025 dans «Lockheed Martin (LMT) : un leader dans le domaine de la défense et de l'aérospatialeLes armes ne représentent toutefois pas la seule activité de l'entreprise.
Lockheed est un acteur majeur de l'innovation dans les secteurs de l'aéronautique et de l'aérospatiale. Outre le X-59, l'entreprise est également le maître d'œuvre de la conception, du développement, des essais et de la production du vaisseau spatial Orion, essentiel aux missions Artemis qui visent à ramener les États-Unis sur la Lune.
L'intensification du programme, rendue possible par des lancements moins coûteux et plus fréquents d'abord du SLS, puis de Starship, pourrait également stimuler la production d'Orion.
Également lié à Artémis, Lockheed a annoncé avoir achevé des tests critiques d'un prototype de panneau solaire lunaire qui peut fonctionner au pôle Sud de la Lune.
La société est active dans d’autres programmes spatiaux, comme le VA-R satellites météorologiques, la collecte d'échantillons d'astéroïdes par OSIRIS-REx, la sonde Jupiter Juin, et un gilet de protection contre les radiations portable, AstroRad.
En résumé, il s'agit d'une entreprise profondément impliquée dans les programmes expérimentaux de la NASA.
Au-delà des activités spatiales, Lockheed est à l'origine d'aéronefs comme le Hélicoptères Black Hawk ou la Le visa F-16, ainsi que des équipements de pointe comme le Le visa F-35, avions radar volants, ou des avions logistiques comme le C-5 Galaxy & C-130J Super Hercules.
Source: Lockheed Martin
C'est également le producteur de certains des systèmes de missiles les plus importants de l'armée américaine, comme le JAASM, Javelot, ATACMS et HIMARS, en très forte demande suite à l’épuisement des stocks par le conflit en Ukraine.
C'est également un important fournisseur de systèmes de défense antimissile comme la marine ÉGIDE et de la THAAD (Terminal High Altitude Area Defense) contre les missiles balistiques.
Source: Lockheed Martin
Alors que l'activité militaire et les stocks de missiles diminuent plus rapidement que prévu, Lockheed est probablement l'un des bénéficiaires des conflits en Ukraine et en Iran, en plus de la demande croissante pour le F-35 et d'autres aéronefs.
Du spatial à la défense, Lockheed Martin est à la pointe de l'innovation américaine et semble avoir conservé une avance bien plus affûtée que nombre de ses concurrents parmi les grands groupes d'armement.
(Vous pouvez également en savoir plus sur Lockheed Martin) dans notre rapport d'investissement consacré à l'entreprise.)
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