Retour de Concord: une nouvelle série d'avions de passagers supersoniques

À Blagnac, dans la banlieue de Toulouse, où les Concordes se trouvaient jadis sur l'aile, l'un de ces beaux oiseaux a maintenant trouvé le dernier refuge dans le musée de l'entreprise Airbus, et raconte une telle histoire. Lorsque la décision de démissionner des Concordes (le dernier vol avait eu lieu en 2003) était prise mais que les vols transocéaniques étaient toujours en cours, une enquête avait été menée auprès des passagers de l'avion de ligne supersonique. On y demandait aux habitués de la Concorde combien coûtait un billet d'avion.

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Étrange question, n'est-ce pas? Cependant, le fait est que ce sont principalement des hommes d’affaires qui ont traversé l’Atlantique en avion supersonique, qui n’ont pas acheté de billets pour eux-mêmes - leur entreprise a payé le voyage. À l'époque, un aller simple coûtait environ 4 000 dollars, mais la plupart des passagers les plus nantis ont indiqué qu'ils pensaient qu'il en coûterait 7 000 dollars. En d'autres termes, ces personnes considéreraient un tel prix comme équitable. Et si le prix du vol s'élevait à 7 000 dollars, Concorde pourrait rester rentable malgré la hausse des prix du carburant. Cependant, la décision avait déjà été prise et bientôt, les majestueux paquebots à nez pointu ont été distribués aux musées, et les avions de passagers supersoniques sont entrés dans l'histoire.

Petit pionnier

Est-ce qu'elle va renaître? Dans le format des grands avions de ligne tels que Tu-144 ou Concord, aucune perspective proche n’est visible à ce jour. Mais pour les riches qui ne sont pas particulièrement intéressés par le prix d'un billet, il y a de bonnes nouvelles. De nos jours, la création d'avions d'affaires supersoniques, des avions de petite capacité destinés à un petit nombre de passagers, suscite un regain d'intérêt.

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La société la plus récente, Boom Technology, de Denver, au Colorado, était la plus avancée. L'automne dernier, elle a présenté le baby-boom XB-1, d'apparence et de taille semblables à celles d'un combattant. Sa longueur est légèrement supérieure à 20 m, son envergure - 5, 2 m, sa masse maximale au décollage - 6100 kg. L’avion est équipé de trois turboréacteurs General Electric J85-21 d’une poussée de 1588 kgf chacun. Le moteur a été mis au point dans les années 50 pour le missile de croisière ADM-20 Quail. La voiture sera capable de voler à une vitesse de croisière de 2, 2 M et a une autonomie d'environ 1800 km. Le XB-1 n’est pas encore un avion d’affaires, mais un démonstrateur technologique, grâce auquel les fondateurs de la startup espèrent commercialiser un avion de ligne supersonique d’une capacité de 45 passagers. C’est précisément un tel nombre de lieux que les experts de Boom Technology considèrent comme optimaux d’un point de vue commercial. Le démonstrateur XB-1 devrait effectuer son premier vol l’année prochaine et un avion d’affaires, qui sera également exécuté selon un schéma à trois moteurs, devrait être certifié en 2023. L’avion est censé être produit à la fois dans la version d’un avion d’affaires privé et dans un avion de ligne à faible capacité, qui sera en mesure de faire des vols réguliers. Oui, les billets seront chers, pour un vol transocéanique (par exemple, entre Londres et New York), vous devrez payer environ 5 000 dollars, mais ce prix est comparable au prix d'un siège de première classe à la même distance lorsqu'il s'agit d'un avion de ligne subsonique.

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Comment freiner le grondement?

Quand on demande aux développeurs pourquoi ils espèrent un succès commercial alors que «Concord» avait «échoué» il y a près de 15 ans, les représentants de startups ont déclaré qu'au moment de la conception des premiers paquebots supersoniques, il n'existait toujours pas de technologies ni de matériaux. ces jours. Avec leur aide, il est possible d'augmenter l'efficacité énergétique de l'avion (de 30% par rapport à Concord) et de faire face en partie au principal fléau de l'aviation supersonique: le choc sonore provoqué par une onde de choc se formant devant un avion supersonique. Un bang sonique n'est pas une sorte d'événement instantané lors du passage de la vitesse subsonique à la vitesse supersonique, comme le pensent certaines personnes, une onde de choc atteint le sol sur toute la longueur de la trajectoire de vol supersonique. Ainsi, le même Concorde pouvait survoler l'océan, mais les survols des continents leur étaient fermés. Aux États-Unis, l'interdiction est toujours valable.

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"Pour relancer l'aviation à réaction, il faut agir dans les deux sens", déclare Vladimir Kargopoltsev, responsable du Centre scientifique de l'UAC, expert de l'aviation. - Le premier est la recherche de nouvelles solutions techniques qui affaibliront l’effet de l’onde de choc. Il s’agit d’optimiser la forme de l’avion, ses propriétés aérodynamiques. La possibilité d'un impact énergétique sur le flux entrant est également prise en compte. La formation d'une onde de choc est déclenchée, ce qui ne se produira pas immédiatement devant l'avion, mais à une certaine distance. Cela l'affaiblira grandement. La taille de l'aéronef est également importante. Plus le son est petit, moins le son sera puissant. Deuxièmement, il s'agit de modifier le cadre réglementaire afin d'assouplir les normes de bruit afin de permettre aux aéronefs civils de survoler au son supersonique. ”

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Petites astuces

Boom Technology est convaincue de la nécessité de révisions législatives. Ils estiment qu'une interdiction totale de survoler les États-Unis devrait être levée en adoptant en retour des restrictions sonores raisonnables. En fin de compte, un boom sonore n'est pas plus fort que certains bruits naturels tels qu'un grondement de tonnerre, et seul un avion volant à basse altitude à des sons supersoniques peut causer de graves dommages à la propriété (par exemple, des fenêtres déchirées dans les maisons), ce qui naturellement ne sera pas pratiqué par un avion d'affaires. Tout d’abord, la petite taille de l’avion contribuera à réduire la force du bang sonique. En outre, certaines décisions de conception dans le domaine de l'aérodynamique devraient jouer un rôle.

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En vol supersonique, la configuration de l’aile centrale joue un rôle important. Dans le XB-1, à l'endroit où les consoles d'aile adjacentes au fuselage sont les plus épaisses, le fuselage lui-même est légèrement rétréci. Selon les concepteurs, cela devrait réduire les perturbations de l'air causées par l'avion. La console d'aile a une continuation sous la forme d'une nervure étroite s'étendant presque jusqu'à la proue. Un tel élément structurel est conçu pour compenser le déplacement du centre de pression pendant la transition en mode supersonique, créant une force de levage supplémentaire précisément dans le mode supersonique. Ainsi, la voiture gagnera en stabilité et en contrôlabilité. La conception utilisait une aile triangulaire (deltoïde), mais le bord de fuite n’est pas perpendiculaire au fuselage, mais présente un balayage qui permet de réduire la traînée supplémentaire provoquée par le son supersonique et d’affaiblir l’impact du son.

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Le XB-1 est un matériau moderne largement utilisé, notamment la fibre de carbone, qui présente une résistance élevée à la chaleur et un coefficient de dilatation thermique plus faible (l'aluminium "Concord" issu du chauffage aérodynamique a été rallongé de 40 cm). Pièces usagées imprimées sur une imprimante 3D. La conception utilise des entrées d’air avec une taille d’entrée variable. Selon l'ensemble des représentants de Boom Technology, l'ensemble de ces opérations devrait permettre d'accroître considérablement l'efficacité énergétique du démonstrateur et du futur avion à réaction et de réduire son impact négatif sur l'environnement.

L'article «And Again at Supersound» a été publié dans le magazine Popular Mechanics (n ° 5, mai 2017).

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