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Le X-51 Waverider, un curieux prototype hypersonique de la Nasa

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Après le lancement réussi du X-37B, un démonstrateur d'avion spatial sans pilote, l'Armée de l'Air des Etats-Unis s'apprête à lancer un autre engin expérimental conçu pour explorer le vol hypersonique.

Quatre X-51 ont été construits et seront utilisés cette année. Bien que ces engins ne soient pas récupérés, ils sont conçus pour être réutilisables. Crédit Wright-Patterson Air Force Base

Prototype de quatre mètres de longueur, le X-51 Waverider doit voler à la fin du mois. Il s'élancera depuis un bombardier B-52 à 15 kilomètres au-dessus de l'océan Pacifique. Accéléré par un propulseur d'appoint jusqu'à la vitesse de Mach 4,7, il utilisera ensuite son propre système de propulsion hypersonique. Pour Joe Vogel, le directeur du programme chez Boeing, « il s'agit d'atteindre au moins 300 secondes de fonctionnement à la vitesse de Mach 6 (7.400 km/h) ».

Cela serait une réelle performance car jusqu'à présent, aucun moteur de ce type n'a fonctionné en vol plus de quelques secondes. Le dernier en date, le X-43A de la Nasa, a volé à deux reprises en 2004, l'engin atteignant durant dix secondes Mach 7 au premier essai et Mach 10 au second vol. A la différence de son prédécesseur qui fonctionnait à l'hydrogène, l'X-51 Waverider utilise du carburant de type militaire et un nouveau système de refroidissement.

Le X-43A et son propulseur Pegasus propulsant l'avion expérimental à 30 km d'altitude. Le X-51 Waverider sera lancé de la même façon. © Carla Thomas

A quoi cela pourra-t-il servir ?

Les statoréacteurs fonctionnent à la manière des réacteurs d'avion classiques, c'est-à-dire en comprimant l'air avant le déclenchement de la combustion. Mais ils ne possèdent pas de turbines, la compression de l'air étant obtenue grâce à la vitesse et à la forme du réacteur. Connu depuis des lustres, le statoréacteur ne comporte aucune pièce mobile et permet des vitesses élevées. Le superstatoréacteur, ou statoréacteur à combustion supersonique (en anglais scramjetsupersonic combustion ramjet), permet, lui, de dépasser Mach 6.

Mais il impose de surmonter deux difficultés. Ce superstatoréacteur ne fonctionne bien qu'à grandes vitesses, typiquement supérieures à Mach 5) et les matériaux qui le constituent subissent de très fortes contraintes, températures élevées et efforts mécaniques importants. Le nez du X-51 Waverider devrait atteindre la température de 1.480°C. Un autre défi posé par le vol supersonique est la maîtrise de la combustion du carburant.

La finalité du projet est floue. A court terme, les premières applications qui pourraient émerger sont des avions ou des drones de reconnaissance, voire des missiles à long rayon d'action capables d'atteindre n'importe quel point du globe en une ou deux heures. Pour la Nasa, un tel engin pourrait être utilisé pour lancer des satellites, voire transporter des passagers à très grande vitesse et raccourcir considérablement les temps de trajet. Un New-yorkais pourrait rejoindre Sydney en seulement quelques heures, contre une vingtaine aujourd'hui, sans compter le temps de l'indispensable escale.