Très prochainement, les hélicoptères d'attaque et d'assaut, ainsi que ceux de transport, d'infiltration et de renseignements, ressembleront de moins en moins aux hélicoptères des générations précédentes. Si leurs principes de fonctionnement resteront les mêmes, les hélicoptères du futur de l'armée américaine seront capable de voler à des vitesses approchant et dépassant les 500 kilomètres par heure. Ils seront également capables de parcourir des distances deux fois plus longues par rapport aux hélicoptères en service aujourd'hui.

Des performances rendues possibles par l'amélioration constante des plateformes à la faveur des progrès techniques considérables réalisés depuis plusieurs décennies. Ils se traduisent notamment par l'utilisation de rotors coaxiaux contrarotatifs à plusieurs pales et d'hélices propulsives à la place du traditionnel rotor de queue.

À l'horizon 2030, les États-Unis ont décidé de se doter de nouvelles plateformes à partir desquelles sera dérivée une très grande variété d'hélicoptères multirôles de différentes tailles et susceptibles d'êtres déclinés en plusieurs versions pour répondre aux divers besoins des différentes armes. L'ensemble des hélicoptères des forces armées américaines est concerné par ce renouvellement. Le but étant de rationaliser au mieux la flotte avec un nombre limité de plateformes différentes.

Le démonstrateur SB1 Defiant, un hélicoptère de nouvelle génération destiné à remplacer les Sikorsky UH-60 Black Hawk et les Bell UH-1 à l'horizon 2030. © Sikorsky (filiale de Lockheed Martin) et Boeing

Dans ce contexte, deux démonstrateursdémonstrateurs sont développés en compétition par le duo Boeing Sikorsky et Bell qui a un temps d'avance avec son démonstrateur, le V-280 Valor, et qui mène des essais en vol depuis un an maintenant.

Abandon des traditionnels rotors principaux et rotors de queues

Il y a quelques jours Boeing et Sikorsky ont dévoilé les premières images du SB1 Defiant, un hélicoptère hybridehybride conçu en collaboration pour le programme Joint Multi-Role Technology Demonstrator (JMR-TD) de l'US Army. Cet hélicoptère est réalisé dans le cadre d'un programme qui doit permettre de collecter suffisamment d'informations pour préparer la nouvelle génération d'hélicoptères de tout type dont l'armée américaine entend se doter à partir de 2030, notamment pour remplacer les Sikorsky UH-60 Black Hawk et les Bell UH-1.

Comme le montre les deux photos qui illustrent cet article, le SB1 Defiant reprend le concept de deux rotors quadripales coaxiaux et contrarotatifs rigides doublés d'une hélice propulsive. Un système de propulsion hérité du démonstrateur X2 de Sikorsky. Ce choix technologique diffère de celui du V-280 Valor de Bell qui parie sur un concept de rotors basculants (tilt-rotor) plus complexe et hérité du V-22 Osprey.

Comme le souligne le communiqué de Boeing, le SB1 Defiant se veut agile avec des commandes de vol électriques, ainsi que des gouvernes de direction et de profondeur qui permettent de diriger l'hélicoptère. Il sera doté d'une endurance et d'une vitesse deux fois plus élevées que les appareils conventionnels actuels. Il devrait ainsi pouvoir dépasser les 250 noeudsnoeuds (460 km/h). En configuration transport, il emportera douze soldats équipés, ou huit civières, avec quatre membres d'équipage.

Les premiers vols d'essais sont prévus ces prochaines semaines.

L'hélicoptère du futur existe déjà, il vole deux fois plus vite

Article de Sylvain BigetSylvain Biget, publié le 22/06/2018

Le S-97 Raider de Lockheed-Martin est un hélicoptère doté d'un système unique associant deux rotors contrarotatifs et une hélice propulsive. Il peut évoluer deux fois plus vite que les autres hélicoptères.

Avec ses décollages à la verticale et ses capacités de vol stationnaire, l'hélicoptère est une sacrée invention. Mais voilà, ses atouts induisent des inconvénients physiques, difficiles à faire évoluer. L'un d'eux est la faible vitesse de l'hélicoptère par rapport à l'avion. Ainsi, les meilleurs aéronefs ne dépassent guère les 300 km/h au maximum. La raison ? Les limites du rotor qui fait office de voilure tournante. Il faut savoir que la vitesse d'évolution s'accumule avec la vitesse de la pale qui se dirige vers l'avant. Pour la pale opposée, c'est le contraire. Pour le coup, en augmentant de façon trop importante la vitesse de l'hélicoptère, l'extrémité de la pale avant pourrait alors dépasser la vitesse du son. En conséquence, la vitesse de la pale opposée soustraite à celle du déplacement serait trop faible pour maintenir la portanceportance de cette voilure. Autrement dit, plus l'aéronef va vite moins il peut voler...

Avec ses deux rotors contrarotatifs et son hélice propulsive, le S-97 Raider de Lockheed-Martin pourra évoluer à 400 km/h sur une distance de 600 kilomètres en transportant six soldats. © Lockheed-Martin 

Face à cette contrainte, les avionneurs ont exploré des solutions mixtes comme celle de l'hélicoptère hybride, par exemple, l'Eurocopter X3, hybride avec deux ailes portant deux turbopropulseurs d'avion. Avec cette combinaison, il vient frôler les 500 km/h. Toutefois, il ne s'agit plus vraiment d'un hélicoptère. Dans le même esprit, mais de façon plus radicale, il existe également depuis des dizaines d'années des hélicoptères hybrides dotés de deux rotors basculant pour les transformer en avion. C'est notamment le cas du Boeing-Bell V-22 Osprey datant de la fin des années 1980 et qui est d'ailleurs conçu à partir d'une cellule d'avion.

463 km/h, un record de vitesse pour « vrai » hélicoptère

En attendant, pour le moment aucun véritable hélicoptère n'était parvenu à atteindre la vitesse d'un avion, sinon le prototype de Sikorsky, le X2. Dès 2010, l'appareil atteint les 463 km/h. Après seulement 22 heures de vol, ce prototype va se transformer en un véritable démonstrateur, avec l'arrivée du S-97 Raider dont le développement appartient désormais à Lockheed-Martin.

Comment ce S-97 Raider parvient-il à cette vitesse rendant impossible la portance d'une voilure tournante ? En exploitant une technique bien connue de l'universunivers des drones et, par ailleurs, déjà disponible depuis longtemps sur de nombreux modèles d'hélicoptères militaires : les rotors contrarotatifs rigides. L'avantage de faire tourner deux rotors en opposition, c'est que les pales n'atteignent pas la vitesse du son et qu'il est possible d'appliquer une puissance plus importante, sans perdre de rendement. À l'arrière de la queue, alors que les hélicoptères contrarotatifs ne disposent pas de rotor anticouple, c'est une hélice propulsive qui vient donner sa vitesse à l'appareil. La voilure tournante peut alors encaisser sans broncher la vitesse obtenue par l'hélice propulsive.

Avec cette technologie unique, associée à des trains d'atterrissage rentrants et des matériaux composites, l'appareil peut aller deux fois plus vite que les autres modèles d'hélicoptères. Il est prévu pour remplacer le OH-58 Kiowa Warrior pour l'US Army et pourra porter des missilesmissiles anti-char et des mitrailleuses. Il pourra également servir à transporter jusqu'à six soldats avec un rayon d'action de 600 kilomètres à une vitesse d'environ 400 km/h.

Si la technologie paraît parfaite en théorie, ce n'est pourtant pas demain que l'on verra évoluer ce type d'appareil dans les cieux. Le démonstrateur S-97 Raider a fait un atterrissage très dur en août dernier. Ce n'est qu'aujourd'hui que Lokheed-Martin vient d'annoncer qu'un nouveau modèle va pouvoir reprendre les tests en vol.