Safran et Thalès prennent le taxi du futur

Avec son projet Nexus, que présente l'hélicoptériste américain Bell présente au CES (Consumer Electronics Show) de Las Vegas en partenariat avec le nouveau géant du transport Uber, nous voyons là les premières manifestations concrètes de la future guerre des taxis volants-propres-urbains-autonomes qui risque d'animer la décennie 2020. La bonne nouvelle, c'est que l'industrie aérospatiale française a pris le train en route (ou plutôt le taxi).

Illustrations: © Bell

Le prototype du Nexus est rutilant, et surtout assez impressionnant, avec ses 6 imposants rotors basculants (et carénés, limitant le bruit), qui lui donne un aspect assez lourdaud c'est vrai, mais résolument futuriste. 

Le véhicule est conçu pour une utilisation première consistant à désengorger les voies d'accès aux aéroports. Le.s passager.s se déplace ainsi par les airs jusque dans le cœur des centres urbains gangrenés par le trafic routier. 

Les 6 rotors sont là non seulement pour la performance, mais avant-tout pour respecter les draconiennes règles de sécurité. 

Aussi, la fonction VTOL de l'appareil (décollage vertical, puis bascule des rotors pour un vol rapide) devrait permettre d'ici 2025 d'atteindre 240 Km/h  pour 240 km d'autonomie. Rien à dire, sur le papier, les performances sont là.

Et afin de doter son Nexus des meilleurs systèmes, Bell s'est adressé aux français Safran et Thales.

Safran Helicopter Engines pour les moteurs...

Safran Helicopter Engines (l'ex Turbomeca) développera en effet la motorisation du Nexus, les fameux 6 rotors basculants. 

On se rappellera  d'ailleurs qu'en juillet 2018, le champion mondial des turbines pour hélicoptères avait réalisé le premier essai au sol d'un système de propulsion distribuée hybride électrique. Nous en parlions sur le blog.

Lire sur le blog: Safran dévoile à Pau un banc d'essai révolutionnaire

Capable de produire plus de 600 kWe, il a été testé au banc à une puissance de 100 kWe. Il s'agit d'un système de propulsion hybride électrique qui fonctionne avec une distribution de l'énergie thermique et électrique selon les différentes phases de vol vers plusieurs rotors. Il se compose de trois sous-systèmes : génération de l'énergie avec un turbogénérateur et des batteries, gestion de la puissance électrique et moteurs électriques qui assurent la portance et la propulsion.

Le système a l'avantage de fournir des garanties de sécurité, chaque moteur électrique pouvant continuer de fonctionner si un autre venait à tomber en panne, chaque rotor étant de surcroît équipé d'un second moteur électrique en sécurité, et la batterie pouvant, en plus, assurer 4 minutes de vol supplémentaire s'il fallait se poser en urgence. 

...Thales pour l'avionique

Outre Safran, Bell s'est également adressé au leader mondial de l'avionique commerciale et militaire et de la gestion du trafic aérien, Thales.

L'entreprise française, dont la position industrielle "duale" est aujourd'hui stratégique, joue un rôle majeur dans la formation de ce nouveau marché de la mobilité aérienne urbaine. La société va fournir les systèmes de commandes et contrôle de vol pour les véhicules  VTOL de Bell Helicopters, avec qui elle a signé un accord.

« Avec Bell et d'autres partenaires impliqués dans ce programme, Thales est l'un des pionniers de la mobilité aérienne en ville. C'est une période très excitante pour nous, qui marque un jalon historique pour les solutions de transport futures », déclare Michel Grenier, vice-président de l'avionique chez Thales au Canada, dans un communiqué.

Airbus a aussi son projet

Si nos deux français se sont alliés à un américain, il existe d'autre part un projet européen mené par Airbus: CityAirbus. 

Fin 2017, Airbus affirmait avoir testé avec succès les rotors de son "taxi volant autonome", motorisé lui par Siemens.

L'aéronef affiche sur le papier des performances deux fois moindres que le projet Nexus, mais il faut noter cependant qu'il est lui 100% électrique !

Il était prévu que le démonstrateur vole fin 2018. Cette ambition a semble t-il était retardée.

Si peu de monde croyait sérieusement à la réalité de ces projets il y a encore 5 ans, ces derniers deviennent absolument concrets, tangibles aujourd'hui.

Dans les deux cas cités, l'opérateur prévoit dans un premier temps d'embarquer des pilotes dans l'appareil, afin de rassurer le client, mais nul doute que la fonction autonome, tout comme dans les voitures, s'imposera à moyen terme.

Reste à déterminer la viabilité économique du marché... mais pour certaines mégalopoles saturées, le choix devrait être vite validé.

Dans le militaire, les perspectives sont immenses, même si rien n'a été planifié à ce jour (la France recevra par exemple à la fin des années 2020 le nouveau HIL, hélicoptère interarmées léger, basé sur la plateforme Airbus H160, "traditionnelle" mais aux performances remarquables). On imagine en premier lieu ces aéronefs autonomes servir à l'extraction de blessés, à la logistique, ou pourquoi pas à l'infiltration derrière les lignes ennemies.

Après l'écran tactile, nous sommes probablement ici avec ces taxis autonomes devant une nouvelle innovation de rupture du monde civil, qui pourrait bien faire le chemin vers le militaire à bref horizon.

Il faut se réjouir que des industriels français soient à l'oeuvre sur ces technologies.

Safran dévoile à Pau un banc d'essai révolutionnaire

A Pau, l'un des centres mondiaux de la motorisation pour hélicoptère, Safran Helicopter Engines (ex-Turbomeca) a réalisé le premier essai au sol d'un système de propulsion distribuée hybride électrique. 

Dans le civil comme dans le militaire, ce type de système préfigure l’avènement d'une nouvelle famille de voilures tournantes.

Photo: le ban d'essai de Safran HE à Pau - Photo Remy Bertrand/Safran

Communiqué du 19 juillet 2018, aéroport de Pau-Pyrénées:

Safran franchit une étape dans la propulsion hybride électrique, avec le premier essai au sol d'un système de propulsion distribuée. Le test s'est déroulé sur une zone d'essais de Safran Helicopter Engines, près de l'aéroport Pau-Pyrénées, en France.

Dans un système de propulsion distribuée hybride électrique, un turbogénérateur est couplé à des batteries. L'ensemble alimente plusieurs moteurs électriques entraînant des rotors générant l'effort propulsif. La puissance est distribuée sur l'ensemble du système de manière optimale, grâce à un système de gestion de puissance de nouvelle génération. Les moteurs électriques sont pilotés par une électronique intelligente, entièrement intégrée. Durant cet essai, plusieurs modes de fonctionnement ont été testés et validés avec les moteurs électriques alimentés soit par les batteries et la turbogénératrice, soit uniquement par les batteries. La puissance électrique générée par le système a atteint 100 kW.

Cette démonstration réalisée par Safran Helicopter Engines, Safran Electrical & Power et Safran Power Units, avec Safran Tech le centre de R&T du Groupe, s'inscrit dans le cadre de la feuille de route de Safran sur la propulsion hybride.

Ce type de système de propulsion devrait contribuer à l'émergence de nouveaux véhicules VTOL (à décollage et atterrissage verticaux) et STOL (à décollage et atterrissages courts), en leur permettant d'accéder à de nouvelles capacités de vol et de nouveaux types de missions.

La feuille de route propulsion hybride électrique de Safran vise une mise sur le marché de ces technologies d'ici 2025.

Faut-il miser sur les hélicoptères convertibles ?

Le V-280 Valor de Bell a volé, quelques instants, aux Etats-unis cette semaine. Ce modèle convertible de 3ème génération va t-il enterrer l’hélicoptère à l'horizon 2030 ?  C'est bien la question que se posent les stratèges outre-atlantique, car comme dans l'aviation de combat, le déni d'accès devient la préoccupation principale. Et chez nous ?

Illustrations: Bell Helicopter

Les aéronefs à décollage et atterrissage verticaux (ADAV, ou VTOL en anglais) incarnent-ils notre prochain trou capacitaire ? La question, posée en ces termes, a de quoi paraître provocatrice ! Mais si je comptais parler des tiltrotors, ces hélicoptères hybrides à rotors basculants à mi chemin de l'avion, depuis quelques temps déjà, ce sont bien deux informations parues ces derniers jours qui m'y forcent aujourd'hui.

Premièrement, venue d'Allemagne, l'annonce de l’achat approuvé par le chef d’état-major de la Bundeswehr de 45 à 60 hélicoptères lourds CH-53K King Stallion et/ou CH-47F Chinook. Américains dans les deux cas oui, puisque l'appel d'offres pour ce marché évalué à 4 milliards d'euros concernera Sikorsky et Boeing.

Les allemands entendent renouveler ici leur composante "hélicoptères lourds". Eux ne revendiquent pas en avoir besoin pour assurer les objectifs d'un contrat opérationnel en surchauffe, mais c'est une capacité qu'ils entretiennent pourtant depuis des décennies... ce qui nous rappelle à nous, français, que ces appareils capables de déployer une section (soit une quarantaine d'hommes équipés) en une seule rotation, nous serviraient admirablement sur l'opération Barkhane par exemple, tout comme ils nous ont largement servi en Afghanistan. Merci l'OTAN.

La plupart de nos grands alliés disposent d'hélicoptères lourds (made in USA), qui régulièrement participent à des exercices français, y compris en mer. De notre côté nous revendiquons l'emploi d'une doctrine d'aérocombat plus légère, plus flexible, basée sur le choc. Même nos véloces hélicoptères d'attaque Tigre ne sont pas comparables à cette plateforme d'artillerie volante qu'est l’Apache américain. 

Soit.

Le V-280 Valor a volé

Deuxièmement, l'autre information nous arrive d'Amarillo au Texas, où le prototype du Bell Helicopter V-280 Valor a effectué son premier vol le 18 décembre. Rappelons que le V-280 est un appareil convertible, comme le V-22 Osprey, mais de troisième génération. Il fait partie du plan Joint Multi-Role Technology Demonstrator (JMR-TD), sous programme du MDB de l'US Army (le multi domain battle, ou la doctrine de combat de 2035), et précurseur du programme Future Vertical Lift (FVL) du Pentagone.

Le prototype de Bell V-280 "Valor", pour son premier vol le 18 décembre 2017 - Bell Helicopter

L'initiative FVL, lancée en 2012, vise à trouver un successeur au Sikorsky UH-60 Black Hawk et au Bell UH-1 actuellement en service au sein de l'US Army et du corps des Marines. D'ici 2040, ce sont prêt de 3 000 hélicoptères d'attaque ou de manœuvre qui verront arriver leur fin de vie opérationnelle.

Les hélicoptères lourds ne sont pas concernés pour le moment, même s'il existe une initiative Joint Heavy Lift Rotorcraft. Il est prévu de moderniser les CH-47  en version CH-47 F Chinook Block II. Ils seront en service jusqu'en 2060.

D'une part, le DoD lance la modernisation des Black Hawk, et envisage d'autre part un successeur, qui pourrait donc être un convertible comme le V-280 Valor, ou pourquoi pas, un autre type d'appareil encore, comme le SB-1 Defiant de Sikorsky (vidéo ci-dessous).

Mais restons sur le présent, et sur le Valor. Oubliez le V-22 Osprey, cher à produire et cher en maintenance. Nous sommes ici sur une nouvelle génération d'aéronefs hybrides. Plus grand et plus léger grâce au recours massif à la fivre de carbone, le Valor, à la différence du Osprey, dispose pour sa phase de transition en vol de rotors et de boîtiers de transmission qui basculent, et seulement eux, là où sur le V-22, la totalité du groupe motopropulseur doit effectuer une bascule à 90° pour passer en mode "avion" pour ainsi dire.

La manœuvre devient moins délicate sur le Valor, d'autant plus que ce dernier est doté d'un arbre de transmission qui interconnecte les deux rotors, rendant l'appareil moins vulnérable en cas de panne moteur. C'est là une véritable évolution, maturation même, du concept.

Sur sa fiche, le V-280 est annoncé par le constructeur comme pouvant transporter 14 passagers et quatre membres d'équipage. Sa vitesse maximale est 518,5 Km/h, son autonomie de 500 à 800 nautiques (926 à 1 491 km) et sa charge utile maximale est de 5,8 tonnes. Il pourra disposer de roquettes et canons.

Le grand défi de l'A2/AD

A2/AD. Si vous vous intéressez ne serait-ce que vaguement aux affaires militaires, vous n'avez pas pu manquer ce sigle qui revient de plus en plus régulièrement. "A2/AD" désigne l'Anti Access & Area Denial, ou en français, le dénis d'accès.
Plus explicitement, il s'agit d'une tendance qui a amené les Etats, en réponse à l’avènement de la puissance aérienne (Air Power) - occidentale ne le cachons pas - à concentrer leurs efforts sur le développement de systèmes d'armes destinés à l'interdiction de l'espace aérien. Un exemple probant est le succès sur le marché des systèmes anti-arien russes S-400, réputés infranchissables.

Ce à quoi les grandes puissances tendent à vouloir répondre par toujours plus de furtivité.

Dans ce contexte, les stratégistes s'accordent à dire que la guerre de haute intensité du 21ème siècle se jouera sur l'acquisition de technologies de rupture capables de percer, ou contourner cette bulle. Mais c'est la grande Histoire des conflits armés après tout.

Le vecteur aérien de demain, avion ou hélicoptère, devra être plus endurant, plus rapide, plus furtif, et c'est bien dans ce cahier des charges que s'intègre notre convertible. Le programme MDB de l'US Army le spécifie: le besoin concerne des "plates-formes durcies (blindage et systèmes redondants pour pilotage et navigation, autopilotées et téléopérées), capables de déplacements rapides, discrets, avec emport d’équipements lourds sur de grandes distances et en mesure de s’affranchir d’infrastructures sol devenues trop vulnérables" [FRS Défense & Industrie n°10, décembre 2017].

Concrètement, une force militaire terrestre doit pouvoir disposer à l'horizon 2030 d'un appareil permettant de se déployer en profondeur du territoire ennemi, tout en opérant depuis une base qui resterait hors de portée de frappes, et bien entendu sans ravitaillement. C'est déjà aujourd'hui, la raison pour laquelle le V-22 Osprey est consacré à des opérations de SAR (Search & Rescue), susceptibles de se dérouler loin derrière les lignes.

A raison ou à tort, des voix s'élèvent même désormais à Washington pour réclamer l'abandon pur et simple des programmes de rétrofit des hélicoptères en service actuellement, comme le Black Hawk, afin de rapatrier ces milliards de dollars sur les programmes comme le FVL (on retrouve également ces convictions chez les Marines, pour aller vers des navires de débarquement plus rapides). L'industriel Bell, forcément, pousse pour une accélération du programme "de 5 à 8 ans" ! 

Demain donc.

Et nous ?

Et en France, en Europe ? Ce sujet nous ramène à nos hélicoptères lourds que j'évoquais en début d'article, qui incarnent déjà un trou capacitaire béant. Certains répondront que ce n'est pas grave, puisque nos alliés sont là, que les opérations modernes sont quasiment 100% du temps réalisées en coalition. D'autres en revanche, rétorqueront, que ce manque est en inadéquation totale avec notre politique - ou plutôt revendication - d'autonomie stratégique.
Mais accordons nous cela, en ayant à l'esprit "l'Europe de la Défense" (et pour rendre honneur au lancement récent à Bruxelles de la Coopération structurée permanente), il y a en effet des hélicoptères lourds sur le continent, les hollandais en ont même déployé un temps à nos côtés au Mali dans le cadre de la MINUSMA.

Du côté des ADAV, le néant. Pas de réflexions sur cette question, hormis peut-être un intérêt britannique pour le V-22 Osprey. Cela pour la simple et bonne raison qu'en Europe, l'offre industrielle est, comme les hélicos lourds... nulle ! Ou presque, puisque la bonne foi m'oblige à citer quand même le AgustaWestland AW609, un convertible bi-moteur civil.

Et c'est bien là le problème, à quel point nos formats d'armée sont-ils contraints par notre propre BITD ? S'il n'y pas de pistes de réflexion, c'est purement et simplement car chez Airbus, ou d'autres, on ne développe pas ces technologies. Point final. Le décideur politique européen ne semble pas en capacité aujourd'hui de lancer de grands programmes d'équipements sans se référer aux catalogues des industriels.
Et avant d'en avoir la quelconque volonté ? En avons-nous les moyens (assurément pas), ou même les compétences ? Cela n'interdit pourtant pas de commencer à y penser.

Citons 3 projets menés actuellement par Airbus Helicopters:

• X8: le successeur du Super Puma est un hélicoptère lourd au sens bien européen du terme, à savoir 8/10 tonnes à pleine charge.
• X3 "Racer": concept original et prometteur ultra-rapide (+400 Km/h !), il ne semble, du fait de son architecture, pas se prêter à la militarisation.
• H160: le futur HIL (hélicoptère interarmées léger) est une vraie Ferrari, qui devrait booster les capacités d'action de l'ALAT et des forces spéciales. Il arrivera dans les forces vers 2023/25.  

Ces appareils intégrant les process industriels et technologies récentes arriveront sur le marché dans la décennie 2020, au moment où Bell aimerait lancer son Valor. Tient-on là une divergence stratégique majeure ?

Dans quelques années, nous pourrons ravitailler nous-même nos hélicoptères Caracal en vol, leur offrant l'allonge plus que nécessaire aux missions contemporaines. Mais après ? Un appareil comme le V-280 Valor - et ses prétendues capacités - n'est il pas justement le paroxysme que recherche nos opérationnels ?

Cette affaire en rappelle une autre, celle des drones, où nous avons - eu - 20 ans de retard, au bas mot. Faudra t-il comme aujourd'hui, si le besoin devient flagrant, acheter sur étagère aux américains ?

                                   

Concluons sur une autre nouvelle, pour une autre rupture: Boeing a dévoilé en partie son drone ravitailleur MQ-25 Sintgray, destinée à l'US Navy pour augmenter le rayon d'action de ses chasseurs au combat. Ce démonstrateur réalise déjà en cette fin 2017 des essais moteurs, et sera embarqué dès 2018 sur un porte-avions pour des tests d'intégration. Lockheed Martin, Northrop Grumman et General Atomics vont aussi présenter leur concept de drone capable d’emporter près de 7 tonnes de carburant.
Là encore, les USA (qui dévoilent un à un les projets rappelant à quel point leur R&D est toute puissante) veulent combler la faiblesse de rayon d'action de leurs chasseurs F-18 et F-35C. On pense ici également au F-35B chez les Marines, qui manque d'allonge (l’aéronavale britannique va connaître ce même soucis), mais nous parlons ici d'un drone catapultable, donc spécifique à la Navy.

Sur ce dernier point, ce concept intéresse forcément la France, puisque nous disposons d'une aéronavale. Et cela, nos industriels devraient pouvoir le concevoir. Intégrons d'ores et déjà la conception d'un drone ravitailleur au programme FCAS, puisqu'on y parle déjà de navaliser un drone de combat ! Cela méritera bien un nouvel article.

Boeing dévoile cette simple image de son nouveau concept de drone furtif ravitailleur. L'avenir.

PS: pause pour le blog. Bonnes fêtes de fin d'année !