Pour notre dossier aéronautique du MSM 9 de 2022, nous avions publié un article détaillé sur le retour des vols supersoniques civils. Trois ans après presque jour pour jour, comment ces projets ont‑ils évolué ?
L'Overture de Boom Supersonic sera très probablement le premier avion commercial supersonique à rentrer en service depuis le retrait du Concorde en 2003.
(Source : Boom Supersonic)
Pour vous remettre dans le bain, nous vous proposons de relire cet article intitulé « Le retour des vols supersoniques commerciaux », disponible ici :
Dans cet article d'octobre 2022, deux projets importants avaient été abordés : l'Overture de Boom Supersonic, et le X-59 QueSST de Lockheed Martin, dans le cadre du programme Low-Boom Flight Demonstrator de la NASA.
Le démonstrateur XB-1 de Boom devait effectuer son premier vol fin 2022 ou début 2023. Ce sera finalement le 22 mars 2024 qu'il décolla pour la première fois, entamant une série d'essais destinés à valider les technologies clés pour le développement de l'Overture.
Le 28 janvier 2025, le XB-1 a franchi une étape majeure en devenant le premier avion civil financé par des fonds privés à franchir le mur du son lors d'un vol d'essai. Piloté par Tristan « Geppetto » Brandenburg, il a atteint Mach 1.1 à une altitude de 35 000 pieds (environ 10 670 mètres) au-dessus du désert de Mojave. Ce vol a duré environ 34 minutes.
Le 10 février 2025, le XB-1 a effectué son deuxième et dernier vol d'essai, mettant un terme au programme de tests. La société a annoncé que l'avion avait franchi à plusieurs reprises le mur du son sans générer de bang audible au sol, résultat de l'amélioration de ses modèles de bang et de ses algorithmes de Mach cutoff.
Mach cutoff : mais qu'est-ce donc ?
Le concept de « Mach cutoff » (ou plus généralement du vol supersonique silencieux) repose sur des principes aérodynamiques et physiques visant à réduire l'onde de choc, responsable du fameux bang supersonique.
Le concept de Boomless Cruise développé par Boom Supersonic repose sur le phénomène physique bien établi du Mach cutoff. Ce phénomène permet à un avion de voler à des vitesses supersoniques sans générer de bang supersonique audible au sol. Le Mach cutoff repose sur la réfraction des ondes de choc dans l'atmosphère.
Lorsque l'avion dépasse la vitesse du son à une altitude suffisamment élevée, les ondes de choc se courbent vers le haut en raison des gradients de température et de vitesse du son dans l'atmosphère. Ainsi, ces ondes ne parviennent jamais au sol, rendant le vol supersonique silencieux.
Le démonstrateur XB-1 de Boom Supersonic a démontré la faisabilité du Boomless Cruise lors de ses vols d'essai. Lors de son premier vol supersonique, le XB-1 a franchi le mur du son trois fois sans générer de bang audible au sol. Cette performance a été confirmée par des microphones et des capteurs de pression sonore placés stratégiquement le long de la trajectoire de vol.
Pour parvenir à ces résultats, le profil aérodynamique de l'avion est crucial afin de répartir les ondes de pression.
Cependant, cette technologie a certaines limites et nécessite des paramètres de vol précis.
Pour un vol supersonique silencieux, l'Overture devra voler entre 16 000 et 18 000 m d'altitude en opérant un calcul précis des conditions de Mach cutoff selon la température, la densité de l'air et l'altitude pour assurer que le bang supersonique ne touche pas le sol.
Une surveillance stricte des trajectoires et corridors aériens au-dessus des zones habitées devra être établie.
Bientôt les premiers vols continentaux supersoniques silencieux ?
La technologie n'étant plus limitative, c'est bien le volet commercial qui déterminera le succès ou l'échec du projet Overture. L'avion pourra accueillir entre 65 et 80 passagers à la vitesse de Mach 1,3, soit environ 1600 km/h. Son empreinte carbone sera réduite au maximum.
Les matériaux composites permettront de diminuer sa masse à vide, et le recours à un carburant vert contribuera à limiter ses émissions de CO2 d'environ 80 %.
Mais ce qui fait la force de ce projet, ce sont les compagnies aériennes qui se sont déjà engagées à acheter cet avion. United Airlines, American Airlines et Japan Airlines ont déjà signé un accord pour l'achat de l'Overture. Selon le fabricant, ces accords représentent 65 commandes fermes et 110 options, soit un total de 175 appareils.
Le premier vol de l'Overture est actuellement prévu pour 2026, avec une entrée en service estimée entre 2029 et 2030.
Situation au30.10.2020
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Projet gouvernemental : contraintes identiques
Le programme X-59 QueSST (Quiet SuperSonic Technology) de la NASA, développé en collaboration avec Lockheed Martin, vise à démontrer qu'un vol supersonique peut être effectué sans générer le bruit assourdissant d'un bang supersonique traditionnel.
L'approche de la NASA et de Lockheed Martin est différente de celle de Boom Supersonic. L'objectif n'est pas d’empêcher l'onde de choc de toucher le sol, mais de modifier son bruit pour le rendre acceptable.
Le fuselage très effilé et le nez allongé et pointu du démonstrateur permet de décaler et d'étaler les ondes de choc, ce qui transforme un bang fort et brutal en un claquement doux et feutré.
Ce principe est appelé « low-boom shaping » ou réduction du bang supersonique par façonnage aérodynamique, en français.
Les ailes delta avec un léger canard contribuent à contrôler la distribution de la pression autour de l'avion, réduisant le pic de pression au sol. La forme générale minimise les ondes de choc secondaires qui génèrent la majorité du bang supersonique.
La prise d'air supérieure et le moteur F414-GE-100 sont intégrés à la cellule pour réduire la turbulence et le bruit moteur associé aux vols supersoniques.
Le X-59 QueSST pourra voler à une vitesse de Mach 1,42 (environ 1728 km/h) à une altitude de croisière d'environ 16 800 m. Le niveau sonore perçu au sol est estimé à 75 EPNdB soit l'équivalent du bruit d'une porte de voiture qui se ferme.
En novembre 2024, le moteur F414-GE-100 a été testé au sol à pleine puissance avec postcombustion. Le 17 juillet 2025, le X-59 a effectué ses premiers essais de roulage propulsé à Palmdale, en Californie.
Le premier vol du X-59 est actuellement prévu pour la fin de l'année 2025. Ce vol marquera le début des essais en vol pour valider les performances et la sécurité de l'appareil.
Entre 2026 et 2028 débutera la phase 3, qui étudiera l'impact des vols supersoniques au-dessus de communautés sélectionnées pour recueillir les réactions des résidents concernant le bruit perçu.
En 2030, les données recueillies seront transmises aux régulateurs pour potentiellement influencer les futures normes de bruit pour les vols supersoniques commerciaux.
Avec ces deux projets à bout touchant, le retour des vols supersoniques commerciaux n'a jamais semblé aussi proche depuis la mise à la retraite du Concorde il y a 22 ans. MSM