Bloodhound SSC : susciter des vocations avec un projet technique emblématique

Une maquette grandeur nature de la future voiture supersonique Bloodhound SSC a été dévoilée dans les allées du salon aéronautique de Farnborough qui s’est tenu du 19 au 25 juillet 2010. C’est l’occasion de faire le point sur ce projet qui ne vise pas seulement à atteindre les 1.000 miles par heure (plus de 1 600 km/h) sur terre, mais aussi à susciter des vocations scientifiques chez les écoliers et étudiants du Royaume-Uni.

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La conception et la construction d’une voiture supersonique destinée à battre le record de vitesse sur terre, au cours d’une tentative prévue en 2012, ne paraissent pas vraiment dans l’air du temps. Et pour cause : loin d’être des modèles en termes d’économie d’énergie, les véhicules s’attaquant à ce record sont si éloignés techniquement de ceux de tous les jours que tout transfert d’innovation vers le marché automobile semble lointain. Qu’est-ce qui a donc pu pousser Richard Noble et son équipe à se lancer dans l’aventure Bloodhound SSC (Super Sonic Car) avec le soutien de l’Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC, conseil de recherche pour les sciences de l’ingénieur et les sciences physiques) ?

Il y a bien sûr le record en lui-même et le seuil symbolique des 1.000 mph qui est plus élevé que l’actuel record de vitesse en vol à basse altitude ! Atteindre cette vitesse aux commandes de la voiture supersonique permettrait de poursuivre la fructueuse moisson par le Royaume-Uni de records de vitesse sur terre (l’actuel record s’élève à 763 mph et est détenu par Thrust SSC dont certains membres sont présents dans l’équipe Bloodhound SSC). Ce type de défi est incontestablement une vitrine exceptionnelle pour l’excellence britannique sur des sujets relevant de la science, de la technologie, des sciences de l’ingénieur et des mathématiques.

Cependant, la principale raison d’être de ce projet ambitieux est bel et bien d’attirer les étudiants et les scolaires vers des carrières scientifiques. Le Royaume-Uni doit en effet faire face à un cruel manque d’ingénieurs et de scientifiques et le projet Bloodhound SSC se veut être un symbole destiné à éveiller l’intérêt des jeunes pour la science et la technologie. Pour cela, l’équipe de Richard Noble travaille en partenariat avec des universités et des écoles : les étudiants ont ainsi accès à des études de cas réels à la pointe de la technologie concernant Bloodhound SSC, et les écoliers de tous niveaux voient leurs cours scientifiques appliqués aux phénomènes mis en jeu par la conception et le fonctionnement d’un véhicule terrestre supersonique. De plus, l’ensemble des données et des études relatives au véhicule est public et libre d’accès afin d’alimenter ces programmes éducatifs.

Au vu de la multiplicité et de la diversité des défis techniques à relever pour concevoir, fabriquer et faire fonctionner une voiture supersonique, il est clair que ce projet peut légitimement s’ériger en démonstrateur de l’excellence britannique. Voici un bref aperçu des sujets scientifiques et technologiques mis en jeu :
- aérodynamique : comment faire pour que la voiture génère le moins de traînée possible tout en restant clouée au sol et en étant contrôlable par le pilote ? Ce problème est d’autant plus complexe à appréhender que la voiture doit fonctionner et répondre à ces exigences sur une large plage de vitesses correspondant à des écoulements d’air subsoniques puis supersoniques autour du fuselage. Par ailleurs, le travail sur l’aérodynamique fait largement appel aux mathématiques et à l’informatique puisque le profil de Bloodhound SSC a été conçu en s’appuyant sur des méthodes CFD (Computational Fluid Dynamics, dynamique des fluides assistée par ordinateur).
- science des matériaux : comment faire pour construire une structure assez légère et résistante aux contraintes d’accélération lors d’une tentative de record ? Comment construire des roues capables de supporter un choc avec une pierre à très haute vitesse ou bien l’accélération radiale de 50.000 G due à la vitesse de rotation de plus de 10.000 tours par minute lorsque la voiture se déplace à 1.000 mph ?
- propulsion : comment implanter suffisamment de puissance propulsive sur le véhicule dans des conditions satisfaisantes d’encombrement, de poids et de sécurité pour le pilote ?
- dynamique du véhicule : comment assurer la suspension de l’ensemble et permettre au pilote de contrôler le véhicule à tout moment ?
- systèmes de contrôle : comment assurer la gestion du fonctionnement des moteurs ?

Le cahier des charges du projet et une grande quantité de travail ont donné naissance sur le papier à un objet roulant non identifié aux caractéristiques exceptionnelles. Il mesure 13,4 m de long et pèse plus de six tonnes. La puissance propulsive est fournie par deux moteurs (ce qui permet de contrôler avec plus de précision que si la voiture était propulsée par un unique moteur-fusée). Un réacteur issu du programme Eurofighter Typhoon est utilisé pour amener la voiture jusqu’à 300 mph. Pour atteindre les vitesses supérieures, ce réacteur assistera un moteur-fusée de type hybride, c’est-à-dire dans lequel la chambre de combustion contient un carburant solide et un comburant liquide stocké dans un réservoir annexe. Cette architecture est le résultat d’un compromis entre la complexité (moindre que celle d’un moteur-fusée à carburant et comburant liquides) et la sécurité et le contrôle (par rapport à un moteur-fusée à carburant et comburant solides). Pour terminer, un troisième moteur conventionnel sera embarqué sur Bloodhound SSC, fournissant la puissance auxiliaire nécessaire pour démarrer le réacteur et amener le comburant dans la chambre de combustion du moteur-fusée. Quant au système de freinage, il est lui aussi inspiré de l’aéronautique avec, comme sur un avion de chasse, la conjugaison d’aérofreins, d’un parachute et de freins au niveau des roues.

Jusqu’au salon aéronautique de Farnborough, Bloodhound SSC était encore à un stade virtuel. Une première étape a été franchie avec la présentation d’une maquette grandeur nature de l’engin au public du salon. Mais quel est l’avancement exact du projet à cette date ? La phase de conception est déjà bien avancée, comme en témoignent la maquette et l’ensemble des données publiées sur le site Internet du projet. Le réacteur d’avion est déjà entre les mains de l’équipe et a été récemment testé. La moitié de la construction du fuselage est déjà assurée grâce au soutien des sponsors.

En ce qui concerne les objectifs relatifs à l’éducation, le projet a pour partenaires l’University of West England de Bristol, l’Université de Swansea et l’Université de Southampton. Plus d’1,5 million d’écoliers issus de 3 500 écoles profitent du volet éducatif du programme Bloodhound SSC. Ce dernier a d’ailleurs fait l’objet d’un rapport positif de la NFER (National Foundation for Educational Research, fondation nationale pour la recherche en éducation). Le projet a enregistré l’arrivée de nouveaux sponsors, institutionnels comme The Institution of Mechanical Engineers ou privés.

A ce stade, il est difficile d’évaluer les retombées de Bloodhound SSC en termes de vocations scientifiques. Cependant, vu le nombre d’écoliers et d’institutions que le projet a réussi à toucher, il y a fort à parier que l’impact soit finalement positif. La présence sur un stand du salon de Farnborough prouve en tout cas que l’exposition médiatique du projet est bien réelle. Enfin, si le record de 1.000 mph venait à être atteint en 2012, l’excellence de la recherche et de l’industrie britanniques dans les domaines automobile et aéronautique et leur capacité à innover seraient encore une fois démontrées.


Sources :
- New Energy Focus, 17/08/09, http://redirectix.bulletins-electroniques.com/3Phdd
- University of Aberdeen , 18/08/09, http://www.abdn.ac.uk/news/details-4087.php


Auteur : Joël Constant

publié le 26/10/2010

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