Cet avion hypersonique de frappe et reconnaissance en route vers un prototype d’ici 2030, une révolution militaire en préparation

Le développement des technologies de défense aérienne est un domaine en constante évolution, et l’armée de l’air américaine, en collaboration avec la DARPA, explore actuellement des concepts pour un avion hypersonique réutilisable. Cet appareil serait capable de mener à bien des missions de frappe, de renseignement, de surveillance et de reconnaissance (ISR). Le projet baptisé « Next Generation Responsive Strike » (Next RS) pourrait voir le jour d’ici cinq ans, bien que des incertitudes subsistent quant à la demande réelle pour de telles capacités. Le programme Mayhem, un projet similaire, avait déjà connu des difficultés l’année précédente, remettant en question le besoin de ce type de technologie.

Exploration des besoins technologiques

Le concept Next RS a émergé discrètement au cours de l’année passée, avec plusieurs avis de marché émis par la DARPA pour répondre à divers besoins technologiques. L’objectif principal est de développer des technologies permettant la création de plateformes aériennes hypersoniques réutilisables. Ces appareils offriraient une capacité de frappe et ISR multi-mission contre des cibles protégées par des systèmes de défense aérienne avancés. Les avis de marché de la DARPA soulignent l’importance de combler le fossé technologique pour initier le programme de conception et de développement d’un avion NextRS Y-Plane d’ici la fin de la décennie.

Six domaines technologiques clés sont identifiés par l’APO pour faire progresser le concept Next RS : les structures et matériaux, la séparation des armes à haute vitesse, la propulsion à double mode, la génération de puissance, les systèmes de gestion thermique et un moteur à turbine haute vitesse. Ces avancées technologiques sont cruciales pour développer un système de propulsion basé sur un cycle combiné à turbine (TBCC) fonctionnant efficacement sur toute l’enveloppe de vol, sans nécessiter d’injection d’eau. Une meilleure compréhension des développements des turbomachines à haute vitesse (HMGT) est également recherchée pour faire progresser ce type de moteur vers un niveau de conception préliminaire.

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Le défi de la propulsion à cycle combiné

Le système de propulsion à cycle combiné à turbine (TBCC) est considéré depuis longtemps comme le sainte-graal de la conception d’avions à très haute vitesse. Les moteurs à statoréacteur et superstatoréacteur, utilisés pour propulser des véhicules aériens hypersoniques, ne fonctionnent pas correctement à des vitesses subsoniques et rencontrent des difficultés même à des vitesses supersoniques faibles. Un TBCC combine ces moteurs avec des turbines à jet qui fonctionnent à des vitesses inférieures, offrant ainsi une transition fluide d’un mode à l’autre. Un véhicule aérien équipé d’un système TBCC pourrait décoller et atterrir sur des pistes existantes suffisamment longues, tout en croisant à des vitesses supersoniques ou hypersoniques, offrant une flexibilité opérationnelle immense.

Les avis de marché de la DARPA soulignent également la nécessité de technologies permettant la séparation hypersonique des armes depuis les aéronefs et leur vol vers la cible. À des vitesses hypersoniques, les véhicules aériens subissent des contraintes physiques et thermiques immenses. Concevoir une soute à munitions capable de s’ouvrir en toute sécurité et de libérer une charge utile dans ces conditions représente un défi supplémentaire. Il est probable que le développement de munitions sur mesure soit nécessaire pour une plateforme opérationnelle Next RS.

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Avancées en matériaux et structures

Le développement récent d’armes hypersoniques a entraîné une résurgence des concepts structurels et des matériaux capables de survivre à l’environnement hypersonique et à la durée de vie et aux délais associés à ces armes. Les avancées dans les systèmes de protection thermique, les structures dites « chaudes » et les structures fabriquées par impression 3D ont accompagné ces efforts de développement. De plus, la recherche sur les matériaux composites tels que le carbone-carbone, le carbone-carbone infusé ou les composites à matrice céramique a suivi cette tendance.

Ces avancées structurelles et matérielles pour les armes hypersoniques sont indispensables mais insuffisantes pour permettre le développement de structures d’aéronefs hypersoniques réutilisables. Ces structures doivent être efficaces en termes de poids sur de grandes surfaces ou cellules aériennes et conçues principalement pour résister aux charges thermiques plutôt qu’aux charges mécaniques. L’intérêt se porte sur des cellules et des revêtements métalliques réutilisables, efficaces en termes de poids et thermiquement activés.

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Un avenir incertain mais prometteur

Bien que les détails sur les plateformes envisagées pour le Next RS restent flous, le projet partage de nombreuses similitudes avec le programme Mayhem, également connu sous le nom de « Hypersonic Multi-mission ISR and Strike ». Le programme Mayhem, qui a émergé en 2020, a été lié à un autre projet appelé le « Multi-Mission Cruiser » et au développement de systèmes de propulsion TBCC. L’apparition du programme a suivi une période d’intérêt public pour les aéronefs hypersoniques réutilisables capables d’effectuer des missions de frappe et ISR.

Lockheed Martin, avec sa division Skunk Works, a activement promu un concept appelé SR-72, censé succéder au célèbre avion espion SR-71 Blackbird. Toutefois, à la fin des années 2010, le SR-72 a disparu des documents promotionnels de Lockheed Martin. Le concept a refait surface avec la création d’un avion hypersonique fictif appelé Darkstar pour le film Top Gun: Maverick en 2022, un design jugé si réaliste que certaines parties « pourraient être plus que de la fiction ».

Le développement du Next RS est une entreprise ambitieuse qui pourrait transformer les capacités militaires futures. Pourtant, les défis technologiques, financiers et opérationnels restent nombreux. La question demeure : la technologie hypersonique réutilisable deviendra-t-elle une réalité incontournable dans le domaine de la défense aérienne ?