Aéroportés (Partie 1)

Auteur : Luca Garbarini (CapCom)

On le sait, atteindre l’orbite est tout sauf une partie de plaisir. Pour qu’un corps puisse continuellement tomber autour de la Terre (ou de quel qu’autre astre massif), il faut lui fournir une vitesse considérable. C’est pourquoi les fusées sont, en général, de tels monstres de puissance. Mais, et si on pouvait leur faciliter le voyage ? S’il existait un moyen disons… de les sortir de la basse atmosphère, tout en consommant peu de carburant ? Par exemple, pourquoi ne pas fixer une fusée sous un avion, et la faire décoller de là-haut ?

C’est ce que de nombreux ingénieurs se sont dit par le passé, et continuent à se dire aujourd’hui. En effet, cette solution semble alléchante: l’aviation est aujourd’hui un domaine mature, bien connu du grand public et des scientifiques, dont les rouages sont globalement maîtrisés, bien plus que ceux du spatial par exemple. Tirer parti de cette technologie semble donc être un parfait compromis ! La fusée ainsi élevée n’a plus à se soucier de la météo, ne devra combattre qu’une fraction des frottements de l’air, hérite d’une altitude de départ non négligeable et d’une bonne vitesse… Plus on y regarde, plus ce mariage semble prometteur !

Malheureusement, rien n’est jamais simple au pays du vol orbital, et une solution miracle, si elle existait, aurait tôt fait de monopoliser tous les projets de développement. Ce n’est néanmoins pas ce qu’on observe: la majorité des lanceurs en projet n’ont pas recours à de telles méthodes. Mais, pourquoi donc ? Dans cette article, j’aimerais revenir sur les différents projets basés sur cette procédure impressionnante qu’est le lancement aéroporté, sur son histoire et évidemment sur son futur, ainsi que sur ses avantages et ses inconvénients. Décollage immédiat !

Des missiles aux X-Planes

Evidemment, quand on évoque une fusée larguée par un avion, le mot « missile » s’impose rapidement. Et en effet, on n’en est pas loin. On en est si proche que c’est d’ailleurs des avions militaires qui furent envisagés les premiers pour ce genre d’essais, notamment à travers le programme des X-Planes.

Le X-1 en vol (NASA)

Du X-1 au X-15 en passant par les plus récents X-43A ou le plus insolite X-38, bon nombre de ces avions expérimentaux étaient largués par des bombardiers comme le B-52. Et à l’époque du X-15, certains envisageaient sérieusement de mener la course à l’espace depuis de telles plateformes ! Le X-15 lui-même aurait pu devenir le premier vaisseau américain (voir mondial) à emporter un humain hors de l’atmosphère, si les capsules et leurs lanceurs dérivés de missiles n’avaient pas été sélectionnés (je fais ici évidemment référence aux programmes Mercury et Gemini ainsi qu’aux lanceurs Redstone, Atlas ou encore Titan !).

LE X-15 depuis le cockpit du B-52 qui le transporte (NASA)
Le X-15 juste après son largage (NASA)

Ces concepts restent assez loin de lanceurs orbitaux, mais l’idée est la même: emporter un véhicule hors des basses couches de l’atmosphère, en lui fournissant au passage une bonne altitude et une « petite » vitesse horizontale. D’autres véhicules, notamment des missiles antisatellite (oui, ça existe), étaient lancés depuis des chasseurs F-15, pour les même raisons.

Tir d’un missile ASAT ASM-135 (National Archives Catalog)

Des navettes pas comme les autres

Le concept de lancement aéroporté a commencé à faire des émules dans les années 60, quand la NASA a demandé un véhicule « fiable, bon marché et réutilisable ». Oui, on parle bien de la Navette Spatiale, ou STS. Et la navette que l’on connait fait pâle figure face aux concepts proposés à l’époque !

En effet, le mot d’ordre étant la réutilisation, beaucoup misaient sur un système 100% réutilisable. Ainsi, de nombreux projets d’avions spatiaux ont émergé, et parmi eux, certains comptaient bien sur cette idée de lancement aéroporté.

L’idée est assez simple: un avion (souvent, un avion fusée, parfois plus proche d’une fusée que d’un avion d’ailleurs) emportait l’orbiteur sur une trajectoire suborbitale, le larguait, et retournait se poser. Une fois à terre le « premier étage » pouvait être réparé, vérifié, et réaffecté. Et alors que certains projets ressemblaient fortement à ce que l’on connait aujourd’hui, à savoir un lanceur (ou simplement un réservoir) transporté sous les ailes du vaisseau principal, d’autres misaient sur des montage bien plus exotiques !

Exemple de concept de navette spatiale, architecture utilisant deux avions-fusée l’un sur l’autre (NASA/Rockwell)
Exemple de concepts de navette (NASA)
Plans du Martin Mariette Spacemaster, un concept dit de  »navette catamaran » (Jenkins, Space Shuttle, 1992 edition page 61)

De plus, on l’a vu, la plupart de ces concepts ne misaient pas sur de simples avions comme le faisait le X-15, mais sur des avions fusées. Au final, ces porteurs étaient de vrais premiers étages, capables d’atteindre des vitesses considérables et de quitter l’atmosphère. On est loin d’un simple B-52…

Les soviétiques n’étaient d’ailleurs pas en reste: la navette MAKS par exemple, et son impressionnant réservoir externe auraient tiré parti de l’impressionnant Antonov An-225. Cette petite navette spatiale aurait ainsi décollé depuis les airs ! Une version améliorée de MAKS aurait été étudiée, nécessitant non pas un mais deux An-225, assemblés côte à côte et équipés d’une vingtaine de moteurs… Mais vous imaginez bien qu’un concept aussi fou n’est allé très loin.

La navette MAKS et de son impressionnant réservoir externe (Titulik, Wikipédia)

Pour en finir avec ces Navettes de l’extrême, petit passage patriotique : Dassault a, pendant un temps, travaillé sur le Véhicule Hypersonique Réutilisable Aéroporté, ou VEHRA. Comme son nom l’indique si bien, cette petite navette aurait conféré à la France (ou à l’Europe) un accès à des vols suborbitaux. Lancé depuis un Airbus, basé sur la silhouette de corps-portant du X-38 de la NASA, VEHRA aurait été un projet des plus intéressants… Mais vous vous en doutez, il n’a jamais vu le jour, malgré quelques tentatives (ratées) de résurrection comme l’entreprise Suisse S3 ou encore la navette Soar.
[6][6.1]

La navette Vehra (Dassault)
La navette de S3 sur son avion-cargo, un Aribus A-300 (vue d’artiste, S3)

Des Aéroportées qui manquent de portance

Bon, les Navettes aéroportées sont peut-être trop ambitieuses. Mais quid d’une fusée classique ? En effet, en enlevant les contraintes associées à un véhicule de type Navette, on simplifie énormément le développement ! Et même si, on le verra, cela a suffi à certains concepts, il se trouve que la majorité d’entre eux n’a jamais vu le jour.

Parmi ces fusées oubliées, plusieurs sont héritées du nouveau géant des airs: le Roc de Stratolaunch ! Ce monstre à double fuselage était, à l’origine, destiné à envoyer sa propre gamme de lanceurs vers l’espace. Deux configurations – une simple et une « heavy » – auraient pu tenir sous cette aile immense, représentant peut-être la première fusée aéroportée de grande envergure. Une Navette habitée aurait aussi pu être lancée ainsi, mais on en sait très peu à son sujet, bien qu’elle semble de retour sous le nom de « Black Ice » (on en reparle plus bas).
Le Roc aurait également pu accueillir trois fusées Pegasus (là aussi, on en reparlera) côte-à-côte, mais cette fusée a aujourd’hui du mal à décrocher le moindre contrat.

Le Roc et sa famille de lanceurs (vue d’artiste, Stratolaunch)
La famille des lanceurs de Stratolaunch (vue d’artiste, Stratolaunch)

Le Stratolaunch étais aussi conçu pour transporter une fusée que vous connaissez bien: la Falcon 9 ! Une version « Air » aurait pris place sous l’aile du géant pour augmenter sa capacité (notez toutefois que cette Falcon9 Air était plus proche de la Falcon 9 1.0, bien moins puissante et bien plus légère que la Falcon9 Block 5 que l’on connait aujourd’hui. Cette dernière n’aurait jamais tenu sous un Roc, aussi impressionnant soit-il).
Une Falcon5, utilisant seulement 5 Merlins, a aussi été envisagée un temps pour cette fonction, mais ces deux projets ont finalement été annulées et SpaceX s’est tourné vers une Falcon9 améliorée (la Block5), la Falcon Heavy et le Starship.

Le Stratolaunch emportant une Falcon 9 Air (vue d’artiste)

Nous avons maintenant un bel aperçu des premiers projets de lancements aéroportés, mais il nous reste à voir ce qu’il en est aujourd’hui, et surtout quel futur pourrait avoir cette technologie. On verra tout ça dans la seconde partie de cet article, en plus d’aborder les avantages et inconvénients de tels vols. Rendez-vous en seconde partie !

2 commentaires sur « Aéroportés (Partie 1) »

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