Airbus Helicopters prévoit de faire voler le successeur du X3 en 2020

Le projet de recherche et technologie Racer fait partie du programme public-privé Clean Sky 2 de la Commission Européenne. Avec son rotor principal, ses hélices propulsives et son aile, le Racer (un acronyme pour Rapid And Cost-Efficient Aircraft, ou aéronef rapide et économique) est un combiné, comme le X3. Mais, cette fois, le bureau d’études est parti d’une feuille blanche et a amélioré la configuration, assure Airbus Helicopters. Revue de détail des audacieuses options technologiques.

Au salon du Bourget, Airbus Helicopters devait dévoiler ce matin une maquette à échelle réduite du Racer, un démonstrateur de combiné qui va ainsi succéder au X3. Par rapport à ce dernier, la formule aérodynamique est optimisée pour une moindre consommation de carburant. Les ingénieurs introduisent aussi une dose d’hybridation dans les turbomoteurs.

L’hélicoptériste de Marignane (Bouches-du-Rhône) vise une vitesse de croisière plus faible que celle du X3, pour lequel 220 kt était présenté comme l’optimum. A 190 kt, le Racer aura besoin de moins de puissance qu’un hélicoptère classique de même tonnage à 140 kt. C’est en tous cas ce que les ingénieurs d’Airbus espèrent confirmer lors d’essais en vol, à partir de 2020. Une date qui a glissé d’un an depuis juin 2016.

Taillé pour la vitesse

Sur un combiné, grâce à la portance fournie par l’aile, la charge aérodynamique supportée par le rotor principal est moindre. Le vitesse de rotation est réduite. Ainsi, la vitesse de bout de pale, qui autrement peut devenir transsonique, ne pose plus problème. Et le rotor se contente de moins de puissance.

En outre, le mât rotor subit un effort moindre en flexion. C’est grâce aux hélices latérales : pour accélérer, le rotor ne doit plus être incliné. Globalement, à la fois d’un point de vue aérodynamique et mécanique, une telle formule est taillée pour la vitesse.

Le X3 a volé de 2010 à 2014. Le pdg Lutz Bertling, qui avait lancé le X3 quand l’entreprise s’appelait encore Eurocopter, était un fervent promoteur du combiné. Son successeur depuis 2013, Guillaume Faury, est apparu plus prudent quant aux dépenses de recherche et technologie. Le X3 n’a eu aucune descendance dans la gamme d’Airbus Helicopters. Clean Sky 2 semble avoir relancé l’idée.

Aile jointe

Le X3, construit en 2010, reprenait de nombreux éléments existants, comme un fuselage de Dauphin. En repartant de zéro, les concepteurs du Racer en ont fait évoluer l’architecture. Ainsi, Tomasz Krysinski, le directeur technique d’Airbus Helicopters, souligne les avantages de l’aile jointe. A surface alaire constante, l’aile supérieure masque l’aile inférieure et le souffle vertical du rotor « voit » une surface réduite. Pour une performance donnée en stationnaire, le rotor doit fournir moins de poussée.

Le train d’atterrissage principal peut être installé dans l’aile inférieure. On peut alors écarter les roues pour plus de stabilité. Et déployer et rétracter le train sera plus simple – loger le train dans le fuselage exige une cinématique complexe.

L’aile jointe est aussi plus rigide. Ainsi, les arbres de transmission qu’elle contient se déforment moins. Ils peuvent être allégés. Deux matériaux seront testés pour ces arbres, explique Tomasz Krysinski : l’acier et la fibre de carbone.

Il était reproché au X3 la proximité de ses hélices avec les portes des passagers. Les hélices propulsives du Racer règlent la question. De plus, en aval de l’aile, l’écoulement est favorable à l’aérodynamique de l’hélice, indique Tomasz Krysinski. D’où un besoin en puissance diminué de 10 %.

Micro-hybridation

Deux RTM 322, fournis par Safran Helicopter Engines, motoriseront le démonstrateur. Ce type de turbomoteur est en service sur des hélicoptères militaires comme le NH90 et était déjà présent sur le X3. Safran et Airbus vont tester en vol un système de micro-hybridation dont le monde des voilures tournantes débat depuis quelques années. Micro mais spectaculaire puisqu’il s’agit, en croisière, de voler sur un seul moteur (LIEN à créer vers article Safran Helicopter Engines « techno » à paraître). Le second sera coupé ou au ralenti. La consommation d’un moteur à pleine puissance est en effet inférieure à celle de deux moteurs à un régime intermédiaire. Un dispositif électrique innovant permettra de redémarrer très vite le second moteur, si besoin.

L’assemblage final du Racer devrait débuter en 2020. Les évaluations en vol dureront au moins deux ans, précise le directeur technique. Objectif : un niveau TRL 6 de maturité technologique, qui se situe juste avant le niveau d’un lancement industriel.

Partenaires multiples

Airbus a de nombreux partenaires dans le cadre de ce programme européen. Ainsi, l’Espagnol Aernnova, spécialiste des composites, est responsable du fuselage arrière. L’Italien Avio (groupe GE) aidera à mettre au point les boîtes de transmission.

Le budget total de Racer s’élève à 200 M€. Clean Sky 2 financera jusqu’à 40 % du budget des grandes entreprises (comme Airbus) et jusqu’à 60 % de celui des partenaires de taille plus modeste.

Thierry Dubois