Relier Paris à New York en moins de vingt minutes, c'est possible. Ça l'est du moins à condition de voyager à 21.000 kilomètres par heure, soit dix-sept fois la vitesse du son et dix fois la vitesse de pointe du Concorde.
Pour atteindre de telles vitesses, la propulsion classique du moteur à réaction (où la combustion du kérosène avec l'oxygène dilate le gaz projeté vers l'arrière) ne suffit pas. Il est bien plus efficace de provoquer une détonation brusque libérant l'énergie d'un coup plutôt que de manière continue.
C'est ce principe que sont parvenus à exploiter des chercheurs de l'université de de l'université de Floride (UCF), en créant «une chambre de réaction hypersonique à ondes obliques». Les systèmes de propulsion par détonation sont étudiés depuis plus de soixante ans, mais la réaction de détonation, utilisée pour les bombes, est extrêmement difficile à stabiliser.
La réaction ne dure que quelques millisecondes et l'énorme quantité d'énergie libérée est complexe à maîtriser. Des moteurs créant une série d'explosions répétées ont déjà été testés dans certains avions, comme le Scaled Composites Long-EZ «Borealis» construit par l'US Air Force Research Laboratory et l'Innovative Scientific Solutions Incorporated (ISSI) en 2008, rappelle le site New Atlas.
Ça détonne, Elton
Les moteurs à détonation en rotation, dans laquelle les ondes de choc déclenchent d'autres détonations dans un canal en forme d'anneau ont également été envisagés, et les chercheurs de l'UCF ont réussi une démonstration d'un tel engin l'an dernier.
L'équipe, menée notamment par l'ingénieur en mécanique Kareem Ahmed, dévoile aujourd'hui une troisième technique utilisant une sorte de rampe inclinée à l'intérieur de la chambre de réaction pour confiner l'onde de choc à l'intérieur de la chambre de combustion.
«Contrairement aux ondes de détonation rotatives qui tournent, les ondes de détonation obliques sont stationnaires. On peut donc mieux les stabiliser, détaille Kareem Ahmed. Cela revient à “geler” une explosion intense dans un espace physique contraint.»
Les chercheurs ont pu maintenir la durée de l'onde de détonation pendant trois secondes. Cela semble encore très peu, mais l'équipe compte améliorer la durée de réaction en modifiant le mélange de carburant, l'inclinaison de la rampe ou les conditions d'entrée et de sortie de l'air.
Outre le transport aérien, ce système de propulsion hypersonique pourrait permettre de lancer des fusées en orbite en économisant de grandes quantités de carburant.
Cela ouvre aussi la voie à des missiles dévastateurs. «Avec une telle vitesse et une telle inertie, vous n'avez même pas besoin d'explosif pour détruire une cible […]. N'importe quel engin hypersonique devient une arme en puissance», écrit David Szondy dans New Atlas.
