Hermeus, une start-up qui développe des avions hypersoniques, a démontré la transition du turboréacteur au statoréacteur dans son moteur, Chimera. Il s’agit d’une avancée importante pour faire du vol hypersonique opérationnel une réalité.
Chimera est un moteur à cycle combiné à base de turbine (TBCC), c’est-à-dire un hybride entre un turboréacteur et un statoréacteur. La possibilité de passer d’un mode à l’autre permet au premier avion de Hermeus, Quarterhorse, de décoller d’une piste normale et d’accélérer ensuite jusqu’à des vitesses élevées.
Le coût et la rapidité avec lesquels l’équipe d’Hermeus a atteint cette étape importante sont remarquables. Hermeus a conçu, construit et testé Chimera en 21 mois pour 18 millions de dollars. Rappelons que l’équipe avait reçu plus de 130 millions de dollars de financement, dont une série B de 100 millions de dollars et des contrats avec l’armée de l’air américaine. Elle a également reçu un soutien important de la NASA et d’autres agences gouvernementales américaines, ainsi que des fonds d’innovateurs aérospatiaux comme RTX Ventures, le groupe de capital-risque de Raytheon Technologies.
Le moteur est fabriqué en interne, ce qui permet une boucle de rétroaction étroite entre les ingénieurs et les techniciens. Cet aspect est crucial pour permettre à l’entreprise d’itérer rapidement. En outre, l’intégration verticale réduit la dépendance à l’égard des fournisseurs extérieurs et permet un meilleur contrôle de la chaîne d’approvisionnement.
En outre, l’entreprise aérospatiale a été claire dès le début : la FA métal est un élément central de son plan d’intégration verticale de la production et elle utilise actuellement une machine Velo3D pour repousser les limites de ce qui est possible au niveau de la fabrication. Aujourd’hui, environ 15 % du moteur est imprimé en 3D, ce qui a permis un développement rapide.
En ce qui concerne le fonctionnement, lorsque la température et la vitesse de l’air entrant augmentent, les turboréacteurs atteignent leur limite de performance. Cela se produit à environ Mach 2. Chimera dispose d’un pré-refroidisseur qui réduit la température de l’air entrant dans le turboréacteur. Cela permet à Hermeus de tirer un peu plus de performance du turbojet avant de passer au statoréacteur. À environ Mach 3, Chimera commence à contourner l’air entrant dans le turboréacteur et le statoréacteur prend complètement le relais.
Un statoréacteur est un système de propulsion simple qui « bouscule » l’air à haute pression entrant pour créer une compression. Le carburant est mélangé à cet air comprimé et allumé pour créer une poussée. Les statoréacteurs sont optimaux entre Mach 3 et Mach 5.
Les essais ont eu lieu au Laboratoire de turbomachines de Notre Dame, qui fournit de l’air chauffé pour simuler des températures et des pressions élevées à Mach. La transition de mode ayant été démontrée avec succès, l’équipe d’Hermeus se lance maintenant dans la course à la fabrication du premier avion Quarterhorse qui commencera les essais en vol à la fin de 2023.
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