Boom Supersonic se présente au salon de Farnborough de cette année, un an et demi après s’être lancé dans un projet interne visant à développer un moteur pour son avion de ligne supersonique conceptuel Overture.
La prise en charge du projet en interne a marqué un changement de stratégie qui a ajouté une immense complexité et un coût à un projet déjà incroyablement complexe et coûteux.
Cela dit, Boom, basée au Colorado, continue de se battre, et le directeur général et fondateur Blake Scholl insiste sur le fait que la société mettra en œuvre son plan visant à ce qu’Overture transporte des passagers payants d’ici la fin de cette décennie.
Et l’entreprise progresse. Ces derniers mois, Boom a réalisé le premier vol de son démonstrateur supersonique XB-1, obtenu une autorisation de vol d’essai supersonique, terminé la construction de son site d’assemblage Overture et commencé les tests de chambre de combustion de son moteur Symphony.
« J’aime les plannings agressifs mais réalistes. J’aime me mettre au défi de progresser sans sauter d’étapes », explique Scholl à FlightGlobal. « Nous devrions être capables de le faire au moins aussi bien que quiconque. »
Rares sont ceux qui pourraient accuser Scholl de manquer d’ambition avec le projet de Boom de développer un avion de transport supersonique entièrement nouveau qui, s’il réussit, pourrait bouleverser l’industrie du transport aérien. Boom affirme que l’Overture pourra transporter de 64 à 80 passagers, voler à Mach 1,7 (une vitesse revue à la baisse par rapport à la vitesse initialement prévue de M2,2), voler à 60 000 pieds et avoir une autonomie de 4 250 nm (7 870 km). Il doit être équipé de quatre turboréacteurs Symphony sous les ailes.
Boom affirme disposer d’un carnet de commandes Overture de 130 clients, dont Compagnies aériennes américaines, Compagnies aériennes japonaises et Compagnie aérienne United Airlines ayant signé des accords pour acquérir le type.
Le constructeur a déjà dévoilé plusieurs fournisseurs de programmes. Honeywell fournira sa suite avionique Anthem en cours de développement pour Overture, le français Latecoere fournira les systèmes de câblage, l’espagnol Aernnova fournira les ailes, l’italien Leonardo fournira les caissons de voilure et les sections de fuselage, et une autre entité espagnole, Aciturri, fournira l’empennage. En outre, les systèmes de carburant d’Overture proviendront d’Eaton, le train d’atterrissage de Safran et les principaux systèmes et composants de Collins Aerospace, a précisé Boom.
Scholl insiste sur le fait que les passagers réclament des vols ultra-rapides et que les compagnies aériennes souhaitent un concurrent comme Boom pour perturber le duopole Airbus-Boeing de longue date. L’entreprise s’est également associée à Northrop Grumman pour développer des variantes de l’Overture destinées aux missions spéciales du gouvernement américain et de ses alliés, Scholl affirmant qu’un tel avion serait particulièrement utile pour effectuer des vols longue distance dans la région du Pacifique.
Pour concrétiser ses ambitions, la start-up aura besoin de davantage de financement et devra surmonter le processus de certification incroyablement difficile – et ce, dans un contexte de surveillance accrue de la part de la Federal Aviation Administration. Boom est également confronté à une pression sociale et gouvernementale croissante pour réduire les émissions de carbone, qui posent des problèmes particuliers car les avions supersoniques consomment plus de carburant par passager que les avions subsoniques. Boom rétorque qu’Overture utilisera du carburant d’aviation durable, un produit dont la viabilité est incertaine.
Malgré les défis à relever, Boom continue d’avancer dans la bonne direction.
Le 22 mars, l’entreprise a réussi à faire fabriquer son démonstrateur XB-1 – que Scholl appelle le « premier jet supersonique développé indépendamment et le premier nouvel avion supersonique civil depuis le Concorde » – décoller pour son vol inauguralLe XB-1, entièrement nouveau et équipé de trois moteurs GE Aerospace J85-15, a décollé de la base d’essais en vol de Boom à Mojave Air & Space Port en Californie et a volé pendant 12 minutes, grimpant à 7 120 pieds et atteignant 238 kt (441 km/h). Bien qu’il ne s’agisse pas d’une représentation à l’échelle d’Overture, le XB-1 aidera Boom à évaluer les technologies qu’il a l’intention de transférer sur son futur frère.
« Notre objectif lors de ce premier vol était de démontrer que nous pouvions bien le contrôler, le piloter correctement et le ramener au sol en toute sécurité », explique Scholl, ajoutant que le vol a également prouvé la viabilité du « système de vision à réalité augmentée » du XB-1, qui affiche au pilote une image de la piste pendant l’atterrissage. Ce système est nécessaire car le nez allongé du XB-1 et son angle d’attaque élevé à l’atterrissage obscurcissent la visibilité, le même problème qui a conduit au développement du nez « tombant » du Concorde.
« Environ neuf choses sur dix ont fonctionné exactement comme nous l’espérions », explique Scholl. « Nous avons trouvé une chose que nous allons modifier, qui concerne l’axe de roulis… il y avait des secousses dans l’axe de roulis. »
Pour résoudre ce problème, Boom a déjà conçu et installé sur le XB-1 un « système d’augmentation de la stabilité en roulis » qui complète les systèmes d’augmentation de tangage et de lacet existants du jet. Scholl a déclaré que l’équipe s’attendait à ce que le XB-1 puisse nécessiter cette technologie supplémentaire et a déclaré que la configuration mise à jour « rapproche le XB-1 de l’Overture », qui disposera d’un « contrôle actif de la stabilité » sur les trois axes.
Le XB-1 n’a pas encore repris son envol, mais Scholl affirme que la deuxième sortie est imminente et permettra de montrer aux ingénieurs si d’autres changements sont nécessaires. Dans le cas contraire, « la cadence des vols va s’accélérer » et l’équipe effectuera probablement 10 à 15 vols avant de faire passer le mur du son au XB-1, une étape qui pourrait intervenir en septembre ou en octobre, dit-il.
Bien que loin d’avoir commencé la production d’Overture, Boom a annoncé en juin que la construction d’une installation de 16 723 m² (180 000 pieds carrés) était terminée à l’aéroport international Piedmont Triad de Greensboro, en Caroline du Nord, où elle compte assembler l’avion. Conçue pour quatre stations d’assemblage, l’installation est destinée à accueillir la production de 33 avions par an. L’assemblée législative de Caroline du Nord a approuvé un financement de 107 millions de dollars pour aider à financer le projet.
Scholl explique que Boom développe actuellement des procédés de fabrication pour Overture. L’objectif est d’installer sur le site de production, d’ici six à douze mois, une cellule de test pour évaluer les assemblages de fuselage et d’autres processus d’assemblage, et d’ici deux ans, de commencer à assembler le premier avion d’essai Overture.
De nombreux obstacles demeurent.
Le coût de la conception, des tests et de la certification d’avions commerciaux entièrement nouveaux est énorme : plusieurs milliards de dollars, voire plus, selon les analystes de l’aéronautique. De telles charges financières ont poussé l’ancien développeur d’avions supersoniques Aerion, autrefois concurrent de Boom, à la faillite en 2021.
Les investisseurs de Boom devront puiser davantage dans leurs poches pour assurer le suivi du projet. Scholl refuse de discuter des finances de l’entreprise privée, mais en novembre 2023, Boom a annoncé avoir obtenu un financement total de plus de 700 millions de dollars.
« Nous continuons de bénéficier du soutien de nos bailleurs de fonds », déclare Scholl. « Nous savons qu’il s’agit d’un programme de plusieurs milliards de dollars. Mais ce que nous avons démontré avec le XB-1, c’est que nous pouvons réellement construire et faire voler un avion de manière cinq à dix fois plus efficace en termes de capital que quiconque ne l’a jamais fait. »
« Nous avons réellement franchi une étape importante avec le lancement du XB-1, car nous avons désormais démontré l’efficacité du capital de cette entreprise. »
MOTEUR INTERNE
De nombreux défis d’ingénierie restent à relever, notamment le développement du moteur Symphony, qui représente peut-être la plus grande incertitude pour le programme Overture.
Rolls-Royce avait terminé les études de moteur pour Overture avant de se retirer en 2022. À cette époque, d’autres grands fabricants de moteurs ont également refusé de participer, invoquant la nécessité de concentrer les fonds de développement sur des moteurs plus efficaces pour les jets subsoniques.
Sans partenaire moteur, Boom a révélé en décembre 2022 qu’il lançait le développement interne de Symphony, un turboréacteur à double flux moyen de poussée de 35 000 livres (156 kN). Symphony doit avoir une soufflante de 72 pouces (1,8 m) de diamètre, trois étages de compresseur basse pression, six étages de compresseur haute pression, un étage de turbine haute pression et trois étages de turbine basse pression.
Boom a embauché le vice-président senior Scott Powell, un ancien de Boeing qui a dirigé l’ingénierie de propulsion pour des programmes tels que le 787, pour diriger le développement de Symphony. Boom s’est associé sur le projet à Florida Turbine Technologies (FTT), une division de Kratos Defense & Security Solutions chargée de réaliser une grande partie de la conception de Symphony.
Les activités de FTT comprennent traditionnellement le développement et les tests de compression de moteurs et de turbomachines, la production de moteurs à réaction pour missiles de croisière et la fourniture de services d’ingénierie de propulsion commerciale et militaire, indique son site Web.
Parmi les autres partenaires de Symphony figurent le partenaire de maintenance StandardAero et GE Aerospace, qui fournit des conseils en matière de fabrication additive.
« Nous savions que nous faisions un pari sur nous-mêmes lorsque nous avons lancé ce projet, et jusqu’à présent, ce pari s’est avéré très payant », déclare Scholl à propos de Symphony. « Avec FTT, nous avons pu recruter la meilleure équipe de conception de moteurs supersoniques de la planète. »
En juin, Boom a déclaré que FTT avait commencé les tests sur les bancs de combustion du moteur Symphony. « Près de 80 capteurs de pression mesurent les détails du débit du compresseur haute pression, autour des buses de carburant et à travers la chambre de combustion », a tweeté Scholl. « Les résultats des tests aideront à calibrer notre ingénierie numérique et nous permettront de maximiser l’efficacité énergétique du Symphony. »
Le développement et la certification des moteurs d’avion figurent parmi les tâches les plus difficiles de l’industrie aéronautique, même pour les grands acteurs établis de longue date. GE Aerospace a des années de retard dans l’obtention de la certification de son turbopropulseur Catalyst, qui doit propulser le Beechcraft Denali de Textron Aviation, et les problèmes de Safran Aircraft Engines avec son turboréacteur Silvercrest ont incité Textron en 2019 à annuler le développement du jet d’affaires Hemisphere de Cessna.
Mais Scholl insiste sur le fait que Symphony réussira, soulignant que Boom a adopté un modèle de développement à faible coût qui a fait ses preuves auprès d’autres start-ups, dont SpaceX. Ce modèle consiste à affecter de petites équipes d’ingénieurs hautement qualifiés au développement rapide de prototypes réels – « prototypage matériel rapide, tests rapides (et) de nombreux tests sur plateformes », explique Scholl.
Il explique que les fabricants traditionnels de l’industrie aérospatiale ont tendance à avancer beaucoup plus lentement, car ils effectuent un travail de conception exhaustif et coûteux dans le but de perfectionner les concepts sur papier avant de réellement construire et tester les prototypes – et puis, tard dans le processus, des problèmes surgissent.
« Ma philosophie est la suivante : construire rapidement le prototype, apprendre et itérer. Au final, ce sera plus rapide et moins cher », explique Scholl. « En très peu de temps, nous verrons si cela fonctionne… Nous découvrirons que le moteur tourne bien plus tôt que prévu. »
AU-DELÀ DE MACH 1.7
Comme si le défi n’était pas déjà assez grand, Scholl envisage déjà un successeur à Overture qui volerait plus vite et plus loin. En octobre 2023, il a déposé un brevet couvrant une architecture de propulsion conceptuelle pour un futur avion supersonique. Le concept prévoit un jet propulsé à la fois par des turboréacteurs à faible taux de dilution traditionnels et par un système séparé composé de plusieurs soufflantes déployables.
À vitesse supersonique, les turboréacteurs fourniraient la poussée et les ventilateurs seraient logés dans la structure de l’avion, hors du flux d’air. Mais à basse vitesse, notamment au décollage et à l’atterrissage, les ventilateurs se déploieraient et fourniraient la poussée, indique sa demande de brevet, publiée en avril par l’Office américain des brevets et des marques.
L’architecture hybride turboréacteur-soufflante pourrait offrir une efficacité énergétique optimale dans le domaine supersonique et être suffisamment silencieuse pour respecter les réglementations sur le bruit dans les aéroports, indique l’application.
Une telle architecture pourrait permettre aux ingénieurs d’éviter les limitations imposées par les turboréacteurs seuls, ajoute Scholl, notant que les turboréacteurs à haut taux de dilution sont suffisamment silencieux mais moins efficaces à vitesse supersonique que les turboréacteurs à faible taux de dilution, qui sont trop bruyants pour respecter les restrictions de bruit.
La demande de brevet comprend des croquis d’un avion avec quatre turboréacteurs traditionnels suspendus sous des ailes en forme de mouette et avec des groupes de ventilateurs pouvant être rangés derrière des panneaux ou des portes. Une configuration possible comprend huit ventilateurs rangés dans la queue de l’avion ; une autre configuration comprend des ventilateurs rangés dans ses ailes.
« Ce ne sera pas le premier Overture », explique Scholl à propos de cette idée. « Il s’agit vraiment d’une technologie de nouvelle génération, et nous avons posé un jalon avec ce brevet. »
