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USAF, un ravitailleur révolutionnaire !

Dernière mise à jour : 18 août 2023

Si vous pensez que le KC-46, basé sur le B767 de l’USAF était un projet mal ficelé basé sur une vieille cellule, vous avez peut-être raison. Mais l’USAF envisage déjà son futur ravitailleur qui sera révolutionnaire. Je vous avait parlé dans un article datant de février dernier. Cette fois l’USAF a fait son choix, retour sur cette intéressante décision qui pourrait également ouvrir la voie à d’importants changements design pour l’aviation civile.

Rappel

L’USAF a prévu trois phase de modernisation de sa flotte de ravitailleurs. La première phase, baptisée KC-X, a été initialement remportée en 2008 par l'A330 MRTT, proposé par Airbus en partenariat avec Northrop Grumman. Cependant, la victoire d'un fabricant non américain sous la présidence républicaine a déclenché un intense lobbying politique. Finalement, en 2011 avec l’arrivée des Démocrates, le contrat a été retiré à Airbus et confié à Boeing, qui avait proposé le KC-46 « Pegasus ». Le KC-46 a eu un début difficile, cependant, les améliorations apportées aux processus et les modifications apportées à l'avion ont changé l'opinion des gens sur la capacité opérationnelle et l'impact économique du KC-46A. Le chef des acquisitions de l'USAF, Andrew Hunter, a déclaré : « Il y a eu un énorme changement radical au cours de la dernière année, et l'Air Mobility Command a vraiment ouvert la voie à une utilisation opérationnelle du KC-46 ».

A partir de l'été 2022, le KC-46 a été approuvé pour ravitailler 97% des avions lors des missions du US Transportation Command.

Au fur et à mesure que des améliorations et des adaptations sont apportées, la nécessité de commander plus de KC-46, plutôt que de dépenser cet argent pour une compétition KC-Y commence à avoir encore plus de sens.

Il semble dès lors que la phase intermédiaire avec le programme KC-Y destiné à combler l'écart entre les KC-135, KC-10 et KC-46 actuels en service, et le futur ravitailleur NGAS ne donne pas forcément lieu à une nouvelle compétition. Autrement dit, l’USAF pourrait bien simplement se diriger en direction d’un achat supplémentaires de KC-46A, ce qui permettrait de dégager des fonds en vue du développement du futur NGAS.


Le concept

L’US Air Force poursuit le développement continu de la prochaine génération de concepts de ravitailleurs qui répondent à l'évolution de l'environnement stratégique. Pour ce faire l’USAF a mis en place le projet de système de ravitaillement en vol de nouvelle génération (NGAS) pour faire avancer ces efforts. L'équipe du projet mène une analyse préliminaire et un développement de concept pour répondre aux critères d'entrée pour une analyse des alternatives (AoA) qui devrait actuellement commencer en octobre 2023. L'équipe recherche des informations sur des solutions industrielles. La portée de cet ensemble de solutions comprend les éléments suivants :

- La capacité opérationnelle initiale prévue pour le NGAS est pour 2040.

- NGAS sera le troisième des trois incréments du plan de recapitalisation des ravitailleurs de l'Air Force, soit l'incrément 1 représenté par le programme KC-46 et l'incrément 2 (connu sous le nom de KC-Y ou "bridge tanker").

- le NGAS sera tenu de traiter l'emploi dans des scénarios contestés.

Les premières études connues sous le nom d'analyse des alternatives (AOA), qui évaluent la pertinence d'un programme, pourraient avoir lieu en 2024, a déclaré Paul Waugh, responsable du programme pour la direction de la mobilité et des avions d'entraînement de l'USAF.


Ravitailleur furtif

Les avions ravitailleurs actuels sont certes modernes et offrent bonne polyvalence. Pour autant, ces aéronefs restent particulièrement vulnérables dans un conflit de haute intensité. Leur emploi dans un espace aérien en proie à des opérations aériennes ou se déroule des affrontements en vue d’obtenir la supériorité oblige de tenir les ravitailleurs en retrait ou dans un secteur spécifique avec une forte protection. Entendez par-là une escorte aérienne qui travaille en profondeur pour garantir un minima de sécurité. Le conflit en Ukraine, le renforcement de l’aviation chinoise avec des avions à long rayon d’action et furtifs ont poussé les responsables de l’USAF à une réflexion complète du problème.

Le nouveau ravitailleur devra être capable de survivre dans un espace aérien contesté, les avionneurs sont invités à soumettre des idées pour le futur NGAS qui seront prises en compte dans une analyse des alternatives qui débutera en octobre de cette année.

Pour ce faire l’USAF est ouverte à diverses solutions innovantes qui devraient prendre en compte la furtivité.


De fait, les premières maquettes du futur NGAS s’articule sur des plateformes de type furtives habitées ou non. Lockheed Martin a de son côté dévoilé son concept d'aile hybride issue de travaux antérieurs que la société avait réalisés dans le cadre du projet conjoint Air Force-NASA Speed Agile. Pour l’avionneur l'objectif est de fournir à l'Air Force un ensemble d'options à plusieurs niveaux.

Boeing a de son côté dévoilé également une maquette d’ailes volante furtive basée sur de récents essais en soufflerie.


La décision

L’USAF a choisi la startup aérospatiale axée sur les jets économes en carburant JetZero pour construire le prototype d’un ravitailleur de nouvelle génération qui pourrait un jour rejoindre la flotte. Le choix s’est porté sur le concept cellule du Z-5 - une conception de corps d'aile mixte avec un fuselage oblong et de longues ailes maigres qui ressemble plus à un bombardier B-2 Spirit qu'à un Boeing B747. Deux concurrent s’affrontaient lors du concours d'un an dirigé par le Unité d'innovation de défense du Pentagone. JetZero préparera un prototype grandeur nature pour son premier vol prévu en 2027.La décision marque une nouvelle étape dans la conception des avions et offre un aperçu d'un avenir plus performant et plus vert pour l'inventaire de la Force aérienne. Les responsables du service ont salué l'offre comme un développement clé qui positionnera l'armée américaine pour devancer la technologie chinoise et déjouer ses forces dans un conflit potentiel.


L'accent renouvelé du Pentagone sur le Pacifique en tant que priorité absolue a mis l'accent sur les actifs qui peuvent voyager plus loin et plus rapidement sans se ruiner. On s'attend à ce que les avions cargo et ravitailleurs volent plus souvent en danger, incitant l'industrie militaire et de la défense à réinventer les grandes plates-formes lentes pour les zones contestées. Et plus tôt les ressources de mobilité peuvent atteindre leur destination, plus elles donnent de flexibilité au reste de la force interarmées sur le champ de bataille. L'été dernier, le service a décrit la conception de corps d'aile mixte comme "l'une des opportunités technologiques les plus percutantes pour les futurs avions de l'US Air Force". Cette approche aplatit un fuselage tubulaire traditionnel en une forme plus aérodynamique, quelque peu triangulaire, pour transporter des charges utiles là où l'aile rencontre le corps et être moins visible sur le radar.

La conception relativement plus légère pourrait être environ 50% plus efficace qu'un avion de mobilité traditionnel et capable de voyager deux fois plus loin - un objectif qui, s'il est atteint, pourrait réduire considérablement l'une des dépenses annuelles importantes de l'Air Force ainsi que son empreinte environnementale. Les avions et les bases de l'Air Force consomment environ 2 milliards de gallons de carburant, ce qui coûte plusieurs milliards de dollars chaque année.


La coentreprise de JetZero avec Northrop Grumman sur le Z-5 a reçu 40 millions de dollars de fonds publics au cours de l'exercice 2023. L'armée investira 235 millions de dollars dans l'initiative jusqu'en 2026.

Si les essais en vol sont concluants, les responsables de l'Air Force pourraient envisager une version de l'avion JetZero pour remplacer les avions de transport C-5 et C-17 ou pour suivre le ravitailleur KC-46.


Une révolution

Pour le secrétaire de l'Air Force, Frank Kendall, ce projet est un gagnant-gagnant pour l'industrie commerciale ainsi que pour le DoD". En effet, les avionneurs américains et européens ainsi que la NASA travaillent depuis plusieurs années sur le principe de l’aile volante. Cette dernière doit venir révolutionner le transport aérien, le choix de l’USAF est en soi un projet exploratoire qui pourrait être à l’aube d’important changement. Imaginez, une aile volante. Un avantage majeur de l’aile volante est l’homogénéité de la répartition des charges en envergure. En effet, sur un avion classique, la présence de masses concentrées (essentiellement le fuselage et les installations motrices) induit des variations brutales de l’effort tranchant dans l’aile. Dans une aile volante, si la charge utile et la propulsion sont réparties dans la voilure, le moment de flexion est bien mieux lissé. L’intérêt de cette meilleure répartition est double : non seulement les moments de flexion sont notablement minimisés, mais l’épaisseur de voilure étant majorée, l’efficacité structurale est fortement augmentée. Compte tenu de la nécessité de placer des raidisseurs, et des différentes exigences technologiques, on peut estimer qu’à masse totale constante, le dimensionnement fondamental en flexion induit un gain théorique de l’ordre de 40 % en masse structurale en faveur de l’aile volante. La forme et la structure semble selon les essais menés par Airbus et Boeing convenir à merveille avec une motorisation à hydrogène. Une solution pleine d’espoir.

Photos: le projet Z-5 de ravitailleur @ USAF

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