Le produit Boeing X-51 Waverider est un effort pionnier dans le domaine des moteurs SCRAMJET.
Le Boeing X-51 « Waverider » est un démonstrateur technologique sans pilote conçu pour développer le concept de vol à grande vitesse assisté par ondes de choc au moyen d’un moteur scramjet interne. Le produit est issu du programme Scramjet Engine Demonstrator des années 1990, dans le cadre duquel le moteur à hydrocarbures SJX61 avait été développé à l’origine pour le X-43, un démonstrateur technologique hypersonique sans pilote parrainé par la NASA (le programme « Hyper-X »). Si le X-43 est finalement tombé à l’eau, les recherches ont ensuite été intégrées au Boeing X-51. Après un flux constant d’essais au sol à partir de 2006, le prototype X-51 a enregistré son premier vol le 26 mai 2010. Le véhicule d’essai a atteint une vitesse de 6000 miles par heure (Mach 6) lorsqu’il a été lancé depuis un vaisseau mère Boeing B-51 Stratofortress. À ce jour (2013), le X-51 a été produit en quatre exemplaires de développement.
Un moteur scramjet (« Supersonic Combustion RAMJET ») – un concept initialement développé dans l’évolution technologique des années 1950 – utilise l’air entrant (via une entrée d’air) par un vol à très grande vitesse, l’air étant ralenti avant la combustion . Un corps d’entrée gère la compression supersonique à laquelle le carburant est ensuite injecté pendant le processus de combustion et une tuyère gère l’échappement supersonique sortant, produisant ainsi la poussée requise. Un statoréacteur est donc apparenté à un statoréacteur dans son approche générale, même si, dans un statoréacteur, la combustion se produit dans un flux d’air subsonique et non supersonique. Un statoréacteur peut atteindre des vitesses de l’ordre de Mach – même Mach 12 – et constitue une alternative future aux turbosoufflantes conventionnelles utilisées aujourd’hui à grande échelle. L’une des principales limites de la technologie moderne du scramjet est l’absence de capacités à basse altitude et à faible puissance, ce qui nécessite le transport aérien de la cellule par le biais d’un navire « hôte » ou « mère » pour son lancement. De là, le scramjet doit également être mis en vitesse au moyen d’un booster de fusée.
Le moteur du scramjet du X-51 utilise le même carburant que celui du Lockheed SR-71 Blackbird, désigné dans l’inventaire de l’USAF comme « JP-7 ». Le X-51 est transporté dans les airs par le vaisseau hôte (B-52), puis lancé par voie aérienne. Le X-51 utilise initialement la puissance d’un propulseur à poudre Lockheed Martin MGM-140 ATacMS (Army Tactical Missile System) modifié pour se dégager du vaisseau hôte et atteindre la vitesse initiale (environ Mach 4,5). Une fois le système d’appoint épuisé, l’ensemble est largué, permettant au scramjet SJY61 de Pratt & Whitney Rocketdyne de prendre le relais pour aider la cellule à atteindre des vitesses proches de Mach 6. Les principes aérodynamiques impliqués dans la conception du fuselage du X-51 réagissent alors aux ondes de choc naturelles pour ajouter la portance nécessaire (d’où le surnom de « Waverider »). Le fuselage se compose d’un cône de nez bien incliné, d’un fuselage profilé presque rectangulaire et d’ailes courtes et tronquées. Une prise d’air est identifiée sous le fuselage, le jet de brouillard s’échappant par l’arrière du modèle de manière conventionnelle. En substance, la configuration du X-51 est similaire à celle d’un missile de croisière profilé comme le « Tomahawk ». Malgré sa conception sans pilote, les données du projet du X-51 pourraient très bien être appliquées à toutes sortes d’avions futurs, comme un avion de ligne civil équipé d’un moteur à statoréacteur.
Le X-51 a une longueur de 25 pieds et un poids à vide de 4 000 livres. Son rayon d’action présenté est de 460 miles avec un plafond de service de 70 000 pieds.
Le X-51 est toujours en phase de test.
Retrouvez notre guide des avions de chasse.