Les avions commerciaux volent à la même vitesse qu'il y a 60 ans.
Depuis le Concorde, qui a permis de relier Paris à New York en seulement 3h30, aucun avion civil n'a franchi le mur du son.
L'intensité du boom sonore a joué un rôle technologique majeur dans le succès du Concorde., mais 50 ans après son premier vol, un projet en cours mené par la NASA est sur le point de rendre possibles des vols supersoniques au-dessus de la terre ferme. Cette amélioration technologique, combinée à des efforts de R&D sur les coûts opérationnels et à un marché cible beaucoup plus vaste que lors du vol du Concorde, pourrait relancer l'aviation supersonique civile dans les années à venir.
Quels sont les nouveaux acteurs à l'avant-garde et les pionniers ? Quels sont les principaux facteurs de réussite et les verrous technologiques et réglementaires qui subsistent ?
Les avions commerciaux volent généralement entre 800 km/h et 900 km/h, soit entre 75 % et 85 % de la vitesse du son
Les premiers avions commerciaux équipés de moteurs à réaction ont été introduits dans le Années 1950 et leur la vitesse était déjà très proche de la vitesse de croisière typique actuelle. La vitesse des avions civils a pas augmenté depuis la fin des années 1950, sauf pour les avions supersoniques.
Hormis le Concorde, le Tupolev Tu-144 était le seul autre avion supersonique civil, mais les vols commerciaux de passagers ont été interrompus après moins d'un an d'exploitation.
Le Concorde a été développé dans les années 1960 par un consortium français et britannique et est entré en service en 1976. Il a volé à deux fois la vitesse du son (Mach 2, ~2 200 km/h), ce qui a permis de envolez-vous de Paris à New York en seulement 3h30 (contre environ 8h20 avec les appareils actuels).
Concorde n'a pas connu de succès commercial: en raison de la taille coûts d'exploitation (aggravée par la crise pétrolière des années 1970), seules 2 compagnies aériennes (Air France et British Airways) ont exploité un total de 14 avions, entre 1976 et 2003, presque exclusivement sur 2 liaisons : Londres-New York et Paris-New York. En effet, les Concorde n'étaient pas autorisés à survoler la terre en supersonique en raison de bruit causé par le boom sonore.
Ce l'intensité du boom sonore a été l'un des principaux verrous technologiques du succès du Concorde. Réduire ce bruit et autoriser le vol supersonique au-dessus de la terre ferme permettra significativement augmenter le nombre de routes supersoniques et augmenter considérablement la taille du marché. C'est dans cette direction que la NASA mène la mission de démonstration de vol à basse flèche.
Dans ce contexte, plusieurs projets d'avions supersoniques ont été lancés.
3 segments de projets sont actuellement en cours développement :
Les constructeurs d'avions et d'équipements historiques (OAM et OEM) ont annoncé des projets à bien plus long terme, mais restent actifs sur ce segment de R&D grâce à partenariats industriels:
Boom soulevé entre 2017 et 2018 un total de 140 MILLIONS DE DOLLARS provenant principalement de sociétés de capital-risque américaines. Plus récemment encore, Hermeus a élevé financement de démarrage en mai 2019 également auprès d'une société de capital-risque américaine.
Bien que le financement augmente, nous sommes toujours au stade précoce du développement de la technologie supersonique. Les joueurs actuels sont au phase de démonstration de leur programme, nécessaires pour déclencher les investissements nécessaires : Aérion AS2 le coût des futurs aéronefs est évalué ~4 MILLIARDS DE DOLLARS à développer et à démarrer Exosonic a présenté un plan de développement qui coûte ~6 MILLIARDS DE DOLLARS.
Sur le segment des avions commerciaux, 2 compagnies aériennes identifiées (Japan Airlines et Virgin) ont passé des commandes auprès de Boom, qui prévoit de commencer à livrer l'avion d'ici le milieu des années 2020.
Sur le segment des avions d'affaires, Flexjet (un fournisseur de services d'avions d'affaires américain) a passé des commandes pour 20 Aerion AS2, dont la livraison a été annoncée pour 2025.
Grâce à ce type de exposition innovante, ces premiers clients devraient bénéficier d'une effet marketing important. De plus, en réduisant de moitié le temps de vol commercial les avions de ligne peuvent offrir une nouvelle dimension pour se différencier de leurs concurrents : la vitesse. Un tel facteur de différenciation pourrait avoir un impact considérable sur un marché où les moyens de différenciation sont limités.
Ces précommandes constituent un début prometteur, mais elles sont faibles par rapport à l'engouement suscité à l'époque du Concorde : 10 ans avant son entrée en service, une quinzaine de compagnies aériennes avaient déjà passé des commandes ou des options (la plupart d'entre elles ont été annulées entre 1972 et 1973 en raison de la crise pétrolière).
L'avion supersonique est une technologie éprouvée depuis plusieurs décennies: pour les applications civiles, le Concorde est entré en service il y a plus de 40 ans et, depuis que le Concorde a été retiré, les avions supersoniques sont toujours utilisés pour des applications militaires.
Cependant, si l'on considère l'expérience du Concorde, tout futur projet d'avion supersonique sera confronté à plusieurs contraintes importantes, afin d'atteindre un succès commercial. Les principales difficultés seront les suivantes :
Lorsque vous volez en supersonique, un avion crée un boom sonore qui peuvent être très bruyants au sol, même si l'avion vole à haute altitude.
C'est l'une des principales raisons qui ont empêché le succès commercial du Concorde :
Quand le Concorde a volé, cela a causé perturbations importantes autour de l'aéroport pendant le décollage et l'atterrissage. Depuis le Concorde, les avions subsoniques sont devenus plus légers et la régulation du bruit est devenue plus stricte. Il y a discussions en cours avec la FAA pour ajuster la régulation du bruit pour les avions supersoniques.
Concorde Dans ce cadre, certains pays parlent de taxes sur le carburant d'avion. En outre, »Flight-shaming» gagne en popularité : cette nouvelle tendance vise à limiter l'utilisation du transport aérien par les entreprises et à réduire leur empreinte carbone, grâce à l'utilisation de systèmes de visioconférence de haute qualité par exemple.
Malgré ces préoccupations concernant les émissions, le trafic aérien ne cesse de croître, y compris les voyages d'affaires, et il est prévu de continuer de croître de manière substantielle au cours des 15 prochaines années.
De plus, la conception actuelle des avions subsoniques repose sur une architecture définie il y a plusieurs décennies, lorsque les émissions de CO2 n'étaient pas aussi importantes qu'aujourd'hui. Aujourd'hui, les OEM et les OEM essaient d'optimiser la conception actuelle afin de réduire les émissions. Pour les avions supersoniques, nous pouvons nous attendre à une situation plus favorable, car cette contrainte est prise en compte dès le début du développement. Par exemple :
La demande de vols supersoniques devrait être bien plus importante que pour le Concorde, compte tenu de l'augmentation du trafic aérien et du nombre de personnes fortunées
Quant au Concorde, les futurs avions supersoniques auront coûts d'exploitation plus élevés que ceux des avions subsoniques. Cependant l'environnement de marché actuel est beaucoup plus favorable pour atteindre un succès commercial. Depuis le retrait du Concorde en 2003 :
Du point de vue technologique et commercial, le segment des avions d'affaires est le plus susceptible de croître en premier
Les avions supersoniques vont probablement d'abord se développer avec les jets d'affaires supersoniques, avec une augmentation de vitesse « intermédiaire » (Mach 1,4 ou 1,6). Une telle vitesse, combinée à la taille limitée des avions d'affaires (par rapport aux avions commerciaux), constitue un défi technique plus raisonnable pour la première étape du développement des avions supersoniques.
La stratégie du constructeur consiste à concevoir un avion supersonique qui donne aux compagnies aériennes la possibilité de recharger le même tarif que la classe affaires. S'ils y parviennent, le vol supersonique est susceptible de devenir un segment important du marché de la classe affaires. Une étude de marché montre que les voyageurs d'affaires accordent plus d'importance à la rapidité qu'aux services en vol (confort, connectivité, etc.), par opposition aux voyageurs d'agrément. En fonction de l'évolution de la demande, les compagnies aériennes pourraient ultérieurement être en mesure de facturer une prime pour les vols supersoniques.
Depuis le Concorde, la diversité des principales liaisons est plus favorable au développement des vols supersoniques à travers les océans : les vols entre l'Asie et les États-Unis ou les vols via des hubs du Moyen-Orient étaient moins développés lorsque le Concorde volait. À l'heure actuelle, certains pays ont position géographique stratégique pour proposer des vols supersoniques à travers les océans. Ils ont ainsi la possibilité de développer ce marché, sans attendre de nouvelles activités de R&D. À titre d'exemple, Japan Airlines a passé 20 précommandes auprès de Boom.
En raison de l'interdiction des vols supersoniques au-dessus de la terre, les joueurs estiment que les avions supersoniques pourraient couvrir jusqu'à 500 itinéraires, qui correspond à un marché de 1 000 à 2 000 avions selon Boom.
La NASA dirige une équipe gouvernementale et industrielle qui pourrait rendre possible le vol supersonique au-dessus de la terre et ouvrir une nouvelle ère pour l'aviation supersonique civile
Le Démonstration de vol à basse flèche menée par la NASA est probablement le développement le plus important pour les vols supersoniques commerciaux. Cette mission vise à piloter un Démonstrateur de vol à faible flèche (avion X-59 Quiet SuperSonic Technology) avec 2 objectifs :
Le X-59 est un avion expérimental supersonique à grande échelle doté d'une technologie permettant de réduire le volume d'un boom sonore. Les essais en vol devraient commencer en avril 2021. Des essais en vol au-dessus des villes américaines sont prévus entre 2023 et 2026, afin d'évaluer les réponses des communautés aux voyages supersoniques. Sur la base des résultats de cette campagne d'essais en vol, l'objectif est que L'OACI définit la réglementation du bruit pour les avions supersoniques en 2028.
En fonction des délais de conception des fabricants, le premier avion autorisé à voler en supersonique au-dessus de la terre avec une conception basée sur les résultats de la NASA pourrait entrer en service au début des années 2030.
Le nombre de routes et d'avions viables pourrait être considérablement augmenté si la mission en cours de la NASA est couronnée de succès. Les vols supersoniques seraient ne plus se limiter aux itinéraires traversant les océans. Ainsi, les avions commerciaux supersoniques et les jets d'affaires pourraient répondre aux besoins suivants :
L'activation de vols supersoniques au-dessus de la terre pourrait ajouter plusieurs centaines de routes potentielles (1300 routes potentielles supplémentaires selon Exosonic). Nombre d'entre eux ne seraient pas économiquement viables, mais cela pourrait permettre de un nombre beaucoup plus important d'avions supersoniques commerciaux sur le marché.
Le trafic aérien continuera de croître à un rythme rapide. En passagers-kilomètres, c'est déjà plus du double du trafic en 2003 et c'est devrait doubler au cours des 15 prochaines années.
Les avions supersoniques en cours de développement devraient consommer beaucoup moins de carburant que le Concorde mais devraient rester plus coûteux à exploiter que les avions actuels.
À l'avenir, la poursuite des investissements visant à continuer à réduire les coûts d'exploitation et la croissance continue du trafic aérien devraient contribuer à développer davantage le segment supersonique.
