L’époque est spatiale et stratégique, d’un point de vue civil ou militaire, alors que la réutilisation devient un élément primordial. Le VORTEX (Véhicule orbital réutilisable de transport et d’exploration) n’est pas le premier projet d’avion spatial de Dassault. Comparativement au VEHRA (Véhicule hypersonique réutilisable aéroporté – cf. DSI hors-série no 28), quels sont ses apports ? Dans quelle mesure est-il modulable et évolutif ?
L’époque est effectivement spatiale et stratégique. La profonde mutation à laquelle nous assistons depuis une quinzaine d’années dans ce secteur bouleverse littéralement les équilibres géopolitiques mondiaux, avec des enjeux à la fois politiques, économiques, industriels, commerciaux, scientifiques et sécuritaires. Le spatial devient, plus qu’il ne l’était, un instrument majeur de souveraineté et d’autonomie, que l’Europe ne peut ni ne doit déléguer, même à une puissance alliée. C’est donc bien dans la continuité de son rôle clé dans la souveraineté aéronautique nationale que Dassault Aviation s’engage dans le développement d’une feuille de route d’avion spatial.
Cette feuille de route se construit tant sur l’héritage de nos projets passés, tels que Hermès ou VEHRA que vous mentionnez, que sur notre savoir-faire et notre expertise en tant qu’architecte de systèmes aériens complexes. Car l’avion spatial se situe bien au carrefour des technologies spatiales et aéronautiques, et nous sommes persuadés que les synergies entre ces deux domaines sont à même de contribuer significativement à relever les nouveaux défis du secteur spatial. Je pense évidemment à la réutilisation, à l’augmentation de la fréquence des missions, mais également à la flexibilité, à la fiabilité, au confort, à la sécurité… à tout ce qui contribuera à rendre les missions spatiales plus « routinières ».
L’avion spatial VORTEX est donc conçu pour être polyvalent. Il doit contribuer à transformer les usages du secteur spatial et à ouvrir de nouveaux champs d’application. C’est un véhicule résolument dual, appelé à répondre aux deux axes structurants que sont la souveraineté spatiale de la France et de l’Europe, et la croissance de l’économie spatiale mondiale.
Une « roadmap » montrant l’évolution du VORTEX était présentée au Bourget. Quels défis techniques représentent les « sauts » entre versions, notamment du point de vue structurel ou concernant le couplage à un lanceur ? Avez-vous d’ailleurs déjà une idée d’un lanceur idéal ?
Effectivement, notre « roadmap » considère, avec une approche progressive, de multiples applications spatiales : des services et opérations en orbite jusqu’au transport spatial vers et depuis les stations orbitales.
La première étape est technologique. Elle consiste en une démonstration en vol des phases les plus critiques de la rentrée atmosphérique hypersonique. Le véhicule est à une échelle réduite, environ 1/3, et effectuera un vol suborbital à 100 km d’altitude, à Mach 10. L’objectif est multiple : lever les risques liés à la forme spécifique de l’avion spatial et aux contraintes aérothermiques, valider les principes de contrôle de vol et intégrer et tester un certain nombre de systèmes et technologies indispensables à la rentrée atmosphérique. Cette démonstration permettra également d’ouvrir un nouveau domaine : celui du lancement « hors coiffe » qui, comme vous le soulignez, comporte de véritables challenges en termes de couplage avec le lanceur.
Les étapes suivantes visent à développer des véhicules opérationnels à double usage capables d’effectuer toute une série de missions commerciales et gouvernementales, telles que des missions « free flyer » pour l’expérimentation scientifique et la production en microgravité, des services en orbite (ravitaillement, réparations, mises à niveau) et le transport spatial, cargo puis habité.
La viabilité économique du programme VORTEX dépendra fortement de sa capacité à correspondre aux besoins et aux marchés mondiaux. Répondant à la fois à des missions commerciales et à des missions institutionnelles, le choix du lanceur sera donc évidemment clé et devra satisfaire aux exigences du client final sur des critères aussi bien économiques que stratégiques. Nous étudions dans cette perspective différentes options de lanceurs.
L’avion spatial est un objet délicat du fait des contraintes subies lors des retours dans l’atmosphère, mais aussi des lancements et de tout ce qui peut affecter le bouclier thermique. Comme abordez-vous cette question ?
Les protections thermiques sont en effet l’un des challenges majeurs d’un tel programme. Au-delà de leurs capacités à protéger le véhicule lors de la rentrée atmosphérique, elles conditionnent sa « réutilisabilité ».
Les technologies dans ce domaine évoluent rapidement, le besoin étant partagé également par les lanceurs réutilisables. De nouveaux matériaux sont testés, et nous élaborons d’ores et déjà une roadmap afin de pouvoir intégrer les meilleures solutions, roadmap qui comprend d’ailleurs notre démonstrateur dont le profil de vol est justement défini pour rencontrer des flux thermiques équivalents à ceux d’une rentrée atmosphérique complète depuis l’orbite.
Dassault a une expertise historique en matière de Conception assistée par ordinateur (CAO). À quel point aide-t‑elle celle de VORTEX ? Qu’apporte l’intelligence artificielle, que ce soit pour la conception de la machine ou la modélisation des effets de la rentrée dans l’atmosphère ?
La CAO est au cœur des outils et des processus de développement, d’industrialisation, de production et de support de tous nos avions. Ils apportent une plus-value unique sur tout leur cycle de vie. Dans les phases de conception d’un tel véhicule, des modélisations fines pour caractériser en particulier des écoulements, des flux thermiques ou des comportements de matériaux sont effectivement nécessaires et nous utilisons des outils complémentaires développés en interne, validés et recalés par la multitude d’essais en vol ou en soufflerie dont nous disposons. L’intelligence artificielle est désormais largement utilisée dans ces domaines et permet des avancées significatives : modélisations basées sur l’apprentissage, méthodologies d’optimisation des comportements et usages, traitement des données…
En imaginant VORTEX opérationnel, quel rythme d’utilisation/reconditionnement envisagez-vous par machine ?
La réutilisation est un facteur clé du modèle économique associé à ce véhicule. Un autre facteur est bien évidemment le marché, car les missions auxquelles VORTEX est destiné sont encore émergentes. Nous sommes néanmoins convaincus de la capacité d’un tel produit à contribuer de manière significative à la croissance et au développement de ces marchés. De nombreuses activités orbitales réclament ce niveau de service pour pouvoir se développer à une échelle plus industrielle. Je pense notamment au secteur pharmaceutique ou à celui des matériaux avancés pour lesquels l’environnement spatial offre des conditions uniques pour accélérer la recherche, les développements et la production.
Sur la base de tels critères techniques et commerciaux, nous développons un modèle d’affaires équilibré en termes de nombre de véhicules produits (flotte), de volume d’activité (nombre de vols annuels) et de rythme d’utilisation de chaque véhicule (en tenant compte du reconditionnement nécessaire).
Dans un premier temps au moins, VORTEX doit être un drone : les phases de retour et d’atterrissage doivent être automatiques. Cela engendre-t‑il des difficultés particulières, y compris dans un environnement qui peut être marqué par les interférences GPS ?
Les phases terminales d’un vol du VORTEX sont les plus familières pour une société comme la nôtre. Nous revenons là dans un domaine de vol atmosphérique classique. À titre de comparaison, l’atterrissage du VORTEX s’apparente, en termes de performances, à celui d’un Mirage III turbine coupée.
Sur l’aspect « drone », notre expérience du drone de combat nEUROn a démontré toute notre aptitude à réaliser des vols et atterrissages autonomes. Enfin, le vol de notre démonstrateur permettra également de valider une grande partie des fonctions de vol de ce véhicule.
Dans l’hypothèse où un programme de développement serait effectivement lancé, dans quel délai pourriez-vous faire voler un démonstrateur ?
Le programme de développement du démonstrateur est d’ores et déjà lancé, et son vol est prévu pour le deuxième trimestre 2028.
Joseph Henrotin
David Haziot