Tous les ingénieurs en hélicoptères rêvent de la même chose : une machine qui décolle verticalement d’un toit comme un hélicoptère, puis vole aussi vite qu’un avion. Le problème, c’est le rotor. Il permet le vol vertical, mais il limite aussi la vitesse. Et si, une fois en l’air, on pouvait simplement… arrêter le rotor en plein vol et laisser ses quatre pales se figer en une aile rigide en forme de X ?

Il s'agissait du X-Wing de Sikorsky. C'était l'une des idées les plus audacieuses de l'histoire des aéronefs à voilure tournante. Sikorsky, la NASA et le Pentagone ont consacré la majeure partie des années 1980 et une fortune à tenter de le rendre opérationnel. Il n'a jamais volé.

Le laboratoire volant

Le X-Wing a été construit sur la base d'un appareil déjà hors du commun : le Sikorsky S-72 Rotor Systems Research Aircraft, ou RSRA. Développé pour la NASA et l'armée américaine, et ayant effectué son premier vol en 1976, le RSRA était un laboratoire volant conçu pour tester des rotors expérimentaux. Doté d'ailes courtes et de ses propres réacteurs auxiliaires, il pouvait voler même avec son rotor déchargé. Il constituait le cobaye idéal pour le concept de rotor le plus audacieux jamais proposé.

Arrêter un rotor en vol

Les lois physiques régissant l'arrêt d'un rotor en vol horizontal sont extrêmement complexes. Une pale de rotor tournant vers l'avant, face au flux d'air, génère une portance importante ; la pale opposée, tournant vers l'arrière, en génère très peu. Lorsqu'on ralentit le rotor pour l'arrêter, ce déséquilibre s'accroît considérablement, et le système de contrôle de la portance d'un hélicoptère classique – qui consiste à modifier mécaniquement le pas de chaque pale grâce à un plateau cyclique – ne peut tout simplement pas compenser.

La solution de Sikorsky fut de supprimer complètement les pièces mobiles du rotor. Au lieu de faire pivoter les pales, le X-Wing soufflait de l'air comprimé provenant des moteurs par de fines fentes le long de chaque pale rigide, utilisant l'effet Coandä pour orienter le flux d'air et contrôler électroniquement la portance – une technique appelée contrôle de circulation. Un système de vannes à haute fréquence dosait l'air vers chaque pale plusieurs fois par tour, contrôlant la portance lorsque le rotor tournait, ralentissait ou s'arrêtait. Élégant en théorie, diabolique en pratique.

Trop intelligent pour voler

Malgré son génie, le X-Wing se heurtait sans cesse au même obstacle : la transition entre la rotation du rotor et l’arrêt de l’aile. Passer en douceur d’un rotor en rotation à une aile immobile – et inversement – sans perdre le contrôle était extrêmement difficile, et les conséquences d’une erreur étaient catastrophiques. Les essais furent exhaustifs : le système de rotor passa des semaines dans la gigantesque soufflerie Ames de la NASA, et un rotor de X-Wing opérationnel effectua de nombreux essais au sol.

Mais les coûts ont grimpé, les risques n'ont jamais vraiment diminué et la fiabilité de la conversion n'a jamais été au rendez-vous. En 1988, après des années de travail, le programme a été annulé. L'avion X-Wing était alors quasiment achevé. Il n'a jamais volé sous sa forme de X-Wing.

Le rêve d'un aéronef à rotors arrêtés n'a jamais vraiment disparu ; des variantes apparaissent encore dans les concepts modernes d'hélicoptères et de drones à grande vitesse. Mais le Sikorsky X-Wing demeure la tentative la plus audacieuse : un hélicoptère qui ambitionnait de se transformer en avion à réaction en plein vol, vaincu non pas par des lois de la physique, mais par la complexité impitoyable de cet instant charnière.

Sources : Archives historiques Igor I. Sikorsky ; NASA ; Wikipédia ; Vertipedia (VTOL.org).