Chapitre XVII : Chengdu (2/3)

Les ateliers du « 002 »…

Avertissement : Vous l’aviez compris, ceci n’est qu’un roman, une fiction, une « pure construction intellectuelle », sortie tout droit de l’imaginaire de son auteur.

Toute ressemblance avec des personnages, des lieux, des actions, des situations ayant existé ou existant par ailleurs dans la voie lactée (et autres galaxies), y compris sur la planète Terre, y est donc purement, totalement et parfaitement fortuite !

 

Ignorant donc les usines dédiés d’Airbus et celles du constructeur local, la petite équipe de l’usine d’Aubenas s’installe dans un vaste hall sis à proximité de la base militaire où sont fabriqués les chasseurs de la série J, notamment le J20, une copie plus légère que l’original lui-même qui reste le F35 destiné à USAF, et ses bureaux installés en mezzanine.

Il faut y monter un four à céramique bien plus grand que ceux qui existent à la MAPEA d’Aubenas.

L’engin à former pèsera autour de 50 tonnes pour des dimensions approximatives, dans un premier temps, de 25 mètres sur 15 : un triangle, sans dérive supérieure.

La forme générale première est celle d’un duo, mais tronqué au deux tiers.

Une « étrave » en pointe et un fort « V » prononcé, qui s’étale ensuite et rapidement en une vaste assiette presque plate.

Sur l’eau, ce dériveur est une vraie savonnette et c’est justement l’effet recherché afin d’étaler les surfaces chaudes le plus largement possible sur l’intrados de l’engin, sa « partie-vive », où les céramiques doivent être « parfaites » et assez épaisses pour résister sans déformation aux fortes chaleurs de frottement dans les couches denses de l’atmosphère, protégeant ainsi la structure métallique de support forgée en titane habillée d’aluminium.

 

C’est un prototype taillé uniquement pour tester la résistance mécanique et thermique de la céramique et de la structure en entier.

Le vol prévu se configure de la façon suivante sur 28.000 km :

Décollage à la 28^ème seconde de roulage (sauf que le premier vol se fera en décollant, sans roue, sur un plan d’eau en 80 secondes) et montée sur une pente de 60°, plein est.

À la première minute, à pleine puissance, l’engin est à moins de 4 kilomètres de son point de départ, à 1.500 mètres d’altitude et une petite vitesse de 426 Km/h.

À la minute 2, il est à 9.00O mètres et 13 kilomètres de son point de départ, lancé à la vitesse de 690 Km/h, toujours en vol subsonique.

Mais à la troisième minute, il est déjà à 26 km de distance, à une altitude de 20.300 mètres et continue d’accélérer à plus de 962 Km/h.

Il devient transsonique six à sept seconde plus tard, en accélérant d’1,3m/s².

À ce rythme-là, il sort de l’atmosphère à la minute 6’ 42’’, à quelques 121 km de son point de départ et poursuit sa montée jusqu’à 173,5 km d’altitude, à la vitesse stable de 1.904 k/h pour couper l’alimentation de ses quatre moteur-fusée, un peu après avoir commencé à survoler l’océan pacifique, à la 12^ème minute et 38^ème seconde.

Et là, c’est la phase de vol balistique, en apesanteur relative.

Le « 002 » doit voler comme ça jusqu’à la 128^ème minute, perdant 8,5 m d’altitude par seconde sous l’effet de la gravitation terrestre et après avoir parcouru 13.732 km en ligne droite, toujours au même cap « à l’est-toute » pour une altitude de 114 km, aux limites supérieures des premières couches de l’atmosphère.

Là, ça commence à secouer s’apercevra l’équipage un peu plus tard.

 

S’il redescendait à la même allure, d’abord il irait trop loin et dépasserait sa base de lancement, mais les températures à supporter par le point d’arrêt des céramiques serait inférieure à 2.000°C, ce qu’elles savent supporter.

C’est d’ailleurs la solution « technique » des navettes spatiales et autres : elles réduisent leur vitesse orbitale, plus de trois fois plus élevée, en ralentissant l’engin avec le carburant resté en cuve.

Avec le « 002 », il en reste assez pour faire la manœuvre de retournement et ralentir l’engin avec le tiers restant : c’est d’ailleurs la solution B à retenir s’il y avait la moindre sonde indiquant, dans la phase de montée un incident sur le revêtement de protection.

Globalement, il s’agit de ne prendre aucun risque avec la vie de l’équipage. Raison pour laquelle, on n’ira pas plus haut pour retrouver une configuration de vol « atmosphérique » manœuvrable le plus rapidement possible…

Le premier plan, consistait à accélérer légèrement, jusque vers des températures de l’ordre de 3.000°. Puis de laisser faire la suite en laissant l’engin tomber vers le sol en vol plané.

En notant qu’il s’agit là de la température la plus élevée possible, puisque sur les autres parties de l’avion, les températures varient avec le sinus de l’angle d’attaque et de frottement.

On peut donc accepter qu’une partie de la céramique la plus chaude « s’évapore », s’effrite, dès lors qu’elle est assez épaisse pour protéger l’habitacle, quitte à refaire ce « morceau-là » de la pointe après chaque vol, ce qui est heureusement prévu dès l’origine.

Le seul morceau « démontable » pour être encastré en pyramide tronquée dans le corps du reste de l’appareil, comme pour les bords d’attaque des ailes.

 

En revanche, après le rendez-vous de Birgit à Barcelone autour de la catastrophe du vol 9525 de la Germanwings, le prototype a été enrichi d’un dispositif nouveau qui sera testé en atmosphère fin mars 2015.

Et puisqu’il s’agit d’un test grandeur nature, la configuration du vol a été substantiellement modifié, puisque pendant les 5 minutes suivantes l’entrée dans les couches fines de l’atmosphère et jusqu’à épuisement des réservoirs, les moteurs fusées seront rallumés pour « accélérer » encore et non ralentir, jusqu’à la vitesse de 4.630 m/s, soit Mach 16,8 avec une accélération de 5,4 G au démarrage et presque 12 G en fin de poussée de quoi vous envoyer dans les vaps, de provoquer des ruptures d’anévrisme, bien inférieur aux  5 G de la phase finale de montée, la plus pénible pour les organismes, parce que durant plus longtemps que les 4 minutes ultérieures, et une température de pointe de l’ordre de 14.150 °C.

Très largement au-delà de la phase plasmatique où toute matière se décompose en protons, neutrons et électrons libres, détruisant n’importe quoi.

C’est d’ailleurs ce qui protège la planète des astéroïdes et autres objets célestes, y compris les débris de satellites qui viennent la percuter tous les jours !

 

Il s’agira de monter un générateur de plasma en tête de l’avion, alimenté dans une première phase par un générateur d’arc électrique embarqué à bord et autoalimenté ensuite par les températures extérieures et l’induction.

Le principe d’un « tokamak », ces machines, comme Iter, qui confinent les plasmas d’hydrogène lourd dans un tore grâce à un puissant champ électromagnétique, jusqu’à fusion du deutérium : le principe de l’amorçage de la fusion nucléaire contrôlée.

Mais monté à l’envers !

À savoir que le champ magnétique à créer autour de l’engin écarte les protons exothermiques du plasma des parois de l’engin et capte les électrons dont il se nourrit pour créer le champ électromagnétique.

Créant ainsi une vraie cage Faraday autour de l’avion.

Ou de la MHD-appliquée…

Et ça commence à s’autoalimenter autour de 3.800° C : il s’agit donc d’aller au plus vite au-delà de la vitesse de 3.200 m/s atteinte, à peine 3’30’’ après le rallumage des moteurs.

Dans cette hypothèse, si les parties les plus chaudes devraient tenir au-delà, en revanche, l’anode, même en tungstène, devra être assez longue et être changée après chaque vol, rongée par le plasma.

 

Mais fin septembre 2014, on n’en est pas là : il s’agit seulement de fabriquer le four, de dessiner la céramique et tout le reste de l’avion, ses équipements internes et de navigation, et le moule final de la céramique à « fritter » d’une seule pièce, hors le bloc avant et les bords d’attaque des ailes.

Et pour éviter d’avoir des trappes d’ouvertures d’un train d’atterrissage sur l’intrados soumis aux hautes températures, qui ont perdu deux navettes américaines, plusieurs solutions sont étudiées : des trains qui remontent s’encastrer dans le dessus de l’avion, sur l’extrados, d’abord un tricycle, puis un quadricycle ; puis de s’en passer et utiliser un traineau destiné à rester sur la piste de décollage, mais quid de l’atterrissage dans ces conditions ?

On envisage même de retourner l’avion – et sa cabine de pilotage – dessus-dessous pour le faire décoller et atterrir « sur le dos » où serait alors loger le train monté, à l’envers, vers le ciel quand il est en vol ; ou encore un dispositif de coussin d’air, pour finalement transformer l’intrados en coque d’hydravion pour un décollage depuis le bassin de 4 kilomètres situé au sud de la ville et une arrivée sur un plan d’eau identique, le même de préférence, un temps pressenti pour accueillir les épreuves nautiques des JO de 2008.

Même s’il n’a pas été tracé pour ça.

Mais alors, avec une coque sans aspérité ni redan.

Solution pour le moins… « expérimentale » et iconoclaste !

Il faudra penser à autre chose pour le « Nivelle 003 », le vol « sur le dos » par exemple serait la technique la plus habile, car il devra aussi embarquer au moins 30 tonnes de plus en charge et le déjaugeage pourrait devenir problématique étalé sur plusieurs kilomètres… mais en faisant peut-être quelques économies sur le carburant à embarquer : encore un calcul d’optimisation à réaliser en fonction des profils de vol requis.

Et seulement si la configuration de la tuyère supporte un jour l’éjection d’un plasma à générer à bord.

 

Et pour ça, à l’occasion des aller-et-venus incessants de Paul entre Pékin et Aubenas, où finalement les équipages – il en comptera une dizaine – finissent par le laisser en paix rassasiés d’autographes, il profite de la trêve de Noël pour aller faire un détour sur le site du réacteur expérimental à neutrons rapides chinois (China Experimental Fast Reactor (CEFR)) qui est l'unique Réacteur à neutrons rapides chinois.

Il est construit au sein de l'Institut chinois de l'énergie atomique, localisé à environ 35 km au sud-ouest de Pékin dans le District de Fangshan.

Ce réacteur CEFR possède une puissance thermique de 65 mégawatts, transformée en 20 mégawatts électriques. Il s'agit d'un réacteur rapide refroidi au sodium.

Pas tout-à-fait la technologie visée par Paul, mais pas loin tout de même.

C'est un réacteur de type piscine avec une durée de vie prévue à la conception de 30 ans.

Il a commencé à produire de l'électricité en juillet 2011.

Pourtant, en octobre 2011, l'agence de l'énergie atomique japonaise annonce que le réacteur a cessé de produire de l'électricité à la suite d'un accident.

Le directeur de l'institut chinois de l'énergie atomique nie cependant qu'il y ait eu le moindre incident.

Le 31 octobre 2012, l'Agence Chine nouvelle annonce que le CEFR a réussi les vérifications de sûreté officielles et que le réacteur a continué à diverger.

Pour cette visite qui a lieu à son retour au tout début du mois janvier 2015, et où il a fallu demander quantité d’autorisations, il se fait accompagner par un de ses ingénieurs et deux interprètes formés par les chinois.

Il y en a 12 sur le site de Chengdu : les grands moyens pour un atelier de 80 personnes, y compris « l’intendance », dans les bureaux, et à peine une poignée de français, dont certains ne sont pas très à l’aise en anglais…

 

Et l’accueil est chaleureux … puisqu’adoubé par les autorités de Pékin, mais pas seulement : les réticences et suspicions du début de cette collaboration auront été effacées en quelques mois !

Quant au défi lancé aux ingénieurs locaux, faire tenir une mini-centrale au sodium dans un conteneur de 40 pieds pour une puissance délivrée nettement plus faible mais suffisante pour faire du plasma, a de quoi les étonner.

Une demande inattendue, là où leur problème est en général de faire le plus gros possible sans risques industriels pour les populations alentour.

En tout cas dans des limites raisonnables.

 

C’est que la Chine a un grave problème énergétique. La population est cantonnée pour l’essentiel sur la côte pacifique, du nord au sud et les bassins charbonniers se situent dans le nord et le nord-ouest du pays, en Mongolie intérieure, et tout particulièrement dans la province du Shanxi, qui contient les gisements les plus accessibles.

Trois caractéristiques fondamentales handicapent l’industrie énergétique du pays : d’abord la mauvaise qualité du produit, caractérisé par des coûts moyens d’extraction et de production très élevés et des teneurs en soufre importantes qui pollue l’atmosphère jusqu’à Pékin ; les déséquilibres géographiques, puisque l’industrie charbonnière est concentrée au nord et à l’ouest du pays alors que la demande se situe essentiellement au sud et à l’est. Enfin, conjoncturellement, la Chine doit recourir aux exportations, mais sans que cela ne se traduise par des répercussions très importantes sur les prix internationaux, la Chine étant le deuxième exportateur mondial en 2002.

Ces différents éléments ont trois conséquences négatives.

La première est une perte relativement progressive de compétitivité (une fois les coûts calculés selon les techniques occidentales de comptabilité) face aux sources plus « modernes » d’énergie qui sont aussi beaucoup moins polluantes, qui imposent moins de contraintes logistiques en matière de transport et sont disponibles en quantité croissante.

Par ailleurs, le rôle traditionnel du charbon comme charge d’alimentation destinée à générer la plus grande partie (environ les trois quarts) de l’électricité du pays est aujourd’hui remis en question. L’industrie du charbon est en effet devenue progressivement incapable de faire face à une demande d’électricité toujours plus grande dans les régions côtières, confrontée aux problèmes de l’engorgement du système des transports et de sa chaîne d’approvisionnement.

Cette situation conduit à de sérieuses pénuries, comme celles qui ont eu lieu à certaines périodes de forte demande en 2003 et qui sont en train de devenir un sujet de préoccupation majeure.

Enfin, sous l’impact des éléments précédents, la position de la Chine comme fournisseur régulier des marchés étrangers est remise en cause.

 

Quant au pétrole, deuxième source énergétique (satisfaisant 25 % des besoins), il offre une image très contrastée. D’un côté, la croissance soutenue du PIB chinois s’est accompagnée d’une demande accrue que l’industrie pétrolière chinoise, qui peine à se développer, qui a tout au plus augmenté légèrement sa capacité de production depuis la fin des années 1990, et ne parvient plus à satisfaire la demande.

La stagnation de la production est due en partie au déclin forcé (3 à 5 % par an) de la principale région productrice de Daqing (30 % de la production totale).

Les régions de l’ouest et certains gisements offshore sont prometteurs, mais le choix de non-internationalisation du secteur jusqu’à une période récente a empêché l’industrie nationale de forger des alliances et de bénéficier de l’assistance étrangère permettant d’augmenter les volumes grâce à la mise en œuvre de technologies modernes.

 

En bref, l’industrie nucléaire chinoise devrait avoir un avenir brillant, notamment grâce à des ingénieurs de qualité, seulement si les pouvoirs publics cessaient d’acheter « sur étagère » des technologies étrangères.

Mais elles ne semblent pas faire confiance à sa propre population, il est vrai, en sous-effectif récurrent.

Alors qu’un avionneur français, travaillant à Chengdu viennent jusqu’à eux poser des questions iconoclastes et visiter leur site, a effectivement de quoi les faire s’étonner et enthousiasmer…

Et ils ont été ravis de lui faire faire le tour du propriétaire.