Des bruits de couloirs se font de plus en plus pressent ces temps ci pour nous indiquer que L’US air force étudierai sérieusement la possibilité d’utiliser un réacteur nucléaire pour faire voler un drone.
Nucléaire ? Pour ceux n’ayant jamais entendu parler de l’utilisation de cette technologie pour propulser un plus lourd que l’air, les questions sont nombreuse: Pourquoi faire? Comment fonctionne la propulsion ? Quid de la sécurité ?
Votre serviteur a mené sa propre enquête et je vais tenter de répondre simplement à ces questions.
Un drone nucléaire, pourquoi faire ?
Il existe une multitude de type de drone, avec autant de missions différentes. Le seul gros avantage du nucléaire qui peut faire oublier ses nombreux inconvénients est qu’il offre une énergie quasiment illimité, et offre donc à l’aéronef qui l’utilise une allonge considérable. Le seul type de drone existant à l’heure actuelle a être un candidat tout désigné pour ce type d’énergie serait donc en toute logique un drone HALE (haute altitude longue endurance).
Le but d’un drone de ce type, comme l’énorme global hawk par exemple, est d’offrir une plateforme évoluant à haute altitude pouvant embarquer une multitude d’outils à son bord pendant une période de plusieurs heures au dessus ou à proximité d’un territoire hostile. Ses missions peuvent être multiples. Plateforme de renseignement ISR, de renseignement, surveillance et reconnaissance, en utilisant des outils comme des capteurs de renseignement d’origine électromagnétique, interception d’appels, radars à ouverture synthétique pour la surveillance d’un champ de bataille, capteurs optiques (plutôt pour les drones évoluant à des altitudes plus basses), relais de télécommunications, etc.
Le drone HALE le plus connu est le Global Hawk. En évoluant à plus de 18 000 mètres, son altitude lui confère une relative discrétion, et aussi sécurité en étant hors de portée de la majorité des systèmes anti-aériens en service au jour d’aujourd’hui. Son utilisation suppose néanmoins l’acquisition préalable de la maîtrise du ciel.
Lui donner une autonomie illimité lui permettrait donc en théorie, d’évoluer pendant des semaines, voire plus. Se poserait alors la questions, hors sécurité nucléaire, de la fiabilité des équipements du bords, en étant soumis à une utilisation pendant toute la durée de la missions. Qu’en serait il d’un radar ou d’un relais radio aéroporté fonctionnant pendant des semaines sans maintenance ? La panne d’un seul de ses systèmes embarqué obligerait l’appareil à rentrer à sa base. La question de l’autonomie ne se pose donc pas que pour le carburant, mais pour tous les systèmes embarqués.
Comment fonctionne la propulsion ?
Dés le tout début de la guerre froide, et dans la seconde moitié des années 50, ingénieurs Russes, américains, Britanniques et français se sont penchés sérieusement sur la propulsion nucléaire. Nous savons qu’au moins Convair a fait voler un prototype de bombardier NB36 modifié embarquant un réacteur nucléaire à des fins de test mais ne servant pas à la propulsion.
L’énergie nucléaire étudiée alors permettait l’utilisation d’un moteur a réaction et en utilisant le réacteur nucléaire pour chauffer l’air comme le fait le kérosène au sein du réacteur. Il existait deux méthodes principales. La plus simple, dite à échange direct, impliquait que l’air entrant dans le réacteur était directement chauffée par le réacteur. Mais cela avait pour conséquence de polluer radio-activement l’air relâché dans l’atmosphère. La seconde, dite à échange indirect, permettait plus ou moins la même chose, mais en utilisant un système d’échangeur de calories. L’air ainsi chauffer permet ainsi de refroidir le coeur nucléaire.
A l’heure actuelle, c’est un peu ce qui se passe pour les réacteur civil fournissant de l’électricité. L’eau servant à refroidir le réacteur n’entre pas directement en contact avec le réacteur nucléaire, mais avec un système de refroidissement en circuit fermé, empêchant toute fuite radioactive.
Le principal désavantage de l’embarquement d’un coeur nucléaire à bord d’un aéronef restera la masse induite par les système de cloisonnement du réacteur nucléaire, et la résistance qu’il devrai avoir en cas de crash. On pourrait se dire qu’un tel poids pourrai être compensé par le fait qu’il n’y a plus besoin d’emporter de kérosène dans l’avion, permettant d’économiser des tonnes de liquide. Mais un réacteur (conventionnel) a aussi besoin d’huile pour son fonctionnement. Dans l’exemple, un avion de chasse, même non piloté ne pourrait être ravitaillé en vol à l’infini, car ses limites d’huiles ne lui permettrait pas de voler plus de 7H par exemple pour un rafale.
Une autre méthode, serait d’utiliser le coeur nucléaire pour l’utiliser comme une centrale électrique, et d’utiliser des moteurs électriques classiques. Se poserai alors la question du système de refroidissement.
Pour le moment rien n’a fuité, et je ne suis pas en mesure de vous en dire plus.
Quid de la sécurité?
Les défis à relever pour l’adoption du nucléaire dans l’aviation ne sont donc pas uniquement scientifiques.
