21 pièces imprimées en 3D sur l’avion supersonique XB-1 de Boom

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Démonstrateur Supersonic XB-1 de Boom (crédits photos Boom Supersonic)

Ce mercredi, la jeune start-up américaine Boom a fini par lever le voile sur son premier avion d’essai supersonique civil, le XB-1. Issu de travaux initiés il y a six ans, ce démonstrateur correspond à un tiers de la taille de l’Overture, un avion commercial de 60 mètres de long qui pourra transporter ses premiers passagers jusqu’à la vitesse de Mach 2.2 (2469,60 km/h) en 2030.

Au-delà ses capacités de vol, XB-1 est un prototype qui se distingue par la présence de pièces imprimées en 3D. Pour les matières polymère, Boom révèle avoir fait appel au spécialiste du FDM, Stratasys, et la jeune pousse californienne VELO3D pour les parties en métal. Pour rappel, cette entreprise a mis au point une technologie de fabrication d’additive métallique très grand format. L’imprimante 3D qui l’incarne serait même la plus grande au monde pour une machine à fusion laser sur lit de poudre.

Pendant que Stratasys a utilisé sa F900 pour fabriquer une partie de l’outillage, mais aussi des pièces d’utilisation finale, la technologie de VELO3D a été déployée pour la production de 21 pièces critiques en titane. Son grand volume de fabrication a notamment permis la réalisation de 12 collecteurs de moteur, 4 gaines NACA, ainsi que diverses persiennes. Selon Velo3D sa technologie a permis de réaliser des géométries complexes comprenant notamment des parois hautes et minces, qu’il aurait été très difficile à réaliser avec des processus traditionnels tels que le soudage et le moulage, et même d’autres systèmes d’impression 3D.

Le fondateur et PDG de VELO3D, Benny Buller, commente : « La plupart des domaines dans lesquels nous avons travaillé avec Boom concernent le système moteur, et plus particulièrement l’admission des moteurs. Nos pièces les aident à contrôler l’entrée d’air et à refroidir le moteur. Ce sont des pièces en titane qui sont très critiques« .

« Grâce à l’impression 3D, nous avons pu prototyper beaucoup de pièces beaucoup plus rapidement »

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En dépit de la pandémie du Covid-19 qui on le sait a été un frein pour de nombreux secteurs, Boom a pu construire son XB-1 en l’espace d’un an seulement. L’entreprise explique que la capacité de l’impression 3D à itérer rapidement des conceptions complexes et de les mettre en production, a joué un rôle clef dans ses délais de développement.

« Grâce à l’impression 3D, nous avons pu prototyper beaucoup de pièces beaucoup plus rapidement. » A commenté le PDG et fondateur de Boom, Blake Scholl. « Avec les anciennes méthodes de conception, on concevait une pièce en CAO, on la faisait fabriquer, on l’essayait, on trouvait les problèmes, puis on recommençait encore et encore. Chaque itération pouvait prendre des semaines. Avec l’impression en 3D, vous simulez les pièces, vous les imprimez et vous les essayez le jour suivant. Vous pouvez essayer des choses que vous n’essayeriez pas autrement, parce que c’est trop cher et que cela prend trop de temps à l’ancienne manière. »

Boom prévoit les premiers essais en vol de son XB-1 pour début 2021. Le démonstrateur qui ne peut accueillir que le pilote, permettra d’étudier la sûreté et l’efficacité des technologies développées par Boom pour le vol supersonique. L’objectif est de pouvoir à terme réduire les temps de vol par deux, soit un Paris-Montréal en seulement 3h45 au lieu de 7h15.

Pour franchir le mur du son, l’appareil sera alimenté par trois turboréacteurs J-85-15 de General Electric capables de fournir plus de cinq tonnes de poussée. La start-up de Denver espère ainsi reproduire les performances du célèbre Concorde et ses vols supersoniques à 18 000 mètres d’altitude. Avec sa vitesse de Mach 2.2 (2469,60 km/h), Boom sera même 10% plus rapide. En raison d’un meilleur rendement énergétique, le prix des billets pour les 55 passagers, devrait être de 75% inférieur, soit celui d’un billet en classe d’affaire de 5 000 dollars.