Comment Tupolev est entré dans l’histoire avec le Tu-155
Soudain, une secousse semble traverser l’Europe. La France, l’Allemagne et l’Union européenne ont annoncé ces derniers mois qu’ils investiraient des milliards dans une infrastructure pour l’hydrogène. D’ici à 2030, l’Europe souhaite développer un avion de passagers à hydrogène. La source d’énergie a le potentiel de rendre toute notre consommation d’énergie climatiquement neutre. Cette approche n’est pas entièrement nouvelle. Un avion à réaction à hydrogène a décollé du sol dès les années 1980 – en Union soviétique.
Avion à hydrogène
L’hydrogène devrait être toujours plus utilisé dans l’aviation. La France, par exemple, envisage d’alimenter à l’hydrogène l’Airbus A320, le jet court et moyen-courriers largement utilisé, d’ici 2035. Le développement d’un tel avion passagers vert se heurte encore à de nombreux obstacles. Mais Airbus a pris une décision: la prochaine génération d’avions commerciaux devrait fonctionner à l’hydrogène.
Place avec les passagers
Mais il y a aussi des inconvénients: en raison de sa densité énergétique nettement plus faible, l’hydrogène nécessite beaucoup plus d’espace que le combustible fossile. Il doit également être refroidi de manière laborieuse afin de rester liquide pour gagner de la place. Les développeurs soviétiques se sont quand même attaqués à ces problèmes.
L’avion avec le numéro d’immatriculation CCCP-85035 a un grand réservoir d’hydrogène dans la partie arrière de la cabine des passagers. Il occupait environ un tiers de l’espace là-bas. Au total, 30 systèmes supplémentaires ont été intégrés à l’avion afin qu’il puisse fonctionner à l’hydrogène.
Tupolev a converti le СССР-85035 en support technologique Tu-155. Dans ce rôle, elle a écrit l’histoire de l’aviation: le 15 avril 1988, le Tu-155 était le premier avion de ligne à hydrogène au monde à prendre son envol.
Cinq ans à l’avance
Lorsque la nouvelle du vol inaugural réussi du Tu-155 a fait le tour, un murmure nerveux a traversé le monde professionnel à l’ouest du rideau de fer: alors qu’en Europe, les considérations les plus abstraites dans cette direction étaient à l’époque osées, les Russes l’ont fait, avec de l’hydrogène liquide : amener un avion de ligne a voler, avec au moins cinq ans d’avance sur le monde occidental. Le Tu-155 est un hybride; seul un de ses trois moteurs Kuznetsov NK-8 – il s’appellent maintenant NK-88 – est en fait alimenté à l’hydrogène. Néanmoins, le projet avait fait forte impression en Occident.
Hydrogène et gaz naturel
Dans la période qui a suivi, le Tu-155 a décollé de Schukowski sur plus de 100 vols d’essai. Cependant, il n’en a fait qu’une partie avec l’hydrogène: à partir de janvier 1989, Tupolev testait principalement le gaz naturel comme substitut du kérosène, disponible à bas prix et en grande quantité en Union soviétique. Contrairement à aujourd’hui, le fait que les tests aient été effectués avec de l’hydrogène reposait moins sur des motifs écologiques qu’économiques. L’idée était que le pétrole brut pourrait devenir rare au début des années 2010 au plus tard – et le kérosène donc cher. L’hydrogène, en revanche, peut être produit à un prix relativement bas grâce à l’énergie nucléaire.
Le problème avec le volume
Cependant, les ingénieurs de Tupolev étaient déjà confrontés à deux défis centraux à l’époque: d’une part, l’hydrogène ne peut être stocké que sous forme liquide avec un encombrement raisonnable, mais il a besoin d’un refroidissement constant à moins 253 degrés Celsius. En revanche, l’hydrogène liquide fournit trois fois plus d’énergie par kilogramme que le kérosène, mais il occupe quatre fois plus d’espace. C’est pourquoi il doit être stocké sous haute pression, ce qui à son tour nécessite des réservoirs cylindriques ou sphériques – et ceux-ci ne peuvent plus être logés dans les ailes comme auparavant.
De grands projets chez Tupolev
En mode test, Tupolev résout le problème de l’espace de manière pragmatique: la cabine du Tu-155 n’a pas de sièges, à la place, à part l’équipement de test, il y a des batteries entières de réservoirs d’hydrogène ou de gaz naturel. Les ingénieurs doivent également adapter trois douzaines d’autres systèmes et composants afin de réussir le projet. Une version de production du Tu-155, le Tu-156, été déjà en cours de planification. Il prévoyait le stockage des réservoirs dans le tiers arrière de la cabine, séparé de la zone passagers par une cloison sous pression – très similaire à ce qu’Airbus envisage actuellement avec deux de ses trois projets d’avion de ligne à hydrogène.
Retour vers le futur?
Le Tu-156 ne sera jamais réalisé, même si les tests avec le Tu-155 sont assez prometteurs. Bien qu’il y ait même des efforts entre les représentants allemands et russes pour continuer à rechercher ensemble la propulsion à l’hydrogène. Après plusieurs visites dans l’ouest – en 1990, par exemple, le Tu-155 était invité à l’ILA de Hanovre – le projet a pris du retard. Dans les décennies qui ont suivi, le Tu-155 a pourri a Schukowski
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