Les avions avec des cockpits sans fenêtres sont là. Êtes-vous prêt à voler à bord d’un ?

Un nouveau prototype d’avion est équipé d’un écran au lieu d’une fenêtre frontale dans son cockpit. La technologie est plus proche du grand public qu’il n’y paraît.

La conception des avions n’a pratiquement pas changé depuis des décennies. La grande majorité des avions sont des variantes de la même conception de base : Un corps en forme de cigare avec un cockpit où les pilotes peuvent voir l’avant de l’appareil. Ce facteur de forme est peut-être sur le point de changer. Le mois dernier, la compagnie aérienne néerlandaise KLM a annoncé qu’elle financerait la recherche sur un corps d’avion non conventionnel en forme de V. Et maintenant, un nouveau prototype d’avion en cours de développement par l’entrepreneur aérospatial Lockheed Martin pour la NASA va changer ce dernier.

L’avion s’appelle le X-59, et sa conception vise à réduire considérablement le « boom » supersonique, le bruit explosif fort que les avions produisent quand ils dépassent la vitesse du son. Ce bruit a été l’un des obstacles auxquels se heurtent les avions supersoniques commerciaux (avec le rendement énergétique et les matériaux de construction résistants à la chaleur coûteux comme le titane), c’est pourquoi des avions comme le Concorde, maintenant « à la retraite », ne pouvaient dépasser Mach 1 – la vitesse du son – en survolant l’océan.

[Photo : NASA]

Le X-59 a été conçu pour transformer cette « lance » qui brise littéralement les vitres en un « coup de poing doux », comme le dit la NASA. Comment ? En remodelant le nez de l’avion. Le nez du prototype a une courbe très douce qui se fond en douceur avec le cockpit en une seule surface qui ressemble à une version extrêmement allongée du bec de Daffy Duck.
L’angle est si faible, en fait, qu’il est impossible d’installer une vitre orientée vers l’avant pour que le pilote puisse voir devant lui. Au lieu de cela, la NASA et Lockheed Martin ont décidé d’installer un grand moniteur 4K connecté à un système vidéo appelé XVS (eXternal Visibility System). Ce système de vision par ordinateur assemble les données d’entrée de deux caméras vidéo externes et les combine avec des données de terrain synthétiques en 3D pour fournir une version en réalité augmentée de ce qui se trouve devant le pilote. Le poste de pilotage a aussi des fenêtres latérales pour que les pilotes puissent toujours voir la ligne d’horizon, du moins par temps clair, c’est pourquoi les avions ont des indicateurs qui donnent au pilote une représentation graphique de l’horizon de la Terre lorsqu’il ne peut le voir en raison de conditions météorologiques de faible visibilité.


[Photo : Wikipedia]

LA VOIE DES COCKPITS SANS FENÊTRES
C’est un design innovant et audacieux à coup sûr, mais ce n’est pas la première fois que les concepteurs d’avions considèrent les cockpits « sans fenêtre ».

Il y a cinq ans, Airbus a breveté des cockpits entièrement sans fenêtre, sur lesquels l’entreprise travaille depuis des années. Le brevet décrivait une série de caméras qui capturaient des images vidéo en temps réel pouvant être projetées sur un écran géant qui s’enroule autour de tout le cockpit, le rendant ainsi « transparent » et offrant une vue panoramique et sans obstruction sur l’horizon. Couplez ces caméras à lumière visible avec des caméras infrarouges qui peuvent voir la nuit et à travers les nuages, et vous obtenez un poste de pilotage parfait, du moins en théorie.


[Photo : Airbus/USPTO]

Si le brevet d’Airbus est loin d’être une réalité, la dernière génération de casques de pilote de combat, comme celle utilisée avec le F-35, rend déjà superflus les fenêtres et les verrières. Comme le cockpit sans fenêtre d’Airbus, ces casques offrent une vue à 360 degrés sur l’extérieur grâce à six caméras extérieures, permettant aux pilotes de regarder directement sous eux et de voir le sol à travers leurs jambes et le fuselage de l’avion. Mais au lieu d’utiliser un écran, il utilise un système de réalité augmentée qui projette les images aux yeux du pilote.

Mais les pilotes de combat peuvent toujours débrancher ces systèmes et voler simplement en regardant par la fenêtre de leur cockpit. Un pilote professionnel accepterait-il l’idée d’un cockpit sans fenêtre, sans autre alternative qu’un écran, quelle que soit l’avancée de la technologie vidéo ? Dans le cas d’un avion expérimental comme le X-59, c’est une donnée dans le calcul du pilote d’essai. Mais sur un avion commercial ou de combat, les pilotes peuvent être plus hésitants. Pour l’instant, en tout cas.

Il y a évidemment la question d’une éventuelle panne électronique : Si l’écran tombe en panne, il n’y a pas de secours dans un cockpit comme celui du X-59. Malheureusement, de récentes catastrophes aériennes ont prouvé que le fait de dépendre uniquement de l’électronique pour contrôler un avion peut s’avérer trop risqué.

« NOUS VOULONS UNE FENÊTRE »

Les pilotes pourraient probablement encore piloter un avion en regardant les instruments – après tout, ils le font déjà quand il fait mauvais temps – mais ils ne seront pas aussi à l’aise sans référence visuelle. Dans un cas célèbre, des pilotes se sont même révoltés contre l’idée d’un avion sans fenêtre : Les médias ont nommé les astronautes qui ont participé à la conception de la première capsule spatiale américaine, le projet Mercure, en rejetant cette idée. Ils ont fait valoir qu’en tant que pilotes, ils avaient besoin de voir ce qu’il y avait devant eux. Il ne s’agissait pas de singes aveuglément projetés dans l’espace, pensaient-ils, et l’une des exigences essentielles et non négociables en matière de conception d’un poste de pilotage était qu’il soit doté de fenêtres.

Bien sûr, il n’y avait pas d’écran vidéo dans le cockpit à l’époque. Mais, du moins pour l’instant, il est difficile d’imaginer que la plupart des pilotes – ou la FAA et les passagers, d’ailleurs – acceptent des cockpits sans fenêtre. Mais dans les années à venir, à mesure que les technologies introduites par le X-59 arriveront à maturité et que de nouveaux modèles d’avions radicalement nouveaux entreront en service, cela pourrait changer. Un jour ou l’autre, les avions sans pilote pourraient même changer le besoin pratique de fenêtres et la perception qu’a le public de leur nécessité.

Un autre problème pourrait aussi pousser les avions sans fenêtre à devenir la norme : La volonté de lancer de nouveaux engins spatiaux habités, qu’ils soient pilotés par des astronautes ou par des ordinateurs. Dans l’espace, les fenêtres ne font que compliquer la conception, introduisant inutilement des points de défaillance. Dans la Station spatiale internationale, la fenêtre d’observation de la coupole reste couverte par des volets jusqu’à ce que les astronautes aient besoin de l’utiliser.

Notre besoin romantique de voir où nous allons avec nos propres yeux, plutôt qu’à travers une interface virtuelle, peut éventuellement être oublié au nom de la simplicité et de la sécurité. Mais j’espère ne pas être là pour le voir.

Via Fastcompany

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