L’ekranoplane, une relique soviétique qui reprend son envol

Genèse du concept de “bateau volant” 

1950, la Guerre froide s’installe. Les États-Unis et l’URSS vont s’opposer, pendant plus de 40 ans, dans un conflit sans précédent. Le champ de bataille, inexistant, est remplacé par une bataille technologique. C’est dans ce contexte que Rostislav Alekseïev, un ingénieur soviétique, réfléchit à un nouveau concept d’aéronef. Ce serait serait un croisement entre un bateau et un avion. Le résultat n’est pas un hydravion, mais un ekranoplane, qui peut voler jusqu’à 500 km/h au ras de l’eau. Le secret ? L’effet de sol. 

Ce phénomène permet à un appareil de “flotter” au-dessus du sol. Cela se fait grâce à la portance aérodynamique générée au niveau de ses ailes. Cette force a pour origine la déviation vers le bas de la masse d’air située sous l’aile à mesure qu’elle avance. Cette déviation, combinée à l’intensification de la différence de pression sous l’aile et au-dessus de l’aile, augmente la force dirigée vers le haut. Ainsi, plus l’aile se déplace près du sol, plus le déplacement vertical de l’air est limité et plus la pression sous l’aile augmente (effet coussin d’air). 

Grâce à l’effet de sol, “la traînée [forces qui ralentissent l’appareil] est fortement diminuée, jusqu’à 50 %, alors que la portance augmente d’autant”, explique Jean-Marc Moschetta, professeur d’aérodynamique à l’ISAE-SUPAERO [Institut supérieur de l’aéronautique et de l’espace] dans Le Point. Son utilisation de l’effet de sol fait de l’ekranoplane un aérodyne : plus “lourd”, c’est-à-dire plus dense que l’air, au même titre qu’un avion ou un hélicoptère. À l’inverse, les aérostats (tels que les ballons ou les montgolfières), volent grâce à la poussée d’Archimède d’un gaz « plus léger que l’air ». Les aéronefs rassemblent les aérodynes et les aérostats.

Lancement des expérimentations

C’est donc en 1961, après avoir obtenu ses crédits auprès de Nikita Khrouchtchev, dirigeant de l’URSS à l’époque, qu’ Alekseïev lance ses expérimentations. Le premier prototype voit le jour en 1966 : le KM. Il est surnommé à l’époque “Le monstre de la Caspienne” par les services militaires américains. 

En effet, ses caractéristiques ont tout d’un monstre : 100 mètres de long, 550 tonnes, 10 moteurs. Le tout lui permet de voler à trois mètres minimum au-dessus de la surface de l’eau. L’avantage d’une zone de vol aussi basse, commune à tous les modèles d’ekranoplane, est que l’appareil devient invisible sur les ondes radars. Il peut donc passer inaperçu lors de missions de reconnaissance par exemple. Le “monstre” perd de sa grandeur lorsqu’il s’écrase en 1980. Il servait de “laboratoire volant” pour les scientifiques soviétiques.

L’Alekseïev A-90 Orlyonok (“aiglon” en Russe), remplaçant du KM, est créé en 1972. Ses dimensions sont revues à la baisse par rapport à son prédécesseur. Mais il est lui aussi utilisé à des fins militaires, dans des missions de transport et d’assaut.

En 1980, Alekseïev crée un troisième concept d’avion à effet de sol : le Lun (“busard”). Le MD-160 (premier modèle de type Lun) est destiné au transport de missiles antinavires entre 1987 et 1990. Ceci fait de lui le seul ekranoplane à usage militaire offensif. Cependant, un seul exemplaire est construit suite aux coupes budgétaires dans l’armée soviétique. 

Il est désormais devenu une attraction touristique, échoué sur une plage du Daghestan (république russe fédérée). Le concept d’ekranoplane en général est abandonné parallèlement à la chute de l’URSS. Les contraintes inhérentes à l’appareil précipitent l’arrêt de son développement. En effet, la manoeuvrabilité de l’appareil était compliquée par l’importante inertie déployée. En outre, les perturbations rencontrées à basse altitude (houle) compliquaient les manoeuvres. Les virages devaient être anticipés plusieurs miles à l’avance. Ceci complexifiait le trafic maritime (risque de collision avec des bateaux). 

Un futur prometteur

Le concept de l’ekranoplane attise aujourd’hui la curiosité de certaines entreprises privées, mais aussi de certains organismes étatiques. Justement, aux États-Unis, c’est le Pentagone lui-même qui s’y intéresse, via la DARPA, son agence consacrée à l’innovation. Début 2023, cette dernière a chargé deux entreprises du projet “Liberty Lifter”. Aurora Flight Science (une filiale de Boeing) et de General Atomics, doivent ainsi développer un ekranoplane à moindre coût pour l’armée américaine, qui voit la perspective d’une “guerre totale en mer de Chine et dans le Pacifique” s’agrandir, selon Le Point.

Le cahier des charges impose une capacité de chargement de 77 tonnes. De plus, il y a une obligation de l’utiliser à quelques mètres au-dessus des vagues. L’objectif est de profiter au mieux de l’effet de sol et atteindre des vitesses avoisinant les 500km/h. “La distance avec le sol doit être d’environ 10 % de l’envergure de l’appareil”, soit 5 mètres, puisque le Liberty Lifter mesurera une cinquantaine de mètres de longueur. En cas de météo agitée, l’appareil devra être capable de se maintenir ponctuellement à 10 000 pieds, soit à 3 000 mètres du sol. L’utilisation future du Liberty Lifter sera bel et bien militaire, comme les ekranoplanes pensés par Alekseïev.   

Toutefois, le projet de l’ingénieur russe peut aussi être appliqué à une utilisation civile. En effet, certaines entreprises privées innovantes revisitent les plans de l’ekranoplane pour en faire un nouveau moyen de transport. C’est par exemple le cas d’Aqualines, une entreprise française basée à Bayonne dans le Pays Basque. Initié en 2013 par Pavel Tsarapkin, le projet de réhabilitation de l’ekranoplane prend un nouveau tournant en 2018, lorsque le Russe rencontre le Basque Guillaume Catala. Le fond d’amorçage de ce-dernier, Steinberg Protocol, contribue au développement rapide des “Aquas”. Le premier modèle devrait voir le jour en 2025. 

Interview de Pavel Tsarapkin, désormais CEO :

• Quelle est la genèse du projet Aqualines ? Comment avez-vous découvert la technologie des véhicules à effet de sol et quels sont les avantages par rapport aux modes de transport traditionnels ?

Pavel Tsarapkin : “L’histoire d’Aqualines a commencé avec un embouteillage ! J’étais bloqué dans ma voiture, près d’un fleuve. Dépité que chacun se déplace seul sur une route complètement bouchée, j’ai alors réfléchi à un moyen de transport en commun plus rapide qui désengorgerait les routes… Après quelques recherches, j’ai découvert les véhicules à effet de sol, les “naviplanes” [appellation utilisée par Aqualines pour désigner les ekranoplanes, NDLR], et j’ai décidé de démocratiser cette technologie ultra rapide et économe en énergie qui n’a jusqu’ici jamais été utilisée sur des routes commerciales.”

• Quels sont les défis techniques et réglementaires que vous rencontrez pour développer et commercialiser vos avion-bateaux ?

“Le développement de nos naviplanes -les Aquas- a représenté un grand défi technique que nos ingénieurs ont relevé haut la main en créant notre premier prototype, qui a ensuite subi des tests en conditions réelles sur le Lac de Biscarrosse. Concernant la commercialisation, nos Aquas répondent aux critères d’exigence de la réglementation maritime, ce qui facilitera une commercialisation très rapide, une fois les derniers tests validés.”[En 2024 : test du prototype à l’échelle ¼ puis construction en taille réelle].

• Quels sont votre modèle économique et stratégie de financement ? Votre marché cible ?

“Nous avons effectué une première levée de fonds en France et nous allons en effectuer une seconde en parallèle de la commercialisation de notre premier véhicule, l’Aquas Cruiser, en 2025. Nous avons déjà recueilli plus de 200 marques d’intérêt partout dans le monde, principalement de la part d’opérateurs et de distributeurs, mais aussi d’acteurs gouvernementaux à la recherche de moyens de transport efficaces pour des interventions rapides en cas de catastrophe naturelle par exemple.” [Les noms des “opérateurs et acteurs gouvernementaux” intéressés par le projet restent confidentiels].

• Quelle est votre vision à long terme pour Aqualines ? Comment envisagez-vous l’impact de vos avion-bateaux sur l’environnement et la société ?

“Aqualines ambitionne de révolutionner le quotidien de millions de personnes à travers le monde. Avec les Aquas, nous créons à la fois de nouvelles voies de circulation plus rapides partout dans le monde, mais aussi un nouveau mode de transport en commun plus respectueux de l’environnement.”

• Avez-vous déjà des objectifs de vente ?

“Nos objectifs de vente sont pour l’instant confidentiels.”

• Quels sont vos objectifs en termes de développement durable ?

“Nous visons un objectif net zéro avec des stratégies de compensation lorsque la suppression totale des émissions n’est pas possible. Notre production sérielle sera locale (nous sommes installés au Pays Basque) et nous travaillons avec un maximum de fournisseurs locaux.”

• A-t-il été difficile de recruter des ingénieurs sur un projet aussi innovant ?

“C’est tout l’inverse ! Aqualines suscite l’intérêt de nombreux ingénieurs en quête de projets innovants et qui ont du sens par rapport aux enjeux environnementaux que nous rencontrons aujourd’hui. C’est aussi ce qui fait la force de notre équipe : elle est à la fois cosmopolite et composée des plus grands spécialistes de l’effet de sol.”

• Collaboration avec d’autres acteurs du secteur maritime ou aéronautique ?

“Aqualines s’inscrit en complément des modes de transports maritimes et aériens existants, nous travaillons donc main dans la main avec les acteurs maritimes et aéronautiques, notamment via les grandes fédérations de ces deux secteurs, dont nous sommes membres.”

L’Aqua Cruiser pourra accueillir entre 2 et 4 personnes, et sera donc plutôt destiné au transport privé. L’Aquas 14 lui, offrira quatorze places et pourra être utilisé plutôt comme moyen de transport public. Finalement, un peu à la manière d’un ferry aujourd’hui. À terme, les Aquas, qui devraient atteindre une vitesse avoisinant les 320 km/hm, seront déclinés en plusieurs modèles. Le plus grand embarquera jusqu’à 300 passagers, sur le modèle de l’avion de ligne.

La motorisation des Aquas combine l’électrique et l’hydrogène, sauf pour le plus petit modèle qui fonctionne uniquement à l’électrique. Si certains “acteurs gouvernementaux” sont intéressés, c’est grâce à la facilité de déploiement des Aquas (qui peuvent décoller et atterrir n’importe où, plus besoin de ports ou d’aéroports), véritable atout pour des missions de sauvetage dans des zones côtières reculées par exemple. Forte d’un développement rapide, Aqualines devrait emménager dans ses nouveaux locaux basques “au printemps ou à l’été 2024”.