À la poursuite de 800 mph: comment Bloodhound vise à battre le record de vitesse terrestre

Bloodhound LSR

Le record actuel de vitesse terrestre se situe à 763,035 mph; Bloodhound va pour 800

Après une tempête à 628 mph, le projet a une histoire en vue. Nous nous asseyons avec son ingénieur en chef et son chauffeur

En ce moment, l’élégant Voiture record de vitesse terrestre Bloodhound sera amarré au Royaume-Uni après le programme d’essais à grande vitesse de l’automne dernier sur un lit de lac asséché dans le désert sud-africain, où il frapper 628 mph entre les mains de son chauffeur, Andy Green.

Je dis «haute vitesse» mais, pour Bloodhound LSR, il ne fonctionne qu’avec les deux tiers de la puissance. Le test a été un prélude à un retour dans la région éloignée de Hakskeen Pan, au nord-ouest de l’Afrique du Sud près de la frontière namibienne, dans 12 à 18 mois, où la voiture tentera de battre le record de vitesse terrestre que Green détient depuis 1997 , quand il a pris le biréacteur Thrust SSC à une vitesse supersonique de 763 mph.

L’objectif de Bloodhound LSR sera de plus de 800 mph et un nouveau record de vitesse terrestre. C’est peut-être la première chose que vous notez à propos de Bloodhound LSR: l’objectif était autrefois de 1000 mph, ce qui est maintenant la «phase deux» si, après avoir atteint un nouveau record, il y a suffisamment d’intérêt commercial et public pour le porter à quatre chiffres.

Ce qui m’amène à la deuxième chose que vous remarquerez peut-être à propos de Bloodhound LSR, en ce sens qu’au lieu de son ancien bleu et orange, il est maintenant blanc, à la manière de “votre nom d’entreprise ici”, le projet ayant été sauvé de l’administration par Ian Warhurst, ancien propriétaire de la société de turbocompresseur Melett, après huit jours de retraite, il a abandonné fin 2018.

Depuis lors, les choses ont évolué – si vous pardonnez l’expression – rapidement. Le programme d’essais d’automne n’a été mis en place qu’en juillet dernier. Voici, selon les mots de l’ingénieur en chef de Bloodhound LSR, Mark Chapman, et Green, un ancien pilote de chasse et mathématicien de l’équipe, ce qu’est Bloodhound, comment vous le conduisez et comment vous le conduisez.

Qu’Est-ce que c’est?

Avec une longueur de 13,5 m, Bloodhound fait environ trois fois la longueur d’une voiture familiale normale. “Le tiers avant est un monocoque tout en fibre de carbone”, dit Chapman, “qui abrite la cellule de sécurité du conducteur et également le réservoir de peroxyde à test élevé”, le carburant de la fusée qui sera fournie par la société norvégienne Nammo. À ce jour, Bloodhound a été géré avec un Rolls-Royce Moteur Eurojet EJ200 emprunté (littéralement; les propriétaires le voudront) à un avion de chasse Eurofighter Typhoon. Cela fournit environ 20 000 lbf de poussée. La fusée monopropellante devrait s’élever à 9000 lbf supplémentaires.

Derrière la section avant se trouve un “châssis inférieur en acier et en aluminium qui contient les réservoirs de carburant, et en plus de cela, nous avons un châssis en titane et en aluminium, qui abrite le moteur à réaction et monte également l’ailette”.

Thrust SSC a utilisé deux moteurs côte à côte, ce qui a annulé le roulis (auquel nous reviendrons plus tard). “La raison pour laquelle Bloodhound est aussi étroit est de réduire la zone frontale”, dit Chapman, “pour conduire ce train vers le bas à un nombre aussi bas que possible.” La largeur totale est d’environ 2,5 m, mais “comme la voie avant va, c’est toujours assez étroit. Ce n’est pas une voiture très large. “

La carrosserie est principalement stressée, et depuis la création de la voiture en 2009 sous Richard Noble, il y a eu quelques changements clés: “Le jet et la fusée ont basculé, et l’aileron est devenu beaucoup plus gros.”

À la conception, le jet était monté sous la fusée, car il était plus lourd, mais lorsque la poussée de la fusée serait intervenue, il aurait poussé Bloodhound en piqué. Il y avait des ailettes réglables à l’avant pour contrer cela, mais «nous n’avons pas pu trouver un moyen de rendre ce système à sécurité intégrée», explique Chapman, «donc si vous échangez le jet et la fusée, car la fusée est beaucoup plus étroite , vous pouvez le monter beaucoup plus bas au sol, alors comment ils sont maintenant, ils chevauchent à peu près le centre de gravité ».

Parce que les énormes roues en aluminium ne sont pas entraînées par le moteur, Bloodhound n’a pas besoin d’appui pour créer une adhérence. En fait, la neutralité de la portance et une traînée minimale sont optimales. «L’anomalie est que vous générez une quantité croissante d’appuis jusqu’à environ 0,6 Mach, soit environ 400 mph ou 500 mph», explique Chapman. “Puis à partir de Mach 0,6 vers le haut, la force d’appui commence à diminuer, et lorsque vous arrivez à environ Mach 1, il n’y a pas d’appui, et supersonique, il commence à générer une portance à l’arrière, vous avez donc besoin de winglets arrière.

«La partie surprenante des tests était la proximité de la modélisation aérodynamique. Gardez à l’esprit que vous avez peut-être trois façons différentes de modéliser l’aérodynamique par calcul. Sur une ou deux des simulations, cela correspondait parfaitement à la ligne. Nous nous attendions à une dispersion allant jusqu’à 20% sur les données de la prédiction à la réalité. Sur la majeure partie de la course, nous étions à moins de 5%. Si vous avez vu cela sur un article de doctorat, vous vous attendez à ce qu’ils aient triché, donc le modèle aérodynamique est presque incroyablement bon. “

Chapman parle de chiffres – des nombres énormes – aussi désinvolture que si vous me parliez de vitesses sur le chemin des magasins. “Tout notre drame était en dessous de 350 mph si vous voulez”, dit Chapman, “faire fonctionner une voiture de manière fiable – des choses idiotes comme des fils d’alimentation, des capteurs qui ne fonctionnent pas tout à fait, le débogage.” Après avoir décidé en juillet de se rendre en Afrique du Sud pour le jet uniquement «littéralement, nous lui avons donné un coup de pinceau de peinture blanche, emballé la voiture, l’avons fait voler sans aucun test depuis 2017 à l’aéroport de Newquay – elle a été pratiquement mise en veilleuse après cela. Et au cours des deux premières semaines en Afrique du Sud, nous l’avons beaucoup débogué, démarré le moteur, trouvé qu’un capteur ne fonctionnait pas et, jusqu’à 350-400 mph, il semblait y avoir cette liste de choses à résoudre. »

Cette phase s’est cependant éclaircie et les choses se sont remarquablement améliorées. “Une fois qu’il était en cours d’exécution, au cours des trois dernières courses, ce n’était que d’énormes pas de 80 mph à chaque course”, explique Chapman. “Je ne dirais pas que cela s’est fait sans effort, mais il n’y a pas eu de surprise que cela ait fonctionné aussi bien.”

Comment le gérez-vous?

Il y a une raison pour laquelle Chapman dit que ce n’est pas sans effort: conduire une voiture à 600 mph dans des conditions très hostiles au milieu de nulle part est aussi difficile que cela puisse paraître.

“Nous courons vers la fin du printemps / début de l’été dans le désert du Kalahari et, curieusement, il fait assez chaud”, dit Chapman avec un euphémisme. «Nous savions que ce serait dans les années 30. Je pense qu’il a atteint environ 43 degrés. C’est un environnement de travail assez difficile. Avant, nous avions dit avec clarté: «Ça ira. Nous prendrons une boisson fraîche. »Mais en réalité, il est assez difficile de fonctionner à ces températures. Nous faisons tourner une turbine pour faire démarrer le moteur EJ200, et il est assez âgé, et il se débattait à une altitude de près de 1000 m, donc il a moins de bouffée. Donc, nous serions là-bas à 5h du matin, prêts à courir à 5h30, et le plus cool que nous ayons couru était à 17 degrés, donc même l’aube est assez chaude. “

Après 16 heures, l’équipe reste dans un pavillon de chasse à environ 40 miles de la base de la voiture, qui est, grosso modo, une grande tente au bord d’un lit de lac asséché, à 600 miles de Johannesburg et à 160 miles du supermarché le plus proche. .

“Nous préparerions la voiture la veille”, explique Chapman, “faites-la remplir complètement, vérifiez tous les systèmes informatiques, préparez-la à la porte d’entrée avec la sangle de remorquage attachée.”

À la première heure du matin, l’équipe effectuait “un bref essai pendant que nous démarrions les systèmes” et effectuait les vérifications finales. «Ensuite, nous remorquons la voiture dans le désert. Il faut environ une demi-heure pour le mettre en position. Ensuite, vous effectuez les vérifications préalables réelles. Andy fera sa promenade avec son équipe de départ et, comme un avion, ils vérifieront les entrées, que tout est solidement attaché à la voiture, puis Andy montera dans la voiture et passera ses vérifications avant le vol, démarrera les ordinateurs.

“Nous aurons également un ombilical branché dans la voiture, vérifiant que, lorsque les ordinateurs sont en ligne, nous obtenons les bonnes données. Andy met son casque et la trappe verrouillée, et nous passons par le système de démarrage. Nous commençons notre kart à démarrage pneumatique. Ensuite, lorsque cela dépend de la température et de la pression, cela ouvre une soupape dans la boîte de vitesses EJ200 et commence à remonter. “

«L’une des beautés du moteur est qu’il s’agit d’un moteur très intelligent», explique Chapman. «Parfois, cela peut être son handicap, mais il a son propre système de surveillance de la santé, donc avant une course, nous vérifions son calculateur en vigueur. Ses diagnostics sont très bons. »Cela dit, même s’il s’agit d’un« turboréacteur très moderne », ce n’est pas nouveau. «Ce moteur a volé pour la dernière fois dans un avion en 1997», explique Chapman. «Oui, c’est un moteur d’un Typhoon mais c’est l’avion d’essai d’avant ce millénaire. Il y a donc une certaine hilarité lorsque vous êtes sur un programme pour parler de technologies futures et, en arrière-plan, nous avons un ordinateur exécutant Windows 95. “

Tout va bien, l’EJ200 démarre et la voiture est alors prête. Tout va bien. “Une chose que nous avons constatée avec la température plus élevée, c’est qu’il faut plus de temps pour démarrer, et sur le EJ200, il y a une minuterie d’une minute, donc si elle n’a pas démarré en 60 secondes, elle s’arrête automatiquement”, explique Chapman. “Il y a la température de l’air chaud, vous êtes en altitude … il faut juste plus de bouffées pour le faire avancer.”

Mais une fois que ça va? Vert – l’homme le plus rapide du monde – reprend l’histoire.

Comment le conduire

Si vous vous trouviez dans le cockpit de Bloodhound, les principaux contrôles seraient des contrôles majeurs familiers. Il y a un volant et “le pied droit pour la pédale forte et le pied gauche pour les freins”, dit Green.

Ensuite, il y a surtout des affichages numériques. “Thrust SSC était une voiture de l’ère analogique”, explique Green, “donc il avait une série de cadrans ronds qui ne montraient qu’une seule chose.” En comparaison, “Bloodhound a trois écrans LCD haute définition entièrement programmables, donc c’est a obtenu un cockpit en couleur et, à quelques reprises, nous introduisons des choses », comme l’équipe ajoutant un affichage de la température de la boîte de vitesses au moniteur alors qu’ils étaient en Afrique du Sud.

Une fois installé, «je peux voir la piste directement devant moi, plus ou moins 10 degrés ou 15 degrés», dit Green. «C’est un montant relativement étroit mais, la plupart du temps, la voiture roule en ligne droite.» Cela dit, alors que dans une situation idéale, vous aligneriez Bloodhound en pointant où il veut aller, puis la démarrez, probablement pas l’équipe le mettrait dans le vent pour lui donner toutes les chances de tirer.

De là, Green doit le conduire jusqu’à la ligne de départ. L’aligner de sa position de ralenti au départ pourrait être un virage de 250 m, qui «semble absolument vaste, mais si vous êtes sur une piste de 16 km, un quart de kilomètre n’est rien».

Le rapport de direction de la voiture – le nombre de tours de roue par rapport au nombre de tours de roues – est de 40: 1, contre 15: 1 pour une voiture familiale typique.

“Le volant tourne à 200 degrés, et c’est plus que suffisant pour une voiture qui roule à plusieurs centaines de kilomètres à l’heure”, explique Green. Les roues avant tournent de 5 degrés dans chaque sens “juste pour le rendre suffisamment maniable pour le tourner sous sa propre puissance, ce qui vous fait gagner beaucoup de temps en le connectant à un 4×4”, un processus qui rendrait également le pare-brise plus poussiéreux.

L’accélérateur est «entièrement variable comme un accélérateur de voiture, mais quand vous dites progressif, c’est une quantité progressive de 54 000 chevaux-vapeur», explique Green. «Une petite partie de cela, c’est encore beaucoup. Il est également non linéaire. Nous utilisons l’une des cartes d’Eurofighter Typhoon, qui en a deux. Il y a une carte au sol où la première partie de l’accélérateur vous donne très peu de changement car c’est ainsi que les pilotes roulent. Ensuite, la deuxième partie de l’accélérateur vous donne beaucoup plus au millimètre pendant le décollage, car vous n’affinez pas l’accélérateur pour rester en formation rapprochée ou quoi que ce soit. Il a une carte différente pour le vol qui est beaucoup plus linéaire. Nous utilisons la carte non linéaire pour les mêmes sortes de raisons. »Au-dessus d’environ 100 mph, Green utilise la postcombustion du jet, où« Je n’ai pas besoin d’un accélérateur aussi progressif, car je ne le présente pas beaucoup dans ces conditions “.

«Ces conditions» incluaient des courses allant jusqu’à 1000 km / h en novembre dernier. Bien que la surface ne pose pas trop de problèmes à la voiture, d’autres choses le font, principalement liées aux vents de travers.

Bloodhound est une «voiture relativement grande», dit Green, en raison de sa conception étroite à deux moteurs, «donc son centre de gravité est assez élevé, et cela signifie que votre roulis statique (c’est-à-dire à partir d’un coup de vent) fait la voiture se penche et votre roulis dynamique (en mettant une entrée de direction dedans) fait aussi pencher la carrosserie comme dans une voiture normale. Les deux sont plus élevés qu’une voiture record de vitesse normale. »Thrust SSC avait deux moteurs côte à côte non pas parce qu’il avait besoin de beaucoup de puissance, mais parce que sa piste de 3,5 m de large signifiait que le roulis n’était tout simplement pas un facteur.

«Le roulis est quelque chose que vous ne voulez jamais ressentir dans une voiture record de vitesse au sol», explique Green. “Donc, les premières fois dans des vents soufflant en rafales et en sentant la voiture rouler, je me disais:” Cela ne me semble pas juste. “Mais, bien sûr, c’est contre le modèle de la voiture LSR parfaite qui ne roule jamais.

«Donc, dans les deux premières manches, il s’agissait juste de s’y habituer. À quoi cela ressemble-t-il dans des conditions contrôlées et quelle est la quantité correcte de direction à mettre dans ces limites? Est-ce que cela affecte mon autorité de contrôle? “Une fois que je me suis habitué à ça, ça faisait juste partie de la voiture, mais au début, c’était une sensation étrange. J’ai dit à l’équipe à quelques reprises que pour une voiture record de vitesse terrestre, c’était comme si elle se comportait comme un petit cochon par vent de travers, à cause de cette perturbation – minuscule, minuscule, seulement quelques degrés – de roulis, mais c’est tellement inhabituel de se sentir dans une voiture comme ça. Si vous étiez dans une berline normale, vous ne le remarqueriez même pas; moins normal dans une voiture de course; dans une voiture LSR, inhabituel au point d’être inconfortable. “

Si vous voyez des séquences vidéo d’une course – et je vous suggère de le faire – vous verrez que Green semble assez occupé au volant. «Plus vous allez vite, moins vous obtenez d’adhérence mécanique des roues», dit-il, «vous devez donc mettre beaucoup de direction pour maintenir la voiture en ligne droite.»

«Beaucoup», c’est environ trois de ses cinq degrés de blocage de direction, une pleine brassée de virage dans Bloodhound, ce qui dans une voiture familiale équivaudrait à environ 45 degrés sur le volant. “Cela ne sonne pas beaucoup”, dit Green, “mais pensez à appliquer 45 degrés à la vitesse de l’autoroute et cela commence à sonner comme une quantité effrayante. Pensez ensuite à le faire à cinq, huit, dix fois la vitesse de l’autoroute et c’est une direction ridicule, mais c’est le genre de direction qu’il faut pour garder une voiture de course en ligne droite, à très grande vitesse, en ligne droite. “

Cela dit, Green dit qu’il “n’est pas très inquiet de ce que la dynamique ressentira dans la voiture que nous conduisons, car nous ne conduirons plus jamais cette voiture. Dès que vous avez mis la fusée [it changes] et nous allons apporter diverses autres modifications qui affecteront la masse et le centre de gravité. Donc, dès que nous mettons la fusée dedans, le centre de gravité recule, les vents traversiers et la sensibilité aux rafales diminuent parce que nous rétrécissons ce que nous appelons la marge statique – l’écart entre le centre de gravité et le centre aérodynamique en lacet. “

Alors, freinez juste pour vous en inquiéter. Bloodhound exécute des parachutes qui ont fonctionné «huit fois sur huit» avec une bonne stabilité, bien que cela ne garantisse toujours pas qu’ils fonctionneront à chaque fois, et sur les roues avant il y a des freins à disque conventionnels, à utiliser en dessous de 290 mph – et sans ABS.

Laisser de la marge sur tous ceux-ci signifiait “l’objectif de 500 mph plus était confortable” lors des tests récents. Green dit: “600 mph plus était un peu une cible extensible – ou 1000 km / h au profit d’un public international parce que ce serait la cerise sur le gâteau.”

“Pour être en mesure de le faire confortablement – la voiture aurait pu aller plus vite – à ce stade, nous avions atteint tous les objectifs des tests, et à ce moment-là, il était inutile de mettre plus d’usure sur la voiture,” dit Green. “Il a brillamment réussi.”

Restez à l’écoute car ils visent plus de succès au cours des 18 prochains mois.

Comment sonne de 0 à 600 mph en 40 secondes?

C’est à quelle vitesse Bloodhound LSR a accéléré lors de ses derniers tests à grande vitesse et il ira encore plus vite, avec ses courses prenant encore moins de temps mais avec des vitesses terminales beaucoup plus élevées, quand il obtient une fusée.

Les ingénieurs de Bloodhound pensent que chaque passe utilisera quelque chose comme 300 à 350 litres de carburéacteur. C’est encore moins que ce qu’il utilisait dans les tests, car chaque exécution prend moins de temps.

Le jet est selon ces normes «très efficace», bien que ces choses soient relatives.

Les ingénieurs de Bloodhound savent que la fusée utilisera quelque chose comme 900 litres de carburant à haute teneur en peroxyde à chaque passage. Donc, doublez-le pour chaque tentative d’enregistrement bidirectionnel.

Avant que la postcombustion ne soit déclenchée, le turboréacteur Typhoon EJ200 produit 13 300 lbf de force et réchauffe 20 239 lbf (6 kN et 9 kN respectivement, ventilateurs métriques). La fusée devrait ajouter encore 50% à cela.

La hauteur du châssis supérieur s’élève à 2 m de haut et la nageoire arrière à 2 m au-dessus de cela. Tout compte fait, la voiture pèse environ six tonnes.

Bloodhound lui-même est un gros véhicule. Il mesure 13,5 m de long, avec une piste de 2,2 m de large à l’arrière, mais seulement 0,9 m de large à l’avant, et un empattement de 8,9 m.

Les cinq précédentes voitures record de vitesse terrestre

Thrust SSC

Année: 1997; la vitesse: 763,035 mph; moteurs: deux Rolls-Royce Spey; emplacement: Désert de Black Rock, Nevada, États-Unis; Andy Green a conduit Thrust SSC de Richard Noble à travers le mur du son

Poussée 2

Année: 1983; la vitesse: 633,47 mph; moteur: Rolls-Royce Avon; emplacement: Désert de Black Rock, Nevada, États-Unis; Richard Noble a battu le record de 13 ans

Flamme bleue

Année: 1970; la vitesse: 622,407 mph; moteur: fusée; emplacement: Bonneville Salt Flats, Utah, États-Unis; Gary Gabelich a été le premier à dépasser 1000 km / h et l’a fait en voiture fusée

Spirit of America – Sonic 1

Année: 1965; la vitesse: 600.601 mph; moteur: turboréacteur; emplacement: Bonneville Salt Flats, Utah, États-Unis; Craig Breedlove est devenu une légende du record de vitesse dans Spirit of America

Monstre vert

Année: 1965; la vitesse: 576,553 mph; moteur: turboréacteur; emplacement: Bonneville Salt Flats, Utah, États-Unis; entre eux, Green Monster d’Art Craig et Craig Breedlove ont cassé le LSR sept fois en 1964 et 1965

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