Monter en fusée. Redescendre en hélicoptère.
ESCALE 25 est un aéronef de 352 kg à rotor coaxial contrarotatif de 10 m, lancé verticalement par un étage récupérable. Il atteint 24,7 km en 88 secondes, déploie son rotor à l'apogée en chute libre, descend en autorotation, puis tient position pendant trois à six heures.
Du pas de tir à la position tenue.
La séquence en plein cadre, sans recadrage ni surimpression. Les repères sous le lecteur amènent directement à chaque phase.
Sept phases, une seule machine, aucune reconfiguration au sol.
Le vol se lit de gauche à droite. Chaque phase répond à une contrainte physique distincte et impose sa propre logique de pilotage. Cliquez sur une phase pour vous y placer.
| Masse au décollage, ensemble | 823 kg |
| Poussée totale au départ | 24,2 kN |
| Accélération, départ | 2,0 g |
| Accélération plafonnée à | 3,5 g |
| Durée de combustion | 44 s |
| Séparation | 14,5 km · 582 m/s |
| Apogée aéronef | 24,7 km · T+88 s |
| Déploiement rotor | apogée, en chute libre |
| Énergie de mise en rotation | supercondensateurs |
| Portée latérale en autorotation | 80 km |
| Palier de travail | 6 à 7 km |
| Tenue de position | 3 à 6 h |
| Plafond stationnaire, 40,8 kW | 7,06 km |
| Atterrissage | vertical, train tricycle |
Le rotor supérieur coiffe le module de tête ; le rotor inférieur en occupe la base.
Les deux plans rotor encadrent le module M1 de 1,10 m, ce qui donne exactement l'écartement retenu. La poutre transverse à nacelles d'extrémité s'intercale entre les deux plans. Le corps principal descend sous le rotor inférieur et se termine par la grappe de tuyères.
Deux rotors, six pales de 5 m, un disque de 78,5 m².
Deux rotors tripales tournent en sens inverse sur le même axe, séparés de 1,10 m. La contrarotation annule le couple sans rotor de queue. Les vues sont à l'échelle, avec une silhouette humaine de 1,80 m pour référence.
Géométrie rotor
| Architecture | 2 rotors coaxiaux contrarotatifs |
| Diamètre | 10,00 m |
| Pales | 3 par rotor, 6 au total |
| Longueur de pale | 5,00 m |
| Corde | 0,45 m |
| Allongement | 11 |
| Solidité | 0,086 |
| Écartement des plans | 1,10 m |
| Surface disque | 78,5 m² |
| Régime nominal | 134 tr/min |
| Vitesse en bout de pale | 70 m/s · Mach 0,21 |
| Reynolds à 0,75 R | 1 083 000 |
| Couple par rotor | 1 003 N·m |
| Réduction depuis 5 500 tr/min | 41:1 |
| Charge disque | 44,0 N/m² |
| Masse par pale | 10,7 kg |
| Pas | variable ±35° |
Le diamètre de 10 m n'est pas un optimum aérodynamique : le minimum de masse convergée se situe vers 11 à 12 m. C'est la seule valeur pour laquelle la longueur de pale reste inférieure à la hauteur du fuselage, ce qui supprime toute articulation à mi-envergure au repliage. Le surcoût est de 28,1 kW au lieu de 23,7 kW, et il est bon marché.
Autorotation : le flux traverse le disque par le bas.
En vol propulsé, le rotor accélère l'air vers le bas et consomme de la puissance. En autorotation, la descente inverse le flux : l'air qui remonte à travers le disque entretient la rotation, et la machine plane sans moteur. C'est ce régime qui donne les 80 km de portée latérale depuis l'apogée.
Déploiement du rotor à l'apogée, en chute libre.
C'est la manœuvre qui fait tout le programme. Entre l'apogée et la reprise en autorotation, la machine cesse d'être un projectile et devient un giravion, sans intervention au sol et sans seconde chance.
Architecture série : le thermique ne voit jamais le rotor.
Un moteur thermique tourne à régime constant, une génératrice alimente un bus continu, un banc de supercondensateurs absorbe les transitoires, deux machines électriques indépendantes entraînent chacune un rotor. Ce choix supprime le réducteur différentiel contrarotatif, point faible mécanique de toute architecture coaxiale.
Moteur thermique
Régime constant, aucun asservissement rapide demandé.
Génératrice
Redressement vers le bus continu.
Bus continu
Distribution unique vers les deux rotors.
Supercondensateurs
Puissance transitoire et bande passante de commande.
Machines de rotor
Deux moteurs indépendants, contrôle d'attitude électrique.
| Puissance rotor en stationnaire à 4 km | 28,1 kW |
| Puissance arbre | 32,7 kW |
| Puissance installée | 40,8 kW |
| Rendement de chaîne | 0,86 |
| Bus continu | 400 V |
| Courant nominal / crête | 82 A / 141 A |
| Banc de supercondensateurs | 148 cellules de 2,7 V |
| Carburant pour 6 h | 55 kg |
Les supercondensateurs ne sont jamais une réserve d'autonomie.
À 6,5 Wh/kg utiles, 2,4 kg de banc ne donnent que 55 secondes de vol. Leur rôle est ailleurs.
- Bande passante de commande sous 10 ms, là où un moteur thermique répond en 200 à 500 ms.
- Énergie de mise en rotation du rotor à l'apogée, en quelques secondes et en chute libre.
- Absorption des pics de puissance en rafale et en manœuvre, sans surdimensionner le thermique.
Seize chambres, parce que l'atterrissage l'exige.
L'étage vide pèse 109 kg, soit 1,07 kN. Une seule chambre sur seize donne exactement la marge de vol stationnaire nécessaire au poser précis. Cliquez sur une chambre pour l'éteindre et lire la poussée résultante.
| Ergols | peroxyde 90 % + Jet A-1 |
| Masse d'ergols | 362 kg |
| Peroxyde à 90 % | 317 kg · 228 L |
| Kérosène Jet A-1 | 45 kg · 57 L |
| Rapport de mélange O/F | 7,0 |
| Masse inerte de l'étage | 109 kg |
| Impulsion spécifique | 300 s |
| Poussée unitaire par chambre | 1,51 kN |
| Modulation par extinction | pas de 6,25 % |
| Modulation continue | ±15 % |
| Couple de pilotage, sans cardan | ~636 N·m |
Pourquoi peroxyde et kérosène
À un Δv de 900 m/s, l'impulsion spécifique ne paie presque pas : passer de 240 s en solide à 330 s en méthane-oxygène ne gagne que 7,5 points de fraction d'ergols, pour une masse au décollage identique une fois les réservoirs cryogéniques comptés.
- Stockable en alerte pendant des mois, ce qui préserve le délai de mise en œuvre de quatre-vingt-dix secondes qui est la raison d'être du système.
- Extinction et rallumage commandés, sans aucun système d'allumage séparé.
- Mise sous pression autogène par décomposition d'un flux dérivé, ce qui supprime la bouteille d'hélium.
- Un seul ergol pour tout le véhicule, les tuyères de contrôle d'attitude fonctionnant en monoergol sur le même circuit.
Coefficient balistique de 148 kg/m², soit environ le dix-huitième de celui d'un premier étage orbital. Aucune poussée de rentrée, aucune protection thermique, aucun boostback. Le tir étant vertical, l'étage retombe à proximité du pas de tir.
| Apogée de l'étage, base en avant | 17,1 km |
| Apogée, aérofreins déployés | 16,3 km |
| Vitesse max en retombée | 122 / 97 m/s |
| Pression dynamique max | 1,6 / 1,0 kPa |
| Vitesse à 200 m | 49,5 / 39,6 m/s |
| Durée du retour | 245 / 288 s |
| Freinage terminal | 2 chambres · 2,8 kg |
Le cas dimensionnant est le roulis, pas le tangage.
L'inertie de roulis du corps n'est que de 22 kg·m² contre 824 en tangage, tandis que la mise en rotation développe 375 N·m par rotor. Une désynchronisation de 2 % entre rotors produit 7,5 N·m, soit 19,5 °/s².
| Tuyères | 12, monoergol |
| Poussée unitaire | 15 N |
| Impulsion spécifique | 150 s |
| Impulsion totale | 600 N·s |
| Peroxyde consommé | 0,41 kg |
| Masse du système | 2,5 kg |
| Durée d'utilisation | ~25 s |
Quatre modules empilés sur 5,30 m.
Le fuselage est un tube de 0,60 m de diamètre découpé en quatre modules fonctionnels séparables. Survolez ou touchez un module pour lire son contenu.
| Hauteur fuselage | 5,30 m |
| Diamètre fuselage | 0,60 m |
| Hauteur hors tout, train sorti | 6,10 m |
| Voie du train | 2,50 m |
| Encombrement au sol | 10,00 m |
| Masse totale | 352 kg |
Devis de masse
Total convergé 354,7 kg à charge utile de 25 kg. Les pales représentent à elles seules 18 % de la masse.
Le vent est un allié jusqu'à sa limite.
Une machine à voilure tournante tient mieux la position dans un vent établi qu'en air calme : la portance de translation fait chuter la puissance requise jusqu'à un minimum vers 20 m/s. Cette propriété contre-intuitive est structurante pour l'emploi.
Puissance rotor face au vent, palier 6 km
Minimum à 20 m/s. Domaine de tenue jusqu'à environ 42 m/s.
Plafond stationnaire selon la puissance installée
Le palier de mission haute n'est pas accessible en voilure tournante : il passe à la couche ballon.
Délai pour atteindre 25 km d'altitude
La capacité distinctive du système n'est ni la persistance ni la couverture, mais le délai. Ordres de grandeur, depuis l'ordre de mise en œuvre.
Trois couches, chacune fait ce qu'elle sait faire.
La répartition est une contrainte physique et non un choix : une voilure tournante ne peut pas tenir 20 km, et un ballon ne peut pas produire les dizaines de kilowatts qu'exige un effecteur à énergie dirigée. La couche haute voit et désigne, la couche basse agit.
Veille · ballon superpressurisé
Écoute passive continue, référence de position, maillage optique. Quatre à cinq plateformes pour l'Europe.
| Volume | 2 500 m³ |
| Diamètre | 16,8 m |
| Masse d'enveloppe | 49 kg |
| Emport disponible | 143 kg |
| Horizon optique | 505 km |
| Horizon radio, terre 4/3 | 583 km |
| Surface couverte en écoute | 1,07 M km² |
| Suite instrumentale passive | 130,5 kg · 675 W |
Réaction · ESCALE 25 en mode balistique
Levée de doute en 88 s, profilage vertical, désignation.
La capacité distinctive du système n'est ni la persistance ni la couverture, mais la réactivité : aucune autre plateforme ne peut être à 25 km en moins de quatre-vingt-dix secondes.
Effection · la même machine après autorotation
Énergie dirigée, brouillage, désignation prolongée. Trois à six heures sur zone.
C'est le même véhicule qui assure les deux couches inférieures : il monte en fusée et redescend en hélicoptère. Il n'y a ni transfert de charge utile, ni seconde machine à mettre en œuvre.
Voir, écouter, désigner, transmettre, sans jamais émettre pour cela.
La charge utile change selon la couche et la mission. Le module M2 accueille une optique de 20 cm sur tourelle stabilisée ; la couche de veille embarque la suite passive complète, 130,5 kg pour 675 W.
Imageur 20 cm
Identification et suivi longue portée sur tourelle stabilisée.
Infrarouge refroidi
Détection thermique fine, de nuit comme à travers la brume.
Grand champ
Veille panoramique et acquisition initiale de cible.
Écoute large bande
583 km d'horizon depuis la couche haute, zéro émission propre.
Bistatique
Exploitation d'émetteurs d'opportunité, sans signature radar propre.
Terminal optique
Maillage inter-plateformes indépendant des réseaux tiers.
Position souveraine
Référence régionale indépendante des constellations satellitaires.
Hyperspectral et chimique
Caractérisation à distance de la nature d'une zone ou d'un panache.
Une même architecture, plusieurs missions.
Défense aérienne de zone
Réaction rapide face aux menaces basse et moyenne altitude, dans une logique de dôme à plusieurs couches.
Levée de doute
Profilage vertical rapide sur une alerte détectée en écoute passive par la couche de veille.
Sécurité civile
Observation prolongée d'une zone sinistrée et relais d'urgence quand les réseaux au sol sont coupés.
Surveillance environnementale
Suivi atmosphérique et détection chimique à distance sur longues fenêtres de vol stationnaire.
Relais souverain
Référence de position et liaison optique indépendantes des infrastructures spatiales tierces.
Recherche haute atmosphère
Plateforme d'essai instrumentale entre la couche aéronautique et le domaine orbital.
Nous construisons la machine, et les mathématiques qui la font voler.
Petite équipe, responsabilité directe sur le prototype, du calcul à l'essai.
Voilure tournante
Rotor coaxial, autorotation, aéroélasticité de pales de 5 m, du calcul au banc.
PostulerPropulsion fusée
Lit catalytique peroxyde, grappe de chambres, turbopompe, étage récupérable.
PostulerContrôle-commande
Transition fusée-giravion, pilotage sans cardan, boucle d'attitude sous 10 ms.
PostulerDocteur(e) en mathématiques avancées
Programme NEUTRINO : géométrie de l'information, optimisation, architectures hybrides.
PostulerMatériaux composites
Pales, fuselage modulaire, tenue en environnement balistique et stratosphérique.
PostulerÉlectrotechnique de puissance
Bus 400 V, bancs de supercondensateurs, machines de rotor, gestion thermique.
PostulerCapteurs et instruments
Chaînes d'imagerie, écoute passive, désignation, intégration charge utile.
PostulerEssais en vol
Instrumentation, campagnes prototype, sécurité des essais, exploitation des données.
PostulerIngénieur(e) brevets
Rédaction et suivi du portefeuille, dépôts prioritaires, extensions internationales.
PostulerUn programme souverain, à l'échelle d'un continent.
ESCALE et son architecture à trois couches s'inscrivent dans un programme européen plus large de capacités aériennes et de calcul souverain. Le développement se fait par étapes : dépôts prioritaires, prototype volant, démonstration opérationnelle.
Consolidation du portefeuille de brevets et dépôts prioritaires nationaux.
Prototype volant à échelle réduite, validation de la transition fusée-giravion et du déploiement de rotor.
Banc d'essai de la grappe de chambres et qualification de la chaîne de puissance série.
Machine à l'échelle 1 et démonstration opérationnelle de la couche de réaction.
Parlons du programme.
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