L’éveil d’une innovation disruptive
Nombreuses sont les personnes qui ont cru à un canular. Pourtant, le Flyboard Air, sorte de « Jet board » (en référence au Jetpack qui existe depuis des années), est bel et bien réel. Nous avons pu nous entretenir avec Francky Zapata, de Zapata Racing, qui a évoqué pour nous son invention et plus particulièrement son fonctionnement. Concevoir et commercialiser le Flyboard n'a pas suffi à Francky Zapata. Cet ancien pilote d'essai de jet-ski, deux fois champion du monde dans la catégorie F1 Run, sept fois champion d'Europe, a arrêté l'école très tôt. Ce qui ne l'a pas empêché d'inventer sa planche hydro-propulsée. « Durant mes 15 ans d'expérience en tant que pilote d'essai, j'ai observé le travail des ingénieurs, et j'ai beaucoup appris. Et finalement, je me suis dit que j'étais aussi capable de faire ce qu'ils faisaient ».
Francky Zapata s'est alors mis à étudier, la plupart du temps via Internet. Cet engin, que l'on peut qualifier de « Jet board », il y pense depuis longtemps. Et le travail a commencé il y a plusieurs mois, pour finalement aboutir à un premier essai il y a environ un mois. « Au premier test, j'ai fini à l'eau. Mais le second essai a été concluant, et j'ai pu piloter l'engin sans tomber ». Passionné, Francky Zapata a réuni autour de lui quelques fournisseurs à même de répondre à ses demandes rapidement : « Si j'ai besoin d'une pièce ou de matériel un dimanche, je passe un coup de fil et on s'arrange. ». Des appels, il y en a, et des dépenses aussi, et tant pis pour le retour sur investissement : ce n'est pas cela qui dicte la politique de développement du Flyboard Air.
Mécanique du vol et complexité du pilotage
S'il ne compte pas l'argent (dans une certaine mesure tout de même), l'inventeur ne compte pas non plus son temps. Et il en faut pour dompter son engin, dont le pilotage est particulièrement délicat. Pourquoi est-ce si complexe ? Son appareil fonctionne grossièrement comme un Segway, c'est à dire grâce au transfert de masse opéré par le pilote. Sauf qu'un Segway dispose d'un support et n'a pas pour préoccupation le lacet, ce mouvement de rotation horizontal autour d'un axe qui n'est, par ailleurs, pas toujours vertical dans le cas du Flyboard Air.
Pour parvenir à stabiliser son engin, Francky Zapata a donc prévu de l'équiper de pas moins de six moteurs. Quatre sont disposés sous le plateau qui supporte le pilote, deux sur les côtés, ces derniers sont utilisés pour la rotation. Pourquoi quatre moteurs sous la planche au lieu d'un seul ? Pour stabiliser l'appareil. « Ce fut là la plus grosse difficulté du développement. Créer un algorithme qui parvienne à faire que s'entendent mes jambes et les moteurs. Nous avons passé quatre mois à le développer, afin d'atteindre le résultat que nous connaissons aujourd'hui. » Le programme conçu par son équipe est ainsi capable d'ajuster la vitesse des turbines latérales, et l'inclinaison des turbo-réacteurs. Et concernant ces moteurs justement ? « Des réacteurs de missiles ou de gros drones de l'armée », précise Francky Zapata, développant chacun 250 chevaux, pour un total de 1 000 chevaux.
Une puissance que le pilote ne pourrait pas contrôler sans ses trois cent heures d'expérience avec le Flyboard hydro-propulsée. « J'ai passé environ 300 heures sur le Flyboard, et c'est cette expérience qui m'a permis de savoir exactement ce que j'attendais du Flyboard Air. Car finalement, les sensations sont et doivent être les mêmes. ». La poussée des quatre turbines et leur disposition ne semblent pas être compatibles avec un décollage vertical sans une plateforme adaptée. Le contrôle du vol est réalisé par le système de commande des moteurs et par le positionnement du pilote. Celui-ci subit d'ailleurs une charge vibratoire significative issue des réacteurs.
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Sécurité et gestion des risques
Tout ceux qui ont regardé la vidéo de présentation mettant en scène le Flyboard Air se sont posé une question : n'est-ce pas dangereux d'avoir plusieurs litres de carburant sur soi ? « Pour pouvoir voler environ 4 minutes, comme dans la vidéo de présentation, j'emporte avec moi 14 kg de carburant. Pour un vol plus long, de l'ordre de 8 minutes, il faut 23 ou 24 kg » précise Francky Zapata, qui ne considère pas son dispositif comme dangereux pour autant. « Ma combinaison est ignifugée, tout comme l'est la durite d'alimentation. ».
L'inventeur d'ajouter : « Lorsque vous roulez à moto sur la route, vous avez un réservoir d'essence juste sous le ventre. Un carburant dont le point d'éclair est bien plus bas que celui du carburant que j'utilise, le Jet A1. ». A ce jour, aucun incident n'est survenu de ce dispositif. En ce qui concerne les chutes, Francky Zapata relativise : « Je n'ai connu qu'un seul incident grave, et c'est l'engin qui a pris, et non moi. J'ai effectué un entrainement avec un vent violent, et nous n'avions pas anticipé que cela allait solliciter de manière anormale le système de stabilisation. Résultat, quelques secondes avant de me poser, je suis tombé en panne de carburant, et je n'ai pas eu d'autres moyens que de laisser l'appareil s'échouer. ».
Francky Zapata vole régulièrement autour des 80 km/h. Une panne sans gravité pour le pilote donc. Mais qu'arriverait-il si un moteur venait à lâcher à plusieurs mètres de haut ? « Des quatre moteurs présents sous la planche, seuls trois sont nécessaires. Même la connexion Wi-Fi entre la planche et la manette des gaz dispose d'une solution de secours : nous utilisons trois canaux Wi-Fi différents et avons disposé trois puces dédiées dans la manette. »
Perspectives commerciales et vision d'avenir
Car il reste encore beaucoup de travail à réaliser autour de son Flyboard Air. « Nous travaillons actuellement sur un enregistreur capable de capturer toutes les métriques durant mes vols. Le but est ensuite d'utiliser ces données pour améliorer l'algorithme de stabilisation. ». De là à rendre le Flyboard Air accessible à tous ? « Nous ne souhaitons pas mettre cet appareil entre toutes les mains. Car quoi qu'il arrive, il restera complexe à piloter ». Quel avenir autour de cet appareil dans ce cas ? « Nous avons plusieurs idées. Nous allons mettre en place une équipe à même de piloter le Flyboard Air, pour réaliser des spectacles. Nous avons déjà des demandes en Chine. ».
L'autre intérêt de ce prototype audacieux : créer une vitrine pour l'entreprise. L'intéressé ne s'en cache pas : « Bien sûr qu'avec le Flyboard Air, nous souhaitons aussi mettre en avant nos solutions commercialisées. Et cette invention a également pour but de rappeler à ceux qui nous copient et bafouent notre travail ce dont est capable une entreprise qui innove vraiment. ». La suite pour Zapata Racing ? Un projet que son patron n'a fait qu'évoquer brièvement, « car il y a des brevets qui sont en jeu ». L'objectif est de proposer un appareil très proche du Flyboard Air, mais dont le maniement serait rendu bien plus aisé.
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Une lignée historique : du rêve d’Icare aux Jetpacks
Les idées du vol personnel autonome remonte au rêve d’Icare puis à Léonard de Vinci avec son hélicoptère à force humaine. L’aspiration à se délester de la gravité terrestre a conduit à la création d’une grande diversité de moyens de transport. Nous nous intéressons ici au cas particulier des moyens permettant à un humain de voler de manière autonome et avec un dispositif le plus léger possible. Les vols de Franky Zapata me rappellent immanquablement la séquence d’ouverture du quatrième James Bond, Thunderball (Opération Tonnerre), sorti en 1965. L’engin utilisé par le cascadeur était un Bell Rocket Belt qui avait volé pour la première fois en 1961.
Ce genre de système fait partie de la catégorie des jetpacks. Franky Zapata fait partie d’une lignée de projets, entreprises et inventeurs qui ont cherché à perfectionner la technique sur près de 60 ans. La propulsion à eau oxygénée n’a pas véritablement progressé depuis Thunderball. Les vols durent un maximum de 30 secondes, le carburant est plutôt cher, et le système est assez dangereux. Depuis la fin des années 1950, la grande majorité des projets de jetpacks étaient financés par l’US Army. L’US Army souhaitait équiper ses soldats pour faciliter leur mouvement sur les champs de bataille. Mais ces projets n’aboutirent pas.
Plus récemment, les drones de passagers ont commencé à pointer du nez. La seconde catégorie de jetpacks à base de micro-réacteurs et kérosène est plus prometteuse. La densité énergétique du kérosène est meilleure. L’autonomie peut atteindre une dizaine de minutes. Pour trouver des réacteurs compacts, il faut se tourner vers les Jetcat P400 qui font 35 cm de long et 14,7 de diamètre. Ils équipent notamment l’aile volante du pilote suisse Yves Rossy. Malheureusement, ce dispositif ne permet pas de décoller de manière indépendante. Depuis 2015, Jetpack Aviation propose son JB-9, un jetpack de format « sac à dos » voisin des premiers modèles des années 1960. Plus récemment, c’est l’anglais Richard Browning de Gravity Industries qui a adopté un choix de propulsion original avec son Daedalus Flight Pack. C’est sympathique pour les démonstrations, mais l’équation mécanique est douteuse pour le corps du pilote.
Le pivot stratégique : les enjeux militaires
Le Flyboard Air a pour l’instant besoin d’une plateforme avec un grillage pour décoller et atterrir. D’où l’intérêt du Ez-Fly que la société de Franky Zapata développe pour l’armée, en visant aussi bien les USA que la France. Ce dérivé du Flyboard Air rappelle le concept du Segway. Le sac à dos du réservoir de kérosène est déporté sur une structure métallique qui contient deux poteaux sur lequel le soldat peut s’agripper et contrôler l’ensemble. Cela permet de voler sans s’équiper, sauf à supposer qu’il faille des chaussures spécialement arrimées au système.
Cela peut intéresser les armées de terre pour faciliter le déplacement de soldats dans des zones difficiles d’accès, pour générer un effet de surprise (modulo le bruit), organiser l’évacuation de blessés, et, ultimement, transporter quelque charge utile. Le projet est codéveloppé avec Sofwerx du groupe Defensewerx qui résulte d’un partenariat entre le Doolittle Institute et l’USSOCOM. Sofwerx semble avoir mené un programme de test et de formation pour l’Ez-Fly. Deux anciens des forces spéciales et des SEAL ont pu apprendre à voler avec l’Ez-Fly en une heure de vol.
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Parallèlement à ce Ez-Fly, Franky Zapata développe un nouveau mini-réacteur. Il doit être codéveloppé avec l’ONERA et la société Poly-shape, une filiale de AddUp, elle-même JV de Michelin et Fives, spécialisée dans l’impression 3D en métal. L’idée est de concevoir des réacteurs maison, imprimés en 3D métal, qui auraient un meilleur rendement et généreraient moins de bruit que les turbines du commerce actuellement utilisées.
Confrontations administratives et soutien national
Le Flyboard Air est un véritable véhicule volant autonome alimenté en kérosène. L'image du défilé du 14 juillet 2019 ? Franky Zapata volant debout sur son « Flyboard Air » fusil en main à plusieurs dizaines de mètres au-dessus des Champs-Elysées. Cette innovation développée à 100 % dans les ateliers de l'entreprise Zapata Industries au Rove (Bouches-du-Rhône), a pourtant bien failli échapper à la France. Confronté à des tracasseries administratives et réglementaires en France, il déclarait au printemps 2017 dans les colonnes du « Parisien » : « On me fait des ponts d'or ailleurs, mais si je pars ce sera contraint et forcé, je veux me battre pour rester ici, en France. Les autorités doivent trouver une solution ».
Ce sera chose faite en novembre 2018 à l'occasion d'une démonstration de son Flyboard Air aux forces spéciales françaises lors du Forum Innovation Défense, organisé à Paris. A cette occasion Zapata Industries décroche 1,3 million d'euros du ministère des Armées pour améliorer son Flyboard Air, en collaboration avec l'ONERA et la société Poly-shape. Le 25 juillet, cent dix ans jour pour jour après Louis Blériot, Franky Zapata a compté traverser la Manche. Un bon ange est venu l’aider, à savoir l’armée française et précisément sa nouvelle Agence d’Innovation de la Défense créée mi-2018 qui a décidé de le financer après l’avoir aussi aidé à lever divers freins côté réglementation.
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