Le désir de l'homme de se délester de la gravité terrestre et de s'élever dans les airs est une aspiration aussi ancienne que l'humanité elle-même, remontant au rêve d'Icare et aux esquisses visionnaires de Léonard de Vinci avec son hélicoptère à force humaine. Cette quête incessante a donné naissance à une formidable diversité de moyens de transport, des Montgolfières de la fin du 18e siècle aux premiers avions du début du 20e siècle, englobant des aéronefs à usages civils et militaires tels que les ballons, les hydravions, les avions de transport de passagers ou de marchandise, les hélicoptères de formes diverses, les avions à décollage vertical comme le Harrier britannique et les V-22 Osprey américains, les avions supersoniques, et même les ULM. Plus récemment, les drones de passagers ont également commencé à apparaître. Au cœur de cette évolution fascinante se trouvent les innovations de Franky Zapata, un nom devenu synonyme de vol personnel, d'abord avec le Flyboard classique propulsé par l'eau, puis avec l'audacieux Flyboard Air, une véritable planche volante qui a révolutionné la perception de la vitesse et de la liberté en vol individuel.
Le Flyboard Classique : L'Art de Voler au-dessus de l'Eau
Inventé en 2011 par le Provençal Franky Zapata, un champion de jet-ski, le Flyboard classique a su captiver l'imagination en proposant une expérience nautique inédite. Cette discipline permet à son utilisateur de se propulser au-dessus de l'eau, atteignant une quinzaine de mètres d'altitude, tout en offrant la possibilité de replonger rapidement dans l'eau. Le Flyboard se présente comme une planche munie de deux attaches pour les pieds, un tuyau reliant la planche à la turbine d'un jet-ski, ce qui fournit la puissance nécessaire pour l'élévation. Avec de l'entraînement, l'engin permet de réaliser toutes sortes de figures acrobatiques spectaculaires au-dessus de l'eau, une promesse d'une expérience de vol surréaliste qui évoque l'image d'un super-héros enchaînant des figures, flottant en apesanteur ou plongeant comme un dauphin.
Le fonctionnement du Flyboard repose sur un principe de propulsion hydraulique. Le scooter des mers alimente la planche en eau sous pression, qui est ensuite rejetée par les buses afin de propulser le pilote dans les airs. La puissance du Flyboard dépend directement de la puissance du jet-ski auquel il est raccordé. Pour les jets skis, des engins conçus pour naviguer sur l'eau comme sur la terre ferme, il existe une gamme variée de modèles. Généralement, les scooters des mers possèdent une puissance d'environ 100 chevaux, leur conférant la capacité d'atteindre une vitesse de près de 70 à 80 km/h. Cependant, certains modèles particuliers peuvent dépasser cette vitesse et cette puissance, étant souvent réservés aux compétiteurs avertis. Avec les modèles destinés au grand public, il est néanmoins possible d'atteindre jusqu'à 100 km par heure en moins de quatre secondes. Il est important de noter que la vitesse maximale atteignable avec un jet-ski varie en fonction du modèle et du site d’exploration. Les jets skis électriques, dont la puissance varie entre 40 et 60 chevaux, peinent à atteindre 60 km/h et offrent une autonomie limitée à moins de deux heures avant de nécessiter un rechargement. En revanche, les jets skis thermiques, avec une puissance oscillant entre 100 et 300 chevaux, permettent facilement d'atteindre 100, voire 150 km/h, leur capacité étant beaucoup plus élevée.
Concernant les aspects pratiques, le Flyboard est un loisir sportif exceptionnel, mais qui reste encore coûteux. Comptez environ 130€ pour une demi-heure de pratique. Pour acquérir un Flyboard, ce petit bijou représente la somme modique d'environ 3000€, à laquelle il faut ajouter le coût de possession d'un jet-ski. Vous pouvez louer des Flyboard dans la plupart des centres nautiques présents sur la côte, bien qu'il soit conseillé de réserver en raison de la popularité croissante de cette activité. La conduite d'un jet-ski dont la puissance du moteur est supérieure à six chevaux exige un permis de plaisance (option fluviale pour les eaux intérieures ou option côtière pour la mer) et d'avoir au minimum 16 ans. Toutefois, l'accompagnement par un moniteur spécialisé et diplômé permet de s'affranchir de cette obligation de permis, ouvrant cette sensation unique de s'envoler dans les airs, au-dessus des flots, à un public plus large. Depuis sa création, des compétitions ont été mises en place, les premiers championnats mondiaux organisés en 2012 ayant été remportés par un Français, Stéphane Prayas.
L'analyse physique du Flyboard met en lumière la relation entre le débit d'eau et la propulsion. Si l'appareil fait sortir un débit d'1 litre par seconde avec une section S, la vitesse de l'eau sera multipliée par 2 ou 3, et la pression de l'eau sortant de l'appareil sera multipliée par 4 ou 9, selon que la section de sortie est divisée par 2 ou 3. L'énergie dont dispose l'homme volant augmentera dans les mêmes proportions (4 ou 9). La pression de la turbine ne dépend pas du poids du nageur, car il s'agit d'un système à réaction. Le Flyboard se distingue par une propulsion arrière instable, d'où la présence des deux "mini" jets aux bras qui aident à la stabilisation et au guidage. Contrairement à d'autres systèmes comme le Jetlev, où le centre de gravité se situe en-dessous des "nozzles", créant un effet de pendule stabilisateur, le Flyboard exige une plus grande maîtrise du pilote pour le contrôle de la rotation et de l'équilibre.
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L'Avènement du Flyboard Air : La Conquête de la Vitesse Aérienne
Le Flyboard Air représente la nouvelle dimension prise par Zapata Racing en matière d'innovation, marquant une évolution majeure par rapport à son prédécesseur aquatique. Annoncé comme la première planche volante qui va faire frémir tous les fans de Retour vers le futur, le Flyboard Air a la taille d'un drone et est capable d'atteindre la vitesse folle de 150 km/h, avec une capacité à monter jusqu'à une altitude de plus de 3 000 mètres.
La nouvelle a été géniale le 29 avril 2016, lorsque Franky Zapata a battu le record du monde de la traversée la plus longue en planche volante, entre Sausset-les-Pins et Carry-le-Rouet. Il est ainsi rentré dans le Guinness des Records avec un vol de 2,252 km à une altitude moyenne de 15 mètres au-dessus de l’eau et une vitesse de 60 km/h. Mais les performances réelles du Flyboard Air sont bien plus impressionnantes. Lors de sa traversée de la Manche, un exploit qui a captivé l'attention mondiale, Franky Zapata a atteint une vitesse de croisière dépassant 160 km/h. La spécificité principale du Flyboard Air consiste à déplacer le centre de gravité vers le bas avec un système équipé de six turbines placées sous les pieds du pilote : quatre en dessous pour la poussée principale et deux sur le côté qui semblent servir d'auxiliaires de guidage. Ce choix est diamétralement opposé à d'autres conceptions où le poids est majoritairement supporté par les bras du pilote. Comme pour les jetpacks sans ailes, le système n'a pas de portance autre que celle qui est fournie par les réacteurs. La poussée est répartie entre la poussée verticale, nécessaire pour rester en l'air, et la poussée horizontale, essentielle pour avancer. C'est pourquoi, pour traverser la Manche, Franky Zapata volait en étant penché d'environ 45°.
Le carburant, du kérosène, est stocké dans un sac à dos d'une capacité de 37 litres. L'autonomie de l'ensemble est toujours limitée à une dizaine de minutes, un trait commun à tous les systèmes à base de turbine créés depuis 1969. C'est ce qui explique le besoin de ravitaillement au milieu de la Manche pour sa traversée. Les données sur le Flyboard Air font état d'une consommation de 2 litres au kilomètre, ce qui confère une portée d'environ 18 km avec 37 litres embarqués. La traversée des 35 km de la Manche a donc été réalisée grâce à un réapprovisionnement sur un navire, ce n'est donc pas techniquement une traversée autonome. Au final, cela représente environ 200 litres aux 100 km, un chiffre évidemment exorbitant en comparaison de quasiment n'importe quel autre moyen de transport, y compris l'aviation d'affaires. Bien que Franky Zapata ait évoqué le test de biocarburants, cela ne changerait pas fondamentalement la donne, leur densité énergétique n'étant pas meilleure que celle du kérosène aérien. Les lois de la physique et de la gravité imposent qu'il faudra toujours emporter une grande quantité de carburant pour voler, ce qui implique une source de propulsion potentiellement polluante.
Le Flyboard Air présente l'originalité de pouvoir théoriquement voler assez haut, à plus de 2000 mètres d'altitude, même s'il est souligné qu'il ne sert à rien d'aller au-delà, car la pression y est trop basse, tout comme la teneur en oxygène de l'atmosphère. L'origine des deux types de turbines utilisées n'est pas précisée, mais elles sont commerciales. Pour l'instant, le Flyboard Air nécessite une plateforme avec un grillage pour décoller et atterrir, afin de permettre aux gaz de sortir des turbines sans déséquilibrer l'engin. L'ensemble est très bruyant, et le pilote subit une charge vibratoire significative issue des réacteurs. Le contrôle du vol est réalisé par le système de commande des moteurs et par le positionnement du pilote.
Une Lignée d'Inventeurs : Du Jetpack Historique aux Solutions Modernes
L'histoire des dispositifs de vol personnel autonome est riche et jalonnée d'expérimentations, de succès et de défis persistants. Les vols de Franky Zapata rappellent immanquablement la séquence d'ouverture du quatrième James Bond, "Thunderball" (Opération Tonnerre), sorti en 1965, où James Bond, incarné par Sean Connery, s'échappe d'un château en France avec un sac à dos lui permettant de décoller verticalement et de parcourir quelques dizaines de mètres en l'air. L'engin utilisé par le cascadeur existait réellement : c'était un Bell Rocket Belt qui avait volé pour la première fois en 1961. Son autonomie n'était que de 20 secondes. Le moyen de propulsion était de l'eau oxygénée concentrée transformée en gaz chaud en traversant un catalyseur à base d'argent.
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Ce genre de système fait partie de la catégorie des jetpacks. L'idée du jetpack avait germé en 1953 dans la tête d'un ingénieur de Bell, Wendell Moore. Depuis la fin des années 1950, la grande majorité des projets de jetpacks étaient financés par l'US Army, qui souhaitait équiper ses soldats pour faciliter leur mouvement sur les champs de bataille, notamment avant la guerre du Vietnam et ses terrains marécageux (1961-1975) et bien avant les combats de rue ou en montagne des guerres en Irak ou en Afghanistan (2001-aujourd’hui). En plus de Bell, deux autres sociétés, Aerojet General et Thiokol Corporation (connue pour ses propulseurs d'appoint à poudre utilisés dans la navette spatiale américaine), s'étaient impliquées dans ce domaine. Cependant, ces projets n'aboutirent pas à une démocratisation.
La propulsion à eau oxygénée n'a pas véritablement progressé depuis "Thunderball" (il y a plus de 50 ans). Les vols durent un maximum de 30 secondes, le carburant est plutôt cher, et le système est assez dangereux et difficile à piloter. Ont suivi les jetpacks "Rocketman" de Powerhouse Productions, développés par Kinnie Gibson, qui étaient utilisés pour des cascades et démonstrations. C'est grâce à un tour de passe-passe que Michael Jackson a pu apparaître volant lors d'un concert à Bucarest en 1992, en réalité Kinnie Gibson réalisait la prouesse. Jetpack International, avec son dernier modèle, le T-73, a étendu l'autonomie à environ 9 minutes, mais ces systèmes n'ont pas non plus pris le chemin de la démocratisation.
La seconde catégorie de jetpacks, à base de micro-réacteurs et de kérosène, est plus prometteuse grâce à une meilleure densité énergétique du kérosène. L'autonomie peut dépasser les dizaines de secondes des systèmes à eau oxygénée et atteindre une dizaine de minutes. Un exemple précurseur est le réacteur éponyme WR19 de la société Williams International, créée en 1954, qui faisait 61 cm de long et 30 cm de diamètre. Ce réacteur avait son entrée d’air en bas du "sac à dos", et l’air chaud sortant par le haut était renvoyé sur deux tuyères orientées vers le bas. Le système était piloté par deux joysticks. La gamme des réacteurs de Williams International comprend des modèles de taille diverse dédiés à des usages civils et militaires, y compris pour l'aviation d'affaires. Pour trouver des réacteurs plus compacts, il faut se tourner vers les Jetcat P400, des produits de la société allemande Jetcat, qui mesurent 35 cm de long et 14,7 cm de diamètre et sont commercialisés à 10K€ chacun.
Ces réacteurs équipent notamment l'aile volante du pilote suisse Yves Rossy, plus connu sous le nom de Jetman, qui l'a utilisée en 2008 pour traverser la Manche en 9 minutes. Le vol démarrait d'un avion et se terminait au parachute. L'aile donne une portance qui permet de consacrer l'énergie des réacteurs à la propulsion, d'où la vitesse record obtenue de 300 km/h. Malheureusement, ce dispositif ne permet pas de décoller de manière indépendante, la poussée des quatre turbines et leur disposition ne semblant pas compatibles avec un décollage vertical. Avec son collègue Vince Reffet, de leur société Jetman, Yves Rossy s'est également distingué en volant en formation autour d'un A380 à Dubaï.
Depuis 2015, Jetpack Aviation et son JB-9, un jetpack de format "sac à dos" voisin des premiers jetpacks à eau oxygénée des années 1960, s'inscrivent dans cette lignée. Il est propulsé par deux réacteurs d'aéromodélisme AMT Nike, de 52 cm de long et 20 cm de diamètre. Son autonomie peut atteindre 10 minutes avec une consommation de 3,8 litres par minute et une vitesse de pointe de 102 km/h. Un nouveau modèle, le JB-10, serait capable d'atteindre 200 km/h. Ces caractéristiques sont assez voisines de celles du Flyboard Air de Franky Zapata, illustrant une stagnation relative des progrès en propulsion depuis 1969.
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Plus récemment, l'Anglais Richard Browning de Gravity Industries a adopté un choix de propulsion original avec son Daedalus Flight Pack. Bien que sympathique pour les démonstrations, l'équation mécanique pour le corps du pilote est discutable, car son poids est supporté en majorité par les bras du pilote, et son équilibre également. Les bras permettent au pilote de se guider. L'autonomie reste celle de l'état de l'art actuel, soit une dizaine de minutes. L'avantage est qu'il peut atterrir directement sur le sol, les gaz chauds qui sortent des turbines refroidissant assez rapidement. Le pilote doit cependant être équipé d'un pantalon légèrement ignifugé pour supporter les gaz d’échappement de la turbine dorsale. Il est également équipé d'un casque à réalité augmentée de Sony (SmartEyeglass). La vitesse maximale actuelle se situe aux alentours de 50 km/h, bien que la poussée des moteurs devrait permettre de dépasser théoriquement les 200 km/h. Dans un autre registre, un projet un peu loufoque est celui de la moto électrique volante du Français Ludovic Lazareth. Le prototype vole, mais pour l'instant, suspendu à un filin.