Le nouveau Roadster de Tesla a atteint 60 mph en 0,81 seconde, puis a survolé un Cybertruck

Pendant neuf ans, le nouveau Roadster de Tesla a été la voiture qui n'arrivait jamais. Jeudi soir, le 15 octobre, elle a enfin fait son apparition, et elle ne s'est pas contentée de rouler. Sur un site d'essais de SpaceX près de Waco, au Texas, le Roadster a gravi une rampe courbe, s'y est maintenu complètement à l'envers, a déclenché une série de propulseurs à gaz froid développés avec SpaceX, a effectué un saut périlleux dans les airs et s'est réceptionné sur ses roues. « Eh bien, ça a marché », a déclaré Elon Musk ensuite, pince-sans-rire.

Puis elle a fait quelque chose de plus étrange encore. Grâce aux mêmes propulseurs, la voiture s'est soulevée au-dessus d'une rangée de véhicules Tesla en mouvement : un Cybercab, un Cybertruck, un Tesla Semi, un Model Y et un Model 3, selon TechCrunch. Tesla l'a aussi fait passer de 0 à 60 mph en 0,81 seconde pendant l'événement. « Il se trouve que l'avenir a bien des voitures volantes », a lancé Musk à la foule.

Regarder la présentation complète du Roadster de Tesla sur YouTube

Ce que Tesla a réellement montré

Tesla a présenté trois versions de la voiture. Les chiffres ci-dessous sont des affirmations de Tesla ; aucun n'a encore été testé de manière indépendante.

• Roadster Performance : deux places, de 0 à 60 mph en moins de 1,6 seconde. C'est la version routière.
• Roadster Thrust : deux places, ajoute des propulseurs à gaz froid montés à l'arrière, de 0 à 60 mph en moins de 0,9 seconde.
• Roadster Rocket : une place, des propulseurs sur le pourtour de la voiture pour la poussée vers l'avant et vers le haut ainsi que pour la rotation, de 0 à 60 mph en moins de 0,59 seconde. Tesla précise qu'elle est réservée sur invitation et non homologuée pour la circulation sur route ouverte.

Le vice-président de l'ingénierie de Tesla, Lars Moravy, a indiqué que la Rocket utilise dix propulseurs alimentés par environ 600 litres d'air comprimé, rechargeables. Les comptes rendus de l'événement mentionnent une autonomie de plus de 300 miles et une vitesse maximale supérieure à 230 mph pour les trois versions. Musk a annoncé un début de production en 2028.

Les réservations ont ouvert le soir même. Plusieurs médias rapportent un acompte de 5 000 $ suivi de 45 000 $ supplémentaires sous dix jours, soit 50 000 $ au total, pour réserver la version Performance, et une réservation à 250 000 $ pour la Thrust. Tesla n'a pas publié de prix définitif.

La physique : pourquoi c'est si difficile

Chez TIBLOGICS, nous estimons que Tesla et SpaceX comptent parmi les meilleurs ingénieurs du monde, et cette démonstration permet de comprendre pourquoi. Presque chaque élément repousse une loi de la physique qui, normalement, empêche les voitures de faire ces choses. Voici un parcours simple des chiffres. Ce sont nos propres estimations approximatives, pas celles de Tesla, et Tesla n'a pas publié le poids de la voiture, nous supposons donc environ deux tonnes.

1. Aller plus vite que ce que les pneus permettent

Atteindre 60 mph (environ 27 mètres par seconde) en 0,81 seconde implique une accélération moyenne d'environ 33 mètres par seconde au carré, soit environ 3,4 fois l'attraction de la pesanteur, ou 3,4 g : plus de trois fois votre propre poids vous plaquant dans le siège.

Le problème : une voiture ne peut se propulser vers l'avant qu'autant que ses pneus adhèrent à la route, et les pneus routiers adhèrent jusqu'à environ 1 à 1,2 fois le poids de la voiture. Autrement dit, avec les seuls pneus, n'importe quelle voiture plafonne autour de 1 g d'accélération, quelle que soit la puissance de ses moteurs.

L'astuce consiste à plaquer la voiture contre la route. La voiture de Tesla utilise des ventilateurs qui l'aspirent vers le sol, dont la force est annoncée jusqu'à 2 g. Si un ventilateur tire la voiture vers le bas avec deux fois son propre poids, les pneus appuient sur la route avec trois fois la force normale, et l'adhérence augmente en proportion, jusqu'à environ 3,3 g. Ajoutez la poussée de propulseurs arrière et la course de 0,81 seconde commence à s'expliquer. Contrairement aux ailerons d'une voiture de course, qui ne plaquent qu'à haute vitesse, un ventilateur agit dès l'arrêt.

2. Rester suspendue à l'envers

Au sommet de la rampe, la voiture était inversée. La pesanteur l'éloignait de la surface avec 1 g. Une voiture qui compte sur sa vitesse pour rester sur une boucle doit aller assez vite pour que la courbe la pousse vers l'extérieur plus fort que la pesanteur ne l'attire vers le bas. Tesla a plutôt utilisé les ventilateurs : une aspiration de 2 g l'emporte largement sur le 1 g de la pesanteur, et la voiture reste donc plaquée même à vitesse modérée. Musk a expliqué que l'aspiration était là « pour s'assurer que nous ne tuions personne ».

3. Une voiture qui vole sur de l'air

Un propulseur à gaz froid est la fusée la plus simple qui soit : du gaz à haute pression s'échappe par une tuyère et, selon la troisième loi de Newton, la voiture est poussée dans l'autre sens. Pas de feu, pas de carburant, juste de l'air stocké. SpaceX connaît parfaitement cette technologie : des propulseurs à gaz froid pilotent les fusées dans l'espace, où il n'y a pas d'air sur lequel s'appuyer.

La physique explique aussi pourquoi il s'agit d'un saut et non d'un vol. Pour soutenir une voiture de deux tonnes, il faut environ 20 kilonewtons de poussée. Même une bonne tuyère à gaz froid ne chasse l'air qu'à quelques centaines de mètres par seconde, elle doit donc éjecter des dizaines de kilogrammes d'air par seconde pour produire cette force. Un réservoir d'air comprimé, aussi grand soit-il, se vide en quelques secondes, pas en quelques minutes.

4. Retourner une voiture volontairement

Soulever la voiture n'est que la moitié du problème ; la garder à plat, ou la faire tourner exactement une fois et la réceptionner sur ses roues, est l'autre moitié. Tesla indique que les propulseurs utilisent des actionneurs entièrement électriques qui effectuent de minuscules ajustements plusieurs fois par seconde pour stabiliser la voiture en l'air. C'est la même famille de problèmes que SpaceX résout lorsqu'elle retourne et pose des propulseurs de fusée : mesurer, corriger, mesurer à nouveau, plus vite que ne peut survenir tout incident. Moravy a qualifié l'une des manœuvres de « kick flip ».

5. La puissance

Faire passer deux tonnes du repos à 60 mph stocke environ 0,7 mégajoule d'énergie de mouvement. La fournir en 0,81 seconde représente près d'un mégawatt en moyenne, soit environ 1 200 chevaux, avec un pic bien plus élevé. Tout cela doit sortir d'une batterie et passer par des moteurs et de l'électronique sans surchauffe.

Au total, la démonstration a combiné aérodynamique, dynamique des fluides, théorie du contrôle, chimie des batteries, matériaux et ingénierie de la sécurité, le tout dans un seul objet en mouvement, en direct, devant les caméras. Quoi que l'on pense du calendrier, c'est un travail d'ingénierie remarquable.

Le rappel à la réalité

L'enthousiasme ne doit pas faire oublier le passé. Le Roadster a été présenté pour la première fois en novembre 2017 avec des promesses de 0 à 60 mph en 1,9 seconde, 620 miles d'autonomie, une vitesse maximale supérieure à 250 mph, un prix de base d'environ 200 000 $ et des livraisons en 2020. En 2019, Musk avait déclaré qu'un pack SpaceX optionnel d'une dizaine de propulseurs à gaz froid permettrait « peut-être même à une Tesla de voler ». Tesla a manqué toutes les dates de livraison depuis. L'autonomie annoncée pour la nouvelle voiture, plus de 300 miles, représente environ la moitié de la promesse initiale.

Des questions demeurent. Tesla n'a pas dit comment les propulseurs arrière de la version Thrust seraient autorisés sur route ouverte, et Electrek s'est demandé si l'échappement des propulseurs pourrait projeter des débris sur les autres conducteurs. Des critiques comme HotCars soulignent que propulser une voiture pendant quelques secondes n'est pas un vol soutenu, et aucun régulateur n'a dit qu'il autoriserait ces manœuvres dans la rue. La production en 2028 est un objectif, pas une date de livraison.

Pourquoi c'est important

Le Roadster est une voiture vitrine : peu de gens en achèteront une. Mais la démonstration montre quelque chose de plus grand. Tesla et SpaceX partagent désormais leur ingénierie, et des techniques issues des fusées gagnent les voitures. C'est ainsi que la science-fiction devient un produit : non pas d'un seul bond, mais lorsque deux entreprises qui ont chacune résolu des problèmes difficiles commencent à se prêter mutuellement les réponses. Nous revenons sur les autres jalons de science-fiction des trois dernières semaines dans 18 jours qui ont rendu la science-fiction réelle.

Sources

• TechCrunch : Tesla reveals SpaceX-powered Roadster that flies and falls with style
• Fox Business : Tesla's new Roadster takes flight during dramatic unveiling at SpaceX facility
• CNBC : Tesla reveals next-generation Roadster after almost a decade of delays
• Teslarati : Tesla Roadster, three configs, one can fly, 0-60 in 0.8 seconds
• Electrek : Tesla unveils Cyberfied new Roadster that can kickflip
• Electrek : Are Tesla's claims for its new 'flying' Roadster real?
• Yahoo Finance : Tesla unveils Roadster featuring compressed air thrusters for limited flight
• Interesting Engineering : Elon Musk showcases 'flying car' Tesla Roadster at SpaceX facility
• Drive Tesla Canada : Roadster revealed with rocket thrusters and sub-one-second acceleration
• Driven Car Guide : Tesla's Roadster revealed (reservation payments)
• HotCars : the new Roadster cannot fly
• SlashGear : Tesla Roadster reveal live updates (official livestream link)
• Electrek (2019) : Musk says Roadster SpaceX thrusters hide behind the licence plate