Tesla Roadster : comment fonctionnent ses 10 propulseurs et son système de succion

Comment fonctionne la « meilleure des dernières voitures avec conducteur », selon la formule de Tesla ? Grâce à ses 10 propulseurs, elle peut effectuer des figures aériennes et accélérer de 0 à 100 km/h en 0,81 seconde.

Annoncé il y a neuf ans et attendu pour 2028, le Roadster de Tesla vient d’être dévoilé dans sa version définitive. Il ne ressemble plus guère au modèle précédent : en s’appuyant sur les progrès technologiques de SpaceX, Elon Musk a demandé aux ingénieurs d’intégrer des propulseurs à gaz froid et des dispositifs d’aspiration sous le bas de caisse. Le but est de faire passer la voiture de 0 à 100 km/h en moins d’une seconde, mais aussi de lui permettre de voler et d’effectuer des figures aériennes. Elle parvient à rester plaquée à la verticale sur un mur, voire à l’envers, sans tomber.

Les propulseurs ne sont toutefois pas l’unique moyen de faire avancer la Tesla Roadster. Sa propulsion principale reste celle d’une voiture électrique classique, conformément à la promesse faite lors de la présentation du modèle en novembre 2017. Trois moteurs électriques, un à l’avant et deux à l’arrière, assurent une transmission intégrale. Dépourvue de propulseurs à gaz froid, la version standard passe de 0 à 100 km/h en 1,9 seconde, comme annoncé à l’ouverture des précommandes. Sa batterie affiche une capacité de 200 kWh et Tesla promet 480 km d’autonomie.

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Tesla Roadster : des propulseurs à gaz froid sans combustion malgré la fumée

Sur le site spatial de SpaceX au Texas, Tesla a organisé une démonstration inédite au cours de laquelle le nouveau Roadster a réalisé des manœuvres aériennes spectaculaires. Les spectateurs ont pu avoir l’impression d’assister au vol d’une véritable fusée. La poussée instantanée qui soulève la voiture et permet de l’orienter provient pourtant de propulseurs à gaz froid : aucune combustion n’intervient. Le « gaz froid », de l’air ou un gaz neutre dans ce cas, est conservé sous très haute pression dans des réservoirs composites spéciaux appelés COPV, comparables à ceux des fusées Falcon.

Pourquoi, alors, une fumée blanche sort-elle des propulseurs de la Tesla Roadster ? Elle résulte non pas d’une combustion, mais d’une condensation. Stocké dans les réservoirs à une pression supérieure à 700 bars, l’air se transforme en eau sous l’effet du changement brutal de pression au contact de l’air ambiant. Le phénomène ressemble au brouillard formé par l’air expiré en hiver. En se détendant, l’air expulsé par la Tesla Roadster devient extrêmement froid et forme des milliards de gouttelettes d’eau microscopiques ou de petits cristaux de glace.

Lorsque le conducteur active le dispositif, des vannes ultra-rapides s’ouvrent et laissent s’échapper le gaz par des tuyères à des vitesses supersoniques. Son expulsion sous pression dans une direction produit alors une poussée instantanée selon le principe d’action-réaction, ou troisième loi de Newton. Deux configurations seront proposées sur le Roadster : Thrust et Rocket. Cette dernière, comme le modèle de démonstration, disposera de 10 propulseurs. Elle permettra également de dépasser 100 km/h en moins d’une seconde, soit 0,81 seconde, et de voler.

« Les propulseurs de Tesla utilisent des actionneurs tout électriques qui effectuent des micro-ajustements rapides pour aider à stabiliser le véhicule en l’air. Les propulseurs positionnés autour de la voiture peuvent contrôler le tangage, le roulis et le lacet, à l’image des systèmes de contrôle d’attitude utilisés sur les vaisseaux spatiaux », expliquait un internaute sur X.

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Recharge des réservoirs d’air comprimé et limite d’utilisation

Selon Tesla, les réservoirs d’air comprimé se rechargeront pendant que la voiture roule. Le constructeur n’a toutefois précisé ni le délai nécessaire pour refaire le plein ni les éventuelles limites d’utilisation. Une vidéo tournée par un invité à l’événement permet de voir où se situe le réservoir d’air comprimé. Celui-ci aurait une capacité de 600 litres pour 250 kg d’air comprimé. Pour le recharger complètement, le système devra utiliser l’énergie de la batterie électrique afin de comprimer l’air.

Tesla a en revanche indiqué clairement que les fonctions de vol de la version « Rocket » ne sont pas approuvées sur les routes publiques. Un tel dispositif ne peut évidemment bénéficier d’aucune homologation.

Y a-t-il un pilote dans l’avion ?

Outre ses capacités aériennes, la version Rocket et son accélération de 0 à 100 km/h en 0,81 seconde se heurtent à une limite physique : les deux occupants subiront une force d’accélération de 3,4 G, soit 3,4 fois leur poids. Pour une personne de 70 kg, accélérer à bord de la Tesla Roadster Rocket donnera soudainement l’impression de peser 238 kg. La force s’exerce certes vers l’arrière et non vers le bas, mais elle reste extrêmement violente et rappelle celle ressentie dans certaines montagnes russes.

Aucun conducteur humain ne se trouvait dans la Tesla Roadster pendant la présentation. Elon Musk avait choisi de placer son robot humanoïde Optimus au volant de la voiture volante. Une vue embarquée montre clairement la violence de l’acrobatie pour le passager, malgré les signes de la main préprogrammés qu’il effectue.

Un système de succion pour rouler à l’envers par effet ventouse

Les dispositifs comparables à des aspirateurs installés sous la Tesla Roadster doivent, par aspiration, maintenir la voiture plaquée au sol. Lors de la démonstration au Texas, Elon Musk a cherché à impressionner le public en montrant qu’elle pourrait rouler sur les murs et même à l’envers. Plus couramment, ce système de succion doit aider le véhicule à rester collé au sol dans les courbes, afin de prendre les virages plus rapidement. Des systèmes actifs fournissent également un appui aérodynamique.

« Le Roadster offre des performances inégalées par aucune autre voiture de série. Il va au-delà du Plaid pour vous faire découvrir une toute nouvelle expérience de conduite. Il repousse les limites de la conception, de l’ingénierie et de la physique pour donner naissance à un véhicule d’une conception hors du commun », écrit Tesla sur son site officiel. Le dispositif d’aspiration permettant de plaquer la voiture contre un mur ou un plafond sera proposé dès la finition Performance, la moins chère des trois.

Pour que les propulseurs à gaz froid puissent contrôler totalement la voiture, Tesla a dû réduire autant que possible la masse du Roadster. « L’ingénierie fondée sur les principes fondamentaux, les commandes manuelles et la position fixe du siège contribuent à réduire la masse globale du véhicule. Grâce à l’utilisation généralisée de matériaux légers et hautement résistants, notamment le magnésium, le titane et la fibre de carbone, nous parvenons à réduire encore davantage cette masse.Cela permet au Roadster de réagir presque instantanément aux actions du conducteur lors d’une conduite hors du commun », décrit le constructeur.

Les composants de la Tesla Roadster sont en effet issus de SpaceX, notamment pour la carrosserie. Celle-ci utilise une peinture « Ano White » qui protège des rayons UV et des températures cryogéniques. Elle assure aussi une dissipation électrostatique et une résistance à la corrosion ; c’est la même que celle employée pour « protéger les fusées pendant les phases de pré-lancement et de récupération ». En guise de clin d’œil, Tesla rappelait qu’après avoir « placé un Roadster dans une fusée », l’entreprise avait désormais placé « une fusée dans un Roadster ». Une référence à la mise en orbite du tout premier Roadster, en février 2018.