La spectaculaire cascade intitulée "Plane Swap", qui signifie en français "échange d'avion", aura lieu le dimanche 24 avril dans le ciel de l'Arizona. Elle sera effectuée aux couleurs de Red Bull, par les Américains Luke Aikins et Andy Farrington, qui comptent bien changer d'avion en chute libre. Les images seront retransmises en direct à partir de 16 heures (heure locale), par la plateforme de streaming Hulu (partenaire exclusifaux États-Unis) et par Red Bull TV (dans le monde entier).

Par Bruno Passe, d'après Red Bull Content Pool

C'est une cascade inédite, une première mondiale : les deux parachutistes de l'extrême, qui sont aussi des pilotes d'avion chevronnés, vont voler en formation chacun aux commandes d'un petit Cessna 182. Ils vont monter à l'altitude de 14.000 pieds (environ 4000 mètres) et ils vont placer chacun leur avion en piqué vertical et synchronisé. Les deux pilotes vont quitter leur avion respectif pour partir en chute libre et chacun va tenter de rentrer dans l'avion de l'autre.

Il leur faudra se croiser en chute, atteindre le niveau de l'autre avion, entrer dedans, en reprendre le contrôle et se poser avec. Si l'un d'entre eux échoue, l'avion de l'autre s'écrasa dans le désert d'Arizona. S'il échoue suffisamment tôt, il aura le temps d'ouvrir son parachute. Outre le danger que représentent l'hélice en mouvement, le risque majeur est de rentrer trop tard dans l'avion pour pouvoir en reprendre le contrôle, il se transformerait alors en un piège mortel.

Pour "Plane Swap", Luke Aikins et Andy Farrington vont sauter "en lisse", pas de wingsuit et pas d'autres alternatives que de maitriser leur trajectoire en chute libre pour récupérer l'avion en piqué intégral, ou d'ouvrir leur parachute à temps.

Test en vol pour la mise en piqué et le maintien des trajectoires en formation avec les aérofreins déployés. Photo Red Bull Content Pool

"Plane Swap" est un exploit défiant la physique, une cascade en duo qui mixte deux domaines différents : l'aéronautique et le parachutisme. Si elle réussit, ce sera la première fois dans l'histoire de l'aviation qu'un pilote décolle dans un avion et atterrit dans un autre. Ce sera également la première fois dans l'histoire du parachutisme qu'un chuteur quitte un avion en vol, puis remonte dans un autre avion sans pilote à bord et atterrit avec.

Sur le plan aéronautique, une des difficultés majeures est que les avions sans pilote doivent voler en formation tout en piquant vers le sol et en restant suffisamment stables pour que les parachutistes puissent manœuvrer à proximité.

Sur le plan parachutiste, outre la perte de hauteur en chute libre, les deux phases critiques sont la sortie d'un avion en piqué et la rentrée dans l'autre avion, en piqué lui aussi.

Paulo Iscold (assis au centre sur la photo), ingénieur aéronautique et chef du projet, au travail sous le regard avisé de Andy Farrington (à gauche) et Luke Aikins (arrière-plan). Photo Red Bull Content Pool

Pour assurer la sécurité des parachutistes et la réussite du projet, il a fallu réussir en amont une prouesse technologique qui consistait à trouver des solutions inédites pour réussir à maîtriser la vitesse de descente et la trajectoire des avions durant la phase de piqué, sans pilote à bord. Pour ce faire, les deux cascadeurs ont travaillé avec Paulo Iscold, un ingénieur aéronautique qui est aussi professeur en université et pilote privé, engagé en tant que chef du projet.

Le système d'aérofrein

La cascade Plane Swap a d'abord nécessité le développement d'un système d'aérofrein spécialement destiné à ralentir et à stabiliser la chute des avions en piqué. Une des solutions envisageables était de mettre en place un ralentisseur/stabilisateur, un peu comme sur les parachutes tandem. "Dans notre configuration, cela aurait représenté d'énormes difficultés pour développer et tester ce dispositif qui doit être largué à chaque vol, puis récupéré" explique Paulo Iscol. "De plus, Luke estimait que ça ne serait peut-être pas bien interprété par le public, qui ne comprendrait pas pourquoi l'avion est ralenti de la sorte, par une espèce de parachute. Nous avons rapidement opté pour un système d'aérofrein mécanique, une sorte de grand déflecteur".

© Red Bull Content Pool

Grâce à la conception assistée par ordinateur, et après quelques essais, l'équipe a pu déterminer la forme et la taille de cet aérofrein, qui mesure 1,83 mètres en largeur et 2,18 mètres en hauteur. "C'était assez impressionnant, mais cela restait réalisable à condition de trouver le moyen de fixer cette pièce à l'avion et de pouvoir la déployer en vol, au moment voulu".

C'est Ryan Malherbe, un des membres de l'équipe, qui a imaginé une solution ingénieuse à ce problème, en fixant l'aérofrein sous le ventre de l'avion, au niveau du train d'atterrissage. "Les simulations par ordinateur étant satisfaisantes, nous avons fabriqué et monté la pièce à cet endroit afin de commencer les essais au sol et en vol".

Vue de détail de l'aérofrein, en position repliée sous le fuselage. Photo Chris Tedesco - Red Bull Content Pool

Dans un premier temps, le déploiement des aérofreins a été testé sur un aéroport de San Luis Obispo, en Californie, près de l'université où enseigne Paulo Iscold.

Le rôle de l'aérofrein est d'éviter que la force créée par le piqué ne fasse trop accélérer l'avion, tout en maintenant une portance nulle afin que les parachutistes puissent les suivre. Une fois déployé, l'aérofrein doit tout de même permettre la mise en piqué intégral de l'avion. "Nous avons été très désappointés de constater que ça ne marchait pas comme prévu : l'avion n'atteignait pas le piqué intégral, il gardait un peu d'angle, ce qui n'était pas acceptable pour la réussite de la cascade."

Mise en place sous l'avion d'une des premières versions de l'aérofrein. © Red Bull Content Pool

Concrètement, les premières versions de l'aérofrein ne permettaient pas de faire basculer l'avion sur un angle de plus 70 degrés vers le sol. Or, la cascade requiert un basculement d’un peu plus de 90 degrés."La difficulté nous a d'abord semblé immense. C'est alors que nous avons eu de la chance lorsque, lors d'un essai en vol et tout à fait involontairement, Luke a effectué une fausse manœuvre, un mauvais réglage sur le moteur qui a provoqué un échappement d'huile le long de la carlingue de l'avion. Sur les images de la vidéo, les trainées d'huile ont matérialisé l'écoulement de l'air autour de l'avion et du système d'aérofrein. La solution est apparue évidente : il y avait une zone de dépression sous la queue de l'avion qui rendait l'aérofrein inefficace dans la phase finale de mise en piqué. Il suffisait de descendre légèrement le placement de l'aérofrein sous l'avion pour créer une prise d'air à cet endroit, modifier l'écoulement et résoudre ainsi le problème. Et cela sans avoir à travailler sur le système de pilotage automatique, ce qui aurait été très compliqué."

Le système de pilotage automatique

Car en parallèle de l'aérofrein, il a fallu concevoir un système de pilotage automatique. "Normalement, le pilote automatique est conçu pour faire voler l'avion en ligne droite", explique Paulo Iscol. "Et il n'existe pas sur le marché un système qui soit capable de gérer un appareil en piqué, ce qui va à l'inverse de la logique dans laquelle les pilotes automatiques standards sont conçus. Nous avons donc dû concevoir un système capable de garder le contrôle des avions en piqué, durant tout le temps que doit durer l'échange entre les pilotes-parachutistes. Ce système contrôle l'angle de tangage et l'angle de roulis"

Déploiement de l'aérofrein, juste avant la mise en piqué de l'avion. © Red Bull Content Pool

Une fois engagés, l'aérofrein et le système de pilotage automatique permettent à l'avion de maintenir à une vitesse de descente contrôlée en piqué de 140 mph (225 km/h), ce qui correspond à la vitesse de descente en chute libre des parachutistes. Immédiatement après être rentrés dans l'avion de l'autre, Luke Aikins et Andy Farrington devront appuyer sur le bon "bouton" qui permet d'inverser le piqué pour remettre l'avion à plat, remettre les gaz, rétracter l'aérofrein et récupérer un angle de vol standard.

Des heures de recherche et de développement ont ainsi été consacrées à la conception et à la réalisation de ces deux systèmes, à leurs modifications et aux réglages nécessaires pour que l'exploit soit réalisable. D'autres modifications ont été apportées sur les avions. Par exemple, les deux portes ont été retirées, pour pouvoir sortir et rentrer durant la cascade bien sûr, mais aussi par sécurité durant les vols d'essais et d'entraînement, en cas d'évacuation d'urgence. Tous les sièges ont été retirés également (sauf bien sûr celui du pilote), de même que l'habillage intérieur, pour alléger le poids de l'avion. Une barre est fixée entre le hauban et le montant de la porte. En principe, pour s'accrocher à l'avion au moment de la récupération, les parachutistes attraperont en premier le hauban. Ils s'aideront ensuite de cette barre pour passer du hauban vers l'intérieur de l'avion.
Les vols d'essai et les entraînements se sont déroulés à San Luis Obispo, en Californie.

Le jour J

Dimanche 24 avril, dans le désert d'Arizona, si la météo le permet et avec la pression supplémentaire du direct télévisé, il restera aux deux pilotes parachutistes à réussir simultanément la délicate manœuvre de mise en piqué des deux avions, selon une check-list précise, afin que leurs trajectoires soient parallèles et que la configuration soit idéale pour tenter l'échange d'avion en moins d'une minute.

Andy Farrington s'entraîne à sortir de l'avion tombant en piqué. Photo Red Bull Content Pool

Après avoir quitté chacun leur avion respectif, avec la précision qu'exige l'étroitesse de la porte et la configuration de vol en piqué, Luke Aikins et Andy Farrington vont retrouver un domaine qui leur est familier : la chute libre. Les téléspectateurs auront alors l'impression que le plus dur, le plus impensable reste à faire.

Pour les pilotes-parachutistes, les clefs de la réussite se trouvent en amont, dans les développements des deux systèmes installés sur les avions, et dans un entraînement minutieux. Il n'empêche que le travail en chute libre pour rejoindre chacun des deux avions, puis pénétrer dans la cabine et démarrer la procédure de récupération de la ligne de vol, tout cela en quelques secondes, ne sera pas une mince affaire. Même s'ils ne comptent pas dessus, souhaitons bonne chance à Luke Aikins et à Andy Farrington !

Vol d'entraînement pour le piqué en formation. Avec les pilotes à bord, distances et trajectoires sont parfaites. Photo Michael Clark - Red Bull Content Pool

Rendez-vous le dimanche 24 avril, mais avec les 9 heures de décalage horaire, et durant 3 heures de diffusion en direct, pour nous les Européens, ce sera plutôt le lundi 25, en direct pour les couche-tard, ou en rediffusion pour les autres.

La plateforme Hulu est le partenaire exclusif de Plane Swap aux États-Unis tandis que Red Bull TV est la plateforme de diffusion pour le reste du monde. Sur Hulu, les images seront disponibles en direct pour les abonnés, puis également disponibles à la demande dès le lendemain.

© Red Bull Content Pool

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À propos de Luke Aikins

Photo Michael Clark - Red Bull Content Pool

Luke Aikins a eu l’idée de cette cascade en voyant une photo dans un magazine d’aviation des années 1990. Il déclare : “Plane Swap est l’aboutissement du travail de toute ma vie en tant que professionnel, à la fois dans les airs, en tant que pilote et parachutiste, et au sol en tant qu’innovateur. C’est l’apogée de ma carrière, et mon objectif est d’inspirer le monde et de montrer que tout est possible."

Ce parachutiste de l'extrême, membre de l'équipe Red Bull, totalise plus de 21.000 sauts dans diverses disciplines, dont le BASE jump et la wingsuit. Il est aussi pilote d'avion et d'hélicoptère. En 2012, il était consultant pour la mission Red Bull Stratos au cours de laquelle Felix Baumgartner a sauté d'une altitude de 127.852 pieds, battant trois records : vol en ballon habité le plus élevé (39.045 mètres), saut en chute libre le plus élevé (36.529 mètres) et vitesse de chute la plus rapide (1.342,8 km/h).

Luke Aikins a développé Red Bull Aces, la première compétition internationale de slalom en wingsuit, qui a débuté en 2014.

Luke Aikins est mondialement connu pour son saut sans parachute d’une hauteur de 25.000 pieds (environ 7.600 mètres) et son "atterrissage" en sécurité dans un filet de décélération d’une surface de 30 mètres sur 30 mètres. La cascade, intitulée Heaven Sent, a été réalisée en juillet 2016 à Simi Valley, dans le désert de Californie, en direct devant les spectateurs présents sur le site, les téléspectateurs de la chaine FOX et les internautes.

À propos d'Andy Farrington

Photo Michael Clark - Red Bull Content Pool

Andy Farrington est le cousin de Luke Aikins, tous deux sont originaires de Washington. Et comme Luke, Andy est "né pour voler", dans une famille de parachutistes. Sa mère, Jessie, a effectué une centaine de sauts alors qu'elle était enceinte d'Andy. Andy a effectué son premier saut en tandem à l'âge de 12 ans, il a commencé à sauter en solo à 16 ans et il est devenu un parachutiste mondialement connu, membre lui aussi de l'équipe Red Bull et totalisant plus de 27.000 sauts, dont 1.000 sauts en BASE jump et 6.000 heures de vol en tant que pilote.

Luke Aikins et Andy Farrington partagent et vivent sur une propriété de 16 hectares, dans l'État de Washington.

Les vols d'essais et les entraînements ont permis d'atteindre le piqué intégral parfait pour chaque avion et chaque pilote, réunis dans ce collage photo. Photos Michael Clark - Red Bull Content Pool