À 654 km/h, la plupart des avions auraient déjà décollé depuis longtemps. La mission d’Andy Green était tout autre : maintenir les quatre roues fermement sur les salines de Bonneville tout en poussant un engin propulsé à l’hydrogène vers un nouveau record mondial de vitesse.

Ce Britannique de 64 ans, qui est devenu en 1997 la première et, à ce jour, la seule personne à avoir franchi le mur du son sur terre, a atteint au volant du JCB Hydromax une moyenne officielle sur deux passages de 406,320 mph, soit 653,9 km/h.

Ce résultat ne constitue pas seulement une nouvelle référence en matière de combustion de l'hydrogène. Il fait d'Hydromax le véhicule terrestre à hydrogène le plus rapide, tous types confondus.

Record de la BMW H2R

Le précédent record de la FIA pour une voiture à moteur à combustion interne fonctionnant à l'hydrogène datait de 2004, année où la H2R expérimentale de BMW avait atteint 298,5 km/h. Cette BMW aux lignes aérodynamiques était équipée d'un V12 de 6,0 litres dérivé de la 760i et développait environ 285 hp.

BMW a enregistré une vitesse maximale de 302,4 km/h au cours de l'émission, ce qui lui a permis d'établir neuf records dans la catégorie hydrogène. L'Hydromax est donc plus rapide de plus de 355 km/h et environ 2,2 fois plus rapide.

Et plus rapide qu'une voiture à pile à combustible aussi

Mais ce qui est peut-être encore plus remarquable, c'est que Green a également dépassé le véhicule à pile à combustible à hydrogène le plus rapide. En 2009, la Venturi Buckeye Bullet 2, développée en collaboration avec l'université d'État de l'Ohio, avait atteint 303,025 mph, soit environ 487,6 km/h, à Bonneville.

Ces technologies sont fondamentalement différentes. La « Buckeye Bullet » transformait l'hydrogène en électricité dans une pile à combustible et utilisait cette électricité pour alimenter des moteurs électriques. La H2R de BMW et l'Hydromax de JCB brûlent quant à elles l'hydrogène directement dans un moteur à combustion interne.

Hydromax a battu de 166 km/h le record établi avec une pile à combustible. Green est donc devenu la personne la plus rapide jamais propulsée sur terre par l'hydrogène, quelle que soit la manière dont cet hydrogène est transformé en énergie cinétique.

Son record absolu de vitesse sur terre reste hors de portée. En 1997, Green a piloté le ThrustSSC, équipé de deux réacteurs, à 1 227,985 km/h, devenant ainsi le premier pilote à franchir officiellement le mur du son sur terre. En 2006, il a également piloté le Dieselmax de JCB à 563,4 km/h.

L'empêcher de s'envoler

Produire suffisamment de puissance n'est qu'une partie du défi. À 654 km/h, le plus gros problème consiste à empêcher la voiture de devenir instable, voire de décoller.

Les avions ne volent pas simplement parce qu'ils atteignent une certaine vitesse. La forme de leurs ailes leur permet de générer de la portance. L'Hydromax est conçu pour faire pratiquement le contraire. Sa carrosserie doit réduire au minimum la traînée tout en produisant le moins possible de portance indésirable.

Les forces aérodynamiques augmentent approximativement proportionnellement au carré de la vitesse. Une légère variation d'assiette ou du flux d'air, qui serait insignifiante à des vitesses routières normales, peut prendre une ampleur considérable à plus de 600 km/h. Si de l'air commence à s'engouffrer sous le nez de l'appareil, la stabilité peut être perdue très rapidement.

L'Hydromax est donc exceptionnellement longue, étroite et basse. Ses deux moteurs sont montés sur les côtés afin de réduire la surface frontale et d'abaisser le centre de gravité. Un grand aileron arrière vertical permet à la voiture de maintenir son cap, tandis qu'une nervure ventrale située sous le châssis renforce sa stabilité.

Même le sel a son importance. La face inférieure a été conçue pour évacuer le sel plutôt que de le laisser s'accumuler sous le corps et perturber le flux d'air.

Green ne dispose que d'une amplitude de braquage très réduite et effectue des corrections infimes à grande vitesse. Une fois la section chronométrée franchie, ce sont les parachutes qui assurent le freinage initial.

Ce n'est pas une fusée sur roues

Malgré les apparences, l'Hydromax n'est ni une voiture à réaction ni une fusée. Contrairement à la ThrustSSC, dont les réacteurs produisaient directement la poussée, l'Hydromax est véritablement propulsée par ses roues.

Deux moteurs JCB quatre cylindres de 4,8 litres, fortement modifiés, entraînent les essieux avant et arrière via deux boîtes de vitesses séquentielles à six rapports distinctes. À eux deux, ils développent environ 1 600 hp.

L'hydrogène est mélangé à l'air et brûlé à l'intérieur des cylindres grâce à un allumage par étincelle. La voiture transporte de l'hydrogène, mais puise dans l'atmosphère l'oxygène nécessaire à la combustion. Une fusée, en revanche, transporte à la fois son carburant et son comburant.

Cette distinction est importante, car JCB ne développe pas la technologie de combustion à l'hydrogène pour les voitures de course. Le constructeur britannique a investi environ 100 millions de livres sterling dans des moteurs à hydrogène destinés aux pelles hydrauliques, aux chargeuses et à d'autres engins de chantier.

La performance n'est pas synonyme d'efficacité

JCB fait valoir que les batteries de très grande capacité peuvent poser problème pour les engins travaillant pendant de longues journées, souvent loin des infrastructures de recharge à haute puissance. La combustion d'hydrogène permet de conserver en grande partie l'architecture classique des moteurs tout en offrant un ravitaillement rapide.

L'Hydromax est donc autant une démonstration de technologie industrielle qu'une machine destinée à battre des records de vitesse. Si un moteur à hydrogène issu du secteur des engins de chantier peut propulser une voiture à plus de 650 km/h, JCB pourra affirmer de manière convaincante que le manque de performances n'est pas le problème de la combustion de l'hydrogène.

Mais les données disponibles ne permettent pas de prouver que l'hydrogène soit la solution la plus efficace ou la plus économique. La production, la compression, le transport et le stockage de l'hydrogène nécessitent une quantité d'énergie considérable, et son impact positif sur le climat dépend fortement du mode de production de cet hydrogène.

La combustion de l'hydrogène ne produit pas de CO₂ provenant du combustible lui-même, mais une combustion à haute température peut néanmoins générer des oxydes d'azote.