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Gyro-Torique Bio-GNL

Un appareil à ventilateurs carénés et propulsion électrique Bio-GNL pour le SAMU et l'hélitreuillage

Concept – avant-projet Version V12.4 · octobre 2026 SAMU · Hélitreuillage · Transport express urbain
Statut du projet. Le Gyro-Torique est un concept d'avant-projet. Les chiffres présentés sont des estimations (±20 à 30 %) issues d'un dimensionnement analytique. Ils n'ont pas encore été revus par un bureau d'études aéronautique ni validés par CFD, soufflerie ou essais. Cette page présente la démarche, les missions visées, les avantages attendus et les points qui restent à démontrer.
Planche du Gyro-Torique V12.4 : chargement au sol par la porte arrière, hélitreuillage en montagne et en mer, vol de transit, vues de dessus et de face cotées
Gyro-Torique V12.4 : chargement au sol par la porte arrière, hélitreuillage en montagne et en mer, vol de transit, vues de dessus et de face. Illustration conceptuelle, non contractuelle, réalisée avec l'aide d'outils d'IA à partir des cotes du projet (cliquer pour agrandir).

1. Pourquoi le Gyro-Torique ?

Les missions assurées aujourd'hui par hélicoptère (secours médical, hélitreuillage, liaisons rapides) n'ont pas de solution de décarbonation à la fois réelle et économiquement supportable. Les pistes habituelles ont chacune une limite forte :

Kérosène de synthèse (SAF)

Il garde la turbine et son rendement modeste (~25 % pour une turbine légère). Il coûte 2,5 à 4 fois le kérosène fossile.

Tout-batterie

La densité énergétique des batteries ne permet pas aujourd'hui une mission de 250 km de rayon avec un long stationnaire sur zone.

Hydrogène

Le stockage liquide à −253 °C impose des volumes de réservoirs et une cryogénie bien plus lourds à intégrer. Il faut aussi une infrastructure entièrement nouvelle.

La démarche Résilience : électrique + Bio-GNL

Dans l'esprit du programme Résilience, nous avons cherché une architecture qui combine les moteurs électriques et le bio-méthane liquéfié (Bio-GNL), produit en France à partir de déchets organiques et de résidus agricoles.

Les analyses et le dimensionnement effectués montrent qu'un tel appareil est physiquement envisageable, avec des avantages réels pour les missions SAMU et d'hélitreuillage, sous réserve de lever plusieurs verrous techniques (section 5).

2. Pour quelles missions ?

Le Gyro-Torique vise un créneau précis, où l'accès, la sécurité et la précision comptent plus que la vitesse. Sa mission première est le secours médical régional des populations éloignées des centres de soins, qui ont besoin d'un transfert rapide, de jour comme de nuit et dans un domaine météo élargi (section 4) :

SAMU / secours médical

Secours régional des zones éloignées : endurance de plusieurs heures et ravitaillement possible en route. Transport d'un patient allongé avec 2 soignants debout de part et d'autre de la civière. Poses sur toits d'hôpitaux, hélistations urbaines et terrains non préparés.

Hélitreuillage

Treuil dans l'axe du centre de gravité, par une trappe de plancher (barquette à plat), avec l'opérateur dans la cabine.

Transport express urbain

Liaisons rapides entre sites proches (hôpitaux, plateaux techniques).

Mission de référence : rayon de 250 km à 180 km/h, 25 min de stationnaire sur zone, 20 min de réserve, 600 kg de charge utile, par temps chaud (ISA+20, ~35 °C).

Le Gyro-Torique n'est ni un appareil cargo, ni un remplaçant universel du H135 : il est optimisé pour ces missions uniquement.

3. Une architecture intégrée

▲ AVANT 5 m Ø 10,8 m

Vue de dessus à l'échelle (cotes V12.4)

  • Lentille biconvexe de 10,8 m à jante fixe, hauteur ~3,35 m.
  • 8 ventilateurs carénés de 2,8 m (49,3 m², entraxe 2 972 mm), dans des conduits jointifs à parois partagées. 6 sont sustentateurs, avec des volets fermés en croisière. 2 ventilateurs arrière à déflecteurs assurent la sustentation au stationnaire et la propulsion en croisière.
  • Tore structural contenant 8 réservoirs cryogéniques indépendants de Bio-GNL, posé sur le plateau au-dessus de la cabine.
  • Baie moteurs sous le dôme : 2 groupes EREV, la turbine d'appoint et le treuil. Une cheminée d'échappement verticale centrale évite toute réaspiration.
  • Cabine vitrée formant cellule de survie, sous le plateau pare-feu : Ø 3,30 m à la base, évasée jusqu'à ~3,70 m sous le plateau ; 1,80 m sous plafond, 2,00 m au centre sur un îlot nivelant. Le vitrage périphérique donne au pilote une vue directe vers l'avant, les côtés et le bas.
  • Batterie de 45 kWh sous le plancher, ce qui abaisse le centre de gravité.
  • Porte arrière d'environ 1,20 × 1,80 m dans la paroi de la cabine, avec rampe de chargement : le brancard entre à plat, ventilateurs arrêtés.
  • Train d'atterrissage escamotable à 4 jambes.

Comment il vole

Au décollage et en stationnaire, les 8 ventilateurs portent l'appareil. Entre 100 et 160 km/h, les sustentateurs se ferment progressivement et les déflecteurs arrière s'orientent vers l'arrière. Au-delà de 160 km/h, c'est le disque lui-même qui porte 100 % du poids, sustentateurs fermés, tandis que les 2 ventilateurs arrière assurent la propulsion.

4. Avantages par rapport au H135 et aux autres solutions

Sécurité

Pas de pale exposée ni de boîte de transmission principale. La puissance est répartie sur 8 moteurs, avec 3 sources d'énergie et une batterie de secours. Le stationnaire est maintenu même après la perte d'un ventilateur.

Mobilité et précision

Pilotage de type drone : réponse immédiate, maintien de position automatique, rotation sur place et approche par n'importe quel côté (détails ci-dessous).

Compacité

Valeur D de 10,8 m contre 12,16 m pour le H135. Un contact léger de la jante fixe avec un obstacle abîme la coque, alors que le même contact serait catastrophique avec un rotor.

Cabine médicale

1,80 m sous plafond (2,00 m au centre) contre ~1,26 m sur le H135. Deux soignants travaillent debout, avec accès à la tête du patient, sur un îlot nivelant qui filtre les vibrations.

Hélitreuillage

Treuil dans l'axe du centre de gravité, par trappe centrale. La charge monte dans la zone calme, sans couple de roulis.

Intégration

Réservoirs, ventilateurs, batterie et moteurs thermiques sont intégrés dans une structure unique : plateau, tore, baie moteurs et cellule de survie.

Énergie et CO₂

Environ 46 % d'énergie en moins par mission (chaîne mixte, sous condition). CO₂ fossile quasi nul à l'usage, et aucun soufre ni aromatique.

Mauvais temps

Capteurs fusionnés (radar, lidar, caméras thermique et visible, GPS-inertiel) pour la nuit et le brouillard. Pas de longues pales à dégivrer : lèvres, stators et volets peuvent être chauffés électriquement. Objectif à démontrer en soufflerie givrante.

Mobilité, précision de positionnement et stabilité

Le Gyro-Torique est piloté comme un drone professionnel : chacun des 8 ventilateurs est commandé individuellement par un moteur électrique, sans intermédiaire mécanique. Il n'y a ni plateau cyclique, ni boîte de transmission, ni temps de réponse de turbine. Ce principe apporte plusieurs atouts :

Réponse immédiate

La poussée de chaque ventilateur varie directement avec le courant du moteur. Les corrections en tangage, en roulis et en hauteur se font par poussée différentielle sur 8 points répartis à 3,9 m de l'axe, ce qui donne un grand bras de levier et une commande fine.

Positionnement précis

Les commandes de vol électriques maintiennent la position automatiquement en stationnaire (satellite et capteurs de proximité). L'approche et le posé sont assistés. L'appareil corrige lui-même les dérives, et le pilote désigne le point visé.

Mobilité omnidirectionnelle

L'appareil étant symétrique, il pivote sur place et se déplace dans toutes les directions de la même façon. Il peut approcher un obstacle, une paroi ou une falaise par n'importe quel côté. La jante fixe tolère un contact léger, là où un rotor ne le tolère pas.

Pas d'anticouple

Les ventilateurs tournent par paires en sens opposés, et le lacet se commande par différence de couple et par les déflecteurs arrière. Il n'y a pas de rotor de queue, donc pas de perte d'efficacité en lacet par vent de travers.

Stabilité en stationnaire

La charge au disque est élevée (~69 kg/m², contre ~36 pour le H135), avec des jets rapides. L'appareil est donc moins sensible aux turbulences en stationnaire. Le comportement est identique quelle que soit la direction du vent (exigence : 65 km/h toutes directions).

Treuillage et posé

Le treuil est dans l'axe : la charge ne crée aucun couple de roulis et monte dans la zone calme au centre. Au sol, les 4 jambes sont largement écartées et la batterie sous plancher abaisse le centre de gravité, ce qui donne une bonne assiette sur terrain irrégulier.

À démontrer : la tenue en rafales d'un disque de 10,8 m, et la stabilité en transition et en croisière. En croisière, le disque est naturellement instable en tangage : la stabilité est assurée par les commandes de vol, comme sur les avions de combat modernes. C'est le premier verrou du programme (section 5).

Vol de nuit, brouillard et zones encombrées : capteurs fusionnés

Le Gyro-Torique est prévu fortement instrumenté. Sa suite de capteurs fusionnés lui donne un domaine de vol élargi : nuit, brouillard, posé en zone encombrée et treuillage de précision. La puissance électrique abondante des groupes EREV permet de l'alimenter sans contrainte.

Radar à ondes millimétriques

Il traverse le brouillard, la pluie et la fumée. C'est le capteur clé pour détecter les obstacles et le relief quand on ne voit rien.

Lidar

Cartographie 3D précise des obstacles (câbles, arbres, façades). Remarquable de nuit, il perd de la portée dans le brouillard épais.

Caméra thermique

Vol de nuit et repérage des victimes. Elle passe la brume légère, mais se dégrade dans un brouillard dense.

Caméras visibles et GPS-inertiel

Identification de la zone, assistance au treuillage et enregistrement de la mission ; positionnement, approches guidées et maintien de position en stationnaire.

La fusion de ces capteurs donne au pilote une vision synthétique combinée (relief, obstacles, aire de posé), même en visibilité nulle : chaque capteur couvre les faiblesses des autres. Elle complète aussi la vue vers le haut, masquée par le disque.

Une synergie propre au Gyro-Torique. Trois éléments se renforcent. Les capteurs voient l'obstacle, même dans le brouillard. La poussée différentielle des 8 ventilateurs électriques tient la position avec précision, même en rafale. Le carénage tolère un contact léger qui serait fatal à un rotor ouvert. Ni les hélicoptères actuels ni les eVTOL à rotors ouverts ne réunissent ces trois points : c'est ce qui justifie le Gyro-Torique pour le treuillage et le posé en zone encombrée, de nuit et par mauvaise visibilité.

Évolution : pilotage semi-autonome. À terme, cet ensemble pourra être couplé à un système de pilotage semi-autonome : stationnaire automatique, approche et posé guidés, évitement d'obstacles. Le pilote restera aux commandes et sa charge de travail sera allégée dans les phases les plus exigeantes. Cette assistance avancée sera certifiable bien avant une autonomie complète.

Les capteurs rendent le vol de nuit et par mauvaise visibilité techniquement faisable et plus sûr. L'autorisation de voler dans ces conditions relève aussi de la réglementation : vol aux instruments, procédures d'approche vers les hôpitaux et les zones isolées, qualification des pilotes.

Comparaison sur la même mission

CritèreGyro-Torique V12.4H135Avantage
Encombrement (valeur D)10,8 m, jante fixe12,16 m, rotor tournantGyro-Torique
PalesCarénéesRotor exposéGyro-Torique
Hauteur de cabine1,80 m (2,00 m au centre)~1,26 mGyro-Torique
Soins en volSoignants debout de chaque côté de la civière, accès à la tête du patient, plancher stabilisé (îlot nivelant)Soins assis ou à genoux, accès limité au patientGyro-Torique
TreuilDans l'axe, par trappeLatéral, 272 kgGyro-Torique
Commande en stationnairePoussée différentielle électrique sur 8 ventilateurs, réponse immédiatePlateau cyclique, rotor et turbineGyro-Torique [à démontrer]
Précision de positionnementMaintien de position automatique, posé assistéPilote, aidé par un pilote automatiqueGyro-Torique [à démontrer]
Nuit et visibilité réduiteCapteurs fusionnés (radar, lidar, thermique, GPS-inertiel), vision synthétique ; pilotage facilité de nuit et par brouillard : maintien de position automatique, posé guidé en zone encombrée ; pilotage semi-autonome à termeIFR, jumelles de vision nocturneGyro-Torique [à démontrer]
MobilitéPivot sur place, déplacement omnidirectionnel, approche par tout côtéOrientation imposée par le rotor de queue et le ventGyro-Torique
Anticouple / vent de traversAucun rotor de queue, comportement identique quelle que soit la direction du ventFenestron, sensibilité au vent de travers en lacetGyro-Torique
Tenue en rafalesCharge au disque élevée (moins sensible) mais grande surface de disque exposéeÉprouvéeÀ démontrer
Énergie par mission~3 150 kWh (~226 kg de Bio-GNL)~5 850 kWh (~490 kg de kérosène)Gyro-Torique (−46 %, conditionnel)
CO₂ fossile à l'usageQuasi nul (carbone biogénique)~1,55 t par missionGyro-Torique
Coût du carburant par mission~340–450 € (Bio-GNL)~390–590 € (kérosène) ; ~980–1 720 € (SAF)Gyro-Torique
Coût de l'heure de volCarburant ~90–120 €/h en croisière (~60 kg/h de Bio-GNL), grâce au rendement de la chaîne mixte ; maintenance attendue plus faible : pas de boîte de transmission principale, groupes de série issus de la filière terrestre, entretien selon l'état ; acquisition et maintenance à chiffrerCarburant ~160–240 €/h au kérosène (~200 kg/h) ; ~400–700 €/h au SAF ; maintenance de la turbine et de la transmissionGyro-Torique (carburant ; maintenance à confirmer)
Maintenance et surveillanceGroupes ÉREV issus de la filière terrestre ; programme « Auto-réparable » (auto-nettoyage, injection d'eau), télémétrie, entretien selon l'état réel ; pas de boîte de transmission principaleTurbine et boîte de transmission principale à révisions programmées ; surveillance de type HUMS selon équipementGyro-Torique [à démontrer]
RavitaillementBio-GNL sur base (stockage ou citerne). Variante bio-GNV : plein en 10–15 min sur le réseau de stations à 250 bar partagé avec les véhicules ÉREV (~4 700 stations prévues), près de la zone d'intervention, sans retour à la baseKérosène sur base, aérodromes ou citerne mobileGyro-Torique (dans le cadre d'une politique nationale du GNV)
Rayon (même mission)250 km (à valider)~210–250 kmÉquivalent
Souffle au sol~84 km/h~87 km/hÉquivalent
Charge utile avec carburant600 kg~850–950 kgH135
Vitesse de croisière160–200 km/h~250 km/hH135
MTOW~3 400 kg (3 070–3 710 kg selon la structure) ; à vérifier vis-à-vis de la masse admissible des hélistations2 980 kg (3 100 en option)À confirmer par l'étude structure
ChargementVentilateurs arrêtés, pas de rotor tournant près des équipes ; redémarrage électrique en quelques secondes, groupes électrogènes pouvant rester en marcheRotor tournant (chargement à chaud), ou arrêt puis redémarrage long de la turbine et du rotorGyro-Torique
Perte totale de puissancePas d'autorotation : la sécurité repose sur la redondance (3 sources d'énergie, 8 ventilateurs, 8 réservoirs isolables), avec ~3,2 min de stationnaire sur batterie pour se poser, indépendamment du carburant et à toute hauteur, y compris en stationnaire bas pendant un treuillageBimoteur, avec l'autorotation comme secours ultime, délicate ou impossible en stationnaire à faible hauteurApproches différentes
MaturitéConceptCertifié, plus de 7 millions d'heures de volH135

Face aux autres pistes de décarbonation

5. Limites et verrous à lever

Le Gyro-Torique est réalisable : chaque élément sait se fabriquer et rien ne va contre la physique. Sa viabilité est plausible, mais elle n'est pas démontrée. Les points suivants décident :

  • Tangage et transition (verrou principal) : le centre de portance d'un disque est très en avant. La stabilité doit venir des commandes de vol et être démontrée de 0 à 160 km/h.
  • Portance réelle du disque en croisière : elle doit être validée par CFD puis en soufflerie.
  • Groupe EREV aviation à ~45 % et ~0,9 kW/kg : il n'existe pas encore. Avec un rendement de 42 %, la masse maximale passe de ~3 400 à ~3 700 kg.
  • Masse de structure d'un disque de 10,8 m sans bras : elle doit être consolidée par un bureau d'études.
  • Pas d'autorotation : en cas de perte totale de production, la batterie donne ~3,2 min de stationnaire pour se poser. C'est un danger majeur, à traiter comme tel.
  • Visibilité du pilote vers le haut, masquée par le disque, et certification (EASA SC-VTOL, catégorie Enhanced).

Perspectives à l'horizon de mise en service

Les chiffres de cette page reposent sur des hypothèses prudentes et sur les technologies d'aujourd'hui. Or l'appareil, s'il est retenu, ne volera pas avant une dizaine d'années. D'ici là, plusieurs gains sont attendus : une structure optimisée par un bureau d'études (22 à 23,5 % de la masse au lieu de 25 %), des batteries plus légères, notamment à électrolyte solide, et des moteurs électriques plus compacts. Comme chaque kilo gagné sur un équipement réduit la masse maximale d'environ 3 kg, la masse maximale pourrait descendre de ~3 400 kg à ~2 650–2 900 kg, proche de celle du H135, et la puissance installée de ~755 à ~525–590 kWe. La variante au bio-GNV pourrait alors tenir la mission complète de 250 km. Ces gains restent des objectifs à démontrer : les hypothèses prudentes restent la référence du dimensionnement.

Programme de validation proposé

La première étape consiste à figer le cahier des charges avec les utilisateurs (SAMU, SDIS). Vient ensuite une maquette volante au 1/8 (Ø ~1,4 m), à réaliser avec une école d'ingénieurs pour quelques milliers d'euros : elle teste directement le verrou le plus risqué (stationnaire, transition, tangage, panne simulée). Les étapes suivantes sont la revue indépendante des calculs et la CFD, les bancs d'essais (ventilateur caréné, groupe EREV, batterie, réservoir), puis un démonstrateur au 1/2. L'ordre de grandeur d'un développement complet est de plusieurs centaines de millions d'euros sur 10 à 15 ans.

6. Chiffres clés (V12.4, estimations d'avant-projet)

ParamètreValeur
Diamètre / hauteur10,8 m / ~3,35 m (~3,65 m au sol)
Ventilateurs8 × Ø 2,8 m (49,3 m²), entraxe 2 972 mm, conduits à parois partagées
Masse maximale (MTOW)~3 400 kg (3 070–3 710 kg selon la structure)
Charge utile SAMU600 kg
Mission de référenceRayon 250 km + 25 min de stationnaire + 20 min de réserve
Croisière160–200 km/h ; ~60 kg/h de Bio-GNL à 180 km/h
Stationnaire (ISA+20)~663 kWe requis / ~755 kWe installés (marge de 10 % + auxiliaires)
Chaîne énergétique2 groupes EREV 2 × ~220 kWe + turbine d'appoint ~315 kWe + batterie 45 kWh
CabineVitrée, Ø 3,30 m à la base, évasée jusqu'à ~3,70 m sous le plateau ; 1,80 m sous plafond, 2,00 m au centre ; porte arrière ~1,20 × 1,80 m avec rampe
CarburantBio-GNL : 8 réservoirs cryogéniques dans le tore (~350 kg de capacité, ~260 kg emportés sur la mission de référence)
Variante bio-GNV 250 barMêmes missions, avec les atouts du gaz comprimé : pas d'évaporation pendant l'alerte, plein en 10 à 15 min sur le réseau de stations à 250 bar. Dans le cadre d'une politique nationale du GNV à 250 bar (~4 700 stations prévues par la PPE Résilience), de nombreuses stations aménagées d'une aire de poser — zones logistiques, méthaniseurs équipés, bases SAMU, hôpitaux — permettent à l'appareil de refaire le plein près de sa zone d'intervention, sans revenir à sa base. Rayon de 250 km visé à la mise en service grâce à une structure optimisée et à des réservoirs allongés ; avec les hypothèses prudentes actuelles, ~150 à 180 km à masse égale, étendus en pratique par les ravitaillements en route
TrainEscamotable, 4 jambes
Treuil272 kg (objectif 300 kg), câble ≥ 90 m, trappe de 2,20 × 0,75 m

7. L'étude complète est disponible sur demande

Le dossier de conception V12.4 peut être transmis sur demande, notamment aux services de secours (SAMU, SDIS), aux écoles d'ingénieurs, aux bureaux d'études et aux institutions. Il comprend le cahier des charges fonctionnel chiffré, l'architecture, le bilan de puissance et de masse, les performances, la comparaison avec le H135 et le programme de validation. Le modèle de dimensionnement est également disponible.

Les critiques et relectures techniques sont les bienvenues : elles font partie de la démarche.

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Autre messagerie : jacquesdiez100@gmail.com