Fin 2019, après des années d'études en ingénierie aéronautique et aérospatiale, Hector (Haofeng) Xu a décidé d'apprendre à piloter des hélicoptères. À l'époque, il poursuivait son doctorat au Département d'aéronautique et d'astronautique du MIT, il connaissait donc les risques associés au vol de petits avions. Mais quelque chose dans le fait d'être dans le cockpit a permis à Xu de mieux apprécier ces risques. Après quelques expériences angoissantes, il a eu envie de rendre le vol en hélicoptère plus sûr.
En 2021, il fonde la société d'hélicoptères autonomes Rotor Technologies, Inc.
Il s’avère que les quasi-accidents de Xu n’étaient pas si uniques. Bien que les gros avions commerciaux soient extrêmement sûrs, des personnes meurent chaque année à bord de petits avions privés aux États-Unis. La plupart de ces décès surviennent lors de vols en hélicoptère pour des activités telles que l'épandage des cultures, la lutte contre les incendies et les évacuations médicales.
Rotor équipe les hélicoptères existants avec une suite de capteurs et de logiciels pour retirer le pilote de certains des vols les plus dangereux et élargir les cas d'utilisation de l'aviation plus largement.
« Les gens ne réalisent pas que les pilotes risquent leur vie chaque jour aux États-Unis », explique Xu. « Les pilotes se heurtent à des câbles, sont désorientés par mauvais temps ou perdent le contrôle, et presque tous ces accidents peuvent être évités grâce à l'automatisation. Nous commençons par cibler les missions les plus dangereuses.
Les machines autonomes de Rotor sont capables de voler plus vite et plus longtemps et de transporter des charges utiles plus lourdes que les drones alimentés par batterie. En travaillant avec un modèle d'hélicoptère fiable qui existe depuis des décennies, la société a pu commercialiser rapidement. Les avions autonomes de Rotor s'envolent déjà autour de son siège social de Nashua, dans le New Hampshire, pour des vols de démonstration, et les clients pourront les acheter plus tard cette année.
« De nombreuses autres entreprises tentent de construire de nouveaux véhicules intégrant de nombreuses nouvelles technologies autour de éléments tels que les matériaux et les groupes motopropulseurs », explique Ben Frank '14, directeur commercial de Rotor. « Ils essaient de tout faire. Nous sommes vraiment axés sur l'autonomie. C'est ce dans quoi nous nous spécialisons et ce qui, selon nous, apportera le plus grand changement pour rendre le vol vertical beaucoup plus sûr et plus accessible.
Construire une équipe au MIT
En tant qu'étudiant de premier cycle à l'Université de Cambridge, Xu a participé au programme d'échange Cambridge-MIT (CME). Son année au MIT s'est apparemment bien déroulée : après avoir obtenu son diplôme de Cambridge, il a passé les huit années suivantes à l'Institut, d'abord comme doctorant, puis postdoctorant, et enfin comme chercheur affilié au Département d'aéronautique et d'astronautique du MIT (AeroAstro), un poste qu'il occupe encore aujourd'hui. Au cours du programme CME et de son postdoctorat, Xu a été conseillé par le professeur Steven Barrett, aujourd'hui à la tête d'AeroAstro. Xu dit que Barrett a joué un rôle important en le guidant tout au long de sa carrière.
« La technologie de Rotor n'est pas issue des laboratoires du MIT, mais le MIT a vraiment façonné ma vision de la technologie et de l'avenir de l'aviation », explique Xu.
La première embauche de Xu était Yiou He SM '14, PhD '20, directeur de la technologie de Rotor, avec qui Xu a travaillé pendant son doctorat. Cette décision était un signe des choses à venir : le nombre d'affiliés du MIT au sein de l'entreprise de 50 personnes est désormais à deux chiffres.
« Au début, l'équipe technique de base était composée d'un groupe de docteurs du MIT, et ils comptent parmi les meilleurs ingénieurs avec lesquels j'ai jamais travaillé », explique Xu. « Ils sont vraiment très intelligents et pendant leurs études supérieures, ils ont construit des choses vraiment fantastiques au MIT. C'est probablement le facteur le plus critique de notre succès.
Pour aider Rotor à décoller, Xu a travaillé avec le MIT Venture Mentoring Service (VMS), le programme de liaison industrielle (ILP) du MIT et le programme New England Innovation Corps (I-Corps) de la National Science Foundation sur le campus.
L’une des premières décisions clés a été de travailler avec un avion bien connu de la Robinson Helicopter Company plutôt que de construire un avion à partir de zéro. Robinson exige déjà que ses hélicoptères soient révisés après environ 2 000 heures de vol, et c'est à ce moment-là que Rotor intervient.
Le cœur de la solution de Rotor est ce que l'on appelle un système de « vol filaire » : un ensemble d'ordinateurs et de moteurs qui interagissent avec les fonctions de commande de vol de l'hélicoptère. Rotor équipe également les hélicoptères d'une suite d'outils de communication et de capteurs avancés, dont beaucoup ont été adaptés de l'industrie des véhicules autonomes.
« Nous croyons en un avenir à long terme dans lequel il n'y aura plus de pilotes dans le cockpit, c'est pourquoi nous construisons ce paradigme de pilotage à distance », explique Xu. « Cela signifie que nous devons construire des systèmes autonomes robustes à bord, mais cela signifie également que nous devons construire des systèmes de communication entre l'avion et le sol. »
Rotor est en mesure de tirer parti de la chaîne d'approvisionnement existante de Robinson, et les clients potentiels sont à l'aise avec un avion avec lequel ils ont déjà travaillé, même si personne n'est assis dans le siège du pilote. Une fois les hélicoptères de Rotor en vol, la startup propose une surveillance des vols 24h/24 et 7j/7 avec un système de supervision humaine basé sur le cloud que la société appelle Cloudpilot. La compagnie commence à effectuer des vols dans des zones reculées pour éviter tout risque de blessures humaines.
« Nous adoptons une approche très prudente en matière d'automatisation, mais nous gardons également un expert humain hautement qualifié au courant », explique Xu. « Nous bénéficions du meilleur des systèmes autonomes, qui sont très fiables, et du meilleur des humains, qui sont vraiment doués pour prendre des décisions et faire face à des scénarios inattendus. »
Des hélicoptères autonomes décollent
Utiliser de petits avions pour combattre des incendies et livrer des marchandises vers des sites offshore est non seulement dangereux, mais également inefficace. Il existe des restrictions sur la durée de vol des pilotes, et ils ne peuvent pas voler par mauvais temps ou de nuit.
Aujourd’hui, la plupart des options autonomes sont limitées par de petites batteries et des capacités de charge utile limitées. L'avion de Rotor, nommé R550X, peut transporter des charges allant jusqu'à 1 212 livres, parcourir plus de 120 milles à l'heure et être équipé de réservoirs de carburant auxiliaires pour rester en l'air pendant des heures à la fois.
Certains clients potentiels souhaitent utiliser l'avion pour prolonger les temps de vol et accroître la sécurité, mais d'autres souhaitent utiliser les machines pour des types d'applications entièrement nouveaux.
« C'est un nouvel avion qui peut faire des choses que d'autres avions ne pourraient pas faire – ou peut-être que même s'ils le pouvaient techniquement, ils ne le feraient pas avec un pilote », explique Xu. « On pourrait également penser à de nouvelles missions scientifiques rendues possibles par cela. J'espère laisser à l'imagination des gens le soin de comprendre ce qu'ils peuvent faire avec ce nouvel outil.
Rotor prévoit de vendre une petite poignée d'avions cette année et d'augmenter sa production pour produire 50 à 100 avions par an à partir de là.
Pendant ce temps, à bien plus long terme, Xu espère que Rotor jouera un rôle pour le ramener dans les hélicoptères et, éventuellement, pour transporter des humains.
« Aujourd'hui, notre impact a beaucoup à voir avec la sécurité, et nous résolvons certains des défis qui ont déconcerté les opérateurs d'hélicoptères pendant des décennies », explique Xu. « Mais je pense que notre plus grand impact futur sera de changer notre vie quotidienne. Je suis ravi de voler dans des avions à décollage et atterrissage verticaux plus sûrs, plus autonomes et plus abordables, et j'espère que Rotor jouera un rôle important dans cette démarche.
