(Crédit des photos de ce dossier : Curtiss-Wright Corp.)

Au début des années 50, la filiale « Curtiss Propeller Division » de Curtiss-Wright était bien consciente que les hélices allait devenir une activité bien moins importante en raison de l’avènement de l’ère des jets. L’activité en matière d’hélice ne pourrait fournir suffisamment de travail aux trois grands industriels US de l’hélice (Curtiss, Hamilton et Aeroproducts) et Curtiss cherchait donc de nouveaux domaines de diversification. Curtiss avait manqué le train du turboréacteur et du statoréacteur (par exemple, la firme n’avait pu mettre au point un combiné turbo-stato d’avant garde pour le Martin XP6M Seamaster) et n’était pas plus parvenu à décrocher de contrat de production pour son unique jet, le XF-87.

La firme se diversifia donc dans d’autres domaines, comme les vérins de commande des surfaces mobiles de voilure (par exemple, des vérins pour les saumons inclinables du North American XB-70 ou plus bien tard des vérins pour le Grumman F-14).

La firme se lança aussi dans l’aventure des avions à décollage et atterrissage vertical (ADAV ou VTOL en Anglais) vers la fin des années 50 avec le démonstrateur X-100 et le prototype X-19, tous deux développés dans une nouvelle division, la « Curtiss-Wright VTOL System Division » dirigé par Joe Mergen.

Pour ces appareils appartenant à la famille VTOL des « Tilt-Prop », Curtiss s’appuya sur un concept de portance appelé « radial lift force » qu’on pourrait traduire en Français par « force de portance radiale ». Ce concept consiste à générer une poussée perpendiculaire au flux d'air incident sur une hélice et qui augmente au fur et à mesure que l'angle d'attaque de l’appareil, ou de l’hélice pour le X-100, augmente ce qui permet d’utiliser une aile de faible surface alaire en vol horizontal.

En fait, ce phénomène n’est pas du tout une nouveauté mais un inconvénient bien connu des concepteurs d’appareils à hélice tractive car il affecte la stabilité des appareils, surtout ceux de forte puissance, et avait été un problème majeur pour le Douglas XA2D-1 skyshark. Cette force radiale apparaît quand le disque de l’hélice n’est pas strictement perpendiculaire au flux d’air incident et, dans ce cas, une partie de l’air incidente est dévié vers le bas ce qui produit une poussée vers le bas et une inclinaison de l’appareil vers le haut.

Evidemment, dans le cas d’un appareil classique cette poussée parasite est un facteur de déstabilisation et une perte de rendement pour la propulsion. De plus, cette force peut se diriger vers la droite ou la gauche, ce qui donne aussi une déstabilisation en roulis. L’importance de cette poussée radiale peut être minimisée ou maximisée en donnant un design particulier aux pales d’hélices.

Au début des années 50, l’ingénieur en chef « structure » de Curtiss, Foster Stulen, peut-être influencé par les travaux allemands de Focke-Wulfe sur le Triebflugel qui utilisait le même phénomène en l'absence de voilure conventionnelle, envisagea d’utiliser ce phénomène d’une manière positive pour propulser un missile de croisière très longue portée (hors d’atteinte à cette époque avec turboréacteur ou moteur fusée) avec un turbomoteur actionnant une hélice propulsive dans la queue et une tractive dans le nez. Ce missile était dépourvu de voilure et on comptait utiliser la force radiale des hélices pour procurer la portance. Ce missile ne fut, bien sur, jamais construit et est la seule référence connue d’un missile à hélice !

Après des études conduites sous la direction du chef aérodynamicien de Curtiss Henry Borst, les ingénieurs constatent que le principal problème pour un VTOL « Tilt-Rotor » est la transition du vol vertical au vol horizontal. Sur la base des calculs de Foster Stulen, Hank décide d’utiliser la « radial lift force » pour minimiser l’instabilité se produisant pendant la transition et démontre à Joe Mergen la possibilité d’un VTOL utilisant ce principe à l’aide d’une maquette en balsa. La direction de Curtiss-Wright autorise alors l’étude d’appareils de démonstration utilisant ce phénomène.

Sources :

The Curtiss X-Planes de F.H. Dean