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Les avions à décollage et atterrissage vertical
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VII. Les projets de "tail-sitter" à réaction.
Translate : in English in Spanish in German Création/Mise à jour : 26/09/2003
I. Les divers concepts de VTOL XIII. Les jets à tuyères orientables.
II. Emplois des VTOL. XIV. Les convertibles/X-Wing.
III. Les "tail-sitter" à hélice. XV. Avions à soufflante carénée.
IV. Tail-sitter à hélice carénée. XVI. Réacteurs de sustentation.
V. Tail-sitter à moteur-fusée. XVII. Types mixtes.
VI. Les "tail-sitter" à réaction. XVIII. Autres types de VTOL.
VII. Les projets de "tail-sitter" à réaction. XIX. Les VTOL du futur.
VIII. Les "tilt-rotor". XX. Annexe :
IX. Les "tilt-prop". XXI. Liste des ADAV.
X. Les "tilt-duct". XXII. Chronologie.
XI. Les "tilt-jet".
XII. Les avions à ailes soufflées

 

L'Avro 724, un Tail sitter britannique

 

Le Tail-Sitter de SFECMAS :

La SFECMAS proposa en janvier 1955 un Tail-Sitter à réaction qui dérivait directement du Nord 1500 Griffon sur lequel voilure et empennages étaient modifiés pour permettre le décollage et l’atterrissage de l’appareil en position verticale. Le combiné stato-turboréacteur du 1500 était remplacé par un seul réacteur de grande puissance. Le système de contrôle de l’assiette et de la stabilité en vol stationnaire fonctionnait par déviation de jet avec des surfaces mobiles à la sortie de la tuyère du réacteur et avec des petites tuyères d’air comprimé dans le nez.

Tail-Sitter de SFECMAS

L’atterrissage devait se faire sur des jambes fixés en extrémités de dérive et de voilure qui avait un important dièdre négatif pour assurer une bonne stabilité au sol de l’appareil. Le plus gros problème était l’obtention d’un turboréacteur de plus de 6 tonnes de poussée alors indisponible en France à cette époque ce qui a suffit pour l’abandon de ce projet.

Les SIPA 700 et 710 :

En janvier 1955 le bureau d’études d’Yves Cardan proposa lui aussi un Tail-Sitter à réaction qui était un appareil delta exceptionnellement petit et compact (5 m d’envergure), le SIPA 700. Au sol l’appareil aurait reposé sur des amortisseurs prolongeant les saumons de voilure et de dérive, et sur une béquille ventrale escamotable. SIPA prévoyait l’utilisation de réacteurs de la classe du « Gabizo » (1400-1500 kgp avec PC) mais ils auraient été insuffisants; on avait donc également prévu l’emploi d’un moteur-fusée, monté à la base de la dérive. Un très petit delta, presque en haut de celle-ci, servait d’empennage horizontal. Le contrôle de l’appareil, au décollage et à très basse vitesse, aurait été obtenu à l’aide de « gouvernes de jet ». L’équipement aurait été réduit au strict minimum et l’armement n’aurait compris qu’un unique engin Air-Air.

On annonçait un profil de vol, avec guidage du sol, amenant l’avion à 70 km de son point de départ, pour interception supersonique à 15 000 m d’altitude, en environ 5 min, l’atterrissage s’effectuant au bout de 13 min seulement.

Sipa 700

En dépit de ces performances le SIPA 700 retint peu l’attention officielle. Paradoxalement un dérivé moins performant le fit davantage :

En effet Yves Gardan avait mesuré la complexité des problèmes posés par la mise au point d’avions de cette classe : cabine (visibilité, basculement), alimentation de carburant, circulation hydraulique, maintenance au sol. Il offrait donc la construction préalable d’un très fruste banc d’essais. Celui-ci intéressa les services officiels, puis mena à un projet d’authentique avion, plus modeste que le 700 mais réalisable plus rapidement. Ce SIPA 710 aurait été légèrement plus petit. En limitant le poids au décollage à moins de 2,5 t on estimait pouvoir se contenter, pour le motoriser, des seuls « Gabizo » à post-combustion (environ 3 t de poussée). On espérait gagner sur la traînée, pour atteindre M = 1,60. Malheureusement, en fin 1955, l’intérêt officiel fléchit, pour toutes les machines à décollage vertical, ce projet là compris...

 

Un autre Tail-sitter de SNECMA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Morane-Saulnier Statodyne

 

Le PAYEN Pa 59 « Aldébaran » :

En mai 1954 le petit bureau d’études de Roland Payen extrapola de ses dessins antérieurs de Pa 48 et Pa 49 (le plus modeste « Katy », qui allait effectuer avec succès plus de 300 vols, de 1954 à 1960) un projet de chasseur ADAV très original :

Le constructeur était resté fidèle à la formule delta dont il avait été un des pionniers (« Fléchair ») mais sa voilure présentait désormais en plan une forme à double flèche. Ceci permettait un considérable épaississement dans l’axe-avion (il n’y avait pas à propre-ment parler de fuselage). Les ½ ailes internes présentaient en outre un important dièdre négatif (- 30°). Les parties externes, parfaitement horizontales, auraient pivoté pour assurer le gauchissement (nommées « machutes » par Payen).

On avait prévu une robuste structure, avec de chaque côté 3 longerons obliques, assemblés en losange et s’assemblant à deux cadres axiaux, supportant aussi bien les 3 longerons de dérive que les points d’attaché du réacteur et de la cabine largable. Celle-ci, située dans la pointe avant du delta, et largement vitrée, aurait été pressurisée. Le pilote y aurait été couché et l’accès s’en serait effectué par une grande porte d’extrados.

PAYEN Pa 59 Aldébaran

Le train d’atterrissage vertical devait comprendre 3 jambes oléopneumatiques carénées, équipées de roulettes de manœuvre au sol. Ces 3 points d’appui auraient été montés à 1200,, aux extrémités des ½ ailes internes et de la dérive. Pour le décollage et l’atterrissage horizontaux (non seulement en cas de panne de réacteur : en fin de mission cela semblait devoir être plus pratique) un atterrisseur à patins était également prévu.

Le devis des poids faisait apparaître une masse au décollage (sans équipements militaires) de l’ordre de l 350 kg. Le constructeur estimait donc qu’une poussée d’environ l 700 kgp serait nécessaire. Or les réacteurs « légers » alors attendus, tel le Turboméca « Gabizo », ne pourraient fournir que 1100 à 1200 kgp. Il aurait donc fallu leur adjoindre une excellente post-combustion ou, à défaut, une fusée d’appoint d’au moins 500 kgp.

L’armement prévu devait comprendre, soit 2 canons de 30 mm DEFA montés dans la voilure, soit des roquettes SNEB accrochées sous-celle-ci.

Le Morane-Saulnier Statodyne

Sous la direction de M. Caillette le bureau d’études de Morane-Saulnier travailla à partir de 1954 à plusieurs projets d’intercepteurs à décollage vertical, qui tous reçurent la désignation « 1001 », Le directeur technique de Morane croyait fermement à la supériorité de la solution « décollage sur la queue », qui permet d’utiliser pour la sustentation comme pour la propulsion, les mêmes turboréacteurs parfaitement fixes dans l’avion, sans artifices complexes tels qu’aubages ou tuyères mobiles.

Il ne se dissimulait aucunement l’importance du gros problème qui apparaît lors de l’emploi de cette formule : le contrôle de l’appareil presque immobile, à la verticale. Il pensait l’atténuer considérablement en adoptant une répartition des masses et poussées qu’il avait fait breveter sous le nom de « Statodyne » : pour obtenir une certaine auto-stabilité durant ces phases délicates du vol il s’efforçait de placer le centre de gravité le plus bas possible par rapport au centre de poussée des réacteurs. Ce principe était applicable non seulement à des avions de combat mais également à des engins, et même à des « jeeps volantes ».

Sur un chasseur, obligatoirement compact et très profilé, cela se payait d’une complication dans l’installation des réacteurs. Se combinant aux audacieuses solutions aérodynamiques qui faisaient plus ou moins ressembler certains projets de M. Caillette à des dessins de « science fiction », cette caractéristique empêcha peut-être les officiels de considérer les MS 1001 avec toute l’attention qu’ils eussent méritée!

 

Un autre Tail-sitter de SNECMA

 

Les Morane MS 1001 :

Soumis aux Services Officiels à partir de janvier 1955 ces projets retenaient tous la forme de voilure qui caractérisait déjà l’intercepteur léger MS 1000 conçu à la même époque : l’aile « en cœur » (dite également « ogivale », « dart » en anglais), de flèche progressive au bord d’attaque et de très faible allongement (1,25 à 1,30). Les épaisseurs relatives ne dépassaient pas 6%. Contrairement aux apparences ces voilures étaient considérées comme simples au point de vue structural et on leur prêtait une très bonne stabilité aux grands angles d’attaque et de très bonnes caractéristiques de décrochage.

Le bureau d’études envisageait trois dispositions possibles de voilure :

deux ailes normales, et deux surfaces d’empennage symétriques (dessus et dessous), trois voilures montées à 1200, avec ou sans empennages, également à 120 » (surfaces montées « dans les intervalles »), une quadruple voilure, avec des empennages verticaux dessus et des-sous (montage cruciforme). Dans certains cas l’empennage vertical bas aurait été largable, pour atterrissage forcé.

Le fuselage aurait été une ogive très pure, avec une cabine largable à l’avant. Le train d’atterrissage aurait été composé de « pattes escamotables », indépendantes de la voilure et des empennages (sur les dessins que nous connais-sons il paraissait anormalement grêle). La plus grande originalité, peut-être, de ces projets était la disposition des deux réacteurs, toujours montés face-à-face dans l’arrière-fuselage et alimentés en air par des manches communes. Au centre celles-ci bifurquaient, celles d’alimentation du réacteur avant tour-nant de 1800. Les tuyères d’éjection des gaz de ce même réacteur devaient elles aussi tourner de 1800, pour sortir très près du nez (le carénage de l’une d’elles prolongeant, du reste, la verrière du pilote). Selon les dessins les prises d’air étalent latérales, ou circulaires (tout autour de l’avant du fuselage, sauf à hauteur des tuyères d’éjection avant). Ainsi 50 % de la poussée s’appliquait très en avant de l’avion, tandis que l’on s’était efforcé de le centrer le plus en arrière possible, compte tenu des nécessités de stabilité longitudinale en vol subsonique (environ à 31 Modela corde moyenne).

Datés de décembre 1954-janvier 1955, les premiers projets étaient prévus avec deux réacteurs « Orpheus » : l’un monté normalement, avec post-combustion (2 920 kgp), l’autre monté à l’envers, sec (2 200 kgp). En avril 1955 on prévoyait des GTR plus puissants : tout d’abord des « Orpheus » de seconde génération, puis par la suite une paire de Rolls-Royce RB-108, enfin deux « ATAR » et même la curieuse combinaison d’un « ATAR » et d’un « Marboré ». Tous ces appareils devaient contenir tout ou partie de leur carburant dans l’épaisseur de la voilure.

Au départ on en prévoyait une quantité ridiculement faible (760 litres sur les premiers projets) en arguant de la brièveté de la mission (moins de 10 mn, seule l’interception ponctuelle étant envisagée).

Toutes les variantes étaient prévues avec un petit radar de tir, dans le nez très pointu, et l’armement se limitait à un seul engin air-air.

Au début on n’avait envisagé pour le pilote que la position assise normale mais par la suite on pensait plutôt l’installer couché (donc debout durant les phases de l’atterrissage et du décollage). Malgré (et probablement « à cause de ») toute cette originalité, les projets de MS 1001 ne retinrent guère l’attention. Ils atteignirent le stade des essais de soufflerie mais, en 1956 déjà, on n’en parlait plus. Il ne semble pas que Morane, très occupé avec son prometteur MS 1500, ait beaucoup insisté alors que, du reste, ainsi que nous l’avons déjà signalé, l’intérêt officiel pour les ADAV de chasse passait par des hauts et des bas !

On peut toutefois signaler que le sustentateur individuel « Ludion », développé durant les années soixante par Sud-Aviation, le fut avec l’aide de M. Caillette et faisait appel aux principes, justement, du « Statodyne ».

Ludion

 

Un autre Tail-sitter de SNECMA

 

Le Sud-Ouest DEVER

En janvier 1955 le bureau d’études de Sud-Ouest de Lucien Servanty proposait un appareil à décollage « sur la queue », muni de 3 voilures droites (ou plutôt de très faible flèche) montées à 1200. Les réacteurs auraient été montés à leurs extrémités, à la façon du « Trident », chasseur léger dû à la même équipe. Mais, contrairement à ce dernier, l’appareil aurait été un « canard », avec 3 stabilisateurs montés très en avant, à 45° de la voilure.

Au sol le « Déver » aurait reposé sur un « train d’atterrissage tripode » (3 bras escamotables) et le décollage dans cette position avait été estimé possible jus-qu’à une vitesse du vent de l’ordre de 80 km/h. On doit noter que l’atterrissage sur le ventre (crash) en cas de détresse était envisagé (empennage inférieur renforcé à cet effet). Les seuls réacteurs prévisibles étaient des types prévus pour le programme des intercepteurs légers; Sud-Ouest en estimait la poussée avec post-combustion à environ 1440 kgp.

La poussée totale aurait donc été insuffisante pour assurer le décollage vertical d’un avion devant peser dans les quatre tonnes. Par conséquent il était probablement envisagé d’utiliser en appoint la poussée du moteur-fusée placé dans l’arrière-fuselage, bien que celui-ci n’ait été officiellement prévu que pour « l’accélération supersonique » (45 s de fonctionnement permises par les quantités prévues de carburant et comburant).

La position du pilote (couché ou assis) n’avait pas été définitivement choisie : une décision à cet égard semblait exiger des essais comparatifs préalables. L’armement n’aurait compris qu’un seul engin air-air.

Cette fois encore il s’agissait d’un projet qui aurait demandé un certain temps pour aboutir. Il ne fut pas poussé, Sud-Ouest étant déjà très occupé par ailleurs.

L’Avro 724

He 231 :

Sources :

1) X-planes de Jay Miller
2) Les avions Vought de Bernard Millot
3) Les avions de combat Français de Jean Cuny
4) British Secret Projects de Tony Buttler
5) X-Planes de H. Cowin
6) Curtiss X-Planes de F.H. Dean
Sites web :
V/STOL: The First Half-Century
VTOL/ADAV:Les appareils à décollage et atterrissage verticaux
GERMAN VTO & HELICOPTER PROJECTS OF WORLD WAR II

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