lundi 8 avril 2013

Vought et le Pancake volant

Au milieu des années 30, un ingénieur de la firme Vought du nom de Charles Zimmerman s'intéresse de près à un un aéronef discoïdal…ou en français de la même forme qu'un freesbee…

L'idée est similaire à celle de l'aile volante : le fuselage prend une forme de disque…et devient porteur. Deux moteurs fournisse la poussée à des hélices montées aux extrémités du fuselage. Intéressé, l'US Navy signe un contrat à Vought pour une étude, et demande d'abord un démonstrateur à échelle réduite, ce sera le V-173 (ou VS-135 suivant la nomenclature de l'US Navy), et un appareil expérimental, ce sera le XF5U.

Un avion...en forme de pancake...



En 1939, les résultats d'essais de maquettes en soufflerie sont communiqués à la Navy, qui donne le go pour poursuivre. Les années 1940 et 1941 permettent ainsi la mise au point de l'appareil, à un rythme très lent, étant donné que le pays entre en Guerre et que un Pancake volant n'est plus vraiment prioritaire  car trop avancé pour être mis en service rapidement.

Le V-173


Construit en bois et toile, le V-173 présente une configuration parfaitement symétrique, avec deux moteurs Continental de faible puissance sur lesquelles sont montées des hélices de F-4U "Corsair", bientôyt remplacées par des hélices tripales mieux adaptées. Un train d'atterrissage fixe complète le tout, qui couplé à une roulette de queue donne une incidence de 22° de l'appareil au sol…bref il a un air vraiment pataud.

Une vue inhabituelle depuis le cockpit du V173

Des soucis au niveau de la boite de réduction, qui vibre de manière incontrôlable retarde pourtant le premier vol de plusieurs mois. Il faudra attendre le 23 novembre 1942 avec Boone Guyton aux commandes pour que le V-173 prenne l'air pour la première fois. L'appareil se comporte bien, et vole de manière agréable, et possède d'excellentes caractéristiques de vol à très faible vitesse. Charles Lindbergh en personne le pilotera à l'occasion…et sera impressionné par la facilité à contrôler l'appareil !

Extrêment robuste, l'appareil était considéré comme presque indestructible ! En témoigne un vol ou une surchauffe moteur contraint le pilote à se poser en urgence sur une plage…au dernier moment, le pilote aperçoit deux baigneurs sur son chemin…il écrase les freins et l'appareil capote sur le dos…mais appareil et pilote sont intacts !

Le V-173 au sol


Le V-173 fait son dernier vol le 31 mars 1947, ayant volé un total de 131 heures au cours de 190 vols d'essais. Il a été préservé et restauré et se trouve actuellement au Frontiers of Flight Museum à Dallas au Texas.

Ayant gagné confiance dans le copncept, l'US Navy commande un prototype, cette fois en construction entièrement métallique, et presque 5 fois plus lourd que le V-173 : c'est le XF5U-1, motorisé par deux moteurs Pratt&Whitney R2000.


La configuration de cet appareil est étudiée pour avoir un aspect-ratio elevé, avec des vitesses de décollage et d'atterrissage très faibles, mais une vitesse maximale élevée, deux caractéristiques pourtant contradictoires. En fait, de prime abord on pourrait penser que cet appareil ne peut pas voler : avec ses ailes trop épaisses. 

En effet, une aile épaisse à son extrémité génère beaucoup de trainée, ce qui ne facilite pas le vol de l'appareil…mais c'est là que réside justement l'idée de Zimmermann : le fait de mettre de grandes hélices aux extrémités des ailes. Le souffle de ces grandes hélices permet de réduire, voire presque d'annuler les turbulences qui seraient normalement générées aux extrémités des ailes. L'avantage est double : une surface alaire plus faible, et surtout un appareil beaucoup plus compact, et donc une structure beaucoup plus rigide qu'un appareil conventionnel.

Profil du XF5U


Un siège éjectable (nouveauté à l'époque) était prévu pour pouvoir assurer la survie du pilote en lui évitant de passer à travers l'une ou l'autre des hélices. Un armement constitué de mitrailleuses et de canons dans le nez était prévu. Capable de voler jusqu'à 890 km/h (du moins sur le papier) le concept était intéressant, surtout pour des porte-avions, mais le temps passé en développement, particulièrement pour réduire les vibrations de la boite de réduction, vont faire déraper le programme, en temps et en budget. 

Le XF5U-1 fera des essais de roulage à haute vitesse et quelques sauts de puces, mais qui ne comptent pas vraiment comme un vrai vol, la motorisation et surtout la complexité de l'arbre de transmission longitudinal entre les deux hélices de l'appareil posera toujours problème, malgré les efforts des ingénieurs de Vought Aircraft.

Arrive ensuite 1946, et l'arrivé des jets propulsés par turbomachines…le "Pancake volant" apparait alors dépassé…et son utilité devenant de moins en moins évidente, l'US Navy annule le programme le 17 mars 1947. Le V-173 est alors donné au musée de l'air et de l'espace du Smithsonian, et le XF5U-1 est détruit…l'appareil est tellement robuste que Vought fera appel à une boule de démolition de chantier pour le détruire !

Vue d'artiste de ce qu'aurait pu être le XF5U en opération

Merci à Jean de m'avoir soufflé le sujet de cet article.

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