lundi 24 février 2014

Le congélateur pour avions

Où trouver un environnement extrême à -40° pour tester comment va se comporter votre avion flambant neuf ? Et si vous voulez tester votre appareil à +50° ? La réponse va peut-être vous surprendre : dans les deux cas, il faut aller en Floride ! Au centre McKinley pour être précis, sur la base d'Eglin…Pour mieux comprendre ce choix, Hist'Aero vous emmène dans les coulisses du plus grand frigo de la planète ?

Un bombardier B-1B au congélateur...

Alors que la Seconde Guerre Mondiale commence à battre son plein, les américains commencent à se rendre compte que vu la diversité des terrains sur lesquels il faut combattre, de l'Alaska à la jungle asiatique, les équipements souffrent et cassent car ils n'ont jamais été testés dans ces conditions… Il faut trouver une solution pour que chasseurs et bombardiers puissent être testés dans les conditions les plus extrêmes, afin qu'il ne lâchent pas sur le terrain.

L'expérience de Stalingrad à montré que l'aviation allemande a été clouée au sol par temps froid, dès que la température descendait en dessous de -15°…et sans aviation, l'Allemagne a perdue la maitrise du ciel avant de perdre celle du sol…les américains ne veulent pas connaitre pareille mésaventure.

L'US Army Air Force dispose pourtant d'un endroit pour tester ses équipements par temps froid : la base de Ladd Field en Alaska…mais il faut attendre l'hiver…et une fois sur place, on est bloqué pour un bout de temps : les avions peuvent à peine décoller en hiver…et en cas de blizzard, on est totalement coupé du monde. De plus, suivant les caprices de la météo, il faut parfois attendre des jours voire des semaines avant de trouver les conditions idéales de froid pour tester les équipements…

La machinerie est à la taille du laboratoire...


Il faut trouver autre chose : c'est l'AAFPGC qui en est chargé : l'Army Air Force Proving Ground Command, qui doit trouver une solution. Le 9 septembre 1943, , le colonel Ashley McKinley est mis en charge du projet.

McKinley va raisonner que pour pouvoir tester aussi bien les conditions chaudes que froides, humides et sèches, Le mieux est de disposer d'un environnement de test contrôlable qui permettrait de modifier les conditions à loisir. Un hangar qui serait à la fois un four et un congélateur en somme. Le bénéfice est énorme, car il évite de devoir trimbaler des prototypes secrets à travers tout le pays, voire le monde…sans être sûr de trouver les conditions idéales.

La façade du laboratoire climatique
McKinley propose donc de construire un immense hangar climatique sur la base d'Eglin. Le projet n'a jamais été fait auparavant, mais la technologie ayant fait beaucoup de progrès dans les années 40 en matière de climatisation et de chambre froide, il devient envisageable de construire une immense chambre froide capable d'accueillir le dernier né des bombardiers, le B-29, avec de la place pour les avions futurs.

Le projet est approuvé en 1944, avec une priorité urgente. Malgré cela de nombreux obstacles techniques et des pénuries de matériel se font jour et vont retarder le projet. Le "Climatic Laboratory" qui aurait du être livré en mars 1945 ne sera prêt que en mai 1947 pour accueillir ses premiers locataires. Il est vrai que les grèves post-victoire ont retardé tout le projet.

Le laboratoire n'est pas un simple hangar : il se compose de plusieurs chambres froides, de différentes taille, capable de générer différentes températures. Il se compose de six chambres : 4 dans le bâtiment 440, bâtiment principal et deux autres à l'écart : les bâtiments 430 et 448. Le bâtiment principal, le 440 est le plus grand hangar thermiquement isolé au monde. Ses dimensions intérieures sont assez impressionnantes : 75 mètres de large par 60 mètres de profondeur par 21 mètres de haut dans la partie centrale : l'ajout d'une petite extension (25 mètres par 18 tout de même ! a été réalisée en 1968 afin de permettre de rentrer un C-5 "Galaxy" en entier ! Les deux portes principales sont coulissantes et donnent accès à toute la largeur du bâtiment une fois ouvertes. Chaque moitié de porte pèse pas loin de 150 tonnes !

Un C-5 "Galaxy" en pleine séance d'UV : essais "soleil" avec d'immenses lampes

Le système de réfrigération a été conçu comme un système réversible : soit on veut du froid, et l'air passe par de grands échangeurs de chaleur où circule du fréon à basse température.

Un autre système appelé "Air Makeup System" permet de produire de l'air en quantité, avec une température donnée, ce qui permet de faire des essais moteurs en simulant de l'air chaud ou de l'air froid à la demande.

Le plancher du hangar est en béton renforcé de plus de 30 cm d'épaisseur, avec des points d'ancrages, ce qui permet également de faire des essais moteurs. Les murs sont également en béton renforcé sur une hauteur de 8 mètres, le reste du bâtiment étant réalisé avec une structure en acier, recouverte d'isolant (le revêtement qui fait penser à de la neige sur la photo est en réalité une couche d'isolant. Cet isolant est constitué d'une couche de laine de verre de plus de 30 centimètres d'épaisseur, prise en sandwich entre deux plaques d'acier, ce qui limite les échanges thermiques avec l'extérieur. Tous les climatiseurs et équipements sont suspendus par des chaînes depuis le plafond, et seules ces chaines traversent l'isolant du toit, limitant ainsi les pertes thermiques). Ces chaines sont très renforcés : il peut y avoir des stalagmites de près de 90kg qui pendent du plafond à l'occasion des tests...

Vue du bâtiment


En observant le complexe de plus près, nous pouvons discerner les éléments suivants
1) Bâtiment administratif
2) Portes du hangar principal, avec leur rails de guidage
3) Bâtiment abritant les machines et échangeurs d'air
4) Zone de stockage des liquides froids
5) Tour de refroidissement
6) Chambre d'essai des réacteurs
7) Une chaufferie surmontée d'une cheminée (pour les tests  canicule)

En plus de ces deux hangars, il y a pas moins de 4 autres chambres, plus petites, permettant de tester des équipements, le tout alimenté par une machinerie impressionnante afin de permettre de couvrir toute la gamme de température de -55° à +60° !

On trouve ainsi une chambre "météo" qui permet de simuler la neige ou les tempêtes de sable, ou la chambre d'altitude, qui permet de simuler des altitudes jusqu'à 24000 mètres !

A l'origine il existait d'autres chambres d'essai : une chambre "marine" une chambre "jungle" et une chambre "désert"…avec les avancées technlogiques, il est devenu possible pour de nombreux équipementiers d'avoir leurs propres chambres d'essai, ce qui a amené l'US Air Force à fermer ces chambres, pour ne garder que les salles principales.

Un F-117 "Nighthawk" en mode igloo

Le 24 mai 1947, l'USAF teste pour la première fois ses équipements en conditions arctiques : un mini aérodrome est recrée à l'intérieur du hangar principal : un B-29, un P-80, un P-38 ou encore un hélicoptère R5D de Sikorski et un Fairchild "Packet" subissent un "cold soaking" c'est-à-dire passent plusieurs jours par -50°, le but étant de déceler les équipements sensibles, mais aussi de tester la simulation de l'environnement arctique à grande échelle. Le test est un succès complet : le toute jeune USAF hérite ainsi du centre climatique le plus vaste et le plus complet du monde.

Depuis bientôt 60 ans, ce centre a été utilisé pour tester tout et n'importe quoi : plus de 300 avions de tous les types sont venus ici pour des tests de "cold soaking" ou d'endurance, plus de 2500 équipements différents ont été testés : cela va du kit de survie mer froide au C-5 "Galaxy" - oui, un Galaxy entier tient (tout juste) dans le hangar - sans oublier les sièges éjectables, chasseurs ou les avions civils, le dernier en date étant le Boeing 787 "Dreamliner" qui est venu faire un petit séjour pour sa certification.

Un "Nimrod" britannique en "cold soaking"


Le centre climatique a été renommé "McKinley Climatic Centre" en 1970, pour rendre hommage à son concepteur. Le hangar sera rénové plusieurs fois au cours de sa carrière : son intérieur sera remanié en 1968 pour accueillir le C-5 "Galaxy", des équipements pour simuler les tempêtes de neige ou de sable seront rajoutés dans les années 75 et à la fin des années 90, il a fallut changer tout le liquide de refroidissement car il détruisait la couche d'ozone…

Le laboratoire climatique est très demandé de part le monde : on accourt de tous les pays pour le tester, et il faut réserver des mois voire même des années en avance…il reste après tout le seul endroit au monde où vous pouvez passer un avion de ligne gros porteur entier au congélateur, ce qui en fait un atout unique pour beaucoup de sociétés !

Aucun commentaire:

Enregistrer un commentaire