lundi 1 février 2016

Le chasseur Mureaux 170 : Brillant, bien dessiné...puis éliminé



La défaite de Juin 1940 a été causée par de (vraiment) très nombreuses causes dont l'accumulation n'a pas été analysée dans des documents largement diffusés.

Ces causes, pour partie, se trouvent à l'intérieure de la politique étrangère et militaire de nos alliés Britanniques qui, en même temps, toléraient le réarmement Allemand, empêchaient le réarmement Français, et perdaient beaucoup de temps dans leur propre réarmement !

Une bien plus faible partie se retrouve en Belgique et aux Pays-Bas.

Mais la part la plus importante des causes de cette défaite se trouva dans la structure d'état de la France et dans les méthodes de décision et de choix de nos dirigeants.

La quantité ahurissante des erreurs commises par nos décideurs a fini par faire croire aux Allemands qu'ils disposaient de la première armée du Monde, commandée par les meilleurs chefs et qu'ils étaient imbattables.

Comme ce fut régulièrement le cas depuis que l'Histoire écrite existe pour tous ceux qui se croient invincibles, ils le payèrent très cher. 



Le programme des chasseurs de 1930-31


Ce programme fut lancé pendant la politique des prototypes de Mr. Caquot.

Il s'agissait de disposer d'avions capables d'atteindre au moins :
  • 300 km/h au niveau de la mer. 
  • 350 km/h à 3 500 m d'altitude.
  • 325 km/h à 6 500 m d'altitude.
On exigeait aussi :
  • Un plafond de 10 000 m.
  • Une autonomie 2 h 15 minutes à 230 km/h (soit ~520 km au total).
  • Une vitesse d'atterrissage n'excédant pas 100 km/h.
  • Un emplacement permettant le montage d'un émetteur/récepteur de radio.
  • Un coefficient d'essai statique de 20 !
  • La meilleure visibilité possible pour le pilote. 
    • Si une telle exigence était (et sera, de tout éternité) absolument légitime, les modalités définies dans le concours démontraient qu'il s'agissait, en l'occurrence de la pensée d'officiers essentiellement "rampants", mais certainement pas de pilotes "normaux". Cette visibilité théorique était définie par un système de points.
    • Mais, ainsi que chacun le sait, la visibilité vraiment indispensable au pilote de chasse est celle qui permet de voir l'adversaire que l'on veut combattre : Donc, prioritairement, celle du secteur qui englobe le collimateur.

Compte tenu des technologies disponibles, les performances demandées signifiaient l'obligation de disposer d'un moteur à compresseur, justement au moment où les 3 grands motoristes Français proposaient chacun un moteur ainsi équipé :
  • Hispano-Suiza présentait le 12 Xbrs de 690 Cv à  2 600 t/min et 3 900 m d'altitude,
  • Lorraine présentait un moteur très comparable mais un peu plus lourd, le Pétrel    de 720 Cv à 2 650 t/min et 3 600 m d'altitude, 
  • Gnome & Rhône présentait le GR K 14 de 900 Cv à 2 300 t/min et 3 770 m d'altitude.
Plusieurs options d'armement furent présentées :
  • 4 mitrailleuses de 7.5 mm.
  • 1 canon de 20 mm dans l'axe de l'hélice et 2 mitrailleuses de 7.5 mm.
  • 2 canons (un dans chaque aile).

Parmi l'offre présentée par les avionneurs Français, 10  prototypes furent commandés par l'Etat.

Ce fut l'occasion de voir simultanément présentées un certain nombre de formules aérodynamiques vantées de par le monde.
  • L'aile basse auto-porteuse simple :
    • Dewoitine 500, mariant le fuselage conçu pour l'hydravion HD 41 de la coupe Schneider avec une voilure échancrée à l'aval de son ancrage au fuselage (une mauvaise idée),
    • Hanriot 110 à fuselage bipoutre et hélice propulsive, avec l'armement concentré dans le nez,
    • Wibault 313 à moteur en étoile (de 1.30 m de diamètre !) et hélice à pas variable (apparemment, pour la première fois au monde).
  • L'aile basse auto-porteuse hyper-sustentée du Bernard 260.
  • Le biplan Spad 510.
  • L'aile mouette, dite aussi polonaise (inspirée des chasseurs PZL 1, 7, 11 et 24), avec les Dewoitine D 560, le Loire 43, l'ANF Les Mureaux 170 et le Gourdou 482).
  • L'aile parasol "trouée" des Nieuport 122 / 121 (puis 125).



Le Mureaux 170


Le Mureaux 170, création de l'ingénieur Brunet, représentait, malgré ses haubans et son train fixe, une étape nouvelle dans la chasse aux résistances parasites.



Mureaux 170Un fuselage très aérodynamique, particulièrement fin et un revêtement bien lisse. Il eut été parfait avec une aile basse.


Long de 7.90 m, sa voilure avait une envergure de 11.38 m et une surface de 19.56 m² .

Sa masse atteignait 1148 kg à vide et 1630 kg au décollage, ce qui lui assurait 85 kg de charge alaire, une valeur tout à fait adaptée pour un chasseur très agile.

Les performances en furent très élevées et il se démontra particulièrement manœuvrant.

Louis Bonte (Histoire des Essais en Vol, Docavia 3) lui attribuait un plafond de 13 000 m et lui reconnaissait "d'excellentes qualités de vol".

Les vitesses furent les suivantes  (Les Ailes du 25 Janvier 1934) :
  • 356 km/h  à  3 000 m
  • 376 km/h  à  4 750 m
  • 371 km/h  à  6500 m (368 km/h au régime nominal)
  • plafond pratique de 11 100 m
  • Vitesse minimale 110 km/h                                
  • La montée à 10 000 m prenait 23 minute et 25 secondes (un temps tout à fait excellent sur lequel le Dewoitine 500-01 perdait près de 3 minutes et le Bernard 260 en perdait 7 !)

Cet avion fut considéré à l'époque comme le plus rapide chasseur de France

Un incident significatif eut lieu pendant les essais menés à Villacoublay, en Novembre 1933.

Par suite d'une panne d'inhalateur, à la fin d'une double montée à 10 000 m, le  pilote Guignard s'évanouit et ne reprit ses sens qu'à 3 500 m, découvrant son Mureaux 170 était en descente accélérée, plein moteur. 

Il n'éprouva aucun problème à en prendre le contrôle.

Les enregistrements montrèrent que le moteur Hispano-Suiza 12 Xbrs, entraîné par son hélice à pas fixe, avait tourné à 2 900 t/m, bien au-dessus de la limite autorisée de 2600 t/m, et que la vitesse sur trajectoire avait dépassé les 600 km/h.

Pour autant, rien n'avait bougé dans l'avion, aucune vibration n'avait été perçue et aucun réglage ne fut nécessaire pour recommencer à voler.

C'était la récompense à la fois d'un aérodynamisme soigné dans les moindres détails et d'une impressionnante résistance structurale.




Mureaux 170 - Le pilote "bénéficiait", hélas, de 2 angles morts induits par les racines des ailes PZL.


Dans sa livraison du 8 Mars 1934, l'hebdomadaire Les Ailes corrigeaient les valeurs des performances précédentes en fonctions des progrès réalisés depuis :
  • 380 km/h  à  4 500 m
  • 372 km/h  à  6500 m
  • Le plafond pratique restait identique à sa valeur précédente de 11 100 m
  • Vitesse minimale descendait à 106 km/h                                
  • Le roulement était de 110 m au décollage et de 140 m à l'atterrissage.
  • La montée à 10 000 m prenait juste 23 minutes
Cet avion était donc l'intercepteur parfait de cette génération de chasseurs.

Il gardait cependant un défaut : Sa visibilité réelle était réellement médiocre au moment de l'atterrissage.

Ce fut le prétexte de sa perte.

Pourquoi dire cela ? 

Parce que le chasseur concurrent Loire 46, équipé du même type de voilure, fut construit en série après un ensemble de modifications destinées à lui conférer une meilleure visibilité (au prix d'une traînée fortement accrue).
Loire_46  en livrée des Républicains Espagnols - Quelle étonnante bosse créée juste en amont de l'emplanture des ailes !


Ce Loire 46 était inférieur sur tous les plans au Mureaux 170, bien que plus puissant de 240 Cv (preuve d'une aérodynamique mal étudiée). 

Confronté à l'excellent chasseur biplan Fiat CR 32 pendant la guerre d'Espagne, ce Loire 46 ne réussit pas à y établir la moindre domination. 

Il constitua une commande bien inutile, comme celle du Dewoitine 371 / 376 contemporain, ce dernier étant, en plus, particulièrement fragile sur les plans (moteur et structure).

Si le CEMA avait eu la même longanimité vis à vis de l'équipe de l'ingénieur Brunet, son avion eut été sauvé et commandé


Car le Mureaux 170 avait, lui, de toutes autres possibilités. 

Eut-il été commandé, la notion d'alerte aérienne aurait enfin pris tout son sens et les combats à l'énergie potentielle maximale seraient devenus courants, imposant l'importance de la vitesse ascensionnelle dans l'esprit des décideurs.



Certes, on finit par commander, mais avec deux de retard, le Blériot-Spad 510, extraordinairement manœuvrant, aussi bon grimpeur mais un peu moins rapide et, surtout, moins solide.



L'histoire a quand même continué


J'ai écrit un peu plus haut que le rejet du Mureaux 170 avait eu pour prétexte une mauvaise visibilité.

Vous voulez la preuve de la bizarrerie des services techniques (STAé, CEMA, etc) ?

Au moment où le monoplace 170 était rejeté dans les ténèbres extérieures, le STAé encouragea les équipes de différents constructeurs Français à développer des avions à partir de cette génération de chasseur : 
  • Bernard 261 à train rétractable à partir du lourd Bernard 260 (ce développement fut le seul intéressant),
  • Dewoitine D 503, D 510 et D 511 à partir du Dewoitine 501 (le gain de 25 km/h était peu significatif pour les 2 premiers cités et l'on refusa le D 511 qui aurait permis une meilleure vitesse),
  • Hanriot 115 à partir du lent - mais astucieux - Hanriot 110,
  • Nieuport 125 à partir du NiD 122.
Ces quatre chasseurs étaient destinés à employer le moteur Hispano-Suiza 12 Ycrs rétablissant 860 Cv à 3200 m.

Quant à l'équipe des Mureaux, elle fut encouragée à développer une version biplace de chasse de son 170, le
Mureaux 180, tout en gardant le même moteur HS 12 X...



Mureaux 180 - document personnel de l'auteur - Ou, comment on peut facilement détruire la finesse d'un bon avion...



Ce nouveau chasseur partageait la même voilure, mais (curieusement) sa longueur de fuselage fut réduite à 7.83 m. 

L'habitacle était entièrement fermé par une verrière continue dont la ligne ne s'intégrait malheureusement pas à celle du fuselage, ce qui explique, entre autre, l'adoption d'une double dérive.

Sa masse était à vide à 1220 kg (+ 72 kg par rapport au monoplace) et atteignait 1953 kg au décollage (+ 320 kg par rapport au Mureaux 170).

La différence de masse au décollage était normale, celle de la masse à vide est étonnement faible, puisqu'il avait fallu, quand même, introduire un siège pivotant et son arrimage, une mitrailleuse et son affût, et, enfin, une verrière complète. 

On peut imaginer que la somme de tout ces ajouts devait correspondre aux 320 kg d'excès de masse au décollage du biplace sur le monoplace dont on défalquerait les 90 kg du mitrailleur, ce qui laisserait 230 kg...


L'avion vola sans problème pendant 2 ans à Villacoublay. 

On annonça une vitesse de 380 km/h, identique à celle du monoplace malgré la verrière et le radiateur frontal (constituant un véritable mur) et un moteur 12 X identique à celui du monoplace. Il va de soi que l'avion ne pouvait pas atteindre ces performances.

Toujours est-il que le Mureaux 180 ne fut pas commandé, parce qu'il était devenu "obsolète"...


L'étude et la construction d'un autre biplace de chasse à aile Polonaise fut néanmoins lancé en 1937, le Delanne 10 C2.

On ne peut que se perdre en conjecture sur cette persistance dans deux erreurs pendant environ dix ans : L'aile Polonaise et le monomoteur biplace de chasse.

Une bien meilleure option existait, celle de transformer le Mureaux 170 en chasseur à aile basse cantilever et hélice à pas variable. 

Cela aurait permis d'éliminer quantité de mâts et de réduire un peu le maître couple, au prix d'une modeste augmentation de masse. 

Une vitesse nettement supérieure à 400 km/h aurait alors été possible. Un tel chasseur aurait été très près du Morane 405...








samedi 24 octobre 2015

Portail de Navigation dans mon blog




Ce blog, parce qu'il est essentiellement thématique, ne constitue pas une série de réflexions qui suivraient une chronologie au jour le jour comme la plupart des autres blogs.

Lorsque cela m'est possible, j'essaye d'affiner chacune de mes interventions.

En conséquence, et pour faciliter votre consultation, voici les principales portes d'entrées vers les divers thèmes traités.


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|        militaire après un an sous les drapeaux. 
|        Malgré sa fragilité supposée, il résista cependant à quatre
|        années de guerre, passa de l'artillerie de 75 à la Reconnaissance 
       Aérienne et joua un rôle décisif contre l'ennemi, une fois que
|        ses compétences eurent été comprises et employées
        
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|---- La mauvaise politique de l'Entre-Deux-Guerres : Elle fut
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|        parcimonieux pour l'Aviation mais trop généreux pour la Marine, 
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|---- Problèmes communs à tous les Aviations Militaires :
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|     |-- Maniabilité,  Agilité,  Manœuvrabilité : Peu importe le mot. 
|     |    Il s'agit toujours de ce qui permet à un pilote de Chasse de 
|     |     faire faire ce qu'il veut à son avion. Cela repose sur des 
|     |    principes de physiques, mais aussi sur des compromis
|     |    parce qu'un avion seulement très agile ne suffit pas.
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|     |-- Bases élémentaires du bombardement (première partie de l'article)
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|     |-- Le bombardement en piqué, excellente méthode pour la précision
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|     |-- La protection des bombardiers : En 1939, certains chefs croient leurs 
|     |    bombardiers invulnérables : Ils vont déchanter rapidement.
|     |    Face à la Chasse adverse, il n'y a que la Chasse amie... ou rien.
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|     |-- L'aviation de Chasse, gardienne du ciel, maîtresse des stratégies de 
|     |   conquête comme de défense.
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|     |-- Eléments de tactiques aériennes en 1940.
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|     |-- Cacher ou fausser des informations pour dominer les autres :
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|        Un échec programmé de longue date : Analyse aussi détaillée 
|        que possible des forces et faiblesses des Alliés.
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|          Heureusement, ils n'ont pas perdu la Bataille d'Angleterre.
|          Mais ils ont perdu celles des Balkans et toute l'entame de la Campagne
|          à l'Est. Merci à Joukov d'avoir bloqué la Wehrmacht!
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Agilité et Combat Aérien





Position du problème


Le combat aérien est actuellement présenté par certains comme une sorte de jeu vidéo dont le gagnant serait celui qui dispose de l'avion le plus cher et mettant en oeuvre les armes les plus chères.

Ces mêmes idées étaient véhiculées dès la fin des années 50, lorsque les tout premiers missiles air-air "à tête chercheuse", comme on le disait alors, furent capables de toucher des cibles bien sages (dans des conditions idéales). En réalité, ces missiles furent plus que décevants, loin s'en faut. 


Par contre, lors de la Seconde Guerre Mondiale, les combats aériens ont montré que la maîtrise de l'air appartenait aux forces aériennes dotées de chasseurs agiles disposant quand même de performances de bon niveau.



L'agilité d'un avion de chasse intègre ses aptitudes à changer rapidement de cap et d'altitude, ce qui entraîne également une capacité de roulis rapide, mais pas seulement. Les capacités d'accélération et de freinage en font partie aussi.

Ces capacités sont rarement constantes sur toute la gamme des vitesses possibles.

En outre, l'évaluation de ces différentes possibilités n'est pas aussi immédiate que celle des performances des avions, domaine pourtant lui-même sujet à discussion. 

C'est en grande partie sur ce plan de l'agilité que les discussions s'enveniment entre passionnés d'aviation. 

J'emploie souvent le terme de maniabilité à la place d'agilité pour deux raisons :
  • C'était le terme employé par les pilotes Français des années 40 et je n'ai aucune raison de refuser leur façon de s'exprimer ;
  • Ce terme traduit parfaitement la capacité qu'un pilote aura, en pilotant un chasseur, de le manier pour en faire ce qu'il veut.


Pour bien juger, il faut pouvoir s'affranchir de l'investissement affectif des pilotes, tout comme de leur force physique, facteur important autrefois, où certains mouvements sur les commandes demandaient une musculature d'haltérophile. 

En effet, en ce début de XXI ème siècle, les commandes de vol des avions de combats sont tout à la fois assistées pour pallier la pénibilité du mouvement des commandes et informatisées pour interdire de placer l'avion dans des situations irrécupérables. 

En conséquence, la force physique du pilote n'a plus aucun rôle sur le maniement d'un avion de Chasse.


Depuis le milieu des années 30, les concepteurs d'avions de Chasse oscillaient régulièrement entre la recherche de la meilleure maniabilité et celles d'autres qualités.

Cette oscillation est bien illustrée par 2 chasseurs soviétiques - strictement contemporains (tous deux entrés en production en 1934) et issus de la même équipe réunie autour de l'Ingénieur en Chef Polikarpov - qui ont participé à la guerre d'Espagne à partir de 1937 puis à la Seconde Guerre Mondiale à partir de Juin 1941 (opération Barbarossa)
  • Le fameux chasseur biplan I 15 soviétique, très petit (6.1 m, donc très facile à dissimuler) de 1 374 kg au décollage et disposant d'une surface alaire de 21.9 m² :
    • Sa vitesse maximale atteignait 370 km/h avec le moteur de 630 Cv. 
    • Il montait à 5 000 m en 6' 06",
    • Il atteignait un plafond de 9 800 m.
    • Il avait une charge alaire de 63 kg/m.
    • Il pouvait tourner un 360° entre 8.5 et 10.5 secondes (suivant les variantes).
    • Les soviétiques en construisirent plus de 6 500 en comptant ses dérivés (I 15 bis et I 153).



I 15 : Petit chasseur au moteur carrossé d'un anneau Townend.



  • Son cousin non moins célèbre, le monoplan I 16, disposait d'un train d'atterrissage eclipsable manuellement en vol. De quelques centimètres plus court que le I 15, il était doté d'une voilure de 14.5 m² et décollait à la masse de 1 500 kg, montrant, dès le type 5 de 730 Cv, des performances remarquables :
    • Une vitesse de l'ordre de 450 km/h à 2 700 m d'altitude. 
    • Une montée à 5 000 m en 7' 42".
    • Un plafond de 9 100 m.
    • Une charge alaire de 104 kg/m².
    • Les 360° demandaient de 15 secondes (pour les premiers modèles) à 18,5 secondes pour les derniers. Ces valeurs sont semblables à celles données pour notre Morane-Saulnier 406 national, plus jeune de 4 ans mais nettement plus lourd et plus puissant. 
    • Les pilotes Japonais, particulièrement exigeants en matière de maniabilité, trouvèrent ses commandes de vol "insensibles", mais, en 1941, 2 ans plus tard, les pilotes Allemands le trouvèrent très maniable tout en lui reprochant une forte tendance à l'instabilité, facilement explicable par son épais capotage-moteur comme par la position basse de son empennage horizontal (à la différence du I 15).


Polikarpov I 16 au décollage : Réflexes fulgurants exigés ! Les pilotes soviétiques lui préféraient le I 153, version à train rentrant du I 15.  Le capot-moteur permettait un réchauffage très rapide lors des froids Sibériens...
Les montagnes en arrière-plan sont situées en Nouvelle Zélande.


L'existence de ces deux avions démontrait l'incertitude tactique des décideurs soviétiques plus qu'une volonté de diversification des capacités. 

D'un côté, le I 15 pouvait escorter les bombardiers soviétiques (autres que les rapides Tupolev SB) pour répondre aux attaques des chasseurs ennemis. Sa bonne vitesse ascensionnelle et son plafond élevé lui permettaient de compenser un certain manque de vitesse de pointe.

Par contre, le I 16, plus rapide de 80 km/h, permettait de rattraper les bombardiers ennemis les plus rapides de l'entre-deux-guerres et d'escorter les fameux bombardiers SB.

Ce chasseur fut construit à plus de 10 000 exemplaires (source : Wikipedia en langue Russe), ce qui semble prouver qu'il fut ressenti comme plus utile que le I 15.




Petits rappels techniques sur l'agilité d'un avion


Premier aspect : La capacité à virer serré

Elle s'exprime le plus souvent, pour la période concernée, en nombre de secondes nécessaires pour tourner un 360° à une altitude donnée sous un facteur de charge donné.


{Pendant tout virage, la force centrifuge (F = m*V² / R) induit un surpoids de l'avion de masse m (avec tout ce qu'il contient).
Pour un chasseur, ce surpoids est considérable pendant les manœuvres de combat). 
A noter qu'ici, V est donné en m/s.

L'inclinaison de l'avion dépend du facteur de charge (Fc). Ainsi, pour un Fc de 2 g, l'inclinaison va être de 60°.

La Vitesse de décrochage en virage = Vs * racine carrée(Fc). Ici, Vs est la vitesse de décrochage en vol horizontal, telle qu'elle est lue sur le badin.


Pour un avion dont la vitesse de décrochage en vol horizontal est de 130 km/h, la vitesse de décrochage en virage sous g vaudra 130 *1.414 = 183.8, soit 51.11 m/s.

Le rayon de virage est R = V² /(9.81* tangente(angle correspondant au facteur de charge exprimé en radians)), soit, pour l'exemple précédent : 153 m.  }




Si le pilote ne faisait rien d'autre qu'incliner son chasseur tout en conservant la bille au milieu, cet avion prendrait une attitude à piquer et perdrait de l'altitude : Cela explique pourquoi on tire le manche vers soi en même temps que l'on incline l'appareil.

Ce cabrage de l'avion est donc un appel à plus de portance qui induit une traînée accrue. Celle-ci est combattue par une augmentation de puissance demandée au moteur.

Cette augmentation de la traînée signifie que, pour un avion et une vitesse donnés, il existe une limite à la capacité de tourner serré.


Le virage le plus serré possible est obtenu à l'incidence de plafond, là où le régime normal de vol et le second régime sont confondus. 

Mais, en combat, il vaut mieux éviter le second régime si on veut pouvoir réagir aux actions adverses. On essayera donc de rester à une vitesse un peu plus élevée.

Pour une même puissance, un avion qui partage exactement les mêmes propriétés générales de masse et de surface qu'un autre, mais significativement plus fin, tournera plus court.

Lorsque les pilotes Britanniques découvrirent le Messerschmitt 109 F, ils eurent une très mauvaise surprise : Cet avion virait beaucoup mieux que son prédécesseur Bf 109 E, et, surtout, il était intouchable à haute altitude. 

Il est probable que les modifications aérodynamiques ajoutées à l'amélioration du moteur (le tout ayant permis un gain de 1 000 m de plafond) en aient été responsables.


Par contre, un avion disposant d'une faible charge alaire aura moins vite besoin de rechercher de la portance, cela lui permettra donc de virer plus serré.



Second aspect : La vitesse de rotation sur l'axe de roulis

La vitesse de roulis est mesurée en degrés par seconde (°/s).

Lorsqu'un pilote dispose d'un gros avantage sur ce plan, il peut entamer n'importe quel virage bien avant qu'un avions ennemi moins fortuné sur ce plan ait pu en faire autant. 

Entre 1939 et 1945, un avion doté d'une bonne agilité latérale pouvait tourner sur lui-même à plus de 90 °/s. 

D'autres étaient moins brillants, comme le Republic P 47, avec sa surface alaire d'un peu moins de 28 m² et sa masse de 5 800 kg, ne dépassait pas  63°/s, ce qui était pourtant nettement meilleur que celui de Spitfire Mk I et que du Messerschmitt Bf 109 E. 

Ces performances variaient aussi avec la vitesse à laquelle elles étaient pratiquées.



Document Britannique : A 320 km/h indiqués, le Bf 109 E avait un taux de roulis de 45 à 50°/s et celui du Spitfire Mk I était inférieur à 30 °/S - A 500 km/h, les deux avions se retrouvaient ensemble avec seulement 20 °/s.


Après la constatation de la supériorité du FW 190 sur le Spitfire, Supermarine créa une variante à ailes raccourcies (Spitfire Mk V LFqui améliora considérablement la capacité de roulis à basse altitude (140°/s).




Spitfire Mk V LF (clipped wing tip) montrant l'importance du taux de roulis en combat par la modification de sa voilure


La seconde version du Mitsubishi A6 M3 Zéro évolua exactement dans le même sens.


Il va de soi que les avions bimoteurs classiques avaient une vitesse de roulis nettement moindre que celles des monomoteurs.

Cela provenait de la masse des moteurs et de leurs prolongements (deux fuselages plutôt fins mais portant chacun un moteur, un turbocompresseur et la structure permettant d'assembler le tout solidement) nettement excentrés de près de 3 mètres par rapport à l'axe de roulis, mais aussi de leur surface alaire double. 




Superbe P 38 F Glacier Girl (photo Tech. Sgt. Ben Bloker ) - l'essentiel de la masse se trouve loin de l'axe de roulis


 Ainsi, le Lockheed P 38 culminait à 39°/s ! Cette situation dura jusqu'au milieu de 1944, lorsque des servo-commandes hydrauliques furent montées, améliorant le taux de roulis jusqu'à plus de 100°/s ! 

Evidemment, les valeurs publiées actuellement sur le P 38 sont les plus récentes, donc les meilleures... Elles n'ont évidement aucun sens pour qui veut comprendre les combats des 2 premières années de la Guerre du Pacifique.

Néanmoins, il est important de noter que si les vitesses de roulis des chasseurs monomoteurs US ont été obtenues pour un effort sur le manche de 50 livres (un peu moins de 23 kgf), pour le P 38 elles ont été obtenues par un effort de 80 livres (36,3 kgf). 


On sait que l'Arsenal VB 10, dont les 2 moteurs étaient montés en tandem, avait une vitesse de roulis faible, ce qui surprit son pilote du CEV (Roger Receveau).

Cette anomalie s'expliquait par une surface alaire déjà trop importante (35 m², 15% de plus qu'un P 38 !) et parce que chacune de ses aileportait  2 canons, 3 mitrailleuses de 12.7 mm et une dotation en munition très confortable pour chaque arme, soit près de 500 kg, soit la masse de chacun des fuseaux moteurs d'un Bréguet 693 ! 

Avec un armement plus raisonnable (réduit de moitié), l'engin aurait été à la fois plus rapide et plus agile.

Des servo-commandes Leduc lui eussent sans aucun doute donné une tout autre capacité, mais elles ont été fabriquées juste un peu trop tard.


A l'inverse, le Focke Wulf 190 fut reconnu d'emblée pour son exceptionnelle rapidité de roulis (160 °/s). 




Vitesses de roulis d'avions US de 1944 auxquels sont ajoutés deux chasseurs Britanniques, le Zéro et le FW 190.


Une vitesse de roulis rapide est utile autant pour attaquer que pour se défendre. 

Imaginons deux avions :
  • A, avion possédant un très bon taux de roulis ;
  • B, avion doté d'un taux de roulis médiocre.
Lors d'un engagement :
  • En attaque (B précédant A), l'avion A peut tirer très rapidement sur B au moment où il commence tout juste à virer, même si le rayon de virage de B est meilleur.
  • En défense (situation inverse), A commence un virage très rapidement ce qui le met, provisoirement hors d'atteinte de B. Une fois que B est (enfin) installé en virage, A peut renverser le virage en prenant évidemment soin de changer suffisamment d'altitude pour disparaître aux yeux de son adversaire.
Pour donner une idée de l'importance de la chose, le FW 190 A prenait une demie-seconde pour commencer un virage sous 4 g, alors que le Spitfire contemporain (Mk I, Mk II ou Mk V) ne le commençait que 3 secondes plus tard.


Evidemment, le roulis rapide est une forte contrainte pour la structure de l'avion, en particulier pour les ailes, comme le soulignait Pierre Closterman dans "le Grand Cirque". 

Le Dewoitine D 520, particulièrement solide, était réputé pour avoir une bonne vitesse de roulis.



Troisième aspect : la vitesse de tangage



On en parle très peu, mais, en combat, il peut être intéressant de multiplier les variations de hauteur (de faible amplitude) succédant aux virages pour abattre ses adversaires, dérégler leurs tirs, voire les fuir. 

Certains récits de combats en parlent clairement.

Certaines caractéristiques peuvent faciliter ce type de manœuvres :
  • La concentration des masses près du centre de gravité ;
  • Une faible inertie (donc une faible masse) ;
  • Une profondeur suffisamment légère ;
  • Un centrage pas trop avant.
Cette vitesse de tangage est presque entièrement déconnectée de la capacité ascensionnelle.




Des rapports d'essayeurs à la réalité du combat



Lorsqu'il s'agit 
de connaître, 75  ans après les faits, le comportement des avions de Chasse au moment de la Bataille de France ou de la Bataille d'Angleterre, nous disposons rarement de données claires. 


Contrairement à ce que l'on pourrait croire, les capacités manœuvrières des avions de chasse Français restent encore noyées dans des commentaires exceptionnellement imprécis.

Les commentaires des pilotes, y compris ceux du CEMA, sont du même tonneau

{Par contre, lorsque nos pilotes arrivent en URSS et sont confrontés au Yak 9, ils annoncent que ce chasseur se pilote comme un D. 520 et tourne ses 360° en 14"...}

On peut alors juste classer les avions les uns par rapport aux autres, de manière relative, à partir de certaines appréciations. 

Il semble donc que le Morane 406 soit (de très peu) meilleur vireur que le Bloch 152 qui lui-même tournait un peu plus court que le Dewoitine 520 (Jean Nollet, Album du Fanatique de l'Aviation, n° 11, page 7). 

Mais le Caudron CR 714 virait plus court que chacun des chasseurs précédents. 

Par contre, le Bloch 152 avait un meilleur taux de roulis que le Morane mais qu'il semble qu'il ait été surclassé par le D 520 dans ce domaine.

A part cela, le Morane 405 de 1936 était crédité d'un 360° en 15 à 16", à 320 km/h indiqués et à 2 000 m.

Au-dessus de 6 000 m, les capacités du Dewoitine devaient se dégager nettement de celles de ses concurrents ou ennemis à cause de son excellent compresseur.


A en croire les rapports des tests Britanniques, rédigés par d'excellents pilotes que je pense sincèrement à la fois professionnels et réellement objectifs, les Messerschmitt 109 E auraient dû être balayés par les Spitfire de la RAF pendant la Bataille d'Angleterre.  

En effet, à lire ces documents, les Spitfire étaient marginalement plus rapides, montaient mieux et tournaient bien plus serré.

Les rapports de combats Britanniques (publiés sur ce site) vont exactement dans le même sens sous-tendent parfaitement la trame de l’excellent film La Bataille d'Angleterre (1969). 


Cependant, en réalité, le nombre de chasseurs Britanniques abattus ou endommagés (qui sont des victoires Allemandes parce que les avions sont détruits ou ne peuvent pas repartir au combat rapidement) est de 1158 pour la période allant du 1er Août au 15 Octobre 1940. 

Dans le même temps, 748 Messerschmitt Bf 109 furent abattus. 

Les
 chasseurs Britanniques ont donc perdu 410 avions de plus que leurs homologues Germaniques.

Certes, un certain nombre de ces chasseurs Britanniques peuvent avoir été abattus par des bombardiers Allemands ou par des Messerschmitt Bf 110. 

Mais aucun récit de combats ne donne à de telles victoires une importance aussi grande
.

Alors, comment expliquer de telles anomalies ?


J'ai expliqué comment l'Air-Marshall Dowding, patron du Fighter Command, en voulant conserver ses Spitfire à la maison, avait très mal préparé ses pilotes au combat contre les Messerschmitt Bf 109 E.

Cela explique parfaitement les fortes pertes de Spitfire en Juillet 1940 (très supérieures à celles subies par les Hurricane, du moins si on tient compte des effectifs de ces 2 types d’avions).

Cela explique aussi la nette diminution des pertes dès le mois suivant, une fois que les leçons de Dunkerque et du 1er mois de la Bataille d’Angleterre eurent enfin été tirées.

Cependant, la petite quarantaine de Spitfire abattus en Juillet 1940 ne rend pas compte des 400 chasseurs Britanniques abattus en trop : La différence de maniabilité entre chasseurs Allemands et Britanniques n'était donc certainement pas aussi importante que cela fut dit.


Avions et pilotes


{Attention, ce qui suit n'est pas "politiquement correct", donc peut choquer des âmes sensibles.}

Dans l’équation qui détermine jusqu’à quel point un pilote peut tirer parti de l’agilité de son chasseur, d'autres facteurs peuvent intervenir.

Aussi loin que nous puissions remonter dans les légendes qui furent transmises de bouche à oreilles par nos anciens ou dans nos lectures, toutes celles et tous ceux qui ont eu recours à un moyen de transport individuel pour se déplacer rapidement et fréquemment en sont tombés amoureux. 

Ce sentiment est d'autant plus fort que ledit véhicule est rapide ou agile (et encore plus s'il est rapide ET agile, donc dangereux pour soi-même).

Cela a commencé avec le cheval, il y a peut-être plus de 10 000 ans : Dès que l'on monte pour la première fois sur un cheval, on découvre un point de vue qui domine complètement le chemin et la campagne environnante parce que l’on voit beaucoup plus loin, sans être gêné par les hautes herbes ou les buissons

Si l'on accélère l'allure, la puissance motrice de votre monture vous propulse à une vitesse impressionnante, et, simultanément, on se rend compte que le système mécanique constitué de la monture et du cavalier peut se disloquer à tout moment (donc un risque qui peut se traduire par une blessure, voire un décès). 

C'est alors au cavalier de se débrouiller pour rester sur son cheval et pour le diriger vers un but précis, et cette tâche n’est pas aussi facile qu’elle a pu apparaître de prime abord. Elle demande une grande vigilance car le cheval ne peut pas tout et, en plus, il n’a pas la même perception de l’univers que nous.

C’est que vitesse et agilité exigent que l'être chargé de la manœuvre (le pilote, donc) domine les nouvelles contraintes physiques qui agissent sur son corps. 


Simultanément, il doit mener son action à son terme. Cela exige un apprentissage spécifique, donc très difficile.

A partir d’un certain moment, lorsque le pilote a réussi son apprentissage, que la bête lui obéit et qu’il découvre un nouvel espace de liberté, le plaisir est total, d’autant plus que le cheval finit par aimer son cavalier. 

{En d'autres termes, je suis profondément convaincu que la valeur d'un pilote est en partie le résultat de sa passion.}

Ce plaisir s'est rapidement étendu aux attelages de chars chez les Égyptiens, puis les Perses et les Romains, puis s'est étendu aux navires, aux automobiles pour en arriver aux avions. 


Bien comprendre un avion permet de lui demander plus que ce que l’on imaginait lorsque l’on le connaissait encore insuffisamment.

{Vous me direz qu’un avion n’aime pas, mais en fait, le pilote aime pour deux, donc, il ne le brutalise pas et il obtient de sa monture exactement tout ce qu’elle est capable de lui donner.}


Dès lors que l'on s'intéresse à un avion de Chasse, deux autres facteurs interviennent : Il est un acteur essentiel de la défense du ciel national et, en même temps, il représente la quintessence des capacités technologiques du pays qui l’a créé.

L'objectivité du rapporteur chargé d'évaluer cet appareil lorsqu'il est issu de ce même pays a donc des chances d'être altérée. 

D'un autre côté, nombre d'informations, issues d'authentiques pilotes de Chasse, résultent d'impressions de combat.

Par définition, celui qui raconte un combat en est le vainqueur. 


Pour autant, il n'est en aucun cas un instrument de mesure fiable, au sens de la fiabilité d'une balance de Roberval ! Au mieux, il donne une impression relative.

Certes, sa victoire signifie obligatoirement qu'il disposait d'une supériorité sur son adversaire. 

Mais de quelle supériorité s'est-il agi ? 

Si la victoire a été obtenue par surprise, l'avion attaquant n'y était pas pour une grande part, par contre le pilote, lui, y fut pour beaucoup.

Deux exemples illustrent ce cas :
  • René Fonck, as des as de la Grande Guerre, avait, outre ses extraordinaires qualités de pilote, une acuité visuelle exceptionnelle qui lui accordait le temps d'anticiper tellement les réactions de ses proies qu'il n'a quasiment jamais eu de balles ennemies dans son avion (mon Grand Père André Delpey disait même que son avion n'avait jamais été touché). Evidemment, le Spad XIII, chasseur le plus rapide de la Grande Guerre, favorisait ce type de victoire.
  • Le capitaine Williame, le 8 Juin 1940, à la tête d'une patrouille de 3 Morane 406, arrivant au-dessus et en arrière de 3 Messerschmitt Bf 109 E les abattit tous les 3 en moins d’une minute, avec l'aide de ses équipiers. 
    • Il était arrivé sur le groupe ennemi avec un capital de vitesse rarement atteint par un pilote de MS 406. 
    • Par un tir précis, il avait abattu le premier Bf 109 en quelques secondes, (surprise totale). 
    • Dans la foulée, il avait attaqué le second (qui devait ne pas avoir compris ce qui leur arrivait) et l'avait abattu.
    • Enfin, il avait terminé le troisième déjà aux prises avec ses équipiers. Mais, là, le Morane 406 n'y était pour rien, car bien trop lent ! Le talent du capitaine Williame et de ses équipiers éclate au grand jour.
Par contre, dès lors qu’un combat tournoyant a été amorcé, l'avion gagnant porte une part de la victoire par son agilité (encore faut-il que la qualité de son pilote ait suivi, bien sûr). 

Il existe de nombreux rapports de combats alliés qui montrent que certains pilotes Allemands savaient tellement bien utiliser leur Messerschmitt 109 qu'ils ont pu échapper à des Spitfire ou même à des Yak 3. 


Dans ce cas, le degré d'entraînement du pilote a joué, évidemment, un rôle essentiel. 

Le fameux Hans-Joachim Marseille (154 victoires en à peine plus d'un an), comme Erich Harman (352 victoires en 2 ans et demie) furent des exemples remarquables de l’importance de l’entraînement au combat.


Comparaisons intéressantes


En Juin 1940, nos amis Britanniques ont pratiqué, comme nous l'avions fait un peu plus tôt, une comparaison entre leurs chasseurs et le Messerschmitt 109 E3 n° 1304.

Virage 
de 360° à la limite du décrochage à 3 650 m d'altitude (données Britanniques) :

                                         Spitfire Mk I bis                      Messerschmitt 109 E

Rayon minimal                         212 m                                       269 m,

Temps de virage                        19"                                            25"

Vitesse moyenne                     252  km/h                                 244 km/h


Pour les Britanniques, la vitesse du Spitfire sur sa trajectoire est de même ordre que celle du Bf 109 E sur la sienne.

Cependant, elle est supérieure de 8 km/h et comme elle s’effectue sur un cercle plus petit, elle s’accompagne d’une composante centrifuge (= V2/ R) plus forte de 2.65 g contre 2.1 g pour le Messerschmitt.  

Le surcroît de portance de la voilure du Spitfire Mk I bis (121 kg/m² contre 157 kg/m² pour le chasseur Allemand) joue donc bien son rôle.

Le braquage des volets de courbures du Bf 109 E3 à 10° est, dans le rapport, dit sans influence sur le rayon de virage.

Voyons donc ce qu'en disent les intéressés eux-mêmes.


Rayons de virage minimaux du Messerschmitt Bf 109 E (données Allemandes - sur cet excellent site)



                               Niveau de la Mer              6 000 m d'altitude

Sans volets                     170 m                             320 m

Avec volets                     125 m                             230 m


A basse altitude, le rayon du virage diminue de plus de 25% avec l’emploi des volets de courbure. 

A 6 000 m, la diminution monte à plus de 28%, ce qui est considérable. Dans les deux configurations d'altitudes, un Bf 109 E utilisant correctement ses volets tournait plus serré qu'un Spitfire Mk I...

Donc, l'influence des volets était donc très sensible, quoique les Britanniques aient écrit.

On doit rappeler que Hans-Joachim Marseilles utilisait constamment ces volets.

Mais il est vrai que les Hurricane et Spitfire ne disposaient que de volets d'intrados dont je doute qu'ils eussent pu être employés de cette façon.


Un calcul du bureau d'études de Messerschmitt prévoyait que, à basse altitude, un virage de 360° soit bouclé en 18.92" avec un rayon de virage de 203 m (soit une vitesse de moyenne de 243 km/h).

En acceptant une chute
 de 50 m/s, le temps pour 360° devait passer à 11.5 secondes pour un rayon de 190 m, soit une vitesse de 374 km/h.

Autrement dit, comme la vitesse se dégrade fortement en virage serré (cabrage de l’avion), un pilote de Messerschmitt avait intérêt à commencer son combat tournoyant au-dessus du Spitfire qu’il attaquait. Bien évidemment, l’avion Britannique pouvait agir de même s’il se savait attaqué. 

Cette information confirme le récit du Colonel Boillot qui s'est retrouvé seul face à plusieurs Bf 109 E (du groupe de W. Mölders) et, après plusieurs 360°, a été surpris de se trouver au-dessus d'eux. C'était bien la preuve que, à l'altitude de ce combat-là, le Dewoitine virait plus serré que le Messerschmitt, malgré une charge alaire un peu supérieure (165 kg/m² contre 157 kg/m²).

Par contre, lorsqu’un Hurricane ou un Morane 406 essayaient d'agir de la même manière, l’ampleur de leur traînée réduisait fortement l'efficacité d'une telle contre-mesure.




Les volets de combat, remarquable atout du chasseur Kawanishi Kyufo


{Ces données sont sur Wikipedia en langue Japonaise}


Les Japonais sont un peuple éduqué pour que ses ressortissants soient extrêmement méthodiques. Ils ont mené leurs essais en vol avec un grand professionnalisme.

Le N1K Kyofu était un hydravion de Chasse Japonais de très haute technologie dont le développement commença en 1940. 

Il aurait dû être en formation en fin 1941, mais un excès de perfectionnisme (la volonté de l'équiper d'un doublet d'hélices contra-rotatives pour éliminer les risques d'embarquement au décollage) entraîna un gros retard pour aucun résultat.




Chasseur N1K Kyofu  -  Un hydravion particulièrement aérodynamique !


Ce chasseur, long de 10,58 m, avait une voilure de 12 m d'envergure et de 23,5 m² de surface.

Il était mu par un moteur Mitsubishi Kasei de 1460 Cv au décollage et rétablissant encore 1 350 Cv à 4 000 m.

Sa masse à vide était de 2 700 kg et il décollait à la masse de 3 500 kg, avec une charge alaire de 149 kg/m².

Il volait, en pointe, à 490 km/h et pouvait croiser à 350 km/h, ce qui lui conférait une autonomie pratique de 1650 km.

Il montait à 4 000 m en 4' 11" (à la vitesse moyenne de 15.9 m/s !), un temps remarquable même en 1944. Son plafond atteignait 10 500 m.

{Le Kyofu, un peu moins rapide que l'hydravion Spitfire Vb (520 km/h), montait bien plus vite et avait une autonomie et une agilité considérablement supérieures.}

Son armement consistait en 2 canons de 20 mm et 2 mitrailleuses de 7.7 mm.

Le Kyofu (Rex pour les US) fit son premier vol le 6 Mai 1942 et son entrée en service fut effective en Juillet 1943, trop tard pour jouer un rôle décisif.

Il fut fabriqué à 105 exemplaires.


Cet hydravion de chasse fut rendu célèbre par sa maniabilité exceptionnelle, due à son système de volets de combat automatiques.


Virage à 360° - Altitude de vol : 2000 m

                                      Sans volets                           volets à 19° 

Vitesse :                              274 km/h                             279 km/h
Rayon de virage :               180 m                                  140 m
Accélération :                         3.3 g                                    4.1 g

On voit que, sans volet, le Kyofu avait un rayon de virage 32 m plus court que celui du Spitfire Mk I, qui, il est vrai, volait 1 600 m plus haut. 

L'emploi des volets écartait toute contestation possible.


looping

Les volets amélioraient aussi les boucles verticales, qui se tournaient en 7 secondes de moins, ce gain de temps étant majoritairement gagné après le passage au point haut de la figure.

Cette compaction des boucles se faisaient au prix d'une dégradation de l'énergie potentielle, puisque la vitesse en sortie de figure avait diminuée de 82 km/h : 


Vitesse début :                   353 km/h                             351 km/h

vitesse 
point haut :            195 km/h                             177 km/h

Temps point haut :              11 secondes                         9.5 secondes 

Accélération :                        1.65 g                                 2.0 g

Gain d'altitude :                437 m                                  398 m

Temps sortie :                   23 secondes                        17.5 secondes

Accélération subie :            3.4  g                                   4.0 g

Diamètre total figure :     548 m                                  303 m

Temps total :                    34 secondes                        27 secondes

vitesse finale :                342 km/h                              263 km/h


Si le Kyofu arriva une année trop tard, ses concepteurs en dérivèrent un chasseur terrestre, l'exceptionnel N1 K-1 J Shiden.

Ce chasseur terrestre, plus puissant (2000 Cv au décollage, 1620 Cv à 6 100 m) se révéla très dangereux pour tous les chasseurs US par sa vitesse et son agilité (taux de roulis de 82°/s à 390 km/h) jusqu'à la fin de la guerre. 

Il montait à 6 000 m en 7' 48", ce qui était tout à fait correct, mais la faible couverture radar du Japon ne lui permettait pas d'arriver à temps pour intercepter les B 29.

Depuis 1945, les volets de combats se sont évidemment multipliés sur les chasseurs.