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Après le français Concorde….

Le 25/01/2019 | Par | Catégorie: HIGH-TECH



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ans d’existence, mais elle fait déjà figure de leader dans le domaine de l’aviation civile supersonique. Richard Branson, le patron de Virgin, accompagne Boom Supersonic depuis 2016 et la révélation de son premier prototype :Après la fin du Concorde , il 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Lockheed Martin QueSST X-Plane . QueSST pour « Quiet Supersonic Technology ». Lockheed Martin et la Nasa réduisent le bang supersonique (90 décibels) à un simple bruit d'appareil ménager.

Une technologie qui changerait la loi interdisant aux avions de voler à plus de Mach 1 au-dessus d'habitations. Le QueSST X-Plane est plus fin, plus aérodynamique, et son nez, plus long pour limiter les ondes de choc.

Après dix ans avec Lockheed Martin et plus de 300 M € investis, la Nasa pourra faire voler un premier appareil  équipé de sa QueSST en 2021….

Le Concorde , un avion mythique :

Le Concorde était un avion de ligne supersonique construit par l'association de Sud-Aviation (devenue par la suite Aérospatiale) et de la BAC (devenue ensuite British Aerospace).

Sa vitesse de croisière était de Mach 2,02 à une altitude variant de 16 000 à 18 000 mètres. Il était doté d'une aile delta, dite « gothique », et de turboréacteurs à postcombustion développés d'abord pour le bombardier britannique Avro Vulcan. Il fut aussi le premier avion civil à être équipé de commandes de vol électriques analogiques.

Les vols commerciaux commencèrent en 1976 et prirent fin 27 ans plus tard, en 2003. La forte consommation de carburant de l'appareil avait rendu son exploitation déficitaire. Son déclin fut précipité par l'accident du vol 4590 d'Air France en , unique accident majeur d'un Concorde, qui entraîna la mort de 113 personnes.

Confiné à des liaisons transatlantiques et exploité par deux compagnies seulement, l'appareil ne fut produit qu'à vingt exemplaires, dont six non commerciaux. Cependant, moteur d'importants développements technologiques et stratégiques, il eut un fort impact culturel. Avec le Tupolev Tu-144, il fut le seul avion supersonique de transport de voyageurs à avoir été mis en service.

 

 

Sommaire

 

 

Conception et développement

 

 

 

Un Concorde dans la courte livrée d'Air France, au couleur de la marque de boisson Pepsi, en avril 1996.

 

 

 

 

 

À la fin des années 1950[5], des entreprises aéronautiques britannique, française, américaine et soviétique souhaitèrent construire le premier avion civil supersonique[6].

Historique

L'entreprise française Sud-Aviation et l'entreprise britannique Bristol Aeroplane Company développèrent respectivement leurs supersoniques Super-Caravelle et Bristol 223. Ils étaient financés par leurs gouvernements respectifs, ceux-ci tenant à contrer la domination aérienne américaine. Dans les années 1960, les deux projets étaient déjà bien avancés, mais les énormes coûts de développement des appareils amenèrent les États à faire collaborer les deux entreprises[7]. Le développement du Concorde fut donc plus un accord international franco-britannique qu'un accord commercial entre les constructeurs. Le traité de coopération, dont les discussions durèrent environ un an, fut signé le [7]. British Aircraft Corporation (BAC) et Sud Aviation se partagèrent les coûts de l'appareil, Bristol Aero Engines (racheté par Rolls-Royce en 1966) et Snecma firent de même pour développer le turboréacteur dérivé du Bristol Olympus référence 593. Les Britanniques voulaient un modèle long-courrier (transatlantique) alors que les Français voulaient un moyen-courrier. Le , à la suite des élections générales britanniques du qui conduisent à la victoire du parti travailliste, le Royaume-Uni se retire du projet mais fait volte-face deux mois plus tard.

Concord ou Concorde

Le , le président français Charles de Gaulle suggéra que l'avion soit baptisé « Concorde » et, le , une première maquette grandeur nature du « Concord » sans « e » fut présentée ; une polémique s'ensuivit sur le nom de l'avion. Le ministre britannique de la Technologie Tony Benn mit fin à la polémique en annonçant : « Le Concord britannique s'écrira désormais avec un « e » car cette lettre signifie aussi Excellence, England, Europe et Entente »[8].

Essais

Le Concorde lors de son premier vol le à l'aéroport de Toulouse-Blagnac.

 

L'assemblage d'un premier prototype, Concorde 001, débuta à Toulouse en et l'avion sortit des hangars le sous l'immatriculation F-WTSS, « TSS » signifiant « transport supersonique ». Au moins une section fut construite en Grande-Bretagne, puis acheminée à Toulouse via Cherbourg dans un des ferries de la compagnie Townsend Thoresen : le jeu entre le colis et la porte du ferry n'excédait pas 10 cm de chaque côté. Un second prototype, immatriculé G-BSST, sort des chaînes le suivant. L'avion est présenté officiellement, le . Il est ensuite présenté à la population toulousaine le . Le premier vol d'essai de Concorde 001 eut lieu au-dessus de Toulouse, le . L'équipage était composé d'André Turcat aux commandes, secondé par Jacques Guignard, Henri Perrier et Michel Retif[7]. Ce vol dura 29 minutes. Le prototype 001 fut rejoint pour les essais par Concorde 002, qui vola pour la première fois un mois plus tard, le [réf. nécessaire].

 

 

L'équipage complet du premier vol.

 

 

 

 

 

Parmi les autres projets d'avions de ligne supersonique proposés, seul le projet soviétique aboutit. Le Tupolev Tu-144 était prévu pour transporter 140 passagers à la vitesse de Mach 2. Le prototype soviétique effectua son premier vol le à la base de Joukovski, près de Moscou[.

Concorde effectua sa première entrée dans le domaine supersonique le au cours du 45e vol, piloté par Jean Pinet. Le , au cours de son 102e vol, il atteignit Mach 2, vitesse qu'il maintint pendant une durée de 53 minutes[9]. Le programme d'essais en vol se déroulant sans incidents, cette version de développement commença les démonstrations destinées au grand public le . Deux appareils de préproduction furent également construits pour les essais, en plus des prototypes. Le premier (no 101) fut construit à Filton ; il intégrait plusieurs modifications par rapport aux prototypes, dont une nouvelle voilure plus grande, de 25,6 m d'envergure, un fuselage rallongé et une verrière sur le nez à la place des hublots. Le second appareil (no 102), de construction française, fut le premier à avoir l'aspect et les dimensions des futurs avions de série ; le cône de queue fut allongé, portant la longueur totale à 61,66 m et il fut le premier Concorde à être équipé des tuyères 28 à coquilles. Les deux premiers avions de série furent également engagés dans le programme d'essais, le premier d'entre eux vola le .

Au cours des essais, Concorde établit des records de vitesse et d'altitude. Le , Concorde 001 atteignit une altitude de 68 000 pieds, soit plus de 20 700 mètres. Le record de vitesse fut établi le à Mach 2,23 par Concorde 101. En , peu avant d'être retiré des vols, le prototype 001 fut équipé d'appareils de mesure afin de suivre une éclipse de soleil totale. Le vol eut lieu le , entre les îles Canaries et Fort-Lamy, capitale du Tchad, avec André Turcat aux commandes. L'avion vola à Mach 2 et resta dans l'ombre en suivant l'éclipse pendant 74 minutes[7].

Les essais des Concorde ont enregistré plus de 5 000 heures de vol[10] sans trop de problèmes, les appareils de présérie et les deux premiers avions de série servant à terminer la mise au point, notamment des entrées d'air. Au total, plus de 2 000 heures de tests furent réalisées à vitesse supersonique[11]. Avec autant d'heures d'essais, le Concorde avait été testé environ quatre fois plus longtemps qu'un avion commercial subsonique moyen ou long-courrier. « Malgré sa construction relativement simple, le Concorde est de loin l'avion civil le plus cher qui ait jamais été construit[12] ».

Commandes et vols de démonstration

En l'absence de toute étude de marché, le consortium estima un montant de commandes de plus de cent avions, passé par les principales compagnies aériennes de l'époque. Cinq appareils furent commandés par British Airways le , qui devint le premier client de l'avion. Le , le second prototype 002 effectua des démonstrations au Moyen-Orient et en Extrême-Orient. Celles-ci amenèrent un nombre important de commandes pour l'avion, puisque 74 commandes ou options étaient prévues par seize compagnies aériennes, dont huit nord-américaines.

Les hangars de BAe Systems à Filton, où ont été construits les Concorde britanniques.

 

 

L'usine Sud-Aviation de Saint-Martin-du-Touch, où ont été construits les Concorde français.

 

 

Client Options Signature Annulation  
Panair do Brasil 3 octobre 1961 10 février 1965  
Pan Am 6 3 juin 1963 31 janvier 1973 2 options suppl. en 1964
Air France 6 3 juin 1963   2 options suppl. en 1964
BOAC 6 3 juin 1963   2 options suppl. en 1964
Continental Airlines 3 24 juillet 1963 mars 1973  
American Airlines 4 7 octobre 1963 février 1973 2 options suppl. en 1965
TWA 4 16 octobre 1963 31 janvier 1973 2 options suppl. en 1965
MEA 2 4 décembre 1963 février 1973  
Qantas 6 19 mars 1964   2 annulée en mai 1966
Air India 2 15 juillet 1964 février 1975  
Japan Airlines 3 30 septembre 1965 1973  
Sabena 2 février 1973  
Eastern Airlines 2 28 juin 1966 février 1973 2 options suppl. en
2 autres options suppl. le 28 avril 1967
United Airlines 6 29 juin 1966 26 octobre 1972  
Braniff International 3 février 1973  
Lufthansa 3 avril 1973  
Air Canada 4 6 juin 1972[13]  

Cependant, à partir de 1973, une combinaison de facteurs causa l'annulation de la presque totalité des commandes en option. Parmi ceux-ci, il est possible de citer principalement le premier choc pétrolier, les difficultés financières des compagnies aériennes, l'absence de soutien du projet en Amérique du Nord, l'accident au salon du Bourget du concurrent direct soviétique Tupolev Tu-144[14],[15] et les problèmes environnementaux, comme le bruit généré par le passage d'un aéronef en régime supersonique[7] (bang sonore caractéristique). Finalement, Air France et British Airways restèrent les seuls acquéreurs de l'avion.

Les États-Unis lancèrent leur propre projet de transporteur supersonique en 1963. Deux conceptions s'affrontèrent à l'origine : le Lockheed L-2000[16], qui ressemblait au Concorde, et le Boeing 2707, projet techniquement plus audacieux avec une cellule en titane et une voilure à géométrie variable. C'est Boeing qui fut retenu en 1966 par le Congrès américain. Plus rapide que le Concorde, le « 2707 » devait transporter 300 passagers à une vitesse proche de Mach 2,7. Cependant, face à de grandes difficultés techniques et de fortes oppositions politiques et environnementales, le projet fut annulé cinq ans plus tard[17]. À la suite de cette décision, l'Administration Fédérale Aéronautique (FAA) interdit le survol du territoire américain à vitesse supersonique pour les avions civils, ce qui contribua à l'annulation des commandes de Concorde par les compagnies nord-américaines[18].

Les deux compagnies aériennes européennes commencèrent les vols de démonstration et d'essais vers diverses destinations à partir de 1974. Le Concorde reçut son certificat de navigabilité le de l'année suivante[19]. Toulouse, en France, et Filton, au Royaume-Uni, furent les deux seuls centres de production des appareils.

Les premiers associés, BAC (qui devint BAE Systems) et aerospatiale (qui devint EADS), étaient les copropriétaires de Concorde. La responsabilité se vit ensuite transférée à Airbus, lorsque l'entreprise qui regroupa BAE Systems et EADS fut fondée.

Innovations techniques

Beaucoup d'améliorations technologiques très communes dans les avions de ligne actuels furent utilisées pour la première fois avec le Concorde.

Le Concorde fut le premier avion civil à disposer de commandes de vol entièrement électriques et analogiques (en anglais : « fly-by-wire ») : en vol supersonique se produisait une augmentation importante de température sur la cellule, ce qui provoquait l'allongement du fuselage. Comme une transmission par câbles aurait été trop compliquée, on a opté pour des commandes entièrement électriques. Toujours pour la même raison, l'avion disposait de turboréacteurs reliés en « thrust-by-wire », ancêtres des turboréacteurs actuels contrôlés par FADEC.

Dernier vol : atterrissage à Filton, le .

 

Un pilote automatique permettait une gestion automatique de la puissance — un dispositif plus connu de nos jours sous le nom d'« auto-manette » —, autorisant un contrôle « mains libres » (ou hands off) de l'avion de la montée initiale à l'atterrissage. L'électricité à bord était produite par des IDG (Integrated Driving Generator), prédécesseurs et de même technologie que ceux montés sur les avions actuels (Airbus et Boeing). Le Concorde disposait de trois circuits hydrauliques à haute pression de 28 MPa (soit 4 000 PSI) pour les composants légers à circuits hydrauliques utilisant un liquide hydraulique à huile synthétique (M2 V) résistant à la température.

 

 

Pour le freinage, le Concorde était équipé d'un système SPAD (acronyme de « Système Perfectionné Anti-Dérapant ») de contrôle de glissement, c'est-à-dire de l'écart de vitesse entre roues freinées et roues non freinées. Par rapport au principe de contrôle de la décélération angulaire des roues freinées, ce système permettait de réduire les distances d'arrêt de 15 % sur sol sec et d'améliorer la sécurité sur sol mouillé. Ce système a été repris par Airbus et sur les avions militaires français à partir du Mirage F1. Le système de freinage était contrôlé électriquement. Une commande agissait sur une servo-valve faisant interface entre la consigne électrique d'entrée et la grandeur hydraulique (débit ou pression) agissant sur les freins hydrauliques. Ce système remplaçait les commandes classiques hydromécaniques, plus lourdes et plus complexes à installer. Ce système a été complété sur les avions d'Airbus par l'orientation de la roue avant sur l'A320. Des disques de freins en carbone ventilés offraient un gain de masse de 500 kg par rapport à des disques en acier, ainsi qu'une meilleure tenue à l'échauffement[réf. nécessaire].

Le rééquilibrage des masses (gestion du centrage) permettait une optimisation des performances. Pendant toutes les phases de vol, le carburant était déplacé entre les divers réservoirs afin de positionner au mieux le centre de gravité par rapport au centre de poussée dans la phase de vol concernée (centrage avant en subsonique, centrage arrière pour le vol supersonique)[réf. nécessaire].

Des pièces étaient usinées à partir d'une ébauche unique (et non issues d'un assemblage), ce qui permettait de réduire la masse et la nomenclature des composants. Les gouvernes de direction et élevons étaient constitués de matériaux composites. Toutefois, il s'est révélé que le vieillissement du matériau entraînait des pertes partielles de gouvernes, particulièrement de direction.

Certaines de ces nouveautés technologiques avaient vingt ans d'avance. Si les coûts de conception étaient élevés, cela a toutefois permis aux constructeurs aéronautiques français et anglais de rester dans la course avec les États-Unis, puis de créer Airbus. Nombre de ces améliorations sont maintenant des standards dans les avions de ligne actuels. Par ailleurs, la Snecma a commencé à construire des moteurs pour l'aviation civile avec le Concorde, et l'expérience qu'elle en a tiré lui a donné l'expertise technique nécessaire à l'établissement du consortium CFM International avec General Electric, qui produit avec succès le moteur CFM56[20].

Concorde B

Dès les premiers vols commerciaux du Concorde en 1976, Aérospatiale proposa de développer une version B, pour réduire le bruit de l'avion et porter sa distance franchissable de 6 800 à 7 500 km (le projet initial français, dénommé Super Caravelle, avait un rayon d'action de 4 500 km). Cela entraînait diverses modifications :

  • Aérodynamiques : augmentation de l'envergure pour augmenter la finesse, montage de becs de bord d'attaque pour augmenter la portance et réduire l'assiette de l'avion aux basses vitesses. La finesse serait passée de 3,9 à 4,2 au décollage, et de 5 à 5,5 en montée. En subsonique (Mach 0,93) elle passait de 11,5 à 12,9, et en vol supersonique de 7,1 à 7,7 ;
  • Moteurs : modification interne pour augmenter la poussée à basse vitesse, supprimer la réchauffe (postcombustion), réduire la…..
  • source : wikipedia


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