Lockheed JetStar

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Lockheed JetStar
JetStar VC-140B de la flotte du président des États-Unis exposé au National Museum of the United States Air Force.
JetStar VC-140B de la flotte du président des États-Unis exposé au National Museum of the United States Air Force.
Rôle Avion d'affaires
Constructeur Lockheed
Équipage 2 pilotes
Premier vol
Mise en service Août 1961
Production 204
Dimensions
Image illustrative de l’article Lockheed JetStar
Longueur 18,42 m
Envergure 16,60 m
Hauteur 6,23 m
Aire alaire 50,4 m2
Masse et capacité d'emport
Max. à vide 8,37 t
Max. au décollage 17,66 t
Passagers 8 à 10
Motorisation
Moteurs 4 réacteurs Pratt & Whitney JT12 A6 ou A8
Poussée unitaire 14,7 kN
Performances
Vitesse maximale 920 km/h
Autonomie 4 585 h
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Le Lockheed JetStar, aussi appelé L-1329 (désignation constructeur) ou C-140 (désignation militaire), est le premier avion d'affaires à réaction de l'Histoire. Il a été produit par le constructeur américain Lockheed et mis en service en . Il offre, pour la première fois, les équipements et le confort jusque-là connus uniquement dans des avions de ligne, sous le format d'un petit avion pour une dizaine de passagers.

Sa configuration aérodynamique est assez inhabituelle, avec quatre moteurs montés deux par deux à l'arrière du fuselage et une voilure très courte portant deux réservoirs carénés. Produit à 204 exemplaires, il a principalement été utilisé par le secteur privé, mais 16 JetStar ont été utilisés par l'US Air Force qui, via une spécification émise en 1956, a d'ailleurs considérablement influencé le développement du modèle. D'autres appareils ont été utilisés par des armées de l'air et des agences gouvernementales d'autres pays, principalement pour le transport diplomatique. L'évolution du modèle est principalement marquée par le remplacement des turboréacteurs simple flux d'origine par des turbofans plus économes et plus silencieux.

Bien qu'il ait marqué l'histoire aéronautique en inaugurant un nouveau segment de marché, et constitué un symbole de puissance pour ses riches utilisateurs dans les années 1960, le JetStar n'a pas été un très grand succès commercial. Il n'a d'ailleurs pas eu de successeur dans la gamme de Lockheed.

Historique

Les spécifications UTC/UTX

En aout 1956, l'US Air Force émet des spécifications pour deux avions relativement petits, destinés à l'entrainement et au transport léger, et propulsés par des turboréacteurs. A cette date, ce mode de propulsion s'est déjà généralisé pour les chasseurs, puis pour les bombardiers, mais les avions de soutien sont encore des modèles à hélices. L'US Air Force spécifie, dans son document, deux types d'avions[1] :

  • UTX pour utility trainer experimental : un petit appareil biréacteur, pour deux pilotes et quatre passagers, avec une autonomie d'au moins 2 800 km, destiné avant tout à la formation.
  • UCX pour utility cargo experimental : un avion nettement plus lourd, pour deux pilotes et huit à dix passagers, ou une charge cargo équivalente, et d'une autonomie d'au moins 4 000 km.

Il ne s'agit pas d'un appel d'offres. L'USAF ne finance pas le développement de ces avions, elle formule simplement son intérêt pour acheter des appareils répondant à ces critères s'ils sont disponibles[2].

Malgré l'absence d'engagement de l'USAF, ces spécifications attirent les constructeurs, car il est évident qu'un appareil réalisé pour répondre à cette demande pourra aussi s'imposer comme avion d'affaires[1]. À l'époque, aucun avion d'affaires à réaction n'existe encore. De nombreuses entreprises américaines disposent d'avion à hélices pour les déplacements de leur direction : en 1953, 954 avions bimoteurs sont immatriculés pour les besoins d'affaire. Presque tous sont des avions conçus avant-guerre, notamment des Beechcraft Model 18 et des Douglas DC-3. Ces avions robustes ont cependant leurs limites : ils sont lents et bruyants, et leur cabine n'est pas pressurisée. La demande du marché pour un avion d'affaire à réaction, pressurisé et doté d'équipements modernes est évidente[3].

Plusieurs constructeurs s'intéressent au programme UTX, mais finalement, seul North American Aviation (NAA) mène son projet à bien, les avions rivaux proposés par Fairchild et McDonnell ne dépassant guère le stade de la planche à dessin. NAA avait entamé, dès 1952, le développement d'un petit avion de transport à réaction reprenant les ailes et l'empennage du chasseur F-86 Sabre. Ce programme est relancé et modifié, et devient le North American Sabreliner (le nom lui-même est choisi pour rappeler la parenté avec le F-86), dont le premier vol a lieu en 1958. Cet avion connait un vif succès, étant produit à un total de 800 exemplaires[4].

Deux avionneurs veulent répondre à la demande UCX : Lockheed avec son JetStar et McDonnell avec son Model 119, ce dernier ne dépassant pas le stade du prototype[3]. Aussi bien Lockheed que North American partent sur une configuration biréacteur, en plaçant les réacteurs à l'arrière, de part et d'autres du fuselage, à l'image de la Caravelle qui a fait son premier vol en France en 1955. Lockheed compte utiliser deux réacteurs Bristol Siddeley Orpheus britanniques, et les prototypes (L-329 dans la désignation interne de Lockheed) volent avec ce moteur. Cependant, pour répondre à la demande de l'USAF il faut construire le réacteur aux États-Unis. Lockheed compte faire produire ce moteur par un motoriste américain, sous licence, mais les négociations avec Bristol échouent. L'avionneur cherche donc un autre moteur. Aucun réacteur américain équivalent au Orpheus n'étant disponible, il finit par modifier son projet : le JetStar devient quadriréacteur, utilisant le Pratt & Whitney J60, c'est-à-dire le réacteur du Sabreliner. Les réacteurs sont montés deux par deux, de chaque coté du fuselage[5].

La carrière du JetStar

Ayant volé en 1957, le JetStar est souvent considéré comme le premier avion d'affaire à réaction. Certes, le Morane-Saulnier MS.760 Paris, qui a volé dès 1954, a été utilisé par quelques entrepreneurs dont Enrico Mattei qui a trouvé la mort dans le crash d'un avion de ce type[6]. Néanmoins, le JetStar est le premier à correspondre à la définition usuelle du jet d'affaire, possédant une véritable cabine pressurisée où les passagers peuvent se tenir debout, et des équipements de sécurité et de navigation similaires à ceux d'un avion de ligne[7].

Le développement du JetStar et la construction des prototypes ont lieu dans les établissements Lockheed de Burbank en Californie. La production en série, elle, est effectuée sur un autre site, celui de Marietta en Géorgie[3].

Le JetStar vole en 1957, et entre en service en 1961. Il connait un certain succès commercial initial, mais il doit vite lutter contre une prolifération de concurrents. En effet, nombre d'avionneurs lancent leurs propres jets d'affaires au cours des années 1960[8] :

Avec tous ces appareils disponibles, le marché devient très concurrentiel, et le JetStar est rapidement perçu comme un avion ancien. En mars 1965, Flying Magazine note que ces nouveaux appareils sont largement plus économiques à l'achat et à l'entretien que le JetStar, lequel garde cependant un avantage avec sa cabine très spacieuse[8]. Il perd cet avantage avec l'apparition du Gulfstream II, légèrement plus grand[9]. La production s'arrête en 1973 après 162 avions produits (plus les deux prototypes). Elle reprend en 1977, avec 40 appareils modernisés. Le modèle n'est pas remplacé, Lockheed, financièrement fragile à cette époque (échec commercial du L-1011 Tristar, dépassements de budget du C-5A Galaxy), se retire du marché des avions d'affaires[10].

Caractéristiques

Outre ses quatre réacteurs, le JetStar est très reconnaissable aux importants réservoirs de carburant carénés implantés dans les ailes. Il s'agit d'un ajout sur la version de série, absente des prototypes[11],[12].

Motorisation

Le J60 : un réacteur léger, de conception simple.

Dans sa première version de série, le JetStar utilise quatre moteurs Pratt & Whitney J60 (désignation militaire), aussi appelés JT12 (désignation constructeur). Ce réacteur est de conception basique : il est à simple flux et monocorps[Note 1]. Sa première application était le Canadair CL-41 Tutor, avion d'entraînement. C'est un moteur très léger (200 kg) et compact[13]. Cependant, sa consommation spécifique est très élevée, de même que son niveau de bruit, ce qui a rendu ce moteur complètement obsolète au tournant des années 1970[14].

Voilure

Les ailes ont une surface portante de 50,4 m2, l'allongement est assez faible, à 5,3. L'angle de flèche est de 30°, assez typique des jets civils. Le profil est de type NACA 63A1 12 à la base des ailes, NACA 63A309 à leur extrémité. L'épaisseur de l'aile est de 12 % de la corde à la base, 9 % à l'extrémité[15],[16].

Systèmes de carburant

Le JetStar possède quatre réservoirs principaux de capacité égale, structurels, situés dans les ailes, totalisant 7 m3, auxquels s'ajoutent les deux réservoirs auxiliaires, placés dans les carénages à mi-longueur des ailes, et contenant à eux deux 4,5 m3. Le carburant normalement utilisé est le Jet A. Les quatre réservoirs principaux sont chacun relié à un réacteur par le biais d'une pompe actionnée mécaniquement par ce dernier. Il y a par ailleurs huit pompes électriques, qui permettent d'envoyer du carburant vers les réacteurs depuis les réservoirs auxiliaires (qui sont utilisés en priorité au début du vol) et d'un réservoir vers un autre (par exemple pour maintenir une répartition symétrique de poids en cas de panne d'un moteur)[17].

Cabine

La cabine a une longueur de 8,59 m, une hauteur sous plafond de 1,85 m et une largeur de 1,88 m. En configuration « affaires », elle est généralement aménagée pour transporter très confortablement huit personnes voire dix avec un petit peu moins d'espace. Les militaires ont fréquemment aménagé leurs JetStar pour quatorze personnes. À l'arrière, on trouve un emplacement pour les bagages et des toilettes[18],[19]. Le différentiel de pression maximum entre la cabine et l'extérieur est de 61 kPa[20].

Commandes de vol

Toutes les commandes sont assistées. Le mécanisme de compensation horizontale est inhabituel : il consiste à modifier l'assiette de l'ensemble de l'empennage (monté sur pivots)[15].

Circuit électrique

Le circuit électrique principal du JetStar fonctionne en courant continu sous une tension de 28 volts. Chaque moteur est associé à une machine électrique réversible, qui met en rotation le moteur au démarrage, puis fournit l'électricité de bord. Une seule génératrice suffit à alimenter les systèmes vitaux de l'avion. L'appareil est pourvu de deux batteries nickel-cadmium, ce qui lui permet de démarrer de façon autonome (sans alimentation au sol)[17].

Train d'atterrissage

Le train d'atterrissage est de conception tricycle habituelle : deux jambes principales, situées légèrement en arrière du centre de gravité, soutiennent presque tout le poids de l'avion et une jambe sous le nez assure l'équilibre et les manœuvres au sol. La cinématique est la plus simple possible : chaque jambe comporte seulement deux éléments principaux, un amortisseur monté sur pivot et un vérin assurant le déploiement et le verrouillage. Le vérin, tout comme le système de direction du train avant, sont actionnés par le système hydraulique principal. Le prototype n'avait qu'un seul pneu sur chaque jambe. À la suite d'un accident, les ingénieurs de Lockheed ont opté, pour les appareils de série, pour une solution plus prudente (et plus habituelle sur un avion de cette taille) en équipant chaque jambe de deux roues[21],[22].

Versions

JetStar I

La première version de série se démarque du prototype par la configuration quadriréacteur, le train d'atterrissage (deux roues à chaque jambe au lieu d'une), les réservoirs supplémentaires sur les ailes et un fuselage légèrement allongé[3].

Modernisation « JetStar 731 »

Le JetStar est assez vite devenu obsolète, principalement à cause de ses réacteurs simple flux dont la consommation et le niveau de bruit étaient très élevés. La production a cessé en 1973. La société Garrett AiResearch, filiale du motoriste Garrett (racheté plus tard par Honeywell) propose alors une modernisation des JetStar existants, qui consiste principalement à les doter d'un nouveau moteur à double flux, à savoir son TFE731. Ce petit turbofan reprend les parties internes de la turbine TSCP700, développée comme groupe auxiliaire de puissance pour le Douglas DC-10[23]. Le réacteur TFE731 a d'ailleurs connu un vif succès, équipant de nombreux avions d'affaires et quelques avions d'entraînement. Adapter ce moteur nécessite de nouvelles nacelles, car il a un diamètre beaucoup plus important que le JT12 : 100 cm contre 56. Cela pose plusieurs difficultés structurelles et aérodynamiques que Garrett AirReseach réussit à surmonter. Par ailleurs, à cette occasion les réservoirs accrochés aux ailes sont remplacés. Les nouveaux réservoirs ont la même capacité mais sont situés entièrement sous l'aile et provoquent moins de traînée. La réduction de consommation qui en résulte est considérable. Sans augmentation de sa capacité en carburant, le JetStar remotorisé voit son autonomie bondir de 2 890 à 4 450 km. Les performances, notamment la vitesse ascensionnelle, sont également améliorées et le bruit est réduit[24],[20],[25].

Cette modernisation est certifiée en juin 1976[20]. Une soixantaine d'avions déjà construits ont été modernisés par AiResearch, cette version est appelée JetStar 731[26]. La prestation est facturée 2,25 millions de dollars par avion modernisé, en 1977[20].

Comparaison des deux moteurs
Moteur P&W J60 P-3 Garett TFE731-3
Longueur (mm) 1930 1270
Diamètre (mm) 556 1000
Masse (kg) 213 333
Taux de dilution n/a 1.0

Série JetStar II

La modernisation JetStar 731 est menée en accord avec Lockheed : le constructeur fournit à AiResearch des données techniques facilitant son travail, en échange, Lockheed avait le droit de réutiliser les travaux fait par AiResearch, notamment la conception de la nouvelle nacelle, sur de nouveaux exemplaires. C'est de toute façon une bonne affaire pour Garrett (maison-mère de AiResearch), qui a ainsi l'opportunité de vendre des TFE 731 supplémentaires[20]. Ainsi, Lockheed a relancé la production et 40 nouveaux exemplaires désignés JetStar II sont sortis d'usine entre 1977 et 1979[10].

En plus de reprendre de série les améliorations apportées par AiResarch sur la version 731 (nouveaux moteurs, nacelles et réservoirs auxiliaires en position basse) qui conduisent à une réduction de 39 % de la consommation, le JetStar II comprend bien d'autres modifications. La construction de la cellule fait appel à un nouvel alliage moins sensible à la corrosion et à la fatigue. Par ailleurs, le système électrique est modernisé, et la pressurisation et la climatisation sont maintenant gérées par deux systèmes redondants[27].

Même avec ces moteurs, le JetStar reste un avion bruyant, et à partir des années 1980, les normes plus sévères sur le niveau de bruit des aéronefs commencent à pousser à la retraite les appareils de ce type[28].

AAI FanStar

Dans les années 1980, la société AAI (American Aviation Industry) tente de moderniser le JetStar. Un appareil, qui n'avait pas été concerné par la modernisation JetStar 731, est remotorisé. Il redevient, comme le premier prototype, biréacteur, avec deux réacteurs beaucoup plus modernes, de type General Electric CF34. Bien que réussie, cette conversion ne donne pas lieu à une série, l'avion transformé reste unique[29].

Carrière du JetStar

Dans les forces armées américaines

VC-140B.

L'US Air Force a acheté des JetStar, mais en petit nombre (seize au total), très loin des centaines évoquées au lancement du programme UCX, qui a été abandonné. Le Sabreliner de North American, plus petit et moins couteux, a été préféré pour les missions de formation[30].

  • Cinq avions, sous la désignation C-140A, sont entrés en service à partir de 1962. Ils étaient destinés à l'inspection des aides à la navigation : leurs équipages controlaient que les systèmes des aéroports utilisés par l'USAF à travers le monde étaient conformes[31].
  • Cinq autres, les C-140B, servaient à des besoins de transport léger pour l'USAF[30].
  • Six appareils désignés VC-140 étaient aménagés pour le transport de personnalités. Sans avoir le titre d'avion présidentiel, ils ont occasionnellement transporté les présidents de Richard Nixon à Ronald Reagan[32]. Cela leur a valu d'être parfois surnommés Air Force One half[33].

Les C-140A étaient parfois utilisés dans des zones de guerre, ils ont même, pendant la guerre du Viêt Nam, reçu une peinture de camouflage. Les JetStar de l'US Air Force ont tous été retirés du service dans les années 1990[30].

Autres armées et agences gouvernementales

Des JetStar ont été utilisées par les armées de l'air de l'Allemagne de l'Ouest, du Mexique, de l'Arabie Saoudite, de l'Iraq, du Koweït, et de la Libye. Tous ces appareils ont principalement été utilisés pour le transport diplomatique[34].

Transports Canada (agence gouvernementale, mais civile) possédait trois JetStar dans les années 1980. Ces avions étaient utilisés pour le déplacement des personnalités canadiennes, dont le premier ministre[35],[28].

L'armée de l'air iranienne a également possédé deux JetStar II, achetés et livrés avant la révolution islamique[36]. L'un d'entre eux s'est écrasé au nord de l'Iran en 1995, tuant ses douze occupants, dont un général[37].

Opérateurs privés

Cabine du Hound Dog II d'Elvis Presley.

La plupart des JetStar produits sont utilisés pour les déplacements d'affaires. Beaucoup appartiennent à des compagnies de location d'avions. Jusqu'en mars 1965, 44 avions ont été vendus sur le marché commercial des états-unis. Lockheed peut d'ailleurs se vanter de compter parmi ses clients, d'autres compagnies aéronautiques. La direction de McDonnell, son concurrent malheureux à l'origine du projet, vole en JetStar, tout comme celle de Martin. On trouve aussi, parmi les utilisateurs, de nombreuses compagnies pétrolières, ou encore le géant céréalier General Mills[8],[38]. Si l'aviation d'affaires, à cette époque, reste un marché concentré aux États-Unis, des entreprises canadiennes en possèdent aussi : Royal Bank of Canada, Cathton Holdings, Allarco Group et Trans Canada Pipelines possédaient chacune un appareil dans les années 1980[35].

Des JetStar ont appartenu à diverses célébrités. Elvis Presley a possédé deux Lockheed JetStar à des moments différents. Le deuxième, aujourd'hui exposé à Graceland, fut son principal avion jusqu'à l'acquisition du Lisa Marie (un Convair 880)[39]. Bob Hope en a également possédé un[40].

Un avion a également appartenu à la société Medjet International, spécialisée dans l'évacuation sanitaire, aménagé comme « ambulance volante »[41]. Le dernier JetStar civil actif, qui appartenait à une famille de Floride, a été retiré du service en décembre 2019, et donné à un musée situé à Atlanta[35].

Avion d'essai de la NASA

L'avion de la NASA, avec une petite hélice en test.

Le Neil A. Armstrong Flight Research Center, à l'époque appelé Dryden Flight Research Center, qui fait partie de la NASA, a fait l'acquisition d'un JetStar neuf. Cet avion été utilisé pour des essais en vol et au sol variés. Il a par exemple été équipé d'un pylône dorsal sur lequel a été monté un turbopropulseur, pour des mesures de bruit[42]. Dans d'autres expérimentations, il a volé comme un planeur, moteurs éteints, pour des mesures du bruit aérodynamique[43]. Cet appareil est maintenant exposé à Palmdale en Californie[44].

Sécurité

Treize JetStar ont été perdus, dont sept dans des accidents mortels[45].

Liste des accidents et incidents entraînant la perte d'appareils
date lieu avion concerné service notes morts/
occupants 		sources
Base aérienne de Robins (en) C-140A-LM, 59-5961 Militaire (USAF) Accident à l'atterrissage. 5/6 [46]
Aéroport de Brême JetStar I, CA+102 Militaire (Luftwaffe) Collision avec un Piaggio P.149. L'équipage du JetStar survit, mais les deux occupants du Piaggo sont tués. 0/2 [47]
Saranac Lake JetStar I, N400M Vol d'affaire, Fluor Corp. Mauvaise visibilité, erreur de navigation liée aux instruments. L'avion s'écrase pendant l'approche. 3/3 [48]
Aéroport international Midway de Chicago JetStar I, N1EfM International Air Service L'avion ne parvient pas à décoller et le pilote prend trop tard la décision d'annuler le décollage. L'appareil finit par percuter un bâtiment entraînant la mort des quatre occupants (équipage et passagers). 4/4 [49]
Aéroport du comté de Westchester JetStar 731, N520S Texasgulf Aviation Défaillance du système électrique pendant l'approche. L'avion s'écrase dans une zone boisée. 8/8 [50]
Tripoli (Libye) JetStar II, 5A-DAR Gouvernement Lybien Le contact de l'avion a été perdu trois minutes après le décollage, l'épave n'a jamais été trouvée. 2/2 ? [51]
Aéroport international de Miami JetStar 731, N96GS Grecoair Surchauffe d'un moteur au décollage, le pilote prend la décision erronée d'annuler l'atterrissage alors que l'avion a atteint la vitesse de décrochage. 1/2 [52]
Approche d'Ispahan JetStar II, 1003 Force aérienne de la République islamique d'Iran Dépressurisation, tentative d'atterrissage d'urgence. Aucun survivant, le commandant en chef de l'armée de l'air figure parmi les passagers. 12/12 [53]
Aéroport international de Guadalajara JetStar 731, XA-MIK TAESA Sortie de piste à l'atterrissage, due à une défaillance du système hydraulique. 0/9 [54]
Aéroport Robert Mueller, Austin JetStar II, N787WB Banair Défaillance de la direction du train avant, causant une sortie de piste à l'atterrissage. 0/3 [55]
Aéroport d'affaires de Fort Lauderdale JetStar II, N375MD GLE Aircraft Avion stationné, très endommagé par l'ouragan Wilma. 0/0 [56]
Aéroport de Dallas Love Field JetStar I, N116DD CL Joekel Sortie de piste à l'atterrissage. 0/3 [57]

Postérité

Avions exposés

Le musée de l'aviation de Seattle conserve l'un des deux prototypes à l'origine du projet ; distinct des appareils de série par la configuration biréacteur (deux Orpheus britanniques) et l'absence des réservoirs supplémentaires sur les ailes[58].

Carte
Musées conservant des JetStar[59],[60],[61]

Cinéma

Dans le film Goldfinger (1964), l'avion privé d'Auric Goldfinger, adversaire de James Bond, est un Lockheed JetStar[62] piloté par Pussy Galore. Des JetStar apparaissent dans quelques autres films, comme Cliffhanger : Traque au sommet, en 1993, où un tel avion est détourné[63], ou dans le film pornographique de 1977 Emanuelle in America[64].

Notes et références

Notes

  1. ↑ C'est-à-dire qu'il possède un seul axe, tous les étages de compresseurs et les turbines tournent à la même vitesse. Les réacteurs modernes sont à double corps, et parfois à triple corps, ce qui améliore le rendement

Références

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Annexes

Aéronefs comparables

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