McDonnell XV-1

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McDonnell XV-1
Image illustrative de l’article McDonnell XV-1
Le XV-1 en vol.

Rôle aéronef expérimental
Constructeur Drapeau : États-Unis McDonnell Aircraft Corporation
Équipage
1
Motorisation
Moteur Continental
Nombre 1
Type moteur à pistons en étoile
Puissance unitaire 525 ch (391 kW) ch
Dimensions
Diamètre du rotor 9.4 m
Longueur 15.37 m
Masses
À vide 1940 kg
Maximale 2497 kg
Performances
Vitesse de croisière 222 km/h
Vitesse maximale 327 km/h
Plafond 6000 m
Vitesse ascensionnelle 6.6 m/min
Distance franchissable 954 km

Le McDonnell XV-1 est un aéronef expérimental américain, hybride entre avion et hélicoptère, mis au point dans le cadre d'un programme de recherche conjoint entre l'US Air Force et l'US Army, afin d'explorer les technologies permettant de développer un avion capable de décoller et d'atterrir comme un hélicoptère mais de voler à une vitesse équivalente à celle d'un avion conventionnel.

Conception[modifier | modifier le code]

En 1951, le Département de la Défense des États-Unis émit un cahier des charges[1], le Convertible Aircraft Program[2], afin de développer un appareil expérimental de type aéronef à décollage et atterrissage verticaux (ADAV)[1], capable de décoller verticalement comme un hélicoptère, mais de voler bien plus vite en déplacement horizontal[2]. Le programme était conjoint entre l’US Army, qui recherchait un aéronef de liaisons et de transport léger, et l’US Air Force qui cherchait plutôt un appareil de type hélicoptère de servitude[1].

Trois constructeurs aéronautiques américains répondirent[1] à cet appel d'offres : McDonnell, Sikorsky et Bell, avec comme proposition respectivement un dérivé du M-28, le S-57 et le Bell 200[2]. L’expérience de Bell et Sikorsky dans le domaine des voilures tournantes était indéniable. Toutefois, McDonnell n’avait jamais réalisé jusque là que des appareils à voilure fixe, comme l’avion de combat à réaction McDonnell FH-1 Phantom, qui équipait l’US Navy. Cependant le DoD accepta les trois programmes[1] et les désigna respectivement XV-1, XV-2 et XV-3[2] : X pour eXpérimental, comme tous les prototypes américains ou les avions de recherche non destinés à une fabrication en série, et V pour Vertical.

À partir de 1952, l'US Air Force et l'US Army établiront dans leur nomenclature respective (elle sera unifiée en 1962 avec celle de la Navy) une nouvelle catégorie d'aéronefs désignés par cette lettre V, distincte des hélicoptères désignés par la lettre H, pour des appareils :

Les trois projets n’utilisaient pas la même technologie. Étrangement, le Sikorsky XV-2 ne ressemblait guère à un hélicoptère, mais plutôt aux avions de chasse de l’époque[1], avec sa voilure fixe en aile delta, à flèche très prononcée au bord d'attaque. Le rotor n’était utilisé que pour le décollage, puis se rétractait dans le fuselage en vol horizontal. La propulsion était alors assurée par le turboréacteur dont la tuyère débouchait dans la queue, et la sustentation assurée par l’aile delta.

Le Bell XV-3 utilisait la technologie du rotor basculant (tiltrotor), qui débouchera bien plus tard sur le V-22 Osprey de série[2].

Le XV-1, quant à lui était un girodyne, c’est-à-dire une sorte d’hybride entre l’hélicoptère et l’autogire. Son rotor principal assurait la sustentation en vol, plus bien entendu les phases de décollage et d’atterrissage. Mais comme sur un autogire, son moteur assure la propulsion à la manière d’un avion. Fondamentalement parlant, un girodyne diffère d’un autogire car sa voilure tournante n’est pas libre[1].

Le Sikorsky XV-2 ne fut jamais construit. Le projet de McDonnell, au contraire, fit l'objet le 20 juin 1951 d'une lettre d'intention en vue de la construction d'une maquette grandeur nature, qui devait être présentée en novembre 1951[2].

Afin d’avancer rapidement, McDonnell s’assura les services de deux anciens scientifiques nazis, capturés en 1945 par l’armée américaine[1] : Kurt Hohenemser et Friedrich von Doblhoff[2]. Le second, d’origine autrichienne, avait travaillé durant la guerre pour les Allemands sur les hélicoptères[1], et notamment la technologie de propulsion par réaction[2] (jets d’air comprimé) des pales de rotor. Il avait fait voler en février 1944 un prototype désigné WNF-342[1].

Von Doblhoff dota donc le XV-1 d’éjecteurs d’air comprimé au bout des pales. Cette technique était inhabituelle mais pas unique au monde : on la retrouve sur l’hélicoptère français Sud-Ouest SO.1221 Djinn[1].

Pour le reste, le McDonnell XV-1 était un appareil assez étrange, même à cette époque riche en prototypes bizarres[1]. Construit principalement en aluminium, le XV-1 avait une cellule basée sur un projet d'avion de liaison quadriplace datant de l'immédiat après-guerre, de la classe du Beechcraft Bonanza ou du Ryan Navion[2]. Le cockpit était largement vitré avec des panneaux de Plexiglas. L’appareil avait un train d'atterrissage fixe, composé de deux patins comme un hélicoptère. Il possédait une voilure fixe, à ailes médianes droites, et un fuselage bipoutre[1] terminé par un empennage double, avec deux dérives reliées à leur base par un stabilisateur horizontal. L’appareil était propulsé par un unique moteur à pistons en étoile Continental R-975-19 de 525 ou 550 ch, qui, selon la phase du vol, entraînait :

Le XV-1 devait être capable d'emporter deux ou trois passagers[1] en plus de son pilote, ou 500 kg de fret[2]. Sa fabrication en série était envisagée, au profit des deux services : l’US Air Force l’utiliserait sous la désignation de H-35[1] (pour Hélicoptère) tandis que l’US Army le mettrait en œuvre comme L-25[2] (pour aéronef de Liaison, une catégorie qui existait depuis la Seconde Guerre mondiale).

Outre sa principale mission de liaison, il était également prévu qu’il puisse remplir des missions très variées :

En effet, à cette époque la guerre de Corée qui venait de se terminer en 1953 avait démontré aux militaires américains les grandes capacités de l’hélicoptère. De plus, la défaite des Français en Indochine en 1954 laissait augurer une future confrontation armée directe entre les États-Unis et les forces communistes en Asie du Sud-Est[1].

Engagements[modifier | modifier le code]

La conception du XV-1 ayant débuté en 1951[3], après 22 mois de fabrication, le premier prototype, immatriculé 53-4016[2], fut achevé en janvier 1954. Après les essais au sol, le premier vol eut lieu[3] le 11 février 1954, entre les mains du pilote d'essai John R. Noll[1]. Il s'agit pour débuter d'un simple essai de décollage vertical, en mode captif. Les problèmes liés à la propulsion en bout de pales n’étaient pas encore résolus, et il fallut attendre le 14 juillet 1954 pour que le XV-1 effectue son premier vol libre[2].

Le premier prototype avait pour mission de défricher le domaine de vol des ADAV. Le second prototype[1], immatriculé 53-4017, rejoint les essais en vol au printemps 1955[2]. Il a pour but l’étude d’autres champs, comme la réduction des traînées parasites[1]. Afin d'être plus aérodynamique, le pylône du rotor est abaissé, les patins sont modifiés et renforcés. Pour améliorer le contrôle en vol, deux rotors de queue sont ajoutés au bout de chaque poutre. Cette modification est également apportée au premier exemplaire[2].

Le 25 avril 1955, le McDonnell XV-1 no 01[1], toujours piloté par John R. Noll[2], est le premier aéronef américain à voilure tournante à réussir la délicate transition entre le vol vertical et le vol horizontal[1].

Le 10 octobre 1955, le prototype no 02 entre lui aussi dans l’histoire de l’aéronautique : il est le premier aéronef à voilure tournante[1] au monde à franchir la barre des 200 milles par heure (320 km/h) soit 45 mph de plus que le record de vitesse de l'hélicoptère le plus rapide à l’époque[2].

Les deux XV-1 effectuent 600 heures de vol, mais l’appareil possède de graves défauts. D’abord, sa complexité, pour un gain de performances minime par rapport à un hélicoptère traditionnel, et son coût[2]. Le programme XV-1 a été l’un des plus onéreux menés par les États-Unis dans les années 1950-1955. Ensuite, la consommation en carburant est prohibitive, ce qui réduit considérablement le rayon d'action opérationnel de l’appareil, s’il n’est pas à vide avec juste son pilote à bord[1]. De plus, l’appareil est sous-motorisé[2]. Son moteur en étoile Continental R-975 n’est pas assez puissant pour des opérations de sauvetage[1]. En outre, le niveau sonore en cabine (116 dB) est assourdissant pour l’équipage[2].

Enfin, son concurrent le Bell XV-3 montre de meilleures capacités à évoluer vers une production en série. À l’été 1957, le programme du XV-1 est abandonné par les militaires américains. McDonnell ne renonce pas immédiatement, et fait voler en novembre 1957 un troisième appareil désigné Modèle 120, préfigurant une version civile qui ne fut jamais réalisée. Cet appareil fut ferraillé en mars 1958[1].

Survivants[modifier | modifier le code]

Les deux McDonnell XV-1 ont été préservés :

Aéronefs comparables

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac et ad Arnaud, « MCDONNELL XV-1 », (consulté le 2 juillet 2019).
  2. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa et ab Ansierra117, « McDonnell XV-1 », sur AviationsMilitaires, (consulté le 2 juillet 2019).
  3. a b et c « McDonnell Wright XV-1 » (consulté le 2 juillet 2019).

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

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