Les hydravions et les projets….

L’Ekranoplane

Image source:http://jpcolliat.free.fr/

Note adm:

Pour ce qui est de l’ingénierie aéronavale, les hydravions sont des inventions assez extraordinaires , certains sont sans doute restés en état de projets et ainsi restés au stade de prototypes, je vous présente quelques spécimens via cet article ci-dessous.

En complément 2 vidéos une youtube à visionner directement ici, l’autre sur dailymotion.

Merci à jp Colliat pour son excellent article.

Article source: http://jpcolliat.free.fr

Les Ekranoplanes
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I. Le monstre de la mer caspienne
Dès le milieu des années 60 – en pleine guerre froide – les services secrets occidentaux, principalement américains mais également britanniques, sont intrigués par un aéronef géant construit par les Soviétiques. Surnommé  » le monstre de la Caspienne  » pour avoir été repéré sur cette mer grâce à des prises de vue de satellites espions américains, l’aéronef intrigue.Désigné  » KM  » par les Russes, l’appareil appartient à cette famille, connus sous l’appellation générique d’Ekranoplane (littéralement avion de surface). En réalité, c’est une bonne dizaine d’appareils de masses et tailles différentes qui sont sortis des bureaux d’études Alekseyev de Nijni-Novgorod, au cours des quarante dernières années.L‘Ekranoplanese présente comme un hybride entre l’avion et l’hydravion. Son principe de sustentation consiste à s’appuyer sur un énorme coussin d’air d’une dizaine de mètres d’épaisseur. Un avion au décollage et à l’atterrissage crée naturellement le coussin en question ; d’où parfois le  » refus  » qu’oppose l’avion à toucher la piste à l’atterrissage.Sur l’Ekranoplane, ce phénomène dit  » d’effet de surface  » est amplifié par deux artifices. L’un, utilisé à basse vitesse, consiste à diriger les gaz d’échappement des moteurs sous la voilure, dont les volets ont préalablement été abaissés, créant ainsi un  » caisson de pression  » qui permet d’obtenir un premier niveau de sustentation.L’autre artifice vise à utiliser les vortex d’extrémité de voilure (les fameux tourbillons marginaux dont on s’efforce de réduire les effets sur un avion classique) en les renvoyant directement sur la surface de l’eau, leur énergie étant alors convertie en force de pression pour le coussin d’air. Telle est en tout cas dans ses grandes lignes l’explication que les concepteurs de l’Ekranoplane fournissent sur le principe permettant de créer la sustentation de leur navire volant.Mais au-delà de ces principes révolutionnaires de sustentation, ce qui fascine, c’est le gigantisme des prototypes sortis des cartons des bureaux d’études du constructeur Alekseyev. Le monstre de la Caspienne pèse quelque 550 tonnes (soit 150 tonnes de plus que le B-747-400, la plus grosse version du Jumbo-jet) et son fuselage mesure 100 m de long !L’autre artifice vise à utiliser les vortex d’extrémité de voilure (les fameux tourbillons marginaux dont on s’efforce de réduire les effets sur un avion classique) en les renvoyant directement sur la surface de l’eau, leur énergie étant alors convertie en force de pression pour le coussin d’air. Telle est en tout cas dans ses grandes lignes l’explication que les concepteurs de l’Ekranoplane fournissent sur le principe permettant de créer la sustentation de leur navire volant.Mais au-delà de ces principes révolutionnaires de sustentation, ce qui fascine, c’est le gigantisme des prototypes sortis des cartons des bureaux d’études du constructeur Alekseyev. Le monstre de la Caspienne pèse quelque 550 tonnes (soit 150 tonnes de plus que le B-747-400, la plus grosse version du Jumbo-jet) et son fuselage mesure 100 m de long !Cet appareil qui effectua son premier vol le 18 octobre 1966est considéré dans l’Union soviétique de l’époque comme un aéronef dont les applications militaires sont évidentes. Sa vitesse de 600 km/heure, à 3 m au-dessus de l’eau, présentait bien des avantages tactiques pour le transport de matériel d’assaut.L’appareil, équipé de 10 turboréacteurs (8 installés sur des moignons d’ailes raccordés à la partie supérieure avant du fuselage et 2 flanqués de part et d’autre d’un pylône central logé légèrement en arrière du cockpit) surprend par sa configuration. Au cours de ses vols expérimentaux, le KM a démontré, selon son constructeur, l’aptitude de la formule à ne faire apparaître aucune limite de poids et de taille, pour la construction d’aéronefs s’inspirant de son principe.C’est du reste la raison pour laquelle, le KM est en réalité un prototype unique destiné à valider une formule, dans la perspective de construire un Ekranoplane plus gigantesque encore, puisque l’objectif est alors de développer un appareil de 1500 tonnes, de charge utile pouvant voler à 900 km/h !Alors que les Russes commencent à largement s’ouvrir à l’Occident pour prolonger leurs recherches interrompues faute de crédit, certains spécialistes américains estiment, même au début des années 90, que l’on peut, sur la base du principe de sustentation de l’Ekranoplane, envisager la construction d’un appareil de 5 000 tonnes.

Parmi eux, Stephan Hooker estime même que plus l’appareil est gros, plus il est capable de s’affranchir de la poussée de motorisation, puisque la portance du coussin d’air augmenterait plus vite que la taille de l’appareil. Cet expert, qui étudia l’Ekranoplane pour le compte de la DIA (Défense Intelligent Agency), estime même que la finesse aérodynamique (rapport existant entre la portance et la traînée de frottement à l’avancement) d’un Ekranoplane géant pourrait atteindre 30, autrement dit serait de 50 % à 70% meilleure que sur un avion de transport de type classique.

Une théorie dont la validité, à vrai dire, n’a jamais été vérifiée, même les ingénieurs russes, dont nul n’ignore que l’imagination et l’enthousiasme n’ont guère de limite lorsqu’ils sont habités par un projet grandiose, revoient à la baisse l’évaluation de leur collègue américain :  » II est difficile d’imaginer des moteurs suffisamment puissants pour propulser un tel appareil. 5000 tonnes n’est pas réaliste, 1000 tonnes en revanche l’est.  » déclare Dimitri Sinitsyne, l’un des compagnons de route d’Alekseyev.

Entre le projet de construire un appareil de l 500 tonnes de charge utile et la visite d’un groupe d’étude américain, trente années ont passé, amenant les ingénieurs aéronautiques russes à mieux considérer les limites qu’imposent les effets incontournables d’échelle à la construction d’un avion. En 1980 – sans que l’on en connaisse réellement les raisons – le monstre de la Caspienne disparaît dans un accident. D’après son constructeur, l’accident serait imputable à une erreur de pilotage.

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I. L’Orlyonok

Deuxième grand programme mené à bien par les Russes : l’Orlyonok, conçu entre 1968 et 1970, testé en vol pour la première fois en 1973 et mis en service en novembre 1979 par la Marine russe. La formule du KM est reprise, le principe de sustentation aussi, mais la configuration générale de l’appareil est assez différente de celle du monstre de la Caspienne.

La propulsion est tout d’abord assurée par deux hélices contrarotatives, montées en extrémité supérieure de la dérive, les moteurs de démarrage (des turbines NK 8) étant logés à l’intérieur de la partie avant du fuselage légèrement en arrière du poste de pilotage. L’Orlyonok est, en 1979, le premier Ekranoplane opérationnel dans le monde.

En service dans la marine russe, pour assurer des missions de transport logistique et tactique d’assaut, l’Orlyonok mesure 58m de long, pour une envergure de 31m et pèse 140 tonnes au décollage. Il évolue à la vitesse de 400 km/h en croisière rapide (375 km/h en vitesse économique) et possède une autonomie de 1500 km en étant capable de transporter 150 hommes et leur matériel (ou 30 personnes et 40 tonnes de charge utile). Au démarrage, deux turbofans de 10,5 tonnes de poussée unitaire assurent la  » lévitation  » de l’appareil, la croisière étant confiée à un turbopropulseur de 10000 kW de poussée unitaire.

L’un des aspects intéressant de l’Orlyonok réside dans le domaine du vol : il peut être utilisé à basse altitude sur une mer avec des creux de 3 m mais se trouve également en mesure d’atteindre un plafond de 3 000 m, particularité qui élargit sérieusement les possibilités d’utilisation de l’appareil.

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I. Le Lun

Plutôt inspiré du  » monstre de la Caspienne «  que de l’Orlyonok, le Lun, développé au milieu des années 80, se situe à mi-chemin entre la vedette rapide lance-missiles et le Super Jumbo à effet de surface. Quelques caractéristiques le font apparaître comme l’appareil pouvant- dans la famille Ekranoplane – avoir le plus de chance de devenir un programme d’avenir.

L’Ekranoplane de combat, à l’origine du Lun qui entre en 1990 dans la Marine, affiche une masse maximale opérationnelle de 400 tonnes et, une vitesse de croisière de 550 km/h. Contrairement à l’Orlyonok et au KM, Le Lun n’a pas de turbomoteurs de démarrage séparés.

Les motorisations de démarrage et de croisière sont réunies en un seul et même ensemble, constitué de deux fois quatre turboréacteurs de 10 tonnes de poussée unitaire qui assument simultanément la propulsion des phases décollage et croisière.

L’appareil, équipé de 3 batteries doubles de missile mer-mer (de type Moskit) et de 3 radars de surveillance et d’acquisition d’objectifs, mesure 74 m de long et 44 m d’envergure. Lui aussi présente la particularité de pouvoir voler à une altitude relativement élevée (pour ce type de formule) puisque, s’il faut en croire son constructeur, le Lunpeut  » croiser  » à 500 m d’altitude.Sa charge utile est annoncée pour 40 tonnes seulement mais sa capacité d’emport en hommes est plus intéressante dans la perspective d’une application de transport de passagers, puisqu’elle est de l’ordre de 400 places sur 3 000 km.

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I. Le Spasatel

Le Spasatel, un Ekranoplane géant dédié aux missions de recherche et sauvetage ou de transport rapide d’hydrobase à hydrobase pèserait 390 tonnes et présenterait pour avantage, par rapport à l’hydravion classique, de pouvoir se poser sur une mer dont les creux atteindraient 4 m.

En mission haute densité, le Spasatel pourrait accueillir jusqu’à 600 rescapés à son bord et rester sur les lieux d’un naufrage pendant cinq jours. Autre avantage, sa rapidité de mise en oeuvre : 15 minutes suffisent au Lun pour opérer entre l’alerte et le décollage.

Une version plus spécialement dédiée au transport aérien classique et de fret est également envisagée. L’argument économique évoqué par Igor Vasilevsky, il est vrai, incite à la réflexion.

Selon lui, en effet  » le transport d’une même charge utile par navire et par Ekranoplane revient à un coût identique, mais l‘Ekranoplane a pour lui d’acheminer cette charge beaucoup plus rapidement. «  Quant à l’avion, toujours selon l’héritier putatif d’Alekseyev : « II assume cette même mission plus vite mais pour un coût au moins deux fois supérieur. « La question se pose de savoir si ces avions ne sont pas, de par leur conception, trop lourds et si les marges de centrage très étroites n’affectent pas la stabilité de l’appareil en vol. De plus, on observera qu’ils volent à des altitudes extrêmement faibles, là où la consommation de carburant est énorme.

Dans ces conditions, imaginer qu’un Ekranoplane puisse franchir une distance de 16 000 km, comme cela fut envisagé dans un projet d’avion de transport de 250 tonnes capable d’accueillir 400 personnes au début des années 90, laisse pour le moins dubitatif. A contrario, certains objectent que malgré l’ouverture à l’Ouest, les ex-Soviétiques ont préservé certains secrets qui battent en brèche les certitudes des détracteurs de la formule.

Si tel est alors le cas, il se pourrait que la prévision faite par un spécialiste, selon laquelle l’Ekranoplane imaginé en 1954 pourrait être le moyen de transport surprise du XX siècle, soit vérifiée dans l’avenir. Car on ne voit pas pourquoi alors que 80 % de l’économie mondiale sont concentrés sur une bande de terre de 60 km de large à partir des côtes, le transport aéro-maritime se priverait de cet extraordinaire atout que serait alors l’invention du génial Rotislav Yevgenievich, né en 1916 et disparu en 1980 et plus connu sous le pseudonyme d’Alekseyev.

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I. Les projets de Sukhoi

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